关键字 |
| 无线Ad hoc网络、移动Ad hoc网络路由协议,无线移动方法,马奈,移动自适应传感器网络,特别的应用程序 |
介绍 |
| 由于无线通信链接和标准的最新发展新兴成热潮。移动Ad Hoc网络(MANET)是一个完全通过节点由无线连接网络的行为与有限的带宽和其他特性,网络成员可能与个人数字助理(PDA)、笔记本电脑、手机、数码相机、MP3播放器,等等。迁移是术语用来表示操作主机漫游在不同的领域;他们能保留自己的固定的IP地址,而不需要不断变化的IP地址。移动IP节点处理IP地址管理外国代理和国内代理的移动节点。特设网络提供的流动性是一个完全无线的,可以是任何移动网络基础设施,没有一个基站,所有节点可以是任何链接,同时每个节点与移动IP路由器工作完全不同的流动性水平。 |
| 三个功能必须出现在一个应用程序,值得特别的标签: |
| •移动:为了能够使用应用程序无处不在,用户不应限制范围。设定的范围限制是应用程序的业务逻辑。 |
| •对等:同行之间的直接沟通是强制性的。这意味着客户端/服务器中定义的关系是一种特别的方式,应用程序逻辑(之间的直接交互的软件)。 |
| •搭配:所有逻辑之间的交互应用程序必须导致物理交互用户之间。这意味着为了被称为一个特别的应用程序,必须基于位置的服务。 |
相关工作 |
| 论文[1]研究了流动性的影响在移动ad hoc网络TCPperformance。通过模拟指出,TCP吞吐量下降显著whennode运动导致链接失败,由于TCP inabilityto识别链接失败和拥堵的区别。它使这一点更加清晰的展示severalspecific例子,导致零吞吐量之一,另一方面,在一个意想不到的吞吐量的上升速度是必读书。介绍了一种新的衡量标准,预期吞吐量的performancecomparison提供更为精确的手段占throughputwhen啤酒花的数量变化的差异。的指标是用来证明如何使用显式链接失败通知(ELFN)可以显著提高TCP的性能,并给出一个各种潜在ELFN协议的性能比较。 |
| 本文[9]描述了性能问题,可分为三大类,即;配置导致长期公平问题一些流遭受饥饿而其他流捕获整个信道带宽,配置,导致短期公平问题发出的框架在破裂和配置,导致整体吞吐量下降,在不使用网络容量的一部分,因此浪费了。 |
无线网络使用 |
| 一个特定的网络是一个局域网(LAN),是建立自发设备连接。而不是依靠一个基站协调网络中每个节点的消息流,各个网络节点转发数据包与对方。一个特定的网络是由多个“节点”连接”链接。“链接是影响节点的资源(例如,发射机功率,计算能力和内存)和行为属性(例如,可靠性),以及链接属性(例如length-of-link和信号损失,噪音,等等)。因为链接可以连接或断开连接,功能网络必须能够应对这种动态重组,最好的方法是及时、高效、可伸缩、可靠和健壮。 |
| 网络必须允许任何两个节点传送信息通过其他节点进行通信。“路径”是一系列连接两个节点的链接。各种路由方法使用一个或两个任意两个节点之间的路径;洪水的方法使用全部或大部分可用的路径。 |
比较特别的无线局域网和无线局域网基础设施 |
| 大多数无线网络基础设施功能模式。设备网络上的所有通信通过一个接入点,这通常是无线路由器。例如,假设您有两个笔记本电脑旁边,每个连接到同一个无线网络。即使彼此坐在旁边,他们不是直接沟通。相反,他们是间接通过无线接入点进行沟通。他们可能将数据包发送到访问点无线路由器和它将数据包发送回其他笔记本电脑。基础设施模式需要一个中心所有设备连接到访问点。 |
