自组织网络

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Ad hoc网络,1、概,念,念,2、MAC层,的,的协议,，,，以及,一,一些改,进,进方法,3、有,向,向天线,及,及其在Adhoc,中,中的使,用,用,定义：,由,由一组,带,带有无,线,线通信,收,收发设,备,备的移,动,动结点,组,组成，,多,多跳、,临,临时与,无,无中心,的,的自治,系,系统,特征,：,1、分,布,布式控,制,制，没,有,有网络,基,基础设,施,施（basestation）,。,。,2、多,跳,跳性。,因,因为无,线,线结点,的,的发射,功,功率有,限,限，传,输,输需要,中,中间结,点,点转发,3、动,态,态的拓,扑,扑结构,。,。无线,结,结点的,移,移动性,，,，决定,了,了不断,有,有新的,结,结点的,加,加入和,旧,旧的结,点,点的离,开,开，拓,扑,扑结构,也,也在不,断,断的变,化,化,优缺点,：,优点：,可,可临时,的,的组网,，,，抗损,害,害能力,强,强，比,传,传统的,基,基于基,础,础设施,的,的网络,有,有更大,的,的优势,。,。可应,用,用于军,事,事通信,，,，灾难,救,救助等,缺点：a、转,发,发需要,其,其他的,节,节点参,与,与，干,扰,扰比较,严,严重,b、数,据,据的多,跳,跳性存,在,在安全,问,问题,c、缺,乏,乏对视,频,频会议,等,等的服,务,务质量,保,保证,Adhoc,使,使用的,是,是属于,多,多跳共,享,享的广,播,播信道,，,，因此,会,会引来,很,很多的,问,问题，,如,如隐终,端,端和暴,露,露终端,的,的问题,隐终端,：,：在接,收,收节点,的,的通信,范,范围内,，,，在发,送,送节点,的,的通信,范,范围以,外,外的节,点,点。,暴露终,端,端：在,发,发送节,点,点的通,信,信范围,内,内，在,接,接收节,点,点的通,信,信范围,外,外的节,点,点,隐终端,：,：,暴露终,端,端：,MAC,协,协议的,分,分类,（1）,按,按接入,方,方式：,随,随机接,入,入，受,控,控接入,，,，混合,接,接入,（2）,信,信道使,用,用数量,：,：单信,道,道，双,信,信道，,多,多信道,（3）,使,使用天,线,线类型,：,：全向,天,天线，,有,有向天,线,线,802.11MAC层的DCF,协,协议,帧交互,顺,顺序：RTS-CTS-DATA-ACK,采用：,载,载波监,听,听，信,道,道预约,，,，帧确,认,认的机,制,制,问题,如图C,本,本来可,以,以,发送，,被,被过度,的,的,保护了,C的发,送,送，会,影,影响,B的接,收,收，但,是,是仍,然可以,发,发送,改进方,案,案,CCR,协,协议,AVOS协议,DACS协议,等,等,其中，Pb是,节,节点B,接,接收到,的,的帧的,能,能量，Pa是,节,节点A,发,发送帧,的,的能量,，,，Ga,，,，Gb,分,分别是,发,发送端,天,天线和,接,接收端,天,天线的,增,增益(Gain)，ha，hb分,别,别是节,点,点A和,节,节点B,的,的天线,高,高度，dab,是,是节点A和节,点,点B间,的,的距离,。,。,同理：,对,对节点c,假设各,种,种物理,参,参数一,致,致，那,么,么在节,点,点B处,的,的信,噪,噪比：,所以：,一般情,况,况下，,取,取SNR=10，根,据,据以上,公,公式，,当,当接收,端,端与发,送,送端之,间,间的距,离,离在0,到,到0.56Rt的时,候,候，隐,终,终端很,少,少会出,现,现，这,就,就解决,了,了隐终,端,端的问,题,题，这,就,就是CCR协,议,议选择,的,的方案,，,，但是,暴,暴露终,端,端的问,题,题并没,有,有解决,AVOS在将,距,距离再,次,次划分,区域I,：,：0.56Rtd Rt。在,这,这个区,域,域中，RTS/CTS这种,握,握手机,制,制并不,有,有效，,被,被称为UnderactiveRTS/CTS 场,景,景。,区域II：0.36Rtd0.56Rt,。,。在这,个,个区域,中,中，RTS/CTS,能,能够有,效,效的发,挥,挥作用,，,，被称,为,为ModerateRTS/CTS,场,场景。,区域III：0d0.36Rt,。,。在,这,这个,区,区域,中,中，RTS/CTS可,以,以有,效,效的,发,发挥,作,作用,，,，但,是,是在,这,这个,区,区域,外,外的,其,其他,节,节点,将,将变,成,成暴,露,露终,端,端，,这,这种,场,场景,被,被称,为,为OveractiveRTS/CTS。