物联网通信技术第7章 自组织网络（非常全，持续更新）

知识点要求

7.1自组织网络概述

无线通信网络按照其组网控制方式一般分为两类。

一类是集中控制的，即有中心的，无线网络的运行要依赖预先部署的网络基础设施；                    另一类是无预先部署的固定设施可以利用，能够临时快速自动组网

Ad Hoc网络通常称为“无固定设施网”或“自组织网”，由于组网快速、灵活、方便，已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

7.1.1 自组织网络的定义（掌握）

因特网工程任务组(IETF)对自组织网络的定义是：一个移动Ad Hoc网络可以看作是一个独立的自治系统或者是一个对因特网的多跳无线扩展。作为一个自治系统，它有自己的路由协议和网络治理机制；作为多跳无线扩展，它应该对因特网提供一种灵活、无缝的接入。

自组织网络是由许多带有无线收发装置的通信终端(也称为节点、站点) 构成的一种多跳的临时性自组织的自治系统。每个移动终端兼具路由器和主机两种功能。

7.1.2 自组织网络的特点 （理解）

□ 无中心节点

□ 自组织

□ 多跳路由

□ 动态变化的网络拓扑结构

□ 灵活性带来一些缺点：单向无线信道，传输带宽较低，移动终端受限，安全性差

7.1.3 自组织网络的应用

□ 没有有线通信设施的地方，如没有建立硬件通信设施或有线通信设施遭受破坏。

□ 需要分布式特性的网络通信环境。

□ 现有有线通信设施不足，需要临时快速建立一个通信网络的环境。

□ 作为生存性较强的后备网络

7.2 自组织网络的体系结构（了解）

7.2.1 节点结构

7.2.2 自组织网络的网络拓扑

1.平面结构

□ 网络中所有节点是完全对等的，原则上不存在瓶颈，所以比较健壮。

□ 它的缺点是可扩充性差

2.分级结构

□ 网络被划分为簇，每个簇由一个簇头和多个簇成员组成。

□ 这些簇头形成了形成了高一级的网络，在高一级网络中，又可以分簇，再次形成更高一级的网络，直至最高级。 在分级网络中，簇头节点负责簇间数据的转发。

□ 单频分级结构

 

□ 多频分级结构

 

 7.2.3 自组织网络协议栈

 1. 物理层

□ 物理信道成型

□ 物理层同步

□ 高吞吐量技术的采用与改造

□ 安全性的提高

2.数据链路层

□ 主要实现网络节点的寻址、流量控制、差错控制、业务汇聚、QoS保障机制等。

□ 一般把链路层分成MAC子层和逻辑链路子层

□ MAC子层治理和协调多个用户共享可用频谱资源，需要解决MAC层同步、网络组织与治理、多路复用与竞争解决、路由维护与邻居发现、安全性等问题

□ 逻辑链路层(LLC)实现流量控制、差错控制和业务汇聚。

3.网络层

□ 多跳路由协议 ：单播路由、组（广）播路由

□ 邻居节点维护

自组织网络关键技术

自组织网络中的链路自适应技术

无线抗衰落和抗干扰技术

自组织网络的MAC层

自组织网络的网络层