1、無線網絡與移動計算技術無線自組織網絡攻防原理與實踐哈爾濱工業大學（威海）計算機科學與技術學院教授 遲樂軍 QDCLJ163.COM .03無線自組網第1頁課程課時與課程安排總課時：30 授 課：22 實 驗：8主要內容涵蓋：無線網絡基本概念、應用、體系結構無線網絡關鍵技術Ad Hoc網絡路由服務質量和能量意識無線網絡常見攻擊形式無線網絡主要防護技術無線自組網第2頁課程課時與課程安排總課時：30 授 課：22 實 驗：8考 核：平時+翻譯論文+讀書體會主要內容涵蓋：無線網絡基本概念、應用、體系結構無線網絡關鍵技術Ad Hoc網絡路由服務質量和能量意識無線網絡常見攻擊形式無線網絡主要防護技術無線自

2、組網第3頁Resource（主要參考文件）易 平 著，無線網絡攻防原理與實踐，清華出版社，年1月易平等著，無線自組織網絡與對等網絡原理與實踐，清華出版社，鄭少仁等著，Ad Hoc網絡技術，人民郵電出版社，1月IETF Mobile Ad-hoc Networks (MANET) Working Group/html.charters/manet-charter.htmlS. Corson, J. Macher, Mobile Ad hoc Networking (MANET): Routing Protocol Performance Issues and Evaluation Conside

3、rations, RFC 2501, January 1999C. Perkins, E. Belding-Royer, et al., Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing, RFC 3561, July 2003David B. Johnson, et al., The Dynamic Source Routing Protocol for Mobile Ad Hoc Networks (DSR), draft-ietf-manet-dsr-10.txt, July 2004I. Chakeres, C. Perkins, Dyna

4、mic MANET On-demand (DYMO) Routing, draft-ietf-manet-dymo-06.txt, October 2006T. Clausen, et al., Optimized Link State Routing Protocol (OLSR), RFC 3626, October 2003R. Ogier, et al., Topology Dissemination Based on Reverse-Path Forwarding (TBRPF), RFC 3684, February 2004 S. Basagni et al, Mobile Ad

5、 Hoc Networking, IEEE Press (John Wiley & Sons), 2004 無線自組網第4頁基礎知識概述概述體系結構Ad Hoc網絡路由服務質量和能量意識無線自組網第5頁基礎知識概述一、引言無線信道特征廣播型：單機發射，多機接收信道隨空間改變:空間環境不一樣造成信道特征不一樣；信道隨時間改變：有快速改變和較慢改變區分。傳輸距離有限：距離增大，信號衰減。多徑效應：信號可沿不一樣路徑抵達接收機。相互之間形成干擾。無線自組網第6頁基礎知識概述無線通訊系統處于通信網末端，引出接入問題“距離用戶最終一公里”問題。 含有沒有需預先架設基礎設施可暫時快速組網可用于特殊環境，如

6、海洋資源監測、戰場信息搜集等Ad hoc、傳感器網絡、穿戴計算機等是無線通信一個新技術領域無線自組網第7頁基礎知識概述二、無線通信系統網絡結構有基礎設施網絡結構必須預先規劃、設計和布設網絡經典：蜂窩系統、無線局域網、集群移動通訊系統無基礎設施網絡結構無需預先規劃、設計和布設網絡。經典：軍用PRNET、IEEE802.11中AD HOC模式和藍牙技術屬自組網絡技術無線自組網第8頁基于預先架設網絡基礎設施無線網絡蜂窩網絡移動終端經過基站接入移動通信網絡無線局域網移動終端經過無線接入點接入Internet依賴于基站、無線接入點等現有基礎設施網絡無線自組網第9頁基礎知識概述無線通信系統網絡結構無線自組

