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下列哪個不是採用異構網路

發布時間:2023-04-29 04:35:53

什麼是異構網路,什麼是同構網路具體的概述

隨著感測器技術、 嵌入式技術、 分布式信息處理技術和無線通信技術的發展, 以大量的具有微處理能力的微型感測器節點組成的無線感測器網路(WSN)逐漸成為研究熱點問題。

與傳統無線通信網路Ad Hoc網路相比, WSN的自組織性、 動態性、 可靠性和以數據為中心等特點, 使其可以應用到人員無法到達的地方, 比如戰場、 沙漠等。 因此, 可以斷定未來無線感測器網路將有更為廣泛的前景。

無線感測器網路

無線感測器網路(Wireless Sensor Networks, WSN)是一種分布式感測網路,由大量的靜止或移動的感測器以自組織和多跳的方式構成的無線網路,以協作地感知、採集、處理和傳輸網路覆蓋地理區域內被感知對象的信息,並最終把這些信息發送給網路的所有者。感測器、感知對象和觀察者構成了無線感測器網路的三個要素。

無線感測器網路所具有的眾多類型的感測器,可探測包括地震、電磁、溫度、濕度、雜訊、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等周邊環境中多種多樣的現象。潛在的應用領域可以歸納為: 軍事、航空、防爆、救災、環境、醫療、保健、家居、工業、商業等領域。

與傳統有線網路相比,無線感測器網路技術具有很明顯的優勢特點,主要的要求有: 低能耗、 低成本、 通用性、 網路拓撲、 安全、 實時性、 以數據為中心等。

無線感測器網路系統的典型結構

採用同構網路實現遠程監測的無線感測器網路系統典型結構, 由感測器節點、 匯聚節點、 伺服器端的PC和客戶端的PC四大硬體環節組成, 各組成環節功能如下。

圖1 遠程監測無線感測器網路系統結構框圖

感測器節點

部署在監測區域(A區), 通過自組織方式構成無線網路。 感測器節點監測的數據沿著其它節點逐跳進行無線傳輸, 經過多跳後達到匯聚節點(B區)。

匯聚節點

是一個網路協調器, 負責無線網路的組建, 再將感測器節點無線傳輸進來的信息與數據通過SCI( 串列通信介面)傳送至伺服器端PC。

伺服器端PC

是一個位於B區的管理節點, 也是獨立的Internet網關節點。 在LabVIEW軟體平台上面有兩個軟體: 一是對感測器無線網路進行監測管理的軟體平台VI, 即一個監測感測器無線網路的虛擬儀器VI; 二是Web Server軟體模塊和遠程面板技術(Remote Panel), 可實現感測器無線網路與Internet的連接。

客戶端PC

客戶端PC上無需進行任何軟體設計, 在瀏覽器中就可調用伺服器PC中無線感測器網路監測虛擬儀器的前面板, 實現遠程異地(C區)對感測器無線網路(A區)的監測與管理。

無線感測器網路中的感測器節點

1. 感測器及其調理電路

應根據無線感測器網路所在的地區環境特點來選擇感測器, 以適應環境溫度變化范圍、 尺寸體積等特殊要求。 感測器所配接的調理電路將感測器輸出的變化量轉換成能與A/D轉換器相適配的0~2.5 V或0~5 V的電壓信號。 當處於無電網供電地區時, 感測器及其調理電路都應是低功耗的。

2. 數據採集及A/D轉換器與微處理器系統

感測器節點中的計算機系統是低功耗的單片微處理器系統, 可以適應遠離測試中心、 偏遠地區惡劣環境的工作條件。 如美國德克薩斯州儀器(TI)公司生產的MSP430-F149A超低功耗混合信號處理器(Mixed Signal Processor), 它內部自帶采樣/保持器和12位A/D轉換器, 可對信號進行採集、 轉換以及對全節點系統進行指令控制和數據處理。

3. 射頻模塊

射頻模塊接收外部無線指令並將感測器檢測到的被測參量數據信息無線發送出去, 如TI公司的CC2420無線收發晶元。

㈡ 以下不屬於網路層的功能的是哪一項()

