无线自组网-1资料

1、无线网络与移动(ydng)计算技术无线自组织网络攻防原理与实践哈尔滨工业大学（威海）计算机科学与技术学院(xuyun)教授 迟乐军 QDCLJ163.COM 2012.03共八十九页课程学时(xush)与课程安排总学时：30 授 课：22 实 验：8主要内容涵盖(hn i)：无线网络的基本概念、应用、体系结构无线网络的关键技术Ad Hoc网络路由服务质量和能量意识无线网络的常见的攻击形式无线网络的主要的防护技术共八十九页课程(kchng)学时与课程(kchng)安排总学时：30 授 课：22 实 验：8考 核：平时+翻译论文+读书体会主要内容涵盖：无线网络的基本概念、应用、体系结构无线网络的关

2、键技术Ad Hoc网络路由服务质量和能量意识无线网络的常见的攻击形式(xngsh)无线网络的主要的防护技术共八十九页Resource（主要(zhyo)参考文献）易 平 著，无线网络攻防原理与实践，清华(qn hu)出版社，2010年1月易平等著，无线自组织网络与对等网络原理与实践，清华出版社，郑少仁等著，Ad Hoc网络技术，人民邮电出版社，2005年1月IETF Mobile Ad-hoc Networks (MANET) Working Group/html.charters/manet-charter.htmlS. Corson, J. Macher, Mobile Ad hoc Net

3、working (MANET): Routing Protocol Performance Issues and Evaluation Considerations, RFC 2501, January 1999C. Perkins, E. Belding-Royer, et al., Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing, RFC 3561, July 2003David B. Johnson, et al., The Dynamic Source Routing Protocol for Mobile Ad Hoc Networks

4、 (DSR), draft-ietf-manet-dsr-10.txt, July 2004I. Chakeres, C. Perkins, Dynamic MANET On-demand (DYMO) Routing, draft-ietf-manet-dymo-06.txt, October 2006T. Clausen, et al., Optimized Link State Routing Protocol (OLSR), RFC 3626, October 2003R. Ogier, et al., Topology Dissemination Based on Reverse-P

5、ath Forwarding (TBRPF), RFC 3684, February 2004 S. Basagni et al, Mobile Ad Hoc Networking, IEEE Press (John Wiley & Sons), 2004 共八十九页基础知识概述(i sh)概述(i sh)体系结构Ad Hoc网络路由服务质量和能量意识共八十九页基础知识概述(i sh)一、引言无线信道的特征广播型：单机发射，多机接受信道随空间变化:空间环境不同导致信道特性不同；信道随时间变化：有快速变化和较慢的变化的区别。传播距离有限：距离增大，信号衰减。多径效应：信号可沿不同的途径(tjng

6、)到达接收机。相互之间形成干扰。共八十九页基础知识概述(i sh)无线通讯系统处于通信网的末端，引出(yn ch)接入问题“距离用户最后一公里”的问题。 具有无需预先架设基础设施可临时快速组网可用于特殊的环境，如海洋资源监测、战场信息收集等Ad hoc、传感器网络、穿戴计算机等是无线通信的一个新的技术领域共八十九页基础知识概述(i sh)二、无线通信系统的网络结构有基础设施的网络结构必须预先规划、设计和布设的网络典型(dinxng)：蜂窝系统、无线局域网、集群移动通讯系统无基础设施的网络结构无需预先规划、设计和布设的网络。典型：军用PRNET、IEEE802.11中的AD HOC模式和蓝牙技术

7、属自组网络技术共八十九页基于预先(yxin)架设网络基础设施的无线网络蜂窝网络移动终端(zhn dun)通过基站接入移动通信网络无线局域网移动终端通过无线接入点接入Internet依赖于基站、无线接入点等现有基础设施网络共八十九页基础知识概述(i sh)无线通信系统(xtng)的网络结构共八十九页基础知识概述：三类典型的系统(xtng)实例蜂窝移动(ydng)通信系统： 有基础设施的蓝牙技术： 无基础设施结构无线局域网： 既支持有基础设施的组网模式也支持无基础设施的组网模式共八十九页基础知识概述：蜂窝移动通信(tng xn)系统1946年出现，以基地台为中心，覆盖70-80公里，设备体积较大，

