机会网络综述.ppt
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1、机会网络综述,唐作用 2011.4.18,自组织网络,移动自组织(Ad-Hoc)网络是一种多跳的临时性自治系统,这种网络没有固定的路由器,网络中的节点可随意移动并能以任意方式相互通信。 网络中的各个节点不需要直接连接,而是能够通过中继的方式,在两个距离很远而无法直接通信的节点之间传送信息。 IEEE在开发802.11标准时,提出Ad-Hoc网络的名称,也即今天我们常说的移动自组织网络。,自组织网络的问题,节点移动、节点稀疏、射频关闭或障碍物造成信号衰减等多种原因都可能导致网络大多数时候不能连通。 传统的 MANET(mobile ad hoc network) 在传输用户数据之前,需要预先建立
2、通信端点之间的路由。这种工作模式隐含一个重要的假设:网络大部分时候是连通的,任一节点对之间存在至少一条完整的端到端通信路径。 MANET 路由协议不能发现去往目标节点的路由。,机会网络,由于节点的移动,两个节点可以进入相互通信范围而交换数据。 描述性定义:机会网络是一种不需要源节点和目标节点之间存在完整链路,利用节点移动带来的相遇机会实现通信的自组织网络。 不要求网络的全连通,更适合实际的自组网需求。,机会网络示意图,以“存储-携带-转发”的路由模式实现节点间通信。,延迟容忍网络,机会网络的部分概念来源于早期的延迟容忍网络 DTN(delay tolerant network)的研究。 DTN
3、 网络体系由多个底层运行独立通信协议的 DTN 域组成,域间网关利用“存储-转发”的模式工作,当去往目标 DTN 域的链路存在时转发消息,否则,将消息存储在本地持久存储器中等待可用链路。 机会网络可以看成是具有一般DTN网络特征的无线自组网。,机会网络的应用,野生动物追踪 手持设备组网 车载网络 偏远地区网络传输,野生动物追踪,ZebraNet是一个由普林斯顿大学设计,用来追踪非洲草原斑马的机会网络系统。 由安装在斑马脖子上的低功耗传感器和移动基站组成。 传感器收集斑马的迁徙数据,并与相遇的斑马传感器交换数据,研究人员定期开车携带移动基站穿越追踪区域收集数据。,手持设备组网,剑桥大学和Inte
4、l研究院提出的PSN(pocket switched network)是由人随身携带的手持设备形成的机会网络。 每个设备节点既可以通过人们相遇带来的局部通信机会。 当目标节点位于当前节点附近区域或不能接入 Internet,或者用户应用需要很高的带宽和很小的延迟时,局部连接能比全局连接提供更好的服务。,车载网络,CarTel是 MIT 开发的基于车辆传感器的信息收集和发布系统,能够用于环境监测、路况收集、车辆诊断和路线导航等。 安装在车辆上的嵌入式 CarTel 节点,负责收集和处理车辆上多种传感器采集的数据,包括车辆运行信息和道路信息等。 使用 Wi -Fi 或 蓝牙等通信技术,CarTel
5、 节点在车辆相遇时可以直接交换数据,同时,CarTel 节点也可以通过路边的无线接入点将数据发送到Internet 上的服务器。,偏远地区网络传输,DakNet是由MIT开发、部署在印度偏远地区提供互联网服务的机会网络。 DakNet包括:部署在村庄的Kiosk设备、公交车辆上的MAP(mobile access points)设备以及部署在城镇的互联网AP设备,这些设备之间使用Wi-Fi接口通信。 村民通过PDA(Personal Digital Assistant)与Kiosk设备交换数据;往返农村和城镇的公交车经过Kiosk设备附近时,MAP和Kiosk设备交换数据,当公交车到达城镇时,
6、MAP通过AP连接到互联网上传或下载数据。,机会网络研究的热点问题,转发机制 节点移动模型 基于机会通信的数据分发和检索,机会转发机制,以“存储-携带-转发”的模式工作。 当路由表中不存在去往目标节点的下一跳节点时,将消息在当前节点上缓存,并随着当前节点的移动以等待合适的转发机会。 针对每个消息确定最好的下一跳转发节点和选择合适的转发时机就成为设计高效机会网络路由协议的关键问题。,基于复制的转发(1),同一消息的多份拷贝被注入网络,当其中一个到达目标节点时,消息传输成功。其核心问题是确定优化的消息拷贝数和产生消息拷贝的方式。 直接传输(direct transmission,简称 DT),源节
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