移動自組網的組建及Internet接入技術的研究.pdf

1、移動自組網是一種特殊的無線網絡，它的組建不依賴于預先存在的網絡基礎設施，如基站或接入點，而是由若干個帶有無線收發(fā)器的移動節(jié)點構成。與傳統(tǒng)的無線局域網不同，移動自組網是一個無中心、多跳、自組織的對等式無線通信網絡，每個節(jié)點同時充當兩種角色，既是計算機又是路由器。由于自組網具有移動性、快速搭建性、自治性、和對等性等特點，因而具有非常廣泛的應用前景，尤其在一些需要臨時快速組建網絡的特殊應用場合，如數(shù)字化戰(zhàn)場、搶險救災、傳感器網絡、新聞現(xiàn)場報道

2、和學術會議等。 然而，不同的應用場景需要采用不同的配置來組建自組網，才能達到網絡性能相對最優(yōu)。為此本文首先對自組網的組建技術進行了研究，分別采用理論分析和實驗仿真兩種方法重點研究了網絡連通性與網絡規(guī)模、無線收發(fā)器的選配之間的關系。為了更加合理高效地組建自組網，本文定義了一種移動自組網應用模型，并采用此模型對自組網應用場景進行有效地劃分，然后針對每一種應用場景重點研究了無線收發(fā)器的優(yōu)化配置方法。 Internet作為全球有

3、線網絡的骨干網已經具有絕對的統(tǒng)治地位，任何其它形式的網絡只有與Internet互聯(lián)才能夠尋求到更大的發(fā)展空間，移動自組網也不例外。自組網接入Internet不但可以提高自組網的擴展性，拓寬自組網的應用范圍，而且可以使自組網節(jié)點享受到Internet上無限的網絡資源和豐富的網絡服務，所以將移動自組網與Internet互聯(lián)已經成為自組網更為廣泛應用的必由之路，也成為近幾年移動自組網領域研究的熱點問題，國內外許多專家已經認為這是移動自組網發(fā)展

4、的必然趨勢。自組網接入Internet過程中，關鍵技術包括自組網節(jié)點自動配置與Internet主機兼容的IP地址技術和自組網與Internet之間數(shù)據路由技術。 現(xiàn)有的自組網地址自動分配技術重點解決如何檢測出自動分配的地址在自組網中是唯一的，所以大家將研究重點放在了重復地址檢測技術上。而本文則著眼于如何提高選擇地址的唯一性，從而節(jié)省用于檢測地址重復的費用?；诖?，本文提出了一種基于GPS信息的自組網IPv6地址構造思想，從理論上

5、將可能出現(xiàn)地址重復的節(jié)點之間的距離嚴格限制在一跳傳輸范圍之內，從而將地址重復檢測的操作也限制在一跳之內，達到縮短地址分配時延、減小地址分配開銷的目的?；诖怂枷氡疚南群筇岢鰞煞N地址分配協(xié)議，分別為One-hopstrongDAD協(xié)議和One-hopweakDAD協(xié)議，實驗證明兩種協(xié)議的效率非常高。 自組網與Internet之間的數(shù)據路由主要是通過Internet網關的存儲轉發(fā)來實現(xiàn)的。Internet網關是一種特殊的Intern

6、et主機，它同時具有Internet網絡接口和自組網網絡接口。在自組網中，Internet網關作為一個固定不動的自組網節(jié)點與其它移動節(jié)點通過自組網網絡接口進行數(shù)據通信，其它移動節(jié)點若要訪問Internet則首先將數(shù)據發(fā)送到Internet網關，再由Internet網關將數(shù)據從Internet網絡接口發(fā)送到Internet上。 現(xiàn)有的關于自組網接入Internet技術主要是通過一個相對最優(yōu)Internet網關進行Internet的

7、接入，所以研究重點放在了Internet網關的發(fā)現(xiàn)、優(yōu)化選擇和切換上，這樣做的弊端是導致某個網關的網絡負荷過重，使得該網關和從該網關輻射到自組網上的路徑成為數(shù)據交換的路由瓶頸，從而增加了自組網與Internet交互數(shù)據的延遲，同時也加速了關鍵路徑上節(jié)點能源的衰減，降低了自組網的生存期。為此，本文提出了一種基于多網關的、非對稱的Internet接入技術，同時設計了一種“動態(tài)反饋負載均衡”的下行數(shù)據傳輸協(xié)議，將來自Internet上的大量數(shù)