網路層功能:
一、路由選擇與分組轉發
二、異構網路互聯
三、擁塞控制鏈粗 。
端到友埋端傳輸不屬好喚螞於網路層的功能。

㈢ 什麼是異構型網路

異構網路環境,是由不同製造商生產的計算機,網路設備和系統組成的,這些計算機系統運行不同的操作系統和通信協議,想統一其計算機資源的機構通常會面臨集成異種機系統的任務。

㈣ 什麼是異構網路

異構網路(Heterogeneous Network)是一種類型的網路,其是由不同製造商生產的計算機,網路設備和系統組成的,大部分情況下運行在不同的協議上支持不同的功能或應用。

所謂異構是指兩個或以上的無線通信系統採用了不同的接入技術,或者是採用相同的無線接入技術但屬於不同的無線運營商。利用現有的多種無線通信系統,通過系統間融合的方式,使多系統之間取長補短是滿足未來移動通信業務需求一種有效手段,能夠綜合發揮各自的優勢。由於現有的各種無線接入系統在很多區域內都是重疊覆蓋的,所以可以將這些相互重疊的不同類型的無線接入系統智能地結合在一起,利用多模終端智能化的接入手段,使多種不同類型的網路共同為用戶提供隨時隨地的無線接入,從而構成了如圖所示的異構無線網路。

㈤ 什麼叫異構網路是指數據傳輸格式不同么

1、所謂異構網路(Heterogeneous Network)是一種類型的網路,其是由不同製造商生產的計算機,網路設備和系統組成的,大部分情況下運行在不同的協議上支持不同的功能或應用。
互聯網可以由多個異構網路互聯組成。用來連接異構網路的設備是路由器
2、數據傳輸格式有多種,如IP數據包格式,ATM數據格式,波分傳輸通用性幀,SDH幀等。

