无线通信07 移动自组网20110404

【软考网络工程师教程-成功笔记】第5章无线通信网无线通信网包括面包语音通信的移动电话系统以及面向数据传输的无线局域网和无线广域网。

5.1 移动通信移动是最方便的个人通信工具。

从第一代（1G）到第三代（3G）移动通信系统都是针对语音通信设计的，只有4G才能与Internet无缝的集成。

5.1.1蜂窝通信系统1978年，美国贝尔实验室开发了高级移动电话系统（AMPS），采用模拟制式的频分双工（FDD）技术，用一对频率分别提供上行和下行信道。

AMPS采用蜂窝技术解决了公用移动通信系统所面临的大容量要求与频谱资源限制的矛盾。

蜂窝系统把一个地理区域划分成若干个称为蜂窝的小区（cell），因此移动电话也叫做蜂窝电话（Cellular Phone）。

在模拟移动电话系统中，一个话音连接要占用一个单独的频率。

如果把通信网络覆盖的地区划分成一个一个的小区，则在不同小区之间就可以实现频率复用。

在图5-1中，一个基站覆盖的小区用一个字母来代表，在一个小区内可以用一组频率一组用户进行通话。

相邻小区不能使用相同的通信频率，同一字母（例如A）代表的小区可以使用同样的通信频率。

从图中可以看出，使用同样频率的小区之间有两个频率不同的小区作为分隔，要增加频率的复用程序，可以把小区划分的更小，这样一来，有限的频率资源就可以容纳更多的用户通话了。

5.1.2 第二代移动通信系统第二代移动通信系统是数字蜂窝电话，我国采用有GSM系统和CDMA系统。

1.全球移动通信系统GSMGSM系统工作在900~1800MHz频段，无线接口采用TDMA技术，提供语音和数据业务。

图5-2中的每一行表示一个宽带为200Khz单工信道，GSM系统有124对这样的单工信道（上行链路890~915MHz），每一个信道采用时分多路（TDMA）方式可支持8个用户会话，在一个蜂窝小区同时通话的用户数为124*8=992。

2.码分多址技术美国高通公司的第二代数字蜂窝移动通信系统工作在800MHz频段，采用码分多址（CDMA）技术提供话音和数据业务。

网络前沿之无线自组网网络前沿之无线自组网----Ad hoc第一部分 Ad hoc网络了解一、Ad hoc网络的基本概念随着社会的进步，人们对灵活、快捷、方便的通信方式要求越来越高;而全球化进程的加快又进一步刺激了通信与网络技术的发展，人们不断追求任何人可以在任何时间、任何地点与任何人进行任何种类的信息交换。

个人业务需求无论是在支持范围上还是种类、质量要求上都大大的增加，极大地刺激了无线通信网络的迅速发展。

蜂窝移动通信系统、无线局域网(IEEE802.11)、蓝牙技术(Blue tooth)、家庭无线网(HomeRF)等移动通信新技术纷纷涌现，而Adhoc网络技术作为无线通信领域一种新的网络技术，正在很快地从军事通信渗透到相关的各个民用通信领域。

这些新技术的出现，极大的方便了人们的生活，同时也推动了无线通信技术的发展。

无线通信技术和计算机网络技术的发展为无线移动Adhoc网络的产生奠定了基础，而这种自组织对等式多跳移动通信网络，不需要依赖于固定的基础结构，既可以与现有的网络结合形成多跳网络，从而有效延伸传统网络的覆盖范围，同时也可以通过临时组网的方式在恶劣环境中支持移动节点之间的数据、话音、图像和图形等业务的无线传输。

这也使得Adhoc网络具有极大的灵活性和可扩展性，可以满足不同场合的特殊需要，其应用范围可以覆盖工业、商业、医疗、家庭、办公环境、军事等各种场合和行业。

特别是在军事应用领域中，因其特有的无需架设网络设施、可快速展开、抗毁性强等特点，Adhoc网络已成为数字化战场通信的首选技术。

Adhoc网络不论是军用还是民用，都有着广泛的应用价值和意义。

由于组网快速、灵活、使用方便，无线 Adhoc网络己经得到了国际学术界和工业界的广泛关注，并正在得到越来越广泛的应用，己经成为移动通信技术向前发展的一个重要方向，并将在未来的通信技术领域中占据重要地位。

二、Ad hoc网络的特征与其他传统通信网络相比，Ad hoc网络具有以下显著特点:(1)无中心和自组织性:Adhoc网络中没有绝对的控制中心，所有节点的地位平等，网络中的节点通过分布式算法来协调彼此的行为，无需人工干预和任何其它预置的网络设施，可以在任何时刻任何地方快速展开并自动组网。

