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自組網
鎖定
- 中文名
- 自組網
- 定 義
- 一種移動通信和計算機網絡相結合的網絡
- 屬 性
- 網絡
- 作 用
- 移動通信和計算機網絡相結合
自組網簡介
自組網路由協議的設計主要有三種思路:(1) 修改現有的常規路由協議,使其能夠適應自組網的需要,如DSDV(Destination Sequenced Distance Vector)協議就是通過修改常見的RIP協議得來;(2) 採用按需發現的路由原則,不通過週期性廣播路由信息來維持路由表,僅當需要建立路由時才發出請求以建立路由,從而有效地減少對網絡資源的消耗,典型的有動態源路由(DSR)、AODV(Ad-hoc On-demand Distance Vector)等;(3)基於服務質量(QoS)的路由,節點根據收集到的網絡資源情況(而不是通常的跳數)選擇一條最有可能滿足用户QoS要求的路由,如LS-QoS(Link State-QoS)協議。
表驅動的路由協議適合於常規有線網絡,但對無線自組網來説,由於網絡自身存在的諸多限制,週期性廣播控制信息分組會大量消耗網絡帶寬,維護路由表會大量消耗移動終端的資源,拓撲結構的快速變化會使很多路由信息很快變得過時,造成資源的浪費。即使將表驅動協議針對無線自組網進行改動,仍然在很大程度上存在這個問題。相比之下,按需路由協議更能適應自組網拓撲結構快速變化的特點。
流行的幾種典型按需路由協議中,DSR使用了源路由的機制,要求在每一個數據包頭部包含完整的路徑信息,大大增加了路由協議的開銷,且斷鏈發生需要重建路由時,需要將斷鏈信息發回源節點,由源節點重新發起路由發現過程,帶來了很大的延遲。AODV協議使用逐跳轉發機制解決了這個問題,但它需要使用週期性的Hello信息來維持節點之間的連接狀態,增加了開銷,而且在發生斷鏈時,則採用和DSR同樣的方式進行重建路由。TORA協議除了自身的開銷大外,還需要特殊硬件提供支持,如GPS設備提供全網節點的時間同步功能,並需要數據和控制兩個獨立的無線信道,其應用侷限較大。
自組網起源
自組網的原型是美國早在1968年建立的ALOHA網絡和之後於1973提出的PR(Packet Radio)網絡。ALOHA網絡需要固定的基站,網絡中的每一個節點都必須和其它所有節點直接連接才能互相通信,是一種單跳網絡。直到PR網絡,才出現了真正意義上的多跳網絡,網絡中的各個節點不需要直接連接,而是能夠通過中繼的方式,在兩個距離很遠而無法直接通信的節點之間傳送信息。PR網絡被廣泛應用於軍事領域。IEEE在開發802.11標準時,提出將PR網絡改名為Ad Hoc網絡,也即今天我們常説的移動自組織網絡。
自組網特點
(1) 網絡拓撲結構動態變化
在移動自組織網絡中,由於用户終端的隨機移動、節點的隨時開機和關機、無線發信裝置發送功率的變化、無線信道間的相互干擾以及地形等綜合因素的影響,移動終端間通過無線信道形成的網絡拓撲結構隨時可能發生變化,而且變化的方式和速度都是不可預測的。
(2) 自組織無中心網絡
(3) 多跳網絡
由於移動終端的發射功率和覆蓋範圍有限,當終端要與覆蓋範圍之外的終端進行通信時,需要利用中間節點進行轉發
移動自組網多跳組網方式
值得注意的是,與一般網絡中的多跳不同,無線自組網中的多跳路由是由普通節點共同協作完成的,而不是由專門的路由設備完成的。
(4) 無線傳輸帶寬有限
(5) 移動終端的侷限性