| 基础设施模式是理想的如果你建立一个更持久的网络。无线路由器功能访问点通常有高功率无线电设备和天线,这样他们就可以覆盖更广泛的区域。如果您正在使用一台笔记本电脑建立一个无线网络,你会受限于笔记本的无线电台的力量,而不会像一个路由器。特别的模式也被称为“点对点”模式。ad hoc网络不需要一个集中的访问点。相反,在无线网络设备直接连接到对方。如果你在特别设立两个笔记本电脑无线模式,他们会直接连接到对方而不需要一个集中的访问点。特殊模式可以更容易设置如果你只是想互相连接两个设备不需要一个集中的访问点。例如,假设您有两个笔记本电脑和你坐在酒店房间没有无线网络。你可以用特殊的方式直接连接到形成一个临时无线网络不需要一个路由器。新标准wi - fi直接还建立在特别的模式,允许设备直接沟通wi - fi信号。 |
移动AD HOC网络的基础 |
| 也可以使用一个移动自组网提供危机管理服务应用程序。在移动ad hoc网络应用程序中,其他节点生成的数据包转发到目的地。这些节点往往energy-constrainedthat battery-powereddevices与一个伟大的多样性在他们的能力。此外,设备可以自由加入或离开网络,他们可能随机移动,可能导致快速和不可预知的拓扑变化。在这个能源贫瘠的,动态的,distributedmulti-hop环境中,节点需要动态地组织起来以提供必要的网络没有固定的基础设施功能或中央政府。 |
| 的具体特点和复杂性对许多网络协议的设计挑战。此外,这些网络正面临着传统的固有问题等无线通信可靠性低于有线媒体,有限的物理安全,时变通道,干扰,等等。尽管许多设计限制,移动ad hoc网络提供许多优势。首先,这种类型的网络非常适合使用在没有一个固定的基础设施的情况下,不可信的,太贵或者不可靠。因为他们self-creating,自组织和自主能力,特设网络可以迅速部署与最小用户干预。 |
性能问题 |
| 判断一个路由协议的优点,一个需求指标的定性和定量测量其适用性和性能。这些指标应该独立于任何给定的路由协议。 |
定性属性的MANET路由协议: |
| •分布式操作:这是一个基本属性,但它应该说。 |
| •Loop-freedom:它不需要某些定量措施(即性能标准),但通常需要避免最坏的现象等问题,例如数据包的一小部分旋转在任意时间段的网络。临时解决方案,比如TTL值可以绑定的问题,而是一种更加结构化和格式良好的方法通常是可取的,因为它通常会导致更好的整体性能。 |
| •需求导向操作:而不是假设一个统一的交通分布在网络中(和维护所有节点之间的路由),让路由算法适应交通模式在需求或需要的基础上。如果这样做是明智的,它可以更有效地利用网络能量和带宽资源,在提高路由发现延迟的成本。 |
| •积极的操作:从另一方面的需求导向的操作。在某些情况下,附加延迟需求导向的操作可能会导致不可接受的。如果带宽和能源资源允许,主动在这些上下文操作是可取的。 |
| •安全:没有某种形式的网络级和链路层安全、MANET路由协议是容易受到许多形式的攻击。可能是网络流量监控相对简单,重复传输,操作包报头,和重定向路由消息,在一个无线网络没有适当的安全规定。虽然这些问题存在于有线基础设施和路由协议,维护“物理”的安全传输媒体和马奈更难在实践中。足够的安全保护,禁止破坏协议的修改操作。 |
| •睡眠周期操作:由于节能、或其他需要不活跃,MANET的节点可能停止传输和/或接收(甚至收到需要电力)任意时间段。路由协议应该能够适应这样的睡眠时间没有过于负面后果。这个属性可能需要密切的耦合,通过一个标准化的接口的链路层协议。 |
| •单向链接支持:双向链接通常假定在路由算法的设计,和许多算法在单向链接不能正常运作。然而,单向链接可以发生在无线网络。通常,足够数量的双链接存在,以便使用单向链接是有限的附加值。然而,在一对单向链接的情况下(方向相反)形式之间唯一的双向连接两个特别的区域,利用他们的能力是有价值的。 |
| •数据的端到端吞吐量和延迟:统计数据路由性能的措施(如均值、方差分布)是很重要的。这些措施的路由策略的有效性即. .,how well it does its jobas measured from theexternal perspective of other policies that make use of routing. |