㈥ 物聯網中的異構網路融合包括哪些

異構網路的融合和自治是物聯網的最顯著特徵之一。由於應用需求和網路技術的多樣性,在物聯網的架構下將是多種網路同時共存的局面,包括用於感知信息在內的個域網、有線和無線形式的區域網、城域網和廣域網等。這些性能特徵各異的網路是相互補充、相互促進的,如何實現它們之間的無縫融合和自治管理,更加孝兄襪有效靈活地滿足用戶需求是物聯網面臨的重要技術挑戰之一。
異構網路的融合和自治從技術上講主要包括海量地址和數據的管理,接入機制的選擇和異構資源的自治管理等方面。首先,在物聯網中,由於物體數目巨大帶來的海量地址空間的分配和管理、物體地址和標示之間的映射、海量數據的傳輸和存儲等成為異構網路首先需要解決的問題。其次,由於各種網路性能特徵各異,採用傳統的單目標決策理論很難找到真正最優的接入選擇方案。因此需要引入多目標決策理論,在有限資源和各用戶要求的多個目標之間找到平衡點,達到多目標最優化目的。最後,由於物聯網資源的異構性、網路的動態性等特點,資源的自治管理是研究的重點內容。在以自組織為主要形式的信息感測層中,關鍵是自感知與自配置的核心協議,包括時間同步協議、分布式定位協議、拓撲控制協議、自組織路由協議和能量管理協議等。在接入/網路層中,為支持用戶和節點的移動性,除了需要在同一網路內不同小區間的水平切換技術之外,還需要從一種網路到另一種網路的垂直切換技術。由於異構網路在數據速率、頻譜、QoS等方面的差異性,垂直切換所需要的精確位置測定和快速切換機制將更加復雜。同時,在異構環境中,基於上下文感知技術,進行分布式頻譜(帶寬)的自感知動態分配也是資源管理的趨勢之一。多無線電協作(MRC)是實現上述資源管理的一項關鍵技術,它是指在單一節點配備多個獨立的無線電系統,各無線電系統可以使用不同的接入技術及不同信道。由於一個節點可以同時與不同的接入系統建立連接,也可以同一時刻與一個接入系統保持多個連接,因而有助於實現快速垂直切換和動態資源分配。
(1)數據融合和信息處理
物聯網中的節點具有數目多、體積小、能量有限、數據海量等特點,因此從提高信息准確度和降低能耗角度出發,需要有效的數據融合和信息處理技術。這些技術滲透在物聯網的各個層次中。在信息感知層,可以通過移動中繼、節點分組輪流工作、選取代表性上報節點、壓縮感知等機制達到節能目的,同時又保證了信息的完整性和准確性;在接入/網路層,主要是通過匯聚處理和各種路由控制協議來進巧激行數據重組和融合,減少數據傳輸量;在應用服務層,則主要是利用分布式資料庫技術,對收到的數據進行進一步的篩選,達到數據融合的目的;同時,根據用戶和環境數據信息隨時空變化的動態特性,對其進行基於多層次融合的上下文感知處理。
(2)服務搜索和發現
和傳統的電信網、互聯網服務模式相比,物聯網服務的不同之處在於塵基強調服務的主動性提供,因此需要更高級、更復雜的服務搜索和發現技術。目前的Web服務搜索和發現技術主要有直接搜索、集中架構式搜索和分布架構式搜索三大類。直接搜索是指使用者向服務提供者直接索要服務描述的副本;集中式架構搜索是指服務提供者在一個中心目錄中注冊服務、發布服務公告及引用,供使用者檢索;分布架構式搜索是指在Web站點上存有對服務提供者提供點處的服務描述的引用,使用者通過指定檢查Web站點來獲得可用的Web服務。物聯網服務的搜索和發現需要在以上技術基礎上增加主動性環節,即根據用戶需求,自動搜索、發現和組裝合適的服務,並在動態變化的異構網路環境中實現服務的可靠傳送和主動提供。
(3)安全可靠性保障
物聯網中的安全可靠性保障主要體現在網路安全和信息安全兩方面。網路安全包括硬體平台、操作系統、應用軟體在內的系統安全和系統連續可靠正常運行、網路服務不中斷的運行安全。信息安全則是指對信息的精確性、真實性、機密性、完整性、可用性和可控性的保護。和傳統的互聯網相比,由於節點的微型化和能量能力的受限化,在物聯網中需要著重考慮的是演算法計算強度和安全強度之間的權衡問題,即如何通過更簡單的演算法和更低能耗實現盡量強大的安全性。

㈦ 異構網路的異構網路的背景介紹

圖1.1中給出了移動通信技術的發展過程,可以看出隨著技術的改進,數據傳輸速率有著顯著的提高,為用戶提供大數據量的多媒體通信業務提供了堅實基礎。到目前為止,移動通信系統已經發展到第四代,下面將簡單介紹這四代移動通信的發展歷程。
第一代模擬蜂窩系統(1G)開始於上個世紀80年代被用於大規模民用,主要用於提供模擬語音業務,採用的是模擬語音調制技術和頻分多址技術(Frequency Division Multiple Access,FDMA),數據傳輸速率約為2.4kbps。其中代表性的系統有北美的高級行動電話業務(Advanced Mobile Phone Service,AMPS)、英國的全入網通信系統技術(Total Access Communications System,TACS)和北歐的行動電話(Nordic Mobile Telephone,NMT)等等。由於受到傳輸帶寬的限制,不能進行長途漫遊,僅是一種區域性的移動通信系統。另外第一代的通信系統的缺點還包括制式太多而且互不兼容、容量有限、保密性差和通信質量不高等。因此促使了第二代數字移動通信系統(2G)的發展。
第二代數字移動通信系統完成了從模擬到數字的轉變,從而為用戶提供數字語音業務。第二代移動通信技術可以分成兩種,第一種是基於時分多址接入(Time Division Multiple Access,TDMA)的全球數字移動通信系統(Global System for Mobile,GSM)和基於碼分多址接入(Code Division Multiple Access,CDMA)的IS-95系統(例如CDMA one)。
第三代移動通信系統(3G)是由日益成熟的第二代移動通信系統發展而來,其目的是提供高速數據蜂窩移動通信技術。主要的3G技術標准有四個:歐洲電信標准協會(European Telecommunications Standard Institute,ETSI)提出的WCDMA(Wideband CDMA)、北美提出的從CDMA one演進而來的CDMA2000、具有中國知識產權的時分同步的碼分多址技術(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access,TD-SCDMA),和在2007年國際電信聯盟(International Telecommunication Union,ITU)會議上通過的全球微波互聯接入(Worldwide Interoperability for Microwave Access,WiMAX)。第三代移動通信的最高數據傳輸速率可以達到2Mbps,因此可以提供相當高速的數據傳輸業務,例如多媒體、視頻和數據等。
長期演進(Long Term Evolution,LTE)項目是3G的演進,採用的主要技術是正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)和MIMO(Multiple-Input Multiple-Out-put),能夠在20MHz的帶寬下提供上行50Mbps和下行100Mbps的峰值速率。LTE又被成為3.9G移動通信技術。LTE-Advanced是LTE的升級版,它被稱為4G的標准,它有兩種制式,一種是TDD,TD-SCDMA可以演化成TDD制式,並且HSPA+(High Speed Packet Access)直接進入LTE,另一種是FDD制式,WCDMA可以演進成FDD制式。
第四代移動通信系統(4G)除了要提供更高的帶寬外,還要保證任何人在任何時間、任何地點以任何方式與任何人進行通信,用戶無需考慮網路傳輸的實現細節。從GSM到第四代,所有的技術不可能一夜間都實現,這些技術將會同時存在為用戶提供服務。為了實現第四代移動通信的目標,就需要將這些不同的無線通信系統融合在一起,形成一個異構無線網路(Heterogeneous Wireless Networks,HWNs)通信系統,從而為用戶提供無縫切換和服務質量(Quality of Service,QoS)保證。因此下一代移動通信網路將是異構網路,異構網路的融合是下一代網路研究的熱點,也是本文研究的主要內容。
寬頻無線接入技術(Broadband Wireless Access,BWA)是繼1990年攜帶型無線電話和2000年Wi-Fi(Wireless Fidelity)出現之後的第三次無線革命,寬頻無線接入技術是在廣域上提供高速無線互聯網接入或者計算機網路接入的技術。寬頻無線接入技術的數據速率大致相當於一些有線網路,如非對稱數字用戶環路(Asymmetric Digital Subscriber Line,ADSL)或者電纜數據機,因此它通常是有線接入網路的重要補充。幾種重要的寬頻無線接入技術包括WLAN(Wireless Local Area Network)、WiMAX技術和WiBro(Wireless Broadband)等。WLAN通過擴頻或者OFDM等技術,來連接兩個或多個終端設備,並通過接入點來連接到寬頻互聯網上,大部分的WLAN技術是基於IEEE802.11標准。