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新兴自组织无线网络技术

新兴自组织无线网络技术. Dr.Chongzhi Liu 刘翀志（博士） 13601718716. 通信发展趋势. 两大发展趋势 无线 / 移动 IP. IP. Fixed Infrastructure 现有无线通信网络（有固定基础设施支持）. 交换机. 终端. 基站. No existing Infrastructure 新型无线通信网络（无预先的基础设施支持）. Ad Hoc 自组织无线网络技术意义深远. 随着我国电信市场竞争的加剧，找准和开拓新的业务增长点成了电信运营商和设备提供商在市场中掌握先机的关键。

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新兴自组织无线网络技术

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  1. 新兴自组织无线网络技术 Dr.Chongzhi Liu 刘翀志（博士） 13601718716

  2. 通信发展趋势 两大发展趋势 • 无线/移动 • IP IP

  3. Fixed Infrastructure 现有无线通信网络（有固定基础设施支持） 交换机 终端 基站 No existing Infrastructure 新型无线通信网络（无预先的基础设施支持）

  4. Ad Hoc自组织无线网络技术意义深远 • 随着我国电信市场竞争的加剧，找准和开拓新的业务增长点成了电信运营商和设备提供商在市场中掌握先机的关键。 • 采用移动Ad Hoc网络技术的MESH无线区域网等业务被认为是未来的业务热点之一。 • 甚至有人称：就象IP网络改造传统电信网络一样，移动Ad Hoc网络技术可能对现有移动通信网络的结构和运营模式带来划时代的影响。

  5. Ad Hoc无线网络概念 • 一组带有无线收发装置的移动终端组成的一个多跳的、临时性 自创建（Self-Creating)、自组织(Self-Organizing)、自管理（Self-Administering)系统。 • 不依赖预设的基础设施而临时组建。 • 移动终端具有路由功能，可以通过无线连接构成任意的网络拓扑。可独立工作，也可与Internet或蜂窝无线网络连接。 一种新的组网技术，可以和其他许多平台结合使用！

  6. Wi-Fi Wi-Fi Overview---自组织功能 Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi

  7. Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Overview---动态变化的网络拓扑 Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi

  8. Overview---自动最佳路由选择-1 Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi

  9. 有线回传 最佳路由 备选替换路由 Overview---自动最佳路由选择-2 Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi

  10. Overview---自动路由保护/恢复 Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi

  11. Overview---无缝漫游 Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi 有线回传 最佳路由 备选替换路由 支持移动IP功能

  12. Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Overview---方便扩展 Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi

  13. 关键技术问题 • MAC---碰撞/冲突避免、隐藏和暴露终端问题 • 网络自组织技术（自动组网，相邻发现等） • 自组织路由协议的设计和开发（自动路由建立、维护和恢复等） • QoS保证 • 功率控制与管理 • 网络的信息安全

  14. Core Technology Application Level 传输 Level 一般需要多层次协议层协调工作、综合考虑。 New Network Level Ad Hoc Subnet MAC/LLC BBP RF

  15. discover routes on-demand (re-active) Source routing DSR Existing MANET protocols Variation of distant vector? AODV, ABR, TORA 按需路由 MANET routing protocols DSDV、CGSR Table driven Maintain updated routes (pro-active) OLSR Variations of link state routing? 先应式路由 ZRP(局部先应，广域按需） 混合式路由（Hybrid） 其它：功率感知路由、地理位置信息路由、 QoS路由、多播路由、可扩展路由

  16. 可以和许多技术结合

  17. AD HOC网络的应用 1、城域无线通信（无线宽带接入、小区覆盖等） 2、企业局域网：展览中心、体育场、旅游区、大型仓库、港口、建筑、煤矿、石油/化工、环保、…. 3、应急/救援通信系统 4、工业自动化控制 5、智能交通 6、传感器监测网络 7、家庭安全监测系统 8、战场侦察网络、战地监测网络、信息中继 9、各种远程监测/监控系统（如环保、水文、地质、资源 保护、研究等） 10、公安/交警/消防 11、……….