8、主要(zhyo)支持语音系统。已经出现三代：第一代只支持语音业务的模拟通信体系（国际间不兼容）第二代支持语音和低速电路型数据业务（如短信等等，可提供所谓“全球通”话音业务外，已经可以提供低速的数据业务了，也就是收发短消息之类）第三代支持高速率的多媒体和数据业务（手机上网、视频应用）3代半？第四代？最大的数据传输速率超过100Mbit/s（能提供难以想象的服务！？）共八十九页基础知识概述：蜂窝移动通信(tng xn)系统主流通讯服务提供商采用蜂窝网络。蜂窝网络把移动电话的服务区别分为一个个正六边形的子区，每个小区设一个基站。形成了形状酷似(k s)“蜂窝”的结构。蜂窝网络又可分为模拟蜂窝网络和数

9、字蜂窝两种网络蜂窝网络被广泛正六边形被认为是使用最少个结点可以覆盖最大面积的图形，出于节约设备构建成本的考虑，正六边形是最好的选择。这样的网络形状非常象蜂窝故被称作蜂窝网络共八十九页基础知识概述： 蜂窝(fngw)移动通信系统蜂窝网络主要由：移动站，基站子系统，网络子系统.三部分组成移动站就是我们的网络终端设备如手机等网络终端设备 。基站子系统包括我们日常见到的移动机站（大铁塔）、无线收发设备、专用网络（一般(ybn)是光纤）、无数的数字设备等等的。把基站子系统看作是无线网络与有线网络之间的转换器。 共八十九页基础知识概述(i sh)：蜂窝移动通信系统结构移动台作为用户终端与基站建立全双工无线

10、通信连接完成通信的无线接入基站通过与骨干网的有线的连接，完成移动台与骨干网的通信接入移动台之间不能直接通信，必须通过基站转接才能达成相互之间通信的目的基站有两个通信接口：空中(kngzhng)和与骨干网的接口共八十九页基础知识概述： 蜂窝系统的基本(jbn)思想用多个小功率发射机代替一个大功率发射机，每个小发射区对应(duyng)的小覆盖区成为一个小区每个小区分配一组信道，对应于使用一组无线资源相邻小区使用不同的无线资源，使得相互之间不形成干扰相距较远的小区可以重复使用相同的无线资源利用无线资源的空间复用，从而使系统的容量大为提高共八十九页基础知识概述(i sh)：蜂窝状的网络结构的优点采用蜂

11、窝网络技术最大的好处是频率可以重复使用。通信时，每个人要占用一个信道（同时通话的人多了，有限的信道可能不够使用(shyng)会出现通信阻塞的现象。）蜂窝结构就可以使用同一组频率在若干个相隔一定距离的小区重复使用，从而达到节省频率资源的目的。例如：将一个城市分成72个小区，每12个小区组成一个小区群。让他们共同使用300个频道。那么，我们就可以将300个频道分成12个频道组，每个组25个频道，第一个小区群使用第1组频道，第二个小区群使用第2组频道，以此类推。共八十九页基础知识概述(i sh)：蜂窝状的网络结构的优点不同小区群的相同编号小区的频道组是可以重复使用的。尽管这些小区基站所使用的无线电频

12、率相同，但由于他们彼此相隔较远，而电波作用范围有限，彼此不会造成干扰。一组频率就可重复使用6次，原本(yunbn)300个频道只能供300个用户同时通话，现在却可同时供1800个用户同时通话了。 共八十九页基础知识概述(i sh)：蜂窝状的网络结构的优点蜂窝移动(ydng)电话系统主要由移动(ydng)台（汽车电话、手机等），无线基站以及移动(ydng)电话交换中心组成。每个小区基站均与移动电话交换中心连接，形成一个蜂窝移动电话网。移动电话网还与市内公用电话网以及国内、国际长途电话网相连，使移动电话用户不仅可以与网内的移动电话用户通电话，还可以与更大范围内的移动用户和固定用户通电话。共八十九页