7、網第10頁基礎知識概述：三類經典系統實例蜂窩移動通信系統： 有基礎設施藍牙技術： 無基礎設施結構無線局域網： 既支持有基礎設施組網模式也支持無基礎設施組網模式無線自組網第11頁基礎知識概述：蜂窩移動通信系統1946年出現，以基地臺為中心，覆蓋70-80公里，設備體積較大，主要支持語音系統。已經出現三代：第一代只支持語音業務模擬通信體系（國際間不兼容）第二代支持語音和低速電路型數據業務（如短信等等，可提供所謂“全球通”話音業務外，已經能夠提供低速數據業務了，也就是收發短消息之類）第三代支持高速率多媒體和數據業務（手機上網、視頻應用）3代半？第四代？最大數據傳輸速率超出100Mbit/s（能提供難

8、以想象服務?。浚o線自組網第12頁基礎知識概述：蜂窩移動通信系統主流通訊服務提供商采取蜂窩網絡。蜂窩網絡把移動電話服務區分分為一個個正六邊形子區，每個小區設一個基站。形成了形狀酷似“蜂窩”結構。蜂窩網絡又可分為模擬蜂窩網絡和數字蜂窩兩種網絡蜂窩網絡被廣泛正六邊形被認為是使用最少個結點能夠覆蓋最大面積圖形，出于節約設備構建成本考慮，正六邊形是最好選擇。這么網絡形狀非常象蜂窩故被稱作蜂窩網絡無線自組網第13頁基礎知識概述： 蜂窩移動通信系統蜂窩網絡主要由：移動站，基站子系統，網絡子系統.三部分組成移動站就是我們網絡終端設備如手機等網絡終端設備 。基站子系統包含我們日常見到移動機站（大鐵塔）、無線收

9、發設備、專用網絡（普通是光纖）、無數數字設備等等。把基站子系統看作是無線網絡與有線網絡之間轉換器。 無線自組網第14頁基礎知識概述：蜂窩移動通信系統結構移動臺作為用戶終端與基站建立全雙工無線通信連接完成通信無線接入基站經過與骨干網有線連接，完成移動臺與骨干網通信接入移動臺之間不能直接通信，必須經過基站轉接才能達成相互之間通信目標基站有兩個通信接口：空中和與骨干網接口無線自組網第15頁基礎知識概述： 蜂窩系統基本思想用多個小功率發射機代替一個大功率發射機，每個小發射區對應小覆蓋區成為一個小區每個小區分配一組信道，對應于使用一組無線資源相鄰小區使用不一樣無線資源，使得相互之間不形成干擾相距較遠小區

10、能夠重復使用相同無線資源利用無線資源空間復用，從而使系統容量大為提升無線自組網第16頁基礎知識概述：蜂窩狀網絡結構優點采取蜂窩網絡技術最大好處是頻率能夠重復使用。通信時，每個人要占用一個信道（同時通話人多了，有限信道可能不夠使用會出現通信阻塞現象。）蜂窩結構就能夠使用同一組頻率在若干個相隔一定距離小區重復使用，從而到達節約頻率資源目標。比如：將一個城市分成72個小區，每12個小區組成一個小區群。讓他們共同使用300個頻道。那么，我們就能夠將300個頻道分成12個頻道組，每個組25個頻道，第一個小區群使用第1組頻道，第二個小區群使用第2組頻道，以這類推。無線自組網第17頁基礎知識概述：蜂窩狀網絡

11、結構優點不一樣小區群相同編號小區頻道組是能夠重復使用。盡管這些小區基站所使用無線電頻率相同，但因為他們彼此相隔較遠，而電波作用范圍有限，彼此不會造成干擾。一組頻率就可重復使用6次，原本300個頻道只能供300個用戶同時通話，現在卻可同時供1800個用戶同時通話了。 無線自組網第18頁基礎知識概述：蜂窩狀網絡結構優點蜂窩移動電話系統主要由移動臺（汽車電話、手機等），無線基站以及移動電話交換中心組成。每個小區基站均與移動電話交換中心連接，形成一個蜂窩移動電話網。移動電話網還與市內公用電話網以及國內、國際長途電話網相連，使移動電話用戶不但能夠與網內移動電話用戶通電話，還能夠與更大范圍內移動用戶和固定