WLAN的優勢包括其費用很低和傳輸速度快。由於WLAN工作在非授權頻段,因此WLAN的發射功率很小,它覆蓋范圍也只有百米左右,能提供用戶在小范圍內移動時可以連接到網路上。而WiMAX可以在大范圍內提供高速數據業務,傳輸速率達到30至40兆比特每秒,2011年提高到了1Gbit/s,覆蓋的半徑最大可以達到50km。另外WiMAX可以支持一些低速移動的用戶,而且能夠提供多種多樣的服務,其資費也較WLAN高。由於BWA具有建網快、運營成本低、維護方便等優勢,因此它的發展速度非常迅速,為推動無處不在的互聯網接入和加強公共服務奠定重要的基礎。 表1.1給出了三種寬頻無線接入技術的主要參數,即WLAN、WiMAX和WiBro ;表1.2給出了三種3G技術的主要參數,即UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)、EV-DO(Evolution dataOnly)以及HSDPA(High Speed Dlink Packet Access) 。比較這兩張表可以看出BWA與3G技術差別很大,例如BWA支持的數據傳輸速率幾十兆比特每秒,而3G只有幾兆比特每秒;從覆蓋范圍可以看出,3G網路的覆蓋范圍要大於BWA網路;從移動性還可以看出3G網路支持高速移動的用戶。因此可以看出每個網路都有它的優點和缺陷。
表1.1寬頻無線接入技術的主要參數 WLAN WiMAX WiBro 峰值速率 802.11a, g=54 Mbps DL:70 Mbps DL:18.4 Mbps 802.11b=11Mbps UL:70 Mbps UL:6.1 Mbps 帶寬 20MHz 5-6GHz 9MHz 多址方式 CSMA/CA OFDM/OFDMA OFDMA 雙工方式 TDD TDD TDD 移動性 低 低 低 覆蓋區域 小 中等 大 協議標准 IEEE802.11x 802.16 TTA&802.16e 目標市場 家庭/企業 家庭/企業 家庭/企業 表1.2 3G技術的主要參數 UMTS EV-DO HSDPA 峰值速率 DL:2 Mbps DL:3.1 Mbps DL:14 Mbps UL:2 Mbps UL:1.2 Mbps UL:2 Mbps 帶寬 5MHz 1.25GHz 5MHz 多址方式 CDMA CDMA CDMA 雙工方式 FDD FDD FDD 移動性 高 高 高 覆蓋區域 大 大 大 協議標准 3GPP 3GPP 3GPP 目標市場 公共 公共 公共 下一代無線網路是異構無線網路融合的重要原因是:基於異構網路融合,可以根據用戶的特點(例如車載用戶)、業務特點(例如實時性要求高)和網路的特點,來為用戶選擇合適的網路,提供更好的QoS。一般來說,廣域網覆蓋范圍大,但是數據傳輸速率低,而區域網正好相反。因此在實際應用中,多模終端可以根據自身的業務特點和移動性,來選擇合適的網路接入。與以往的同構網路不同,在異構網路環境下,用戶可以選擇服務代價小,同時又能滿足自身需求的網路進行接入。這是由於這些異構網路之間具有互補的特點,才使異構網路的融合顯得非常重要。因此一些組織提出了不同的網路融合標准,這些組織有3GPP(The 3rd Generation Partnership Project)、MIH(The IEEE 802.21 Media Independent Handover working group)和ETSI(The European Telecommunications Standards Institute)。
無線資源管理(Radio Resource Management,RRM)是異構網路中的一個重要研究課題,RRM的目標是高效利用受限的無線頻譜、傳輸功率以及無線網路的基礎設施。RRM技術包括呼叫接入控制(Call Admission Control,CAC)、水平或者垂直切換、負載均衡、信道分配和功率控制等。3GPP提出一種協同無線資源管理技術(Common Radio Resource Management,CRRM),它是通過利用CRRM伺服器對不同接入網路信息進行監測,合理的調度異構網路中的無線資源。除了協同無線資源管理演算法外,還有聯合無線資源管理演算法(Joint Radio Resource Management,JRRM)。這些技術實際上都是為異構網路提供統一的管理平台,以達到合理利用無線資源的目的。
網路選擇演算法是無線資源管理中一個研究熱點,網路選擇演算法通常可以分為呼叫接入網路選擇演算法和垂直網路切換選擇演算法。同構網路的接入和切換主要考慮接收信號的強度,而在異構網路中需要考慮不同接入網路之間的差異,因此需要考慮的因素很多,接收信號的強度只是其中的一個影響因素,其他因素如數據傳輸速率、價格、覆蓋范圍、實時性和用戶的移動性等。這些都是從用戶角度考慮的,如果從網路端考慮,就會涉及到提高系統的吞吐量,降低阻塞率以及均衡負載。因此網路選擇對於異構網路的融合起到了至關重要的影響。本文接下來部分將主要討論異構網路系統模型、無線資源管理、網路性能優化以及網路選擇演算法。

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