无线移动自组网1. 概述自组织网络（ad hoc network）是由一群兼具终端及路由功能的设备通过无线链路形成的多跳临时性自治系统。

如果节点是可移动的，这样的网络称为移动自组织网络（mobile ad hoc networks，MANET）。

由于节点的发射功率有限，距离较远的两个节点必须借助其它节点的转发才能进行通信，因此节点之间构成无线多跳链路。

这种网络中不存在固定的基础设施，如路由器、无线基站等，每个节点都兼有路由器和终端两种功能。

作为终端，节点可以运行各种面向用户的应用程序；作为路由器，节点需要为其它节点转发数据包。

自组织网络不需要任何中心控制，网络可以自动检测和无缝集成新节点；反过来，当任何节点移出网络时，剩余节点也能自动重配置来适应新的场景。

这种无设施的网络能够在没有或者是现有网络基础设施失效的情况下，提供终端之间的相互通信，因而在军事作战及应急救援等方面有重要应用。

比如，战场上单兵作战的士兵之间可以通过移动自组网通信和共享信息，在灾难现场可以紧急建立移动自组网进行救灾指挥和协调。

移动自组网既可以独立工作，也可以以末端子网的形式接入现有网络，如Internet网络和蜂窝移动通信网络。

与有固定基础设施的传统通信网络相比，移动自组网具有以下严重问题：（1）带宽有限。

大多数移动自组网使用不需要无线电许可的ISM（Industrial, Scientific and Medical）频带。

受无线频谱带宽的限制，加上通信冲突、信号衰减、噪声和信道间干扰等因素的影响，无线链路的有效带宽很有限。

（2）单向链路。

由于传输功率等的差异，节点间可能形成单向链路。

（3）拓扑变化。

每个节点可以任意速度和方向运动，受发射天线类型、发送功率、信道间干扰、地形和天气等综合因素的影响，节点间的无线链路是时变的，节点也可能失效，这些因素使得移动自组网的拓扑结构是随时变化的，而且变化难以预测。

现有路由协议（如距离矢量、链路状态）不适合动态拓扑，需要设计相适应的路由协议。

随着近年来在计算机和无线通信领域的技术进步，移动无线计算将获得日益广泛的应用。

传统的基于接入点（AP，Access Point）的移动无线网络一般只应用于有线网络的边缘，随着到处存在的计算（Ubiquitous Computing）概念的提出，在一些缺乏网络基础设置、基站或ISP的场合，移动节点要互相通信，自身就必须要充当缺少的网络功能部件。

通常把具有无线通信设备的移动计算机用户相互构成的临时网络称为自组织网络。

移动自组织网络（Mobile Ad Hoc Networks）的目的是通过在移动节点中增加路由功能，支持移动无线网络在缺乏基础设施的场合下高效鲁棒的运行。

1．1移动自组网简介1.1.1移动自组网产生背景由于有线通信方式对应用范围的限制，人们发明了移动无线通信。

近年来，无线网络在支持移动性方面的发展非常的迅速，但通常的来说，移动无线通信网通常以蜂窝移动通讯系统，无线局域网（IEEE802.11）方式出现，这样的移动网络依然要以通信基站或接入点（AP）为基础。

比如在蜂窝移动网络当中，移动终端与固定基站相互通信，移动终端本身不具备路由功能，由移动交换机负责路由与交换功能，同时充当网关，以有线方式接入固定网。

而在无线局域网当中，则用符合IEEE802.11协议的无线网卡把移动节点（笔记本，PDA 等）通过无线接入访问点连接到现有的固定网络。

这些移动通信方式都需要基站、访问服务点或者外地代理等这样的中心控制设备。

但是在某些特殊环境或紧急情况下不可能有预先安置好多固定接入设备，因此在这些情况下都迫切需要一个能够动态的、能够快速部署的、不依赖或很少依赖现有的有线网络设备，能够零时快速自动组网的移动通讯技术，这也就形成了另一类无线通信网络技术既无线自组网络技术。

无线自组网是由一组带有无线收发装置的可移动节点所组成的一个零时性多跳自治系统，它不依赖于预设的基础设施，具体可临时组网、快速展开、无控制中心、抗毁性强等特点，在军事方面和民事方面和民用方面都具有广阔的应用前景，是目前网络研究中的热点问题。

2020年7月无线移动自组网及其关键技术肖宇,陈乐,肖楠（河北电信设计咨询有限公司，河北石家庄050000）【摘要】本文针对无线移动自主互联网的网络结构,对网络的具体组成部分和动态路径算法进行了研究,并分析了无线信道的方式,对其中的关键技术进行了深入的介绍,通过进行系统性的研究,希望可以推动无线移动自组网及其关键技术的快速发展。

【关键词】无线移动自组网;Ad hoc;多跳无线传输;动态按需路由【中图分类号】TN925.93【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2020）07-0081-021网络特征蜂窝移动方式以及MobileIP方式是移动无线通信网络的主要形式，在通信网络当中，终端和基站是相互关联的，在通常情况下基站都是固定的，在网络系统当中会有专门的设备负责交换功能，其中最为典型的就是交换机。

交换机具有非常明显的特点，由于受到中心的控制，整体的设备分工非常的明确。

终端是能够进行移动的，在移动的过程当中，会需要固定的网络进行后勤的支持。

移动通信系统在进行运行的过程中，不适合在一些特殊的场合进行应用，野外环境就不适用，在应急事件发生时不能够进行有效的通信。

无线移动自组网在整体运行的过程当中，其中会设置大量的无线通信装置，由各种移动终端组成，在任何时间地点，都能够进行信息服务的提供。

网络中设置的终端都是可以自由移动的，并且在系统当中的地位也是相当的，参与到无线移动自组网络当中的每一个终端都要承担自身的职责，主动为其他的部分进行分组。

路由器以及终端的运行系统都会有相应的路由协议，这样就能够根据具体的策略和参数，对数据进行适当的分组。

当通信网络受到干扰时，整体的网络结构没有中心，分布也比较分散，只能够维持部分通行能力。

无线移动自组网在整体开展的过程当中，为了能够对格式进行规范，需要对相应的数据进行优化和调整，以便于能够在数据传输的过程当中进行交换。

基于TCP/ IP协议族，许多个移动终端，可以同时构成一个IP网络。