| •路线采集时间:特殊形式的外部的端到端延迟measurementof特别关注与“需求”路由算法所需的时间来建立路由请求时(s)。 |
| •百分比无序的交付:外部连接的路由性能特别感兴趣的传输层协议TCP等喜欢顺序交付。 |
| •效率:如果外部数据路由有效性是衡量政策的表现,效率的内部衡量其有效性。实现一个给定水平的数据路由性能,两种不同的策略可以消耗不同数量的开销,取决于其内部效率。如果控制和数据流量必须共享相同的通道,通道的能力是有限的,那么过度控制交通经常影响数据路由性能。是有用的跟踪几个比率,照亮一个协议的内部效率做它的工作(也许还有别的作者没有考虑)。 |
| •数据位传输的平均数量/数据交付:这可以被认为是一个测量钻头提供数据在网络的效率。间接地,它也给平均跳数由数据包。 |
| •控制位的平均数量/数据传输交付:这个措施的一些效率协议交付数据消耗控制开销。注意,这不仅应包括比特路由控制包,还在数据包的头位。换句话说,任何不是数据控制开销,并且应该计入的控制部分的算法。 |
| •平均数量的控制和数据包传输/数据包交付:而不是测量纯算法效率的计算,这种方法试图捕捉一个协议的信道访问效率、成本的通道访问富含contention-based链接层[15]。 |
| 在网络背景下,应该多种多样的基本参数包括: |
| •网络大小:以节点的数量。 |
| •网络连接:一个节点的平均度(即邻居节点)的平均数量。 |
| •拓扑的变化:网络的拓扑变化的速度 |
| •链接容量:有效链接速度以比特/秒,后损失占tomultiple访问、编码、框架等。 |
| •的单向链接:如何有效协议执行的函数的存在单向链接? |
| •交通模式:有效性是一个协议适应不均匀或丛发性交通模式? |
| •移动:什么时候,在什么情况下,时间和空间拓扑关联相关路由协议的性能? |
| •部分睡眠节点和频率:协议如何执行在睡眠和觉醒节点? |
现有的临时协议 |
| 特设路由协议是一种惯例,或标准,控制节点如何确定哪些方法routepackets移动ad hoc网络中计算设备之间在临时网络,节点不开始熟悉网络的拓扑结构;相反,他们必须发现它。基本的想法是,一个新的节点可能宣布其存在和应该侦听公告广播的邻居。了解附近节点,每个节点如何到达,并宣布它,也可以达到。一些现有的协议: |
| •积极(表格)路由 |
| •无功(按需)路由 |
| •Flow-oriented路由和多播路由 |
| •自适应(situation-aware)路由 |
| •混合(主动和被动)路由 |
| •分层路由协议 |
| •主机特定的路由协议 |
| •地理路由协议 |
| •节能路由协议 |
| •地理多播协议(Geo铸造) |
|
|
特设网络的应用程序 |
| 特设网络的各种应用程序: |
| •商业环境:它可以用在哪里有需要协作计算可能比在外面办公环境更重要,比如在办公室外的一个商务会议简短客户给定的任务。 |
| •游戏理论:它涉及多人决策,每个决策者试图最大化其效用。危机管理服务应用程序。 |
| •战术网络:军事通信和操作、自动化战场应急服务、搜索和救援行动,灾难恢复、替换的固定基础设施的环境灾难,治安和消防,支持医生和护士在医院和在商业和民用环境。 |
| •电子商务:电子支付随时随地。 |
| •业务:动态数据库访问和移动办公室 |
| •车辆服务:路或事故指导,传播的道路和天气状况,出租车网络,跨车辆网络、交易会、购物中心、机场网络的游客,家庭和企业 |
| •家庭/办公室无线网络:会议、会议室、个人区域网络(PAN),个人网络(PN),网络在建筑工地 |
| •教育:大学和校园设置,虚拟教室、临时通信在会议或讲座。 |
| •娱乐:多用户游戏、无线P2P网络、户外上网,机器宠物,主题公园,传感器网络。 |
| •应用程序:智能传感器和致动器嵌入到消费类电子产品 |
