2006年6月15日宣布,暂停IEEE802.20工作组的一切活动(发布资料和PDF格式文档) 。2006年11月13日,IEEE802.20工作组在美国德克萨斯州达拉斯召开了全体会议(Plenary Meeting),重新开始了标准制定活动。尽管举步为艰,但是我们认为IEEE802.20应该是前途光明,因为需求永远是拉动技术进步的最大动力。
2。 802.20技术特性
在物理层技术上,以OFDM和MIMO为核心,充分挖掘时域、频域和空间域的资源,大大提高了系统的频谱效率。在设计理念上,基于分组数据的纯IP架构应对突发性数据业务的性能也优于现有的3G技术,与3.5G(HSDPA、EV-DO)性能相当。另外,在实现、部署成本上也具有较大的优势。
3。 802.20与其它技术间的关系
1)与802.11、802.16间的关系 上述标准主要是针对牧游式的无线接入,提供步行速率的移动性。802.20的目标市场定位于无线广域网,强调它对高速移动性的支持。三种技术存在很强的互补性。若将它们混合组网,取长补短,将是一种非常好的全网覆盖解决方案。
2)与3G技术间的关系 从目标市场和技术特点看,802.20和3G确实存在较多的相似性,也就导致了它们之间的竞争性。(见教材P155)
(1)两者的目标市场重叠较大。首先,它们都是广域网技术。其次,802.20具有低时延架构,它可以基于VoIP技术来提供高质量的语音业务,也就是说它可以支持3G所能提供的全部业务。
(2)在物理层核心技术上802.20更为先进,因而拥有更具吸引力的性能优势。
(3)802.20的纯IP架构使它在组网成本上具有较明显的价格优势。因而在部署广域网时,性价比高的802.20将更受运营商青睐。
4 。802.20展望
高移动性和高吞吐量必然是未来无线通信市场的重要需求。IEEE 802.20正是为满足这一需求而专门设计的宽带无线接入技术,并具有性能好、效率高、成本低和部署灵活等特点。802.20在移动性上优于802.16和802.11,在数据吞吐量上强于3G技术,其设计理念也符合下一代技术的发展方向,因而确实是一种非常有前景的无线技术。
第7章 移动Ad Hoc网络
1。 概述
1)移动Ad Hoc网络的需求背景 我们正在从个人计算机时代(即一个人一个计算装置)过渡到随遇计算时代(Ubiquitous Age);此时,提供所需要的连接和网络服务就成为一种挑战。
涉及的问题,包括:移动问题、不需要基础设施支持的问题、动态自组织组网问题和网络必须能够快速展开的问题。
解决方案:研究人员提出了不需要基础设施支持的移动Ad Hoc解决方案 。移动Ad Hoc网络是复杂的分布式网络系统,是自组织、自愈网络,由无线移动节点组成;无线移动节点可以自由而动态地自组织成任意临时性“Ad Hoc”网络拓扑,从而允许人们和装置在没有预先存在的通信基础设施(如灾后重建环境)的环境中进行无缝地互连互通。 2。 移动Ad Hoc网络的定义
移动Ad Hoc网络由一组无线移动节点组成,是一种不需要依靠现有固定通信网络基础设施的、能够迅速展开使用的网络体系,所需人工干预最少,是没有任何中心实体、自组织、自愈的网络。各个网络节点相互协作、通过无线链路进行通信、交换信息,实现信息和服务的共享。网络节点能够动态地、随意地、频繁地进入和离开网络,而常常不需要事先示警或通知,而且不会破坏网络中其他节点的通信。 3。 移动Ad Hoc网络的MAC层
在移动Ad Hoc网络中,节点移动、无线信道脆弱、缺乏中心协调机制是在设计MAC协议时必须仔细考虑的问题。
1)Ad Hoc MAC协议分类 大致包括:竞争协议(Contention Protocol)、分配协议(Allocation Protocol )和竞争协议和分配协议的组合协议(也称混合协议(Hybrid Protocol))。
2)竞争类MAC协议 可分为无碰撞回避机制的竞争协议和有碰撞回避机制的竞争协议,具体包括:ALOHA协议、载波侦听多址访问协议(CSMA)、基于控制分组握手的访问控制协议和忙音类多址访问协议。