13、基础知识概述(i sh)：小结蜂窝移动通信系统(xtng)属典型的有基础设施的网络。不支持终端之间的直接通信，用户终端之间必须经过基站转接才能完成通信。网络基础设施起控制中心的作用无线资源的分配、越区切换、呼叫建立等控制功能都采用中心仲裁方式共八十九页基础知识概述(i sh)：蓝牙技术蓝牙技术无基础设施网络，自组网的一种开放性的、短距离无线通信技术标准可作为一种微型(wixng)的、廉价的通信模块嵌入各类信息设备中，使这些数字设备在较小的范围内通过无线连接的方式实现组网互联可实现灵活、安全、低成本、小功耗的话音和数字通信共八十九页基础知识概述：蓝牙的网络结构及通信(tng xn)过程蓝牙的基本

14、网络拓扑是皮网（PICONET）每个皮网有一个主节点和最多7个激活(j hu)的从节点组成。Master/Slave共八十九页基础知识概述：蓝牙(ln y)的网络结构及通信过程共八十九页基础知识概述：蓝牙的网络结构及通信(tng xn)过程共八十九页基础知识概述(i sh)：两种类型的链路同步 面向(min xin)连接的 链路（SCO）异步 无 连 接 链路（ACL）共八十九页基础知识概述(i sh)：蓝牙的网络结构及通信过程两个以上皮网可以组成所谓(suwi)的散射网。两个皮网通过节点S/M连接经过多跳实现相互之间的通信。共八十九页基础知识概述：蓝牙(ln y)技术小结蓝牙数字组网，不需基

15、础设施，可临时组网支持小的网络结构，不涉及路由的问题虽然分主、从节点(ji din)，但都是临时形成的主/从节点在各个方面都是完全相同的这种结构中主节点起到了控制中心和中继转发器的作用共八十九页基础知识概述(i sh)：传感器网络（WSN）传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是自组网发展的重要方向之一；它是由密集布设在观测场所的大量、小型、低成本的传感器节点组成(z chn)，这些传感器节点协同工作对观测对象的多种属性自动观测，并将测试结果上报。传感器网中的传感器节点一般具有探测能力、无线通信自动组网能力和信号与信息的处理能力。它是一种特殊的自组网。共八十九

16、页无线传感器网络(wnglu)在传感器网络中，各个无线节点静态地随机分布在某一区域传感器负责收集区域内的声音、电磁或地震信号等多种信息，将它们发送到网关节点网关节点具有更大的处理能力，能够进一步处理信息，或有更大的发送范围，可以将信息送往某个大型网络，使远程用户(yngh)能够检索到该信息。共八十九页无线传感器网络(wnglu)一个传感器节点由4个基本部分组成，即感应单元、处理单元、收发单元和电源。其中，处理单元通常带有一个小型存储器，它的主要功能是与其它传感器节点协作(xizu)，执行指派的感知任务以及管理内部程序。此外还应该包括与应用相关的其它部分，比如定位系统、动力系统等。共八十九页无线

17、传感器网络(wnglu)传感器网络节点的协议栈主要包括电源管理协议移动管理协议任务管理协议涉及的网络协议层 物理(wl)层、数据链路层、网络层、传输层、应用层 共八十九页2.6 无线传感器网络(wnglu)物理层：采用简单可靠的收发调制技术介质接入控制(MAC，Media Access Control)协议必须是能量感知的同时应该具有尽量降低与相邻节点的通信碰撞(pn zhun)概率的处理能力网络层：进行网络的自组织和数据的路由转发传输层：根据传感器网络的需要进行数据流维护应用层：则根据感知任务建立不同类型的应用软件 共八十九页无线传感器网络(wnglu)功率管理协议：管理传感器节点如何使用它