12、用戶通電話。無線自組網第19頁基礎知識概述：小結蜂窩移動通信系統屬經典有基礎設施網絡。不支持終端之間直接通信，用戶終端之間必須經過基站轉接才能完成通信。網絡基礎設施起控制中心作用無線資源分配、越區切換、呼叫建立等控制功效都采取中心仲裁方式無線自組網第20頁基礎知識概述：藍牙技術藍牙技術無基礎設施網絡，自組網一個開放性、短距離無線通信技術標準可作為一個微型、廉價通信模塊嵌入各類信息設備中，使這些數字設備在較小范圍內經過無線連接方式實現組網互聯可實現靈活、安全、低成本、小功耗話音和數字通信無線自組網第21頁基礎知識概述：藍牙網絡結構及通信過程藍牙基本網絡拓撲是皮網（PICONET）每個皮網有一個主

13、節點和最多7個激活從節點組成。Master/Slave無線自組網第22頁基礎知識概述：藍牙網絡結構及通信過程無線自組網第23頁基礎知識概述：藍牙網絡結構及通信過程無線自組網第24頁基礎知識概述：兩種類型鏈路同時 面向連接 鏈路（SCO）異步 無 連 接 鏈路（ACL）無線自組網第25頁基礎知識概述：藍牙網絡結構及通信過程兩個以上皮網能夠組成所謂散射網。兩個皮網經過節點S/M連接經過多跳實現相互之間通信。無線自組網第26頁基礎知識概述：藍牙技術小結藍牙數字組網，不需基礎設施，可暫時組網支持小網絡結構，不包括路由問題即使分主、從節點，但都是暫時形成主/從節點在各個方面都是完全相同這種結構中主節點起

14、到了控制中心和中繼轉發器作用無線自組網第27頁基礎知識概述：傳感器網絡（WSN）傳感器網絡(Wireless Sensor Networks, WSN)是自組網發展主要方向之一；它是由密集布設在觀察場所大量、小型、低成本傳感器節點組成，這些傳感器節點協同工作對觀察對象各種屬性自動觀察，并將測試結果上報。傳感器網中傳感器節點普通含有探測能力、無線通信自動組網能力和信號與信息處理能力。它是一個特殊自組網。無線自組網第28頁無線傳感器網絡在傳感器網絡中，各個無線節點靜態地隨機分布在某一區域傳感器負責搜集區域內聲音、電磁或地震信號等各種信息，將它們發送到網關節點網關節點含有更大處理能力，能夠深入處理信

15、息，或有更大發送范圍，能夠將信息送往某個大型網絡，使遠程用戶能夠檢索到該信息。無線自組網第29頁無線傳感器網絡一個傳感器節點由4個基本部分組成，即感應單元、處理單元、收發單元和電源。其中，處理單元通常帶有一個小型存放器，它主要功效是與其它傳感器節點協作，執行指派感知任務以及管理內部程序。另外還應該包含與應用相關其它部分，比如定位系統、動力系統等。無線自組網第30頁無線傳感器網絡傳感器網絡節點協議棧主要包含電源管理協議移動管理協議任務管理協議包括網絡協議層 物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、應用層 無線自組網第31頁2.6 無線傳感器網絡物理層：采取簡單可靠收發調制技術介質接入控制(MAC，M

16、edia Access Control)協議必須是能量感知同時應該含有盡可能降低與相鄰節點通信碰撞概率處理能力網絡層：進行網絡自組織和數據路由轉發傳輸層：依據傳感器網絡需要進行數據流維護應用層：則依據感知任務建立不一樣類型應用軟件 無線自組網第32頁無線傳感器網絡功率管理協議：管理傳感器節點怎樣使用它能量移動管理協議：檢測、統計傳感器節點移動，從而能夠維護路由，同時傳感器節點能夠感知相鄰傳感器節點，有效均衡它們能量和任務任務管理協議：能夠均衡和規劃一個特定區域傳感器節點感知任務。比如，一些傳感器節點依據它們電源能量完成比其它傳感器節點更多任務，這么傳感器節點能夠用一個能量高效使用方式進行任務分