,只要,在,在以,上,上的2和3区,域,域区,域,域发,送,送数,据,据，,当,当受,到,到RTS,后,后直,接,接发,送,送CTS,不,不用,检,检测,信,信道,，,，这,种,种可,以,以解,决,决暴,露,露终,端,端的,问,问题,，,，很,难,难知,道,道该,节,节点,处,处在,哪,哪个,区,区域,造成,隐,隐终,端,端和,发,发送,终,终端,的,的根,本,本原,因,因是,：,：,1、,潜,潜在,的,的发,送,送端,无,无法,知,知道,当,当前,正,正在,接,接受,节,节点,的,的位,置,置,2、,正,正在,接,接收,消,消息,的,的节,点,点接,收,收信,息,息能,量,量的,大,大小,基于,此,此，,提,提出,了,了IABT协,议,议,IABT,协,协议,一个,基,基于,忙,忙音,的,的可,感,感知,干,干扰,的,的MAC,协,协议,。,。,忙音,：,：一,组,组有,着,着特,定,定单,频,频的,正,正弦,信,信号,。,。,忙音,计,计算,公,公式,是,是：,其中fs,是,是当,前,前接,收,收端,发,发出,的,的忙,音,音的,频,频率,，,，f1，f2,是,是忙,音,音所,占,占用,频,频带,的,的低,端,端和,高,高端,频,频率,，,，Pt是,当,当前,接,接收,端,端能,够,够容,忍,忍的,噪,噪声,能,能量,，,，Pmax是,发,发送,端,端的,最,最大,发,发送,能,能量,。,。,假设,节,节点A正,在,在向,节,节点B发,送,送帧,，,，节,点,点B,是,是接,收,收节,点,点。,节,节点C是,一,一个,潜,潜在,的,的发,送,送端,，,，C,的,的发,送,送不,对,对B,的,的接,收,收产,生,生干,扰,扰，,则,则必,须,须满,足,足,a、,知,知道B处,可,可以,容,容忍,的,的噪,音,音,b、,节,节点C发,送,送的,信,信号,传,传送,到,到节,点,点B,处,处的,能,能量,大,大小,：,：SNR,必,必须,满,满足,：,：,节点C可,以,以通,过,过下,面,面的,公,公式,来,来获,取,取节,点,点B,可,可以,容,容忍,的,的噪,声,声的,大,大小,：,：,当Pc的,能,能量,小,小于Pt,的,时,时候,，,，就,可,可以,发,发送,数,数据,了,了,有向,天,天线,能够,在,在某,个,个特,定,定方,向,向上,接,接收,和,和发,送,送的,电,电磁,波,波,工作,状,状态,有,有四,种,种：,o-o，o-d，d-o，d-d；,d-d是,距,距离,最,最短,的,的一,种,种，,一,一般,使,使用d-o模,式,式,使用,有,有向,天,天线,的,的优,点,点：,1、,扩,扩大,传,传输,范,范围,，,，减,少,少了,传,传输,跳,跳数,，,，降,低,低时,延,延,2、,提,提高,接,接收,质,质量,3、,增,增加,空,空间,复,复用,，,，提,高,高系,统,统容,量,量,原有,的,的隐,终,终端,问,问题,：,：,原有,的,的暴,露,露终,端,端的,问,问题,使用,有,有向,天,天线,引,引入,的,的隐,终,终端,问,问题,“聋,”,”问,题,题：,传统,的,的DMAC大,多,多采,用,用DRTS/OCTS,的,的握,手,手机,制,制来,协,协商,通,通信,，,，接,收,收端,能,能通,知,知的,范,范围,依,依然,是,是o-o,存,在,在过,度,度保,护,护，,隐,隐终,端,端，,还,还有,聋,聋问,题,题，,引,引入,了,了FFT-DMAC协,议,议,一个,节,节点,获,获取,周,周围,节,节点,忙,忙碌,与,与否,的,的方,式,式,1,接,接收,节,节点,或,或发,送,送节,点,点连,续,续发,送,送自,己,己的,忙,忙碌,状,状态,，,，当,一,一个,节,节点,需,需要,发,发送,数,数据,的,的时,候,候，,只,只需,要,要监,听,听信,道,道是,否,否忙,碌,碌，,不,不需,要,要一,直,直监,听,听,2周,围,围节,点,点连,续,续发,送,送监,听,听信,号,号，,当,当,需,需要,发,发送,数,数据,的,的时,候,候，,他,他们,的,的发,送,送根,据,据监,听,听到,的,的控,制,制信,道,道,来,来决,定,定是,否,否可,以,以发,送,送,FFT-DMAC,协,协议,使用,第,第一,种,种方,式,式获,得,得节,点,点的,忙,忙碌,状,状态,采用,两,两对,忙,忙音,来,来,第一,种,种：,全,全向,发,发送,，,，进,入,入聋,状,状态,，,，发,送,送FFT1+,，,，离,开,开聋,状,状态,，,，发,送,送FFT1-,第二,种,种：,有,有向,忙,忙音,，,，由,接,接收,端,端向,发,发送,端,端发,送,送，,发,发送,端,端发,送,送之,前,前，,发,发送FFT2+，,完,完毕,后,后发,送,送FFT2-,来,来通,知,知这,个,个方,向,向的,节,节点,谢谢,