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帶“智能”的移動自組織網絡
[ 通信界 / 人民郵電報 / m.6611o.com / 2011/3/16 8:30:33 ]
 

  在說到主角之前,先交代一個背景。1968年,美國建立了ALOHA網絡,該網絡需要固定的基站,網絡中的每個節點都必須和其他所有節點直接連接才能互相通信,是一種單跳網絡;1973年,美國又發展建立了PR網絡,出現了真正意義上的多跳網絡,所謂“多跳”,就是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網絡一建成,就被廣泛應用于軍事領域。在這兩個網絡的基礎上,國際標準化組織IEEE在開發802.11標準時提出將PR網絡改名為Ad Hoc網絡,也即今天的主角——移動自組織網絡。

  移動自組織網絡是一種移動通信和計算機網絡相結合的網絡,是移動計算機網絡的一種,用戶終端可以在網內隨意移動而保持通信。一方面,網絡信息交換采用了計算機網絡中的分組交換,而不是電路交換;另一方面,用戶終端是可以移動的便攜式終端,如筆記本、PDA等,用戶可以隨時處于移動或者靜止狀態。移動自組織網絡中的每個用戶終端都兼有路由器和主機兩種功能。作為主機,終端可以運行各種面向用戶的應用程序;作為路由器,終端需要運行相應的路由協議。這種分布式控制和無中心的網絡結構,能夠在部分通信網絡遭到破壞后維持剩余的通信能力,具有很強的強壯性和抗毀性。

帶“智能”的移動自組織網絡(圖)

  作為一種分布式網絡,移動自組織網絡沒有固定的基礎設施,能夠在不利用或者不便利用現有網絡基礎設施的情況下,提供終端之間的相互通信。由于終端的發射功率和無線覆蓋范圍有限,因此距離較遠的兩個終端如果要進行通信,就必須借助于其他節點進行分組轉發,這樣節點之間構成了一種無線多跳網絡。

  網絡中的移動終端具有路由和分組轉發功能,可以通過無線連接構成任意的網絡拓撲。移動自組織網絡既可以作為單獨的網絡獨立工作,也可以以末端子網的形式接入現有網絡,如移動網、有線網、互聯網以及RFID技術相銜接。銜接的過程將有效擴展這些網絡的功能及有效覆蓋范圍,具有明顯的應用價值,但也帶來了新的課題,即需要研究移動自組織網絡與這些寬帶網絡的無縫切換技術,特別是與移動網之間的銜接,從而實現移動終端之間的直接通信、多跳通信、系統兼容、無縫切換與漫游。

  移動自組織網絡的最大特點是可以自發現、自動配置、自組織和自愈。網絡節點能夠適應網絡的動態變化,快速檢測其他節點的存在和探測其他節點的能力集,網絡節點通過分布式算法來協調彼此的行為,無須人工干預和任何其他預置的網絡設施,可以在任何時刻任何地方快速展開并自動組網。

  自組織網絡一般用于無線傳輸帶寬有限、移動終端有節能要求、安全性要求不高、存在單向的無線信道等環境。在當前移動通信能耗不斷提高的情況下,自組織網絡的很多理念有著廣泛的應用前景。

  目前,移動自組織網絡在學術研究領域是一個熱點,針對其MAC層協議、路由協議、安全機制、QoS機制的研究論文層出不窮,技術正在逐步完善之中,產業化進程也在有序推進中,當然還需要解決合理的商業模式以及如何構建一個由需求拉動的、運營商和制造商積極參與的良性產業鏈條等諸多問題。

  

 

作者:人民郵電報 合作媒體:人民郵電報 編輯:顧北

 

 

 
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