17、發、協同工作，共享它們之間資源。無線自組網第33頁無線傳感器網絡電源、移動和任務管理協議能夠使傳感器節點協同執行感知任務，并降低網絡能耗。 傳感器網絡含有遼闊應用領域和市場價值前景。無線傳感器網絡經過感知、搜集、分析、處理各種信息，（比如溫度、濕度等）來支持特定應用無線傳感器網絡經過融合處理信息，實現戰場防御、戰場偵察、安全監視、環境監控、醫療診療、作物監視、珍稀動物監護、貨物跟蹤等在條件惡劣環境下，傳感器網絡有著獨特優勢。無線自組網第34頁無線傳感器網絡網絡快速布署、自組織能力、容錯抗摧毀等特征能夠實現指揮調度、移動計算和通信、監視偵察、目標定位等功效在軍事上經典應用包含：戰場地面移動傳感器

18、和無人航空器之間鏈接和協作管理戰區內情報、監控、偵察設備，并對搜集信息進行后續處理、使用和分發建立本土邊防安全防御網及其基礎設施防御網，化學或生物危險預警對目標進行識別、跟蹤和定位，實現知己知彼，百戰不殆 無線自組網第35頁無線傳感器網絡傳感器網絡與移動ad hoc網絡主要差異在于：傳感器網絡中傳感器節點數量眾多傳感器網絡中傳感器節點分布稠密傳感器網絡中網絡拓撲經常改變傳感器網絡中節點通信主要采取廣播(Broadcast)或組播(Multicast)兩種方式傳感器網絡中節點能量、計算能力和存放空間有限無線自組網第36頁無線分布式傳感器自組網體系結構介質訪問控制技術動態分群算法和路由協議地址自動

19、分配技術基于分布式多傳感器信息融合技術協同信號處理中信息分發、共享技術功率控制技術傳感器網絡技術研究關鍵技術：無線自組網第37頁國外研究主要包含：傳感器設計網絡體系結構研究高效數據傳送方式數據融合和分發算法分布式協作處理和信息過濾技術異種網絡互聯等方面目標是為了建立一個能夠快速布置、含有自組織能力和容錯能力低成本、低功耗多功效傳感器網絡無線自組網第38頁幾個經典項目中研究重點：SensorNet和PACMAN等項目主要針對傳感器網傳送層、網絡層、數據層以及物理層進行整體研究WINS和Dynamic Sensor Network等項目主要針對傳感器網絡互聯、路由協議和功率控制等方面進行研究SPI

20、NS和DataSpace等項目主要針對傳感器網絡安全、數據分發等進行研究研究主要集中在美國各高校研究機構內遼闊應用前景和巨大使用潛力，正吸引更多機構和組織加入其開發研究中無線自組網第39頁歐盟研究現實狀況歐盟IST下設了若干個采取自組網絡研究處理車輛之間通信問題項目，較主要有CARTALK,FLEETNET等。代表項目：CARTALK是一個研究開發基于車輛之間通信輔助駕駛系統項目。項目標研究目標開發駕駛員協同輔助系統；作為通信裝置無線移動自組織網絡，為未來標準化作準備。無線自組網第40頁歐盟研究現實狀況FLEETNET也是一個基于自組網車輛間通信項目。項目標研究目標：開發一個車輛間通信平臺，這

