无线自组织网络与车载

《无线网络与移动计《无线网络与移动计算》研究生课无线自组织网络与车载网主要内主要内1需求背2008年1需求背2008年5月12日14时28分，汶川发生81需求背“十一1需求背“十一五”一批应急通信重点项目相继启国家通信网应急指挥调度应急短波通信应急宽带卫星通1需求背应急通信1需求背应急通信应当具备哪些特征灵活性：部署随机性：通信的时间和地突发性：业务量主要内主要内2无线自组织网2无线自组织网基本概基本特路由协路由协议分表驱动路由按需路由2.1无线自组织网络概2.1无线自组织网络概(MobileAdHocNetwork)，是2.2无线自组织网络特2.2无线自组织网络特独立不需要任何预先网络基础动态节点移动/开机/关发送功率变化、无线信道干扰或者地形等因无控制节点故障不会影响到整个2.3AdHoc路由协表驱动先验式反应式2.3AdHoc路由协表驱动先验式反应式2.3.1路由协议分表驱动2.3.1路由协议分表驱动/先验式(Proactive)路传统的分布式最短路径路链路状态或者距所有节点周期性更新“可达”每个节点维护到网络中所有其它节所有路由都已存在并且随DSDV、OLSR、2.3.1路由协议分按需/2.3.1路由协议分按需/反应式(Reactive)路源节点根据需要通过路由发现过程来确定控制消息采用泛洪（Flooding）两种实现技源路由（分组携带完整的路由信息逐跳（Hop-by-Hop）DSR、AODV、2.3.1路由协议分混合AdHoc网络划分为2.3.1路由协议分混合AdHoc网络划分为簇和区ZRP：ZoneRouting2.3.2表驱动路由协2.3.2表驱动路由协距离向量协DV（Distance带目的地序列号的距离向2.3.2表驱动路由协2.3.2表驱动路由协距离矢量协到达目的地的“距离”（开销触发更新：节点路由表中某条路由发生变<目的地，开销具有更小的开销：对于同一个目的地，来自不同的下一2.3.2表驱动路由协ABC32路由ABC32.CC0BB2AB5.BB0AA3CC2.AA0BB3CB5.CC0BB2A-∞.BB0AA3CC2.AA0BB3C-∞2.3.2表驱动路由协ABC32路由ABC32.CC0BB2AB5.BB0AA3CC2.AA0BB3CB5.CC0BB2A-∞.BB0AA3CC2.AA0BB3C-∞2.3.2表驱动路由协ABC32.CC0BB2AB5.CC0BB2AB9.BB0AA3CC2.BB0AA∞CC2.BB0AC7CC22.3.2表驱动路由协ABC32.CC0BB2AB5.CC0BB2AB9.BB0AA3CC2.BB0AA∞CC2.BB0AC7CC22.3.2表驱动路由协DV算法不能直接用于MANET计2.3.2表驱动路由协DV算法不能直接用于MANET计数到部分解决方水平分割(splithorizon)：当一个节点把路由更新发送给相2.3.2表驱动路由协2.3.2表驱动路由协带目的地序列号的距离向需要的存储空间小（只须和邻居节点交换路由信息路由信息周期性的更2.3.2表驱动路由协DSDV路由序列号（Sequencenumber加入时间（InstallStable最近沉淀时间（2.3.2表驱动路由协DSDV路由序列号（Sequencenumber加入时间（InstallStable最近沉淀时间（lastsettlingSeq.StableAA0A-BB1B-CB3C-Ptr-DB4D-2.3.2表驱动路由协DSDV2.3.2表驱动路由协DSDV路由Metric其它信息（例如硬件地址等每次公告增加自己的目的地序列号（只使用偶数值2.3.2表驱动路由协2.3.2表驱动路由协DSDV路由当序列号相等时，选择具有更好metric的路2.3.2表驱动路由协DSDV更新前路ABCAB2A-BB1B-CC0C-AA1A-BB0B-CC1C-AA0A-B2.3.2表驱动路由协DSDV更新前路ABCAB2A-BB1B-CC0C-AA1A-BB0B-CC1C-AA0A-BB1B-CB2C-2.3.2表驱动路由协DSDV路由ABCAB2A-BB1B-CC0C-AA1A-BB0B-CC1C-AA0A-BB1B-CB2C-2.3.2表驱动路由协DSDV路由ABCAB2A-BB1B-CC0C-AA1A-BB0B-CC1C-AA0A-BB1B-CB2C-2.3.2表驱动路由协DSDV更新后路ABCAB2A-BB1B-CC0C-AA0A-AA1A-BB1B-BB0B-CB2C-2.3.2表驱动路由协DSDV更新后路ABCAB2A-BB1B-CC0C-AA0A-AA1A-BB1B-BB0B-CB2C-CC1C-2.3.2表驱动路由协2.3.2表驱动路由协DSDV对拓扑变有关新路由、链路断开和metric2.3.2表驱动路由协DSDV新节点ABCDAA0A-AA1A-AB2A-BB1B-BB0B-BB1B-CB2C-CC1C-CC0C-2.3.2表驱动路由协DSDV新节点ABCDAA0A-AA1A-AB2A-BB1B-BB0B-BB1B-CB2C-CC1C-CC0C-2.3.2表驱动路由协DSDV新节点ABCDAA0A-AA1A-AB2A-BB1B-BB0B-BB1B-CB2C-CC1C-CC0C-DD1D-2.3.2表驱动路由协DSDV新节点ABCDAA0A-AA1A-AB2A-BB1B-BB0B-BB1B-CB2C-CC1C-CC0C-DD1D-2.3.2表驱动路由协DSDV新节点ABCDAA0A-AA1A-AB2A-BB1B-BB0B-BB1B-CB2C-CC1C-CC0C-DD1D-2.3.2表驱动路由协DSDV新节点ABCDAA0A-AA1A-AB2A-BB1B-BB0B-BB1B-CB2C-CC1C-CC0C-DD1D-2.3.2表驱动路由协DSDV新节点ABCDAA0A-AA1A-AB2A-AC3A-BB1B-BB0B-BB1B-BC2B-CB2C-CC1C-CC0C-CC1C-DD2D-DD1D-DD0D-2.3.2表驱动路由协DSDV新节点ABCDAA0A-AA1A-AB2A-AC3A-BB1B-BB0B-BB1B-BC2B-CB2C-CC1C-CC0C-CC1C-DD2D-DD1D-DD0D-2.3.2表驱动路由协DSDV链路ABCD………DD1D-DDD-………DC2D-………DB3D-2.3.2表驱动路由协DSDV链路ABCD………DD1D-DDD-………DC2D-………DB3D-2.3.2表驱动路由协DSDV立即ABCD………DDD-………DC2D-DCD-………DB3D-DBD-2.3.2表驱动路由协DSDV立即ABCD………DDD-………DC2D-DCD-………DB3D-DBD-2.3.2表驱动路由协DSDV路由APQ1211D………DQD-DPD-DQD-2.3.2表驱动路由协DSDV路由APQ1211D………DQD-DPD-DQD-2.3.2表驱动路由协DSDV减缓路由2.3.2表驱动路由协DSDV减缓路由路由表中的stabledataA在包含新序列号的第一条路等待时间=2*(avg.SettingAPQ1110D2.3.2表驱动路由协2.3.2表驱动路由协DSDV优简单（基本上与DV算法一致无路由发现延时（先验式路由缺收敛慢（DV路由的特性开销大：大部分的路由信息从不使可扩展性是一个主要问题（所有先验式路由都存在的问题2.3.3按需路由协动2.3.3按需路由协动态源路由协议按需不需要中间节点维护路由信2.3.3按需路由协DSR协议2.3.3按需路由协DSR协议组路由发现（Route路由维护（Route2.3.3按需路由协DSR路由发现：路由请源节点向邻居节2.3.3按需路由协DSR路由发现：路由请源节点向邻居节点广播路由请求（RREQ）消请求中间节点接收到RREQ后，将自己的地址附在路由记中(A-B- C