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无线传感器网络的自组网技术

来源:  发布时间:2018-07-23   点击量:260

移动自组织(Ad-Hoc)网络是一种多跳的临时性自治系统,它的原型是美国早在1968年建立的ALOHA网络和之后于1973提出的PR (Packet Radio)网络。ALOHA网络需要固定的基站,网络中的每一个节点都必须和其他所有节点直接连接才能互相通信,是一种单跳网络。直到PR网络,才出现了真正意义上的多跳网络,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。PR网络被广泛应用于军事领域。IEEE在开发802.11标准时,提出将PR网络改名为Ad-Hoc网络,也即今天我们常说的移动自组织网络。

自组织网络是一种没有预定基础设施支撑的自组织可重构的多跳无线网络。在该网络中,网络的拓扑、信道的环境、业务的模式是随节点的移动而动态改变的。该网络可以快速地为民用和军事应用建立通信平台。自组织网络从产生至今一直得到了广泛的重视。目前自组织网络已经与2.5G和3G移动通信进行了有效的结合,而大规模宽带无线自适应自组织网络将会成为宽带无线通信或未来移动通信的重要形式。福州易联电子自主研发的SI4463、SI4432等无线收发模块均可自组网,在自组织网络通信中起着重要的角色。

对于移动自组织网络,一方面,网络信息交换采用了计算机网络中的分组交换机制,而不是电话交换网中的电路交换机制;另一方面,用户终端是可以移动的便携式终端,如笔记本、PDA等,用户可以随时处于移动或者静止状态。无线自组织网中的每个用户终端都兼有路由器和主机两种功能。作为主机,终端可以运行各种面向用户的应用程序;作为路由器,终端需要运行相应的路由协议。这种分布式控制和无中心的网络结构能够在部分通信网络遭到破坏后维持剩余的通信能力,具有很强的鲁棒性和抗毁性。

作为一种分布式网络,移动自组织网络是一种自治、多跳网络,整个网络没有固定的基础设施,能够在不能利用或者不便利用现有网络蓦础设施(如基站、AP)的情况下,提供终端之间的相互通信。由于终端的发射功率和无线覆盖范围有限,因此距离较远的两个终端如果要进行通信就必须借助于其他节点进行分组转发,这样节点之间构成了一种无线多跳网络。

网络中的移动终端具有路由和分组转发功能,可以通过无线连接构成任意的网络拓扑。移动自组织网络既可以作为单独的网络独立工作,也可以以末端子网的形式接人现有网络,如因特网和蜂窝网。


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