| •身体区域网络(禁止):数据跟踪环境条件、动物运动、化学/生物检测。 |
| •环境意识到服务:后续服务,如呼叫转移和移动工作区。 |
| •信息服务:位置特定的服务和与时间有关的服务。 |
| •信息娱乐:旅游信息,覆盖范围扩展,扩展蜂窝网络访问,与互联网、内部网等。 |
结论 |
| 固有的不可预测性的网络节点移动构成了挑战,如果他们提供路由和移动功能网络节点之间的数据一致。最具吸引力的财产的特设网络模型也许是它独立于集中控制,因此,它给用户增加的自由和灵活性。由于其固有的灵活性,特别的网络很容易部署和将很好地融入,说,办公室,在那里用户可以使用更少的局域网设置特设网络群体访问点和潜在的更少的传输功率。特设网络功能还将使不同用户的互连设备例如,促进更大的特设工作组。创建通用的内在能力,小规模,特设网络在便携式设备代表了一个全新的未来基于特别的应用程序。 |
|
数据乍一看 |
 |
 |
| 图1 |
图2 |
|
|
引用 |
- “狗屁”问题,p•克里希纳位普拉丹和新罕布什尔州Vaidya,改善TCP在无线网络的性能,在国际会议上的分布式计算系统,1997年5月。
- Ajay Mahimkar r·k·Shyamasundar”S-MECRA安全节能无线Ad Hoc网络路由协议”IEEE 2004。
- 艾莉雅Fourati Khaldoun Al大官,赫拉Kaffel本德“安全和公平拍卖在Ad Hoc网络”,Int。2007年j .电子商务。
- 吉姆·帕克阿南德•Patwardhan麦克拉Iorga。Anupam Joshi Tom Karygiannis“安全路由和入侵检测在Ad Hoc网络”,第三国际会议上普适计算和通信(PerCom 2005),考艾岛岛,夏威夷。
- 即Aad的j。Hubaux,南临。骑士的,“特设网络拒绝服务弹性”,Proc。MobiCom, 2004年。
- Bissias,国民生产总值,Liberatore, M., Jensen, D., Levine, B.N., “Privacy vulnerabilities in encrypted HTTP streams” In Proc. Privacy Enhancing Technologies Workshop (PET 2005).
- c·e·帕金斯,e . m .罗耶,s . r . Das“临时按需距离矢量路由(AODV),“IETF移动Ad Hoc网络工作组,互联网草案,正在进行的工作,2003年2月17日。
- Bing Wua杰Wua,爱德华多·b·Fernandeza Mohammad Ilyasa Spyros Magliveras,“安全、高效的密钥管理在移动ad hoc网络”杂志的网络和计算机应用,937 - 954年,2007年。
- f . Anjum Anup k . Ghosh Nada golmie Radha poovendran,保罗•kolodzy, Rajeev shorey, d。李,j-sac,无线Ad hoc网络的“安全”,IEEE在选定地区通讯》杂志上的24卷,没有。2、2006年2月。
- H.-A。温,C.-L。林,t .黄,“可能为低功率计算安全认证密钥交换协议的客户,“系统安全、25卷,第113 - 106页,2006年。
- Petros Zerfos Haiyun罗,Jiejun香港Songwu Lu,“Self-securing临时无线网络”,7 thieee计算机协会。在房价和通信(ISCC),陶尔米纳,2002年。
- 红煤邓、魏利和佛法p . Agrawal“无线Ad Hoc网络路由安全”,IEEE通讯》杂志2002年10月。
- 李Huaizhi Zhenliu陈向阳秦,“安全路由在无线网络和有线网络”使用IEEE, 2004。
- 李Huaizhi穆克什啤酒,“信任管理”在分布式系统IEEE计算机协会2007年2月。
|
菜单