18、的能量移动(ydng)管理协议：检测、记录传感器节点的移动，从而可以维护路由，同时传感器节点可以感知相邻的传感器节点，有效均衡它们的能量和任务任务管理协议：可以均衡和规划一个特定区域传感器节点的感知任务。比如，一些传感器节点根据它们的电源能量完成比其它传感器节点更多的任务，这样传感器节点能够用一种能量高效使用的方式进行任务分发、协同工作，共享它们之间的资源。共八十九页无线传感器网络(wnglu)电源、移动和任务管理协议能够使传感器节点协同执行感知任务，并降低网络的能耗。 传感器网络具有广阔的应用领域和市场价值前景。无线传感器网络通过感知、收集、分析、处理各种信息，（例如温度(wnd)、湿度等）

19、来支持特定应用无线传感器网络通过融合处理信息，实现战场防御、战场侦察、安全监视、环境监控、医疗诊断、作物监视、珍稀动物监护、货物跟踪等在条件恶劣的环境下，传感器网络有着独特的优势。共八十九页无线传感器网络(wnglu)网络的快速部署、自组织能力、容错抗摧毁等特性能够实现指挥调度、移动计算和通信、监视侦察、目标定位等功能在军事上的典型应用包括：战场地面移动传感器和无人航空器之间的链接和协作(xizu)管理战区内的情报、监控、侦察设备，并对收集的信息进行后续处理、使用和分发建立本土边防安全防御网及其基础设施防御网，化学或生物危险的预警对目标进行识别、跟踪和定位，实现知己知彼，百战不殆 共八十九页无

20、线传感器网络(wnglu)传感器网络与移动ad hoc网络的主要差别在于：传感器网络中的传感器节点数量众多传感器网络中的传感器节点分布稠密传感器网络中的网络拓扑经常(jngchng)变化传感器网络中节点通信主要采用广播(Broadcast)或组播(Multicast)两种方式传感器网络中节点的能量、计算能力和存储空间有限共八十九页无线分布式传感器自组网体系结构介质访问控制技术动态分群算法和路由协议地址自动分配技术基于分布式多传感器的信息融合(rngh)技术协同信号处理中的信息分发、共享技术功率控制技术传感器网络(wnglu)技术研究的关键技术：共八十九页国外的研究主要包括：传感器设计网络体系结

21、构研究高效的数据传送方式数据融合和分发算法分布式协作处理和信息过滤技术异种网络的互联等方面目的是为了建立一个可以快速布置的、具有(jyu)自组织能力和容错能力的低成本、低功耗的多功能传感器网络共八十九页几个典型项目中的研究重点：SensorNet和PACMAN等项目主要针对传感器网的传送层、网络层、数据层以及(yj)物理层进行整体研究WINS和Dynamic Sensor Network等项目主要针对传感器网络互联、路由协议和功率控制等方面进行研究SPINS和DataSpace等项目主要针对传感器网络安全、数据分发等进行研究研究主要集中在美国各高校的研究机构内广阔的应用前景和巨大使用潜力，正吸

22、引更多的机构和组织加入其开发研究中共八十九页欧盟的研究(ynji)现状欧盟IST下设了若干个采用自组网络研究解决车辆之间通信问题的项目，较重要的有CARTALK2000,FLEETNET等。代表项目：CARTALK2000是一个研究开发(kif)基于车辆之间的通信辅助驾驶系统项目。项目的研究目标开发驾驶员协同辅助系统；作为通信装置的无线移动自组织网络，为未来标准化作准备。共八十九页欧盟的研究(ynji)现状FLEETNET也是一个基于(jy)自组网的车辆间通信项目。项目的研究目标：开发一个车辆间的通信平台，这个平台应该能够实现示范作用，技术解决方案能够标准化实现设计的通信协议的主要功能，并将示

23、范系统能够集成到演示车辆中实现一些合适的演示，以展示这个项目在车辆之间通信方面的优越性开展商务模式和市场推介方案的研究共八十九页小 结介绍了无线通讯的基本概念无线网络的特点自组网的特性传统的技术不能直接使用信道资源的竞争使用带来新的问题路由的问题必须寻求新的解决方案能源短缺引发(yn f)新的需求安全问题不容忽视共八十九页基础知识概述(i sh)：自组织网络的应用需求临时会议/紧急情况科学考察/探险/军事战场接入网络服务商所需的时间和成本(chngbn)现有服务和架构的性能或者能力远离网络基础设施而希望保持与网络的连接无网络基础设施可用不想使用网络设施网络基础设施范围外自组织网络共八十九页基础