BAD(A- )E(A-B-C-E-F2.3.3按需路由协DSR路由发现：中间节点处中间节点维护<源节2.3.3按需路由协DSR路由发现：中间节点处中间节点维护<源节点地址、请求ID>序列对列重复RREQ检如果检测到重复，则中间节点丢弃该RREQ消(A-B-C BAD(A- )E(A-B-C-E-F2.3.3按需路由协DSR路由发现：路由应目的2.3.3按需路由协DSR路由发现：路由应目的节点收到RREQ后，给源节点返回（RREP：RouteReply）源节点收到RREP后在本地路由缓存中缓存路由(A-B-C-(A-B-C-C(A-B-C-BADEF2.3.3按需路由协DSR2.3.3按需路由协DSR路由发对称非对称2.3.3按需路由协DSR2.3.3按需路由协DSR路由维护-确保路径逐跳证实机确被动确认（监听其它节点间的数据发送要求DSR端到端2.3.3按需路由协DSR逐跳证实机2.3.3按需路由协DSR逐跳证实机RouteCBADE(A-B-C-E-F2.3.3按需路由协每个节点缓存它通过任何方式获得的新路转发获得从本节点到RREQ路由记录中所有节点的路由，例如E转发RREQ(A-B-获得到到A的路由(C-B-转发获得本节点到RREP路2.3.3按需路由协每个节点缓存它通过任何方式获得的新路转发获得从本节点到RREQ路由记录中所有节点的路由，例如E转发RREQ(A-B-获得到到A的路由(C-B-转发获得本节点到RREP路由记录中所有节点的路由，例如B转发RREP(A-B-C-获得到D的路由(C-(A-B-C)获得到A的路由(C-B-RREQ、RREP、数据CCBBA)DADE)FEF2.3.3按需路由协中间节点使用缓存的到目的节点2.3.3按需路由协中间节点使用缓存的到目的节点的路由响(B-C-)(A-B-C-CBADEF2.3.3按需路由协错误路由缓2.3.3按需路由协错误路由缓2.3.3按需路由协RREP(C-B-(B-C2.3.3按需路由协RREP(C-B-(B-CBADGE(E-C-B-F(F-2.3.3按需路由协预防RREP每个节点延时2.3.3按需路由协预防RREP每个节点延时D发送节点将接口设置成混杂模式(promiscuous)，监听2.3.3按需路由协DSR2.3.3按需路由协DSR优缺主要内主要内3车载网车载3车载网车载网络特路由协议设计考虑的因典型路由协基于相遇机会的路Epidemic基于相遇机会的路Epidemic3.1.1Epidemic支3.1.1Epidemic支持网络分类似于传染病的传节点交换消息的ID邻居节点交换彼此没有的消3.1.1Epidemict1时刻S3.1.1Epidemict1时刻S把报文转发给C1、t2时刻C2利用多跳方式把报文传给3.1.2计算节3.1.2计算节点到目标节点相遇概消息由概率低的节点转发至概率高的节当缓存区满时，按FIFO原则丢弃缓存信基于地理位置的路基于地理位置的路.1Closestto SDA..2修复模式：记录当前节点到目的节点的距离1节点将数据沿道路向前发，直到遇到交叉2交叉口节点根据邻居节点位置关系构造平面道路3如果当前节点到目的节点的距离小于d，则由修复3.2.2示3.2.2示.3路径上的每个网格中仅选择一个节根据实际情况动态维护路由路3.2.3示3.2.3示基于道路交通流量的路基于道路交通流量的路3.3.1ADD基本思想(3.3.1ADD基本思想(延迟是估算出来的通过道路交通网结构以及实际的车流信息延迟估计模型，用于估计数据沿道路转3.3.1ADD3.3.1ADD3.3.2基本思想(延3.3.2基本思想(延迟是探测出来的CAR路由策目标寻址与路径沿路径实施数据利用“Guard”节点维护路路径修复机3.3.2尽管路径3最3.3.2尽管路径3最远，但连通性好，具有最小估计.3路由路由路由.43.4TBD(Trajectory-BasedData3.4TB