  18. i i i i i i i 基于WLAN的AD HOC自组织无线网络

  19. 我们的观点—参考 • 3G带宽依然有限。 • 各种终端设备层出不穷（Laptops, PDAs, pocket PC, PC, Smartphone, MP3/4,Digital Cameras etc..） • 基于IP的数据业务是主流。 • 3G平台单独比较难完全满足数据业务高速增长的需求。“一网打尽”不现实。 • 需要其它技术协助、完善。Ad Hoc技术和3G等技术结合的趋势越来越明显。

  20. 3G/HSDPA/WiMAX Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Internet 基于WLAN的自组织无线网络架构

  21. 基于WLAN的无线自组织网络 • IEEE802.11b/g（2.4GHz）、IEEE802.11（5GHz） • 每个节点200—2000m覆盖范围 • 64/128位WEP加密（或WAPI）（可根据需要 增加不同层次的加密功能） • 高带宽，11--54M /s或更高（IEEE802.11n） • 面向数据业务(Data service oriented )的网络 • 支持VoWi-Fi • 网络可靠性高 • 组网非常方便 • 通用性和兼容性强 • 成本优势 • 丰富的终端支持

  22. 和其它宽带网络的集成 3G/HSDPA/WiMAX Internet Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi Wi-Fi

  23. Internet 光纤骨干网 有线或WiMAX MESH Wi-Fi 接入网 方便的宽带无线接入方案

  24. 在城域中的运用

  25. 与其他移动通信技术的结合

  26. 移动现场办案 AP和终端都可移动 “网格化布警”

  27. 现场布控/紧急通信

  28. 宽带无线小区接入

  29. 校园/医院/大型企业宽带无线专网 • 高带宽 • 网络自愈功能很强 • 无缝漫游 • 成本低 • 不用布线，布网方便 • 扩展性强

  30. 国外应用情况 • 蜂窝型Wi-Fi网络已经在美国一些城市部署和即将开始部署，如Michigan州的Grand Haven去年8月完成了Wi-Fi网络覆盖，成为了全美国第一座WiFi城市。Chaska, Minnesota（密尼苏达州）也已经建成覆盖全市的蜂窝型Wi-Fi网络，并投入运营。 • Philadelphia（费城）投资700万—1000万美圆搭建覆盖整个城市135平方英里的范围，为整个城市提供一个基于IEEE802.11b的Wi-Fi宽带无线网络，为目前世界上规模最大的蜂窝型Wi-Fi城域无线宽带网络。 • 同时，美国其它一些大城市，如Madison、Boston、Culver City等都在计划当中。Anaheim, Portland; Minneapolis; Arlington and Brookline. • 2005年台北市和Nortel合作，建立了覆盖整个城市的蜂窝型Wi-Fi网络。 • 英国（BT）、澳大利亚、新西兰等。

  31. France Telecom's MESH Wi-Fi Network • France Telecom's researchers are undertaking a life-size trial of mesh WiFi technology on the Supélec campus in the Paris region. As a real alternative to bring wireless broadband to public mobile or home access, mesh WiFi represents a major stake for temporary events. • This technology is also especially suitable for the coverage of airports, shopping centres, parks and limited but dense urban zones (metropolitan networks), since it is a solution that can be rolled out faster and at a lower cost. • The trial should draw to a close at the end of December 2006.

  32. 台北市MESH Wi-Fi网络 • Nortel solution • Have 10,000 wireless access points in service by year-end 2005 to provide coverage for Taipei City, an area of 272 square kilometers where 90 percent of Taipei's 2.65 million people live.

  33. 巨大的成本优势 • 不到3G网络建设费用的1/10 • 高带宽（IEEE802.11n） • 安装/维护费用低

  34. ABI’s lastest Research—2005/11/16 • Mesh Network Market To See Tenfold Growth in Five Years

  35. Thank you! 谢谢！

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