24、知识概述：自组织(zzh)网的起源1972年分组无线网（PRNET）战场环境下的数据通信1983年抗毁自适应网络（SURAN）支持大规模网络适应战场快速变化环境需要的自适应网络协议1994年全球(qunqi)移动通信系统（GloMo）满足军事应用需要的、可快速展开、高抗毁性的移动信息系统DARPA资助Defense Advanced Research Project Agency共八十九页随着我国电信市场竞争的加剧，找准和开拓新的业务增长点成了电信运营商和设备提供商在市场中掌握先机的关键。采用移动Ad Hoc网络技术的MESH无线区域网等业务被认为是未来的业务热点之一。甚至(shnzh)有人称

25、：就象IP网络改造传统电信网络一样，移动Ad Hoc网络技术可能对现有移动通信网络的结构和运营模式带来划时代的影响。基础知识概述： 自组织网络(wnglu)技术研究的意义共八十九页基础知识概述(i sh)： Ad Hoc无线网络概念一组带有无线收发装置的移动终端组成的一个多跳的、临时性 自创建（Self-Creating)、自组织(Self-Organizing)、自管理（Self-Administering)系统。不依赖(yli)预设的基础设施而临时组建。移动终端具有路由功能，可以通过无线连接构成任意的网络拓扑。可独立工作，也可与Internet或蜂窝无线网络连接。一种新的组网技术，可以和其

26、他许多平台结合使用！共八十九页基础知识概述(i sh)：自组织功能Wi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-Fi共八十九页基础知识概述(i sh)：动态变化的网络拓扑Wi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-Fi共八十九页基础知识概述(i sh)： 自动最佳路由选择最佳路由备选替换路由有线回传Wi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-Fi共八十九页最佳路由备选替换路由有线回传

27、Wi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-Fi支持(zhch)移动IP功能基础知识概述(i sh)： 无缝漫游共八十九页基础知识概述：方便(fngbin)扩展Wi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-Fi共八十九页基础知识概述：自组织网络(wnglu)研究1991年IEEE 802.11首次提出“Ad Hoc网络”自组织、对等式、多跳无线移

28、动通信(tng xn)网络1997年IETF成立MANET工作组基于IP的无线多跳网络路由2003年IRTF成立ANS研究组其它研究机构ClosedAd Hoc：For the specific purpose onlyMANET：Mobile Ad-hoc NetworksANS：Ad Hoc Networks Scalability共八十九页Ad Hoc网络(wnglu)的定义由一组带有无线通信收发装置的(移动)终端节点组成的一个多跳临时性自治系统每个(移动)终端同时具有路由器和主机两种功能：作 为 主 机：终端需要运行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节点间路由通

29、常由多跳(Hop)组成不需要网络基础设施，可以在任何地方、任何地点快速(kui s)构建多跳无线网络、自组织网络、无固定设施的网络或者对等网络共八十九页Ad Hoc网络(wnglu)的特点（1）独立组网不需要任何预先网络基础设施动态拓扑节点移动/开机/关机节点无线发送功率(gngl)变化、无线信道干扰或者地形等因素影响自组织无控制中心节点故障不会影响到整个网络节点之间通过无线连接形成的网络拓扑结构随时可能发生变化，而且变化的方式和速度可能都是无法预测的共八十九页Ad Hoc网络(wnglu)的特点（2）多跳路由接收端和发送端可使用比两者直接通信小得多的功率进行通信，因此节省了能量消耗通过中间节

30、点参与分组转发，能够有效(yuxio)降低对无线传输设备的设计难度和成本，同时扩大了自组织网络的覆盖范围共八十九页Ad Hoc网络(wnglu)的特点（3）特殊的无线信道特征无线信道提供的网络带宽比有线信道低得多竞争无线共享信道产生碰撞信号衰落、噪声干扰以及信道之间的干扰等终端的局限性能量、存储、计算等资源受限安全性差无线链路的开放性移动性导致节点之间信任关系的变化可扩展性不强节点之间的相互干扰造成(zo chn)网络容量下降各节点吞吐量随网络节点总数的增加而下降存在单向无线信道终端发射功率的不同及地形环境的影响共八十九页Ad Hoc网络(wnglu)与Sensor网络Sensor网络可以看作

