AdHoc网络概述与MAC协议.ppt

AdHoc网络概述与MAC协议 信息通信网讨论课主讲人 张裕峰 什么是AdHoc网络 移动网络可分为两类 1 Infrastructured 有基础设施的网络 即依赖于固定有线网关的网络 有线和无线部分利用 基站 连接 2 AdHoc 无基础设施的网络 不存在固定的路由器 每个节点都具备路由功能 并且都可以移动 可以动态的自由链接 AdHoc网络中移动主机的通信 1 移动主机在彼此的通信覆盖范围内时 直接通信 2 移动主机不在彼此通信覆盖范围之内时 通过中间的移动主机 如下图主机B AdHoc的网络结构 AdHoc的网络结构 1 平面结构 优点 结构简单所有结点都是完全对等的 原则上不存在瓶颈 缺点 可扩充性差维护路由信息需要大量的控制消息 AdHoc的网络结构 2 分级结构 优点 簇成员的功能比较简单 不需要维护复杂的路由信息 具有很好的可扩充性 由于簇头结点可以随时选举产生 分级结构也具有很强的抗毁性 缺点 维护分级结构需要结点执行簇头选举算法 簇头结点可能会成为网络的瓶颈 AdHoc的网络结构 应用总结 1 网络的规模较小时 平面式结构 2 网络规模增大时 分级结构 AdHoc网络的研究热点 1 网络拓扑变化快 2 线传输带宽有限 3 终端的局限 4 安全性问题 5 能量问题 6 网络的可扩展性问题 AdHoc网络的研究热点 以上所提到的问题 大多都是与第二层MAC层和第三层网络层的性能有直接的关系 MAC协议内容 下面综述目前主要的MAC协议在AdHoc网络中 MAC协议的功能是控制结点的报文传输对无线媒体的占用 同时保证网络的整体性能 MAC控制结点接入无线信道 为上层提供快速 可靠的报文传送支持 载波侦听冲突避免CSMA CA协议 载波侦听冲突避免CSMA CA协议其主要思想就是发送前增加对信道占用的检测来减少分组传输中的冲突 载波侦听包含物理载波侦听和虚拟载波侦听 避免冲突的多路访问MACA协议 避免冲突的多路访问MACA协议MACA协议是第一个使用RTS CTS控制报文握手来解决AdHoc网络中隐终端和暴露终端问题的信道接入协议 避免冲突的多路访问MACA协议 隐终端问题 隐终端是指在接收结点的覆盖范围内而在发送结点覆盖范围外的结点 避免冲突的多路访问MACA协议 暴露终端问题 暴露终端是指在发送结点覆盖范围之内而在接收结点覆盖范围之外的结点 避免冲突的多路访问MACA协议 MACA源于载波侦听冲突避免CSMA CA CSMA CA去掉载波监听就变成了MACA MACA的基本思想及缺点 无线环境下的多址接入冲突避免MACAW协议 MACAW针对MACW存在的缺点进行了改进 1 公平性讨论2 加入DS datasending ACK acknowledgement 等控制报文 MAC层协议分析与展望 针对移动自组网的特点以及未来新业务的要求 在现有MAC层协议基础上可以做以下几个方面的研究 移动性预测 提供动态的QoS支持 基于跨层设计的全局优化