21、個平臺應該能夠實現示范作用，技術處理方案能夠標準化實現設計通信協議主要功效，并將示范系統能夠集成到演示車輛中實現一些適當演示，以展示這個項目在車輛之間通信方面優越性開展商務模式和市場推介方案研究無線自組網第41頁小 結介紹了無線通訊基本概念無線網絡特點自組網特征傳統技術不能直接使用信道資源競爭使用帶來新問題路由問題必須尋求新處理方案能源短缺引發新需求安全問題不容忽略無線自組網第42頁基礎知識概述：自組織網絡應用需求暫時會議/緊急情況科學考查/探險/軍事戰場接入網絡服務商所需時間和成本現有服務和架構性能或者能力遠離網絡基礎設施而希望保持與網絡連接無網絡基礎設施可用不想使用網絡設施網絡基礎設施范圍

22、外自組織網絡無線自組網第43頁基礎知識概述：自組織網起源1972年分組無線網（PRNET）戰場環境下數據通信1983年抗毀自適應網絡（SURAN）支持大規模網絡適應戰場快速改變環境需要自適應網絡協議1994年全球移動通信系統（GloMo）滿足軍事應用需要、可快速展開、高抗毀性移動信息系統DARPA資助Defense Advanced Research Project Agency無線自組網第44頁伴隨我國電信市場競爭加劇，找準和開拓新業務增加點成了電信運行商和設備提供商在市場中掌握先機關鍵。采取移動Ad Hoc網絡技術MESH無線區域網等業務被認為是未來業務熱點之一。甚至有些人稱：就象IP網絡

23、改造傳統電信網絡一樣，移動Ad Hoc網絡技術可能對現有移動通信網絡結構和運行模式帶來劃時代影響。基礎知識概述： 自組織網絡技術研究意義無線自組網第45頁基礎知識概述： Ad Hoc無線網絡概念一組帶有沒有線收發裝置移動終端組成一個多跳、暫時性 自創建（Self-Creating)、自組織(Self-Organizing)、自管理（Self-Administering)系統。不依賴預設基礎設施而暫時組建。移動終端含有路由功效，能夠經過無線連接組成任意網絡拓撲?？瑟毩⒐ぷ鳎部膳cInternet或蜂窩無線網絡連接。一個新組網技術，能夠和其它許多平臺結合使用！無線自組網第46頁基礎知識概述：自組織

24、功效Wi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-Fi無線自組網第47頁基礎知識概述：動態改變網絡拓撲Wi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-Fi無線自組網第48頁基礎知識概述： 自動最正確路由選擇最正確路由備選替換路由有線回傳Wi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-Fi無線自組網第49頁最正確路由備選替換路由有線回傳Wi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-F

25、iWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-Fi支持移動IP功效基礎知識概述： 無縫漫游無線自組網第50頁基礎知識概述：方便擴展Wi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-FiWi-Fi無線自組網第51頁基礎知識概述：自組織網絡研究1991年IEEE 802.11首次提出“Ad Hoc網絡”自組織、對等式、多跳無線移動通信網絡1997年IETF成立MANET工作組基于IP無線多跳網絡路由IRTF成立ANS研究組

26、其它研究機構ClosedAd Hoc：For the specific purpose onlyMANET：Mobile Ad-hoc NetworksANS：Ad Hoc Networks Scalability無線自組網第52頁Ad Hoc網絡定義由一組帶有沒有線通信收發裝置(移動)終端節點組成一個多跳暫時性自治系統每個(移動)終端同時含有路由器和主機兩種功效：作 為 主 機：終端需要運行面向用戶應用程序；作為路由器：終端需要運行對應路由協議節點間路由通常由多跳(Hop)組成不需要網絡基礎設施，能夠在任何地方、任何地點快速構建多跳無線網絡、自組織網絡、無固定設施網絡或者對等網絡無線自組網第