31、是一种特殊类型的Ad Hoc网络各个无线节点静态地随机分布在某一区域。传感器负责收集区域内的传感信号，将它们发到网关节点网关具有更大的处理(chl)能力，能进一步处理(chl)信息，并且具有更大的发送范围，可将信息送往某个大型网络（Internet）并且到达最终的用户与一般Ad Hoc网络相比：节点数量多、分布稠密节点的能量、计算、存储等资源进一步受限共八十九页Ad Hoc网络(wnglu)与无线局域网单跳 与 多跳研究重点不同通信(tng xn)模式不同主要研究集中在物理层和数据链路层移动终端的所有通信必须经过无线接入点进行自组网络为多跳网络，存在路由问题Ad Hoc网络的研究内容主要以路由

32、协议为核心的网络层设计Ad Hoc网络中移动终端的通信是对等的无线局域网为单跳网络，不存在路由问题共八十九页移动(ydng)Ad Hoc网络(MANET)与移动IPMANET移动(ydng)IP共八十九页Ad Hoc网络所面临(minlng)的问题(1)特殊的信道共享方式共享信道隐藏节点问题/暴露节点问题动态变化网络拓扑传统路由协议花较高代价获取的路由信息可能已经陈旧有限的无线传输带宽减少节点之间的交换的消息减少控制消息带来的额外开销有限的能量能量管理机制，各层考虑能量控制，包括网络层路由安全问题无线信道的开放性更容易受到各种攻击移动性使得节点的信任关系(gun x)不断变化由于节点资源受限，

33、安全机制应该是分布式的RTS/CTS，CSMA/CA网络路由时需考虑共八十九页Ad Hoc网络所面临(minlng)的问题(2)网络管理拓扑管理确定将一组节点组织成网络的机制移动性管理跟踪网络中移动节点的位置(wi zhi)服务质量管理多跳拓扑动态变化的移动Ad Hoc网络使得服务质量保证更加困难自动配置共八十九页实现(shxin)Ad Hoc网络的关键技术路由协议服务质量管理功率控制(kngzh)传输层性能Ad Hoc网络互联安全问题网络管理感知网络拓扑结构的变化维护网络拓扑的连接高度自适应性能量、服务质量等约束信道接入技术节能机制多个Ad Hoc网络互联Ad Hoc内部节点访问Intern

34、et共八十九页内容(nirng)概述(i sh)体系结构Ad Hoc网络路由服务质量和能量意识共八十九页基础知识概述：自组网的节点(ji din)结构主机+路由器+无线收发装置=网络节点主机：运行应用程序,完成(wn chng)数据处理等功能路由器：运行路由协议，完成路由选择、转发分组等功能无线收发装置：完成数据传输功能共八十九页网络结构平面结构所有节点(ji din)地位平等层次结构网络被划分为簇（Cluster）每个簇由簇首节点(Cluster Head)和簇成员节点(Cluster Member)构成簇首节点可形成更高一级的网络平面(pngmin)结构层次结构共八十九页平面(pngmin

35、)结构和层次结构比较平面结构层次结构完全分布式的网络多个簇组成的网络所有节点的地位是平等的节点被分为簇首和簇成员簇首预先指定或者由选择算法产生不存在网络瓶颈可存在多条路径网络健壮性好簇首节点可能成为网络瓶颈到簇外的通信都须通过簇首节点进行可扩展性差每个节点都需要知道到达所有其它节点的路由适用于中小规模的网络可扩展性好簇内路由信息局部化适用于大规模网络共八十九页网络协议栈基于TCP/IP体系结构与Internet互联传统路由协议需要修改，以适应(shyng)网络拓扑结构动态变化传输层实现适应于无线网络的端到端可靠服务Ad Hoc网络多用于能量受限的环境，能量管理尤为重要，因此各层都定义相应的节能

