Rețea mobilă ad-hoc

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

În telecomunicații, o rețea mobilă ad-hoc ( M obile A d-hoc NET work) este definită ca un sistem autonom de terminale mobile conectate prin legături wireless ad-hoc. Definiția rețelei ad hoc oferită de IETF este: „Un MANET este un sistem autonom de routere mobile și gazdele asociate acestora, conectate cu legături fără fir care sunt unite pentru a forma un grafic de formă arbitrară. Astfel de routere sunt libere să se deplaseze la întâmplare și să se autoorganizeze în mod arbitrar, deși topologia fără fir variază rapid și imprevizibil. Această rețea poate funcționa singură sau poate fi conectată la Internet . "

Acestea sunt construite atunci când este necesar și utilizate în medii extrem de dinamice, nu neapărat cu ajutorul unei infrastructuri existente, cum ar fi după dezastre naturale, în timpul conflictelor militare sau a altor situații de urgență sau evenimente locale, cum ar fi conferințe etc. Toate nodurile sistemului colaborează cu scopul de a dirija pachetele în mod corect în funcție de modul de redirecționare de tip multihop .

Un tip particular de MANET sunt rețelele ad-hoc vehiculale ( VANET ), create de vehicule echipate cu dispozitive cu tehnologii de comunicații fără fir cu rază medie (de exemplu, carduri wireless IEEE 802.11 a / b / g, chiar dacă standardul de referință pentru rețelele VANET este WAVE -Acces wireless în medii vehiculare- / 802.11p). Comunicarea este limitată la vehiculele plasate în aceeași gamă de transmisie sau poate implica vehicule plasate la mai multe hamei distanță prin prezența infrastructurilor fixe sau a routerelor mobile.

Istorie

Primele MANET-uri s-au numit rețele „radio pachete” și au fost dezvoltate cu sprijinul DARPA la începutul anilor șaptezeci . Printre dezvoltatori se numără Jerry Burchfiel , Robert Kahn și Ray Tomlinson , care vor contribui ulterior la nașterea TENEX, a internetului și a e-mailului . Experimentele ulterioare ale DARPA includ proiectul SURAN ( Survivable Radio Network) care a avut loc în anii 1980 . Un al treilea val de activitate academică axat pe subiect a avut loc la mijlocul anilor 1990 , odată cu răspândirea modulelor radio 802.11 cu costuri reduse.

Descriere

In zilele de azi

MANET-urile actuale sunt dezvoltate în special pentru utilizarea lor militară, de exemplu rețelele JTRS și NTDR .

Popularul protocol IEEE 802.11 (mai cunoscut ca „ Wi-Fi ”) acceptă un mod ad-hoc în absența unui punct de acces . Acest protocol permite trimiterea traficului printr-un „nor” de dispozitive fără fir, fiecare dintre acestea putând transmite și primi date, dar nu contribuie la rutare de pachete. Deși rutarea în rețele ad-hoc nu este scopul principal al Wi-Fi, este în orice caz posibil să se exploateze protocoale de nivel superior pentru a agrega mai multe rețele 802.11 și astfel a forma MANET-uri mai extinse.

Control acces mediu

Problema controlului accesului la mediu pentru rețelele ad hoc a fost atacată prin exploatarea experienței dobândite în crearea standardului 802.11 (b și g), care utilizează aceeași bandă ca rețelele ad hoc și care se bazează pe un CSMA ( Carrier Sense Multiple Access ) protocol de contendență. Doar în vremuri mai recente am început să ne gândim la diferite soluții pentru accesul la mediu, cum ar fi, de exemplu, CDMA ( Code Division Multiple Access ).

Protocoale de rutare

Într-o rețea ad-hoc este necesar să se confrunte problema cu rutare cu ochi noi: acesta este tocmai aspectul rețelei pe care se încadrează cele mai mari consecințe ale mobilității și resurselor energetice limitate. Abordarea acestor două aspecte, în plus, necesită două comportamente opuse: mobilitatea și, prin urmare, topologia dinamică, necesită un schimb constant de informații, care urmează aceste variații, în timp ce lipsa resurselor impune ca acest schimb să fie limitat cât mai mult posibil. De fapt, nodurile nu au cunoștințe apriorice ale topologiei rețelei în care se află, așa că trebuie să o descopere comunicând cu celelalte noduri. În general, fiecare nod își anunță prezența în rețea și ascultă comunicarea dintre celelalte noduri, care, prin urmare, devin cunoscute. De-a lungul timpului, fiecare nod dobândește cunoștințe despre toate nodurile din rețea și despre unul sau mai multe moduri de comunicare cu aceștia.

