研究生信息通信：Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)概述與MAC協(xié)議ppt課件

1、Ad HocAd Hoc網(wǎng)絡(luò)概述與網(wǎng)絡(luò)概述與MACMAC協(xié)議協(xié)議信息通信網(wǎng)討論課信息通信網(wǎng)討論課主講人：主講人：xxx什么是Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)？移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可分為兩類：移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)可分為兩類：1 1、InfrastructuredInfrastructured有基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)，即依有基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)，即依賴于固定有線網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)。有線和無線部分利用賴于固定有線網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)。有線和無線部分利用“基站基站銜接。銜接。2 2、Ad HocAd Hoc無基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)，不存在固定的無基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)，不存在固定的路由器，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都具備路由功能，并且都可以移路由器，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都具備路由功能，并且都可以移動(dòng)，可以動(dòng)態(tài)的自由鏈

2、接。動(dòng)，可以動(dòng)態(tài)的自由鏈接。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)主機(jī)的通信1、移動(dòng)主機(jī)在彼此的通信覆蓋范圍內(nèi)時(shí)直接通信；2、移動(dòng)主機(jī)不在彼此通信覆蓋范圍之內(nèi)時(shí)通過中間的移動(dòng)主機(jī)如下圖主機(jī)B)；ABC具有路由器的功能Ad Hoc的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Ad Hoc的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1、平面結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 所有結(jié)點(diǎn)都是完全對(duì)等的，原則上不存在瓶頸；缺陷：可擴(kuò)充性差 維護(hù)路由信息需要大量的控制消息；Ad Hoc的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2、分級(jí)結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：族成員的功能比較簡(jiǎn)單，不需要維護(hù)復(fù)雜的路由信息，具有很好的可擴(kuò)充性。由于族頭結(jié)點(diǎn)可以隨時(shí)選舉產(chǎn)生，分級(jí)結(jié)構(gòu)也具有很強(qiáng)的抗毀性；缺陷：維護(hù)分級(jí)結(jié)構(gòu)需要結(jié)點(diǎn)執(zhí)行族頭選舉算法，族頭結(jié)點(diǎn)可能會(huì)成為網(wǎng)絡(luò)的瓶

3、頸；Ad Hoc的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)用總結(jié)：1、網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模較小時(shí)平面式結(jié)構(gòu)；2、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增大時(shí)分級(jí)結(jié)構(gòu)；Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的研究熱點(diǎn)1、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓欤?、線傳輸帶寬有限；3、終端的局限；4、安全性問題；5、能量問題；6、網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性問題；Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的研究熱點(diǎn)以上所提到的問題，大多都是與第二層MAC層和第三層網(wǎng)絡(luò)層的性能有直接的關(guān)系；MAC協(xié)議內(nèi)容下面綜述目前主要的MAC協(xié)議 在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中，MAC協(xié)議的功能是控制結(jié)點(diǎn)的報(bào)文傳輸對(duì)無線媒體的占用,同時(shí)保證網(wǎng)絡(luò)的整體性能。MAC控制結(jié)點(diǎn)接入無線信道，為上層提供快速、可靠的報(bào)文傳送支持。載波偵聽沖突避免載波偵聽沖突避免CSMA/CA CSMA/

4、CA 協(xié)議協(xié)議載波偵聽沖突避免CSMA/CA 協(xié)議 其主要思想就是發(fā)送前增加對(duì)信道占用的檢測(cè)來減少分組傳輸中的沖突。載波偵聽包含物理載波偵聽和虛擬載波偵聽。避免沖突的多路訪問避免沖突的多路訪問 MACA MACA 協(xié)議協(xié)議避免沖突的多路訪問 MACA 協(xié)議 MACA協(xié)議是第一個(gè)使用RTS/CTS控制報(bào)文握手來解決Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中隱終端和暴露終端問題的信道接入?yún)f(xié)議。 避免沖突的多路訪問避免沖突的多路訪問 MACA MACA 協(xié)議協(xié)議隱終端問題隱終端問題 隱終端是指在接收結(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍內(nèi)而在發(fā)送結(jié)點(diǎn)覆蓋范圍外的結(jié)點(diǎn)。避免沖突的多路訪問避免沖突的多路訪問 MACA MACA 協(xié)議協(xié)議暴露終端問暴露

5、終端問題題 暴露終端是指在發(fā)送結(jié)點(diǎn)覆蓋范圍之內(nèi)而在接收結(jié)點(diǎn)覆蓋范圍之外的結(jié)點(diǎn)。避免沖突的多路訪問避免沖突的多路訪問 MACA MACA 協(xié)議協(xié)議 MACA源于載波偵聽沖突避免CSMA/CA。CSMA/CA去掉載波監(jiān)聽就變成了MACA。 MACA的基本思想及缺點(diǎn)。abc當(dāng)a發(fā)送RTS幀給b時(shí)，c同時(shí)也接收到了b發(fā)送CTS幀給ac等待一段時(shí)間a sendsdata to bCTS幀沖突c延遲再次發(fā)送CTS幀無線環(huán)境下的多址接入沖突避免無線環(huán)境下的多址接入沖突避免MACAWMACAW協(xié)議協(xié)議MACAW針對(duì)MACW存在的缺點(diǎn)進(jìn)行了改進(jìn)。ABA發(fā)送RTS幀給BA站點(diǎn)如沒有收到任何響應(yīng)，則它延長(zhǎng)靜止等待的時(shí)間。如果收到ACK幀回復(fù)，則它要縮短靜止等待的時(shí)間A發(fā)送RTS幀給B站點(diǎn)，之后收到了CTS幀，隨機(jī)退避計(jì)時(shí)器的值將保持不變A站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)給B站點(diǎn)B接收到正確的數(shù)據(jù)，然后發(fā)送ACK幀給A站點(diǎn)MACMAC層協(xié)議分析與展望