移动自组织网络 (MANET) [+3 Learning Resources]

MANET 是一种不依赖固定基础设施(例如路由器或接入点)的无线网络。

MANET 的起源可以追溯到 1970 年代,当时研究人员开始探索分组无线电网络的使用。 创建这些网络是为了在不使用固定基础设施的情况下提供设备之间的直接通信。

随着移动计算和无线技术的创新允许创建复杂和动态的网络,我们今天所知道的临时网络的想法开始形成。

从那时起,MANETs 领域的研究不断发展,新的协议、算法和应用程序被开发出来以应对这些网络的独特挑战。

让我们看看这个 MANET 是什么以及它用在什么地方。

什么是自组网?

MANET 代表移动 Ad-hoc 网络。 它是一种无线网络,移动设备、笔记本电脑和平板电脑可以在不需要集中式基础设施或预先存在的通信网络的情况下相互连接。

图片来源:networksimulationtools

在 MANET 中,设备通过形成临时网络相互通信。 每个设备都充当数据的发送者和接收者。

当一个设备想要与另一个设备通信时,它会向其通信范围内的所有其他设备广播信号或消息。 预期的接收方设备接收消息并相应地做出响应。

如果目标设备不在其直接通信范围内,它会将消息发送到附近的设备,然后再转发到下一个设备,依此类推,直到消息到达目的地。

MANET 中的设备在进出彼此的通信范围时使用路由协议来动态建立和维护网络连接。 路由协议帮助设备根据网络拓扑、链路质量等因素确定将数据包转发到目的地的最佳路由。

MANET 中使用的一种常见路由协议是 Ad-hoc 按需距离矢量 (AODV) 协议。 AODV协议允许设备按需建立路由,支持单播和组播通信。

MANET 中使用的另一种路由协议是动态源路由 (DSR) 协议,它基于源路由并允许设备维护最近使用的路由的路由缓存。

为什么需要 MANET?

下面是描述如何使用 MANET 的一些特性。

缺乏基础设施

在没有现有网络基础设施的情况下,例如在偏远地区或军事行动中,可以快速建立 MANET,而无需依赖预先存在的基础设施。

灵活性和机动性

MANET 可以根据需要轻松设置和移动,非常适合需要快速重新配置网络的情况。

例如,在军事行动中,可以在部队穿过不同地点时建立和重新配置 MANET。

成本效益

部署传统的网络基础设施有时会非常昂贵,尤其是在偏远地区或农村地区。 但是,可以使用现有设备轻松设置 MANET,这使其成为更实惠的选择。

自动配置

它们不需要任何手动配置或设置。 当设备加入或离开网络时,路由协议会​​动态调整以确保所有设备都可以相互通信。

可扩展性

MANET 可以根据需要扩大或缩小,具体取决于网络的规模和涉及的设备数量。 这使得它非常适合网络规模和拓扑可能不断变化的情况,例如在灾区或户外活动中。

MANET的特点

MANET 的主要特征包括:

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动态拓扑

随着节点移入和移出范围或新节点加入或离开网络,网络的拓扑不断变化。 这使得维护稳定可靠的网络变得具有挑战性。

权力下放

MANETs 中没有集中控制或固定基础设施,这意味着网络中的所有节点必须相互协作以确保网络的正常运行。

有限的资源

移动设备的电池电量、处理能力和存储容量有限,这会影响网络的性能和效率。

安全挑战

MANET 容易受到各种安全威胁,例如窃听、拦截和拒绝服务攻击。 缺乏固定的基础设施和网络的分散性使得实施有效的安全措施具有挑战性。

自组织

网络中的节点必须自组织形成和维护网络拓扑结构,这就需要使用分布式协议和算法。

带宽限制

MANET 中的可用带宽通常受到限制并在网络中的所有节点之间共享,这会影响数据传输的速度和可靠性。

机动性

网络的稳定性和可靠性可能会受到其节点不受限制的移动的影响。 由于移动性,很难维护路由表并确保正确的数据转发。

MANET的应用

MANET 具有多种应用,特别是在传统有线或无线网络不可用的情况下。 MANET 的一些常见应用是:

军事通讯

用于军事行动,即使在恶劣或偏远的环境中,也能在部队和车辆之间提供安全可靠的通信。

社交网络

MANET 可用于在音乐会或节日等社交场合形成自发的通信网络,在这些场合传统网络可能拥塞或不可用。

紧急服务

在地震或飓风等自然灾害的情况下,传统的通信基础设施很可能会遭到破坏或破坏。 在这里,MANET 可用于快速部署通信网络以协助救援工作。

传感器网络

MANET 可用于连接农业、环境监测或医疗保健等环境中的无线传感器。 然后传感器可以相互通信,并且可以出于各种目的收集和分析数据。

交通网络

提高交通系统的安全性和效率,例如车辆相互通信以避免碰撞或提供交通更新。

个人区域网络

它还可以用于在传统网络不可用的情况下,智能手机、平板电脑和可穿戴设备等个人设备之间的通信。

学习资源

市场上有几本书籍提供了 MANET 的全面概述,包括它的历史、关键概念和当前的研究趋势。 在这里,我们列出了其中的一些。

#1。 移动Ad Hoc网络的应用

本书让读者广泛了解 MANET 的实际用例及其对不同领域的潜在影响。

此外,本书还介绍了 NS2 仿真包在实施和实验工作中的使用,这对想要在 MANET 中测试和评估不同路由协议的研究人员很有帮助。

本书分为 18 章,每章均由 Ad-hoc 网络领域的领先专家撰写。 这些章节涵盖了与 MANET 相关的广泛主题,包括路由协议、安全机制、服务质量和多媒体应用程序。

#3。 移动自组织网络中有效路由的节点安全协议

首先,本书详细概述了 Ad-hoc 网络所面临的挑战,例如缺乏集中式基础设施、资源有限以及它们对攻击的敏感性。

然后提出了通过开发 NSP 协议来应对这些挑战的解决方案。

它还包括详细的图表和示例,以帮助读者理解所提出的概念。

作者的话

随着对无线连接的需求不断增长,MANET 的重要性也可能会增加。

该领域未来研究的目标是找到解决 MANET 挑战的创新方法,包括资源分配、能源管理和 QoS 供应。

总的来说,MANETs 领域是一个快速发展的研究领域,有许多令人兴奋的创新和发展机会。

我希望本文对您了解移动 Ad hoc 网络及其用法有所帮助。 您可能还有兴趣了解网络优化以及可以实施以增强网络性能的方法。

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