Algoritmii de rutare trebuie:

  • Asigurați-vă că tabelele de rutare sunt destul de mici, chiar și în lumina resurselor limitate pe care nodurile le au adesea într-o rețea ad hoc,
  • A putea alege cea mai bună rută pentru a ajunge la celelalte noduri (pe baza diferiților parametri, cum ar fi viteza, fiabilitatea și absența congestiei),
  • Păstrați-vă actualizate tabelele de rutare în cazul în care se modifică topologia rețelei,
  • Obțineți o funcționare optimă într-un timp scurt și prin trimiterea unui număr mic de pachete,
  • Posibil să oferiți mai multe căi pentru a ajunge la o destinație, ordonând probabil căile în ordine crescătoare a costurilor.

Protocoalele pot fi clasificate în general în următoarele categorii:

Proactivă

Aceste protocoale sunt conduse de tabel : fiecare nod are un tabel, actualizat constant, cu informații despre conexiunile la toate celelalte noduri. Prin urmare, în aceste protocoale, starea tabelelor trebuie să rămână cât mai actualizată posibil, chiar și în absența utilizării eficiente a rețelei. În acest fel, este posibil să se obțină o redirecționare imediată a pachetelor, în detrimentul unei cheltuieli generale considerabile chiar și atunci când nu există trafic care să fie eliminat în rețea.

  • DSDV (protocol de rutare a vectorului de distanță cu secvență de destinație foarte dinamică)
  • HSLS (protocol de rutare a statului legăturii nevăzute)
  • OLSR (Optimized Link State Routing Protocol, a se vedea RFC 3626)
  • STAR (Protocolul de rutare Adaptive Tree Source)

Reactiv

Cu această abordare, totuși, nodurile ignoră total locația destinatarului până când trebuie să comunice cu noi, astfel încât rutare este stabilită la cerere . Prin urmare, este garantat că traficul de control este absent dacă nu există sesiuni de date în curs, dar când începe o sesiune, trebuie luată în considerare o latență inițială pentru faza de descoperire a traseului.

Hibrizi

În acest caz, încercăm să optimizăm și să sintetizăm cele două precedente, folosind primul pentru nodurile „apropiate” și al doilea pentru cele „îndepărtate”. Cu toate acestea, în acest caz rămâne de dat o definiție satisfăcătoare a caracteristicii apropiate / îndepărtate.

Ierarhic

Aceste protocoale reduc cheltuielile de semnalizare ale protocoalelor pur proactive (O (n)) prin împărțirea nodurilor în clase și păstrarea unei intrări pentru fiecare clasă în tabele. Acest lucru poate reduce semnificativ suprasolicitarea semnalizării.

În detaliu, rețeaua este împărțită în clustere, în care este ales un lider de cluster, similar cu ceea ce se întâmplă pentru stația de bază în rețelele celulare: astfel se sacrifică o parte din flexibilitatea rețelei ad hoc, dar se obține o structură centralizată, ceea ce face ca gestionarea diferitelor aspecte ale comunicării să fie mai simplă și permite, de asemenea, implementarea unor protocoale mai scalabile. În cadrul clusterului, tehnicile proactive sunt utilizate pentru a avea căi care sunt întotdeauna disponibile, în timp ce pentru comunicațiile inter-cluster, se folosesc tehnici reactive, în care pachetele trec de la un capăt de cluster la altul până când ajung la clusterul destinatar.

Bazat pe locație (geografic)

Alte protocoale de rutare pot fi proiectate în așa fel încât să organizeze rutare în funcție de locația nodului căutat (care poate fi cunoscut prin utilizarea tehnologiei GPS ). Rutare este optimizată pentru a avea loc într-o anumită zonă ( Zona de rutare ) care conține Zona așteptată , care este zona în care credeți că veți găsi nodul de destinație.

Puternic

În acest caz, nodurile sunt conștiente de limitarea resurselor lor energetice și această conștientizare le permite să decidă când să rămână pe, adică inactiv sau oprit sau să aleagă calea cea mai puțin costisitoare din punct de vedere al puterii.

  • PARO (Power-Aware Routing Optimized)

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității Tezaur BNCF 62197
Telematică Portal telematic : accesați intrări Wikipedia care vorbesc despre rețele, telecomunicații și protocoale de rețea
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Mobile_ad-hoc_network&oldid=114250083 ”