27、53頁Ad Hoc網絡特點（1）獨立組網不需要任何預先網絡基礎設施動態拓撲節點移動/開機/關機節點無線發送功率改變、無線信道干擾或者地形等原因影響自組織無控制中心節點故障不會影響到整個網絡節點之間經過無線連接形成網絡拓撲結構隨時可能發生改變，而且改變方式和速度可能都是無法預測無線自組網第54頁Ad Hoc網絡特點（2）多跳路由接收端和發送端可使用比二者直接通信小得多功率進行通信，所以節約了能量消耗經過中間節點參加分組轉發，能夠有效降低對無線傳輸設備設計難度和成本，同時擴大了自組織網絡覆蓋范圍無線自組網第55頁Ad Hoc網絡特點（3）特殊無線信道特征無線信道提供網絡帶寬比有線信道低得多競爭無線

28、共享信道產生碰撞信號衰落、噪聲干擾以及信道之間干擾等終端不足能量、存放、計算等資源受限安全性差無線鏈路開放性移動性造成節點之間信任關系改變可擴展性不強節點之間相互干擾造成網絡容量下降各節點吞吐量隨網絡節點總數增加而下降存在單向無線信道終端發射功率不一樣及地形環境影響無線自組網第56頁Ad Hoc網絡與Sensor網絡Sensor網絡能夠看作是一個特殊類型Ad Hoc網絡各個無線節點靜態地隨機分布在某一區域。傳感器負責搜集區域內傳感信號，將它們發到網關節點網關含有更大處理能力，能深入處理信息，而且含有更大發送范圍，可將信息送往某個大型網絡（Internet）而且抵達最終用戶與普通Ad Hoc網絡

29、相比：節點數量多、分布稠密節點能量、計算、存放等資源深入受限無線自組網第57頁Ad Hoc網絡與無線局域網單跳 與 多跳研究重點不一樣通信模式不一樣主要研究集中在物理層和數據鏈路層移動終端全部通信必須經過無線接入點進行自組網絡為多跳網絡，存在路由問題Ad Hoc網絡研究內容主要以路由協議為關鍵網絡層設計Ad Hoc網絡中移動終端通信是對等無線局域網為單跳網絡，不存在路由問題無線自組網第58頁移動Ad Hoc網絡(MANET)與移動IPMANET移動IP無線自組網第59頁Ad Hoc網絡所面臨問題(1)特殊信道共享方式共享信道隱藏節點問題/暴露節點問題動態改變網絡拓撲傳統路由協議花較高代價獲取路

30、由信息可能已經陳舊有限無線傳輸帶寬降低節點之間交換消息降低控制消息帶來額外開銷有限能量能量管理機制，各層考慮能量控制，包含網絡層路由安全問題無線信道開放性更輕易受到各種攻擊移動性使得節點信任關系不停改變因為節點資源受限，安全機制應該是分布式RTS/CTS，CSMA/CA網絡路由時需考慮無線自組網第60頁Ad Hoc網絡所面臨問題(2)網絡管理拓撲管理確定將一組節點組織成網絡機制移動性管理跟蹤網絡中移動節點位置服務質量管理多跳拓撲動態改變移動Ad Hoc網絡使得服務質量確保愈加困難自動配置無線自組網第61頁實現Ad Hoc網絡關鍵技術路由協議服務質量管理功率控制傳輸層性能Ad Hoc網絡互聯安全

31、問題網絡管理感知網絡拓撲結構改變維護網絡拓撲連接高度自適應性能量、服務質量等約束信道接入技術節能機制多個Ad Hoc網絡互聯Ad Hoc內部節點訪問Internet無線自組網第62頁內容概述體系結構Ad Hoc網絡路由服務質量和能量意識無線自組網第63頁基礎知識概述：自組網節點結構主機+路由器+無線收發裝置=網絡節點主機：運行應用程序,完成數據處理等功效路由器：運行路由協議，完成路由選擇、轉發分組等功效無線收發裝置：完成數據傳輸功效無線自組網第64頁網絡結構平面結構全部節點地位平等層次結構網絡被劃分為簇（Cluster）每個簇由簇首節點(Cluster Head)和簇組員節點(Cluster

32、Member)組成簇首節點可形成更高一級網絡平面結構層次結構無線自組網第65頁平面結構和層次結構比較平面結構層次結構完全分布式網絡多個簇組成網絡全部節點地位是平等節點被分為簇首和簇組員簇首預先指定或者由選擇算法產生不存在網絡瓶頸可存在多條路徑網絡健壯性好簇首節點可能成為網絡瓶頸到簇外通信都須經過簇首節點進行可擴展性差每個節點都需要知道抵達全部其它節點路由適適用于中小規模網絡可擴展性好簇內路由信息局部化適適用于大規模網絡無線自組網第66頁網絡協議?；赥CP/IP體系結構與Internet互聯傳統路由協議需要修改，以適應網絡拓撲結構動態改變傳輸層實現適應于無線網絡端到端可靠服務Ad Hoc網絡多

33、用于能量受限環境，能量管理尤為主要，所以各層都定義對應節能機制可選功效無線自組網第67頁Ad Hoc網絡中跨層設計嚴格分層體系結構(OSI參考模型，TCP/IP模型) 協議設計缺乏足夠適應性，不能滿足Ad Hoc網絡動態改變需求，尤其是在能量或者QoS等約束條件下跨層體系結構任意層之間能夠進行信息交互協作在動態環境下，依據能量或者QoS等約束條件自適應調整防止重復功效，降低開銷降低反應時間，快速適應網絡動態改變無線自組網第68頁自組網絡包括關鍵技術路由協議MAC協議（媒介訪問控制協議）自組網絡中網絡與信息安全性QOS確?？蚣芘c技術功率控制與管理技術等無線自組網第69頁 QOS確保QOS就是網絡

34、為用戶傳送端到端數據時必須滿足一套可測量預先定義基于端到端性能服務屬性。無線網絡主要面臨以下問題：鏈路質量難以預測鏈路帶寬難以預測分布式控制難度較大網絡拓撲改變難以預測無線自組網第70頁 QOS確保QOSMAC工作應該包含：支持有優先級介質在競爭中優先接入支持較高網絡吞吐量支持可靠單播傳輸提供可靠資源預留提供及時限時接入無線自組網第71頁 功率控制與管理功率控制與管理主要包含:控制發送功率大小管理節點工作狀態必要性：發送功率大小影響節點能耗和傳輸距離遠近，也影響無線資源空間復用性節點有兩種狀態：激活狀態和非激活狀態激活 狀態：節點正在發送或接收數據狀態非激活狀態：節點空閑但有可能在偵聽信道使用

35、情況，監聽時節點接收機部分功效模塊還在工作無線自組網第72頁功率控制與管理功率控制和管理需主要考慮問題：降低能耗，盡可能延長節點和網絡壽命在確保網絡聯通性前提下，降低發射功率，使無線資源空間復用性增大，到達使網絡累計吞吐量最大目標移動節點能耗=與通信相關能耗+與通信無關能耗與通信無關能耗占大約總消耗量二分之一。電池有限，使節能成為自組網絡設計最為主要目標之一，它影響整個網絡壽命。研究熱點：狀態控制、MAC層功率控制、功率意識路由協議和拓撲控制。無線自組網第73頁節點狀態控制基本思想： 盡可能讓節點處于休眠狀態以降低能耗MAC層功率控制基本思想： 經過功率探測過程來取得發送數據所需最小功率，然后以最小功率發送。 效果： 節能且增大信道資源空間復用率。(？)功率控制與管理無線自組網第74頁 自組網絡中網絡與信息安全自組網脆弱性：無線鏈路（廣播式傳輸信息）無基礎設施分布式網絡（處理能力低下）動態改變網絡（身份識別？）節點特征（資源等匱乏）無線自組網第75頁自組網絡中網絡與信息安全傳統安全機制已經不適應自組網絡：傳統加密及認證機制無法實現（缺乏足夠物理保護、沒有中心節點、節點計算能力低下等