36、机制可选功能(gngnng)共八十九页Ad Hoc网络(wnglu)中的跨层设计严格分层的体系结构(OSI参考模型，TCP/IP模型) 协议的设计缺乏足够的适应性，不能满足Ad Hoc网络动态变化的需求，特别是在能量或者QoS等约束条件下跨层体系结构任意层之间能够进行信息(xnx)交互协作在动态环境下，根据能量或者QoS等约束条件自适应调节避免重复的功能，减少开销减少反应时间，快速适应网络动态变化共八十九页自组网络(wnglu)涉及的关键技术路由协议(xiy)MAC协议（媒介访问控制协议）自组网络中网络与信息的安全性QOS保证框架与技术功率控制与管理技术等共八十九页 QOS保证(bozhng)

37、QOS就是网络为用户传送端到端数据时必须满足(mnz)的一套可测量的预先定义的基于端到端性能的服务属性。无线网络主要面临以下问题：链路质量难以预测链路带宽难以预测分布式控制难度较大网络拓扑变化难以预测共八十九页 QOS保证(bozhng)QOSMAC的工作应该包括：支持有优先级的介质(jizh)在竞争中优先接入支持较高的网络的吞吐量支持可靠的单播传输提供可靠的资源预留提供及时的限时接入共八十九页 功率(gngl)控制与管理功率(gngl)控制与管理主要包括:控制发送功率的大小管理节点的工作状态必要性：发送功率的大小影响节点的能耗和传输距离的远近，也影响无线资源的空间复用性节点有两种状态：激活状

38、态和非激活状态激活 状态：节点正在发送或接收数据的状态非激活状态：节点空闲但有可能在侦听信道的使用状况，监听时节点接收机的部分功能模块还在工作共八十九页功率(gngl)控制与管理功率(gngl)控制和管理需主要考虑的问题：降低能耗，尽量延长节点和网络的寿命在保证网络联通性的前提下，降低发射功率，使无线资源的空间复用性增大，达到使网络累计吞吐量最大的目的移动节点的能耗=与通信相关的能耗+与通信无关的能耗与通信无关的能耗占大约总消耗量的一半。电池有限，使节能成为自组网络的设计的最为重要的目标之一，它影响整个网络的寿命。研究热点：状态控制、MAC层功率控制、功率意识路由协议和拓扑控制。共八十九页节点

39、状态控制的基本思想： 尽量让节点处于休眠状态以降低能耗MAC层功率控制的基本思想： 通过功率探测过程来获得发送数据所需的最小功率，然后以最小功率发送。 效果： 节能且增大信道资源的空间(kngjin)复用率。(？)功率控制(kngzh)与管理共八十九页 自组网络(wnglu)中网络(wnglu)与信息安全自组网的脆弱性：无线链路（广播式传播信息）无基础设施的分布式网络（处理(chl)能力低下）动态变化的网络（身份识别？）节点的特性（资源等匮乏）共八十九页自组网络(wnglu)中网络(wnglu)与信息安全传统安全机制已经不适应自组网络：传统的加密及认证机制无法实现（缺乏足够的物理保护、没有中心

40、节点、节点计算能力低下等原因造成）传统的基于数据库、文件系统等静态配置的网络安全方案不再适用（由于拓扑结构、成员数量、信任关系、网络中产生和传输的数据都是动态的）传统的防火墙无从部署（网络边界模糊）其它，如机密性、完整性、有效性、身份(shn fen)认证和不可否认性等问题共八十九页无线网络典型(dinxng)应用 军事应用灾后紧急救援无线传感器网络(wnglu)无线局域网络车辆之间的通信移动办公家庭局域网络共八十九页 1. 军事(jnsh)应用领域案例1.战术互联网可以实行军车之间、士兵之间、士兵与军车之间的信息通讯，以保证集中统一指挥、协调作战（如穿戴计算机系统）美军的近期数字电台和互联网控制器等主要通信设备都使用了ad hoc网络(wngl