3)分配类协议 两种截然不同的分配协议是静态分配协议(Static Allocation Protocol)和动态分配协议Dynamic Allocation Protocol),其区别在于计算传输时间安排的方法不同。静态分配协议使司集中式传输时间安排算法,该算法事先为每个节点静态地分配一个固定的传输时间安排。这种传输时间安排等效于以太网接口卡的MAC地址分配。动态分配协议使用分布式传输时间安排算法,该算法按需地计算传输时间安排。具体有:时分多址访问协议(TDMA)、五步预留协议(FPRP) 和跳频预留多址访问协议(HRMA)。
4)混合类协议 包括:混合时分多址访问协议(HTDMA)、TDMA和CSMA的混合协议、ADAPT协议、ABROAD协议、AGENT协议和Meta-协议。
4。 移动Ad Hoc网络的网络层
1)Ad Hoc路由协议分类 根据网络节点获取路由信息的方法来对移动Ad Hoc网络的路由算法进行分类。表格驱动类路由协议(又称主动式路由协议);源节点初始化按需驱动类路由协议(又称反应式路由协议) 。根据网络节点使用的、用于计算优先路由的信息类型来对路由算法进行分类,链路状态算法和距离矢量算法。
5。 移动Ad Hoc网络的IP地址分配技术
在IP网络中,移动装置的IP地址分配是最重要的网络配置参数之一。一个移动装置在没有分得一个空闲IP地址及其相应子网掩码地址之前无法参与网络中的单目标通信。地址分配是面向MANET网络实际应用的第一步。
MANET网络IP地址的分配方法,包括:冲突检测分配法、无冲突分配法和最大努力分配法。 6。 移动Ad Hoc网络的功率控制
可达性(Accessibility)和便携性(Portability)在移动Ad Hoc网络中是一对矛盾的综合体。 功率管理是无线通信领域中最富挑战性的一个问题。
1)功率消耗源 可分为:与通信有关的功率消耗源和与计算有关的功率消耗源。
(1)与通信有关的功率消耗源 在移动Ad Hoc网络中,通信涉及源节点、中间节点,以及目的节点对收发信机的使用。 一部典型的移动电台可能存在三种工作方式:发射、接收、备用。 发射方式功耗最大,备用方式功耗最小。 在能量资源有限条件下的协议开发目标是:对于一个给定通信任务,收发信机的使用最优化。
(2)与计算有关的功率消耗源 主要集中在协议处理方面,包括CPU和主存储器的使用,以及在极小程度上使用磁盘或者其他组件。数据压缩技术(用于减小分组的大小,因而减少能量的使用)由于增加了计算而可能增加功耗。需要对计算成本和通信成本进行综合、平衡考虑。
2)功率控制 移动Ad Hoc网络的功率控制就是每个节点按照分布式方式为每个分组选择发射功率。因为功率等级的选择将从根本上影响移动Ad Hoc网络许多方面的操作,所以功率控制是一个复杂的问题。(1)发射功率等级决定接收节点接收信号的质量;(2)发射功率等级决定发射的传输距离;(3)发射功率等级决定干扰其他接收节点的量级。
3) 通用节能途径 采用的节能途径如下:(1)尽力减少分组重传;(2)收发信机的高效使用;(3)
设置优先级,根据节点供电能力调度分组发送;(4)节点能耗的控制与管理;(5)暂停组成单元的操作。
7。 移动Ad Hoc网络的QoS问题
在移动Ad Hoc网络上运行多媒体应用,正在成为普适计算和普适通信环境中的一个完整部分,如视频电话和按需多媒体。将多媒体应用和移动Ad Hoc网络综合在一起的一个重要的认可准则就是提供端到端的服务质量QoS,如访问多媒体数据的高成功率,以及数据恢复时的有限制的端到端时延和满意的吞吐量。
8。 移动Ad Hoc网络的安全问题
1) 移动Ad Hoc网络面临的安全威胁 第一,无线链路的使用使移动Ad Hoc网络易受攻击者影响。第二,在敌对环境(例如战场)中漫游而缺乏相关物理保护的节点有着不可忽视的被危害的可能性。第三,移动Ad Hoc网络在拓扑结构和成员数两方面的不断变化,是动态的,其节点之间的动态关系也将随之变化。第四,一个移动Ad Hoc网络可能包括成百甚至上千个节点。
2) 安全目标 为维护移动Ad Hoc网络的安全,需要考虑的安全属性,包括:实用性(Availability)、机密性(Confidentiality)、完整性(Integrity)、认证(Authentication)和非否定性(Non-Repudiation。
9。 移动Ad Hoc网络的应用
典型的应用例子包括:会议 、个人区域网络、紧急事件服务和传感器尘埃等方面。(见教材P199)
二、期末考试题型
1、 单项选择题 2、填空题 3、名词解释 4、简答题 5、综合题
相关推荐: