建筑小區(qū)無線監(jiān)控網(wǎng)絡的設計與實現(xiàn)

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摘? 要：該文為了實現(xiàn)對多建筑小區(qū)進行全面監(jiān)控，通過選用移動AdHoc網(wǎng)絡和無線分組網(wǎng)絡等熱點技術進行設計，隨之在分析小區(qū)應用環(huán)境的基礎上構造出建筑小區(qū)無線監(jiān)控網(wǎng)絡框架，最后為了使該文中的無線監(jiān)控網(wǎng)絡能夠適應多建筑小區(qū)網(wǎng)絡多跳及拓撲的特點，提出了相應的路由技術方案和移動管理技術方案。最終為我們國家多建筑小區(qū)無線網(wǎng)絡監(jiān)控網(wǎng)絡的實現(xiàn)奠定了堅實的理論基礎和實證依據(jù)。

關鍵詞：建筑小區(qū);移動AdHoc網(wǎng)絡;路由技術方案;移動管理技術方案

中圖分類號：TP39? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

隨著社會信息化的快速發(fā)展，為了滿足人們的生活需要，網(wǎng)絡方面也得到了快速發(fā)展，現(xiàn)如今比較盛行的無線局域網(wǎng)、無線家域網(wǎng)等均為人們的生活帶來很多方便。但與此同時用戶對于信息的需求也出現(xiàn)了多樣性、即時性、移動性等諸多特點，其需求也給無線網(wǎng)絡的發(fā)展帶來機遇和挑戰(zhàn)。在傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡應用發(fā)展中，雖然能夠給小區(qū)提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡環(huán)境，但是目前隨著小區(qū)規(guī)模的逐漸擴大，有線網(wǎng)路的弊端也尤為突出，于是就需要建設一個比較完備的綜合性小區(qū)網(wǎng)絡環(huán)境來滿足人們的需求，為人們提供更為舒適的生活環(huán)境。與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡相比，無線網(wǎng)絡的使用就顯得十分重要，但是并不是所有的無線網(wǎng)絡均可以滿足小區(qū)需要，尤其是對于如今多建筑小區(qū)的用戶來說，有些無線網(wǎng)絡的覆蓋質量、帶寬等均會對用戶的體驗感產(chǎn)生影響。因此，為了進一步優(yōu)化當前的無線網(wǎng)絡，使其能夠滿足當前的建筑群環(huán)境，該文結合無線網(wǎng)絡的研究熱點——無中心自組織網(wǎng)絡設計，來建設一類能夠廣泛應用于多住宅建筑區(qū)的無線網(wǎng)絡體系。

1 小區(qū)無線監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)

1.1 無線移動自組織網(wǎng)絡

在該文所采用的無移動自組織網(wǎng)路主要是當前網(wǎng)絡研究的熱點——移動AdHoc網(wǎng)絡。其主要特點就是能夠在一個比較廣闊的建筑范圍內，很好地實現(xiàn)多跳的無線網(wǎng)絡類型，該網(wǎng)絡具備優(yōu)良的自組織特性，從而在很大程度上實現(xiàn)網(wǎng)絡系統(tǒng)的靈活組建，擁有較強的抗毀能力;在AdHoc網(wǎng)絡結構中，分布著很多帶有無線收發(fā)裝置的移動節(jié)點，因此就可以很好地實現(xiàn)在任何時間利用無線信道形成一個任意網(wǎng)狀的拓撲結構。更為重要的是在該網(wǎng)絡中的很多移動節(jié)點能夠任意移動，因此一旦這些節(jié)點發(fā)生移動，就能夠及時改變拓撲結構，從而實現(xiàn)在沒有現(xiàn)有網(wǎng)絡基礎設施的條件下提供有效的通信支撐環(huán)境，最終拓寬移動通信網(wǎng)絡的應用環(huán)境。

1.2 小區(qū)無線監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)方案

在對小區(qū)網(wǎng)絡環(huán)境進行相關的分析之后，該文提出目前小區(qū)的無線監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)需要具備以下功能：首先要能夠為多個用戶提供安全、穩(wěn)定的網(wǎng)絡，能夠很好地抵御外來的攻擊等;其次，能夠為小區(qū)提供即時的信息支持，并且在實現(xiàn)智能化小區(qū)服務的過程中奠定良好的基礎;最后就是在鋪設無線網(wǎng)絡的時候要能夠做到隨時調整、改善，即保證網(wǎng)絡有一定的修改空間。因此對于該種無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的設計，就需要網(wǎng)絡節(jié)點拓撲維護與自組織結構，并且在網(wǎng)絡系統(tǒng)的各個節(jié)點之間能夠實現(xiàn)多跳信息的傳輸，從而最終支持多用戶、多業(yè)務等相關處理。

綜上可知，該文在對當前應用廣泛的無線移動自組織網(wǎng)絡進行適宜改善的基礎上，提出了該研究中的相關建筑小區(qū)無線監(jiān)控網(wǎng)絡的系統(tǒng)方案。該方案最為主要的特點就是能夠在無線移動自組織網(wǎng)絡中進行一定的分群，同時為了方便整體結構的相關操作，該文通過對其拓撲結構進行修正，在網(wǎng)絡拓撲變化的過程中達到分群的變化比較小且操作均比較簡單等系列舉措。

2 小區(qū)無線監(jiān)控網(wǎng)絡路由技術方案

2.1 路由技術

在路由技術中，由于每個網(wǎng)絡建設的目標功能有著較大的差異，在網(wǎng)絡中的路由算法因特性不同而用于特定的網(wǎng)絡環(huán)境中，因此路由算法所應用環(huán)境的目標就會對路由協(xié)議的設計造成影響。與此同時不同的網(wǎng)絡以及路由資源等系列要求同樣也會影響到整個路由協(xié)議的設計。但是在路由算法中，不管其影響因素如何變化，其路由設計具備的目標包括以下幾方面：優(yōu)化;操作簡單、低耗能;網(wǎng)絡的穩(wěn)定、安全性能;能夠實現(xiàn)快速收斂;具有較強的靈活性。

2.2 小區(qū)無線監(jiān)控網(wǎng)絡路由技術方案設計

該文在對現(xiàn)有的路由技術方案進行詳盡的研究分析之后，根據(jù)多建筑小區(qū)的現(xiàn)實網(wǎng)絡環(huán)境需求以及即將要實現(xiàn)的網(wǎng)絡環(huán)境的系列功能特點，該文中所選擇的路由算法只有群首負責路由探索過程的控制，并且在群首之間的網(wǎng)關只負責轉發(fā)路由探索包。

在上述的信息包結構中，當源節(jié)點是一個普通節(jié)點的時候，當出現(xiàn)臨時路由表未對到達目的節(jié)點路由進行記錄的時候，此時源節(jié)點就會向自己的群首發(fā)送相關的請求，隨后再由群首執(zhí)行路由探索該過程;但是當源節(jié)點變?yōu)槿菏椎臅r候，則直接發(fā)起相對應的路由探索過程。

與此同時，為了進一步保證小區(qū)無線監(jiān)控網(wǎng)絡系統(tǒng)的有效運行，該文對該路由進行了 RREQ包結構的轉發(fā)和路由縮短設計，即在實際應用路由的過程中，在群首之間泛洪RREQ過程中，群首就會發(fā)現(xiàn)自身鄰群群首出現(xiàn)在RREQ已經(jīng)經(jīng)過的群首當中，且不是上一個轉發(fā)RREQ的群首，于是為了進一步保證其系統(tǒng)的正常行駛功能，就會實現(xiàn)對該路由進行及時地縮短處理。

3 小區(qū)無線監(jiān)控網(wǎng)絡的移動管理

3.1 移動協(xié)議

所謂的移動協(xié)議，又可以稱為移動IP，其主要是指由IETF提出的實現(xiàn)移動終端在網(wǎng)絡中全方位的移動或者漫游的相關協(xié)議。簡單來說，移動IP技術能夠實現(xiàn)在不需要修改自身IP地址的情況下，跨子網(wǎng)隨意移動和進行漫游;更為重要的是，在實現(xiàn)跨子網(wǎng)移動和漫游的過程中，對于原來子網(wǎng)中的所有權限均可以繼續(xù)擁有。

3.2 小區(qū)無線監(jiān)控網(wǎng)絡的移動管理技術及應用

通過對現(xiàn)實環(huán)境小區(qū)的網(wǎng)絡環(huán)境和功能進行詳細的分析之后，該文認為在目前的建筑小區(qū)中的網(wǎng)絡監(jiān)控網(wǎng)絡節(jié)點會發(fā)生一定的移動變化，其主要的變化原因有如下幾個方面：首先，在網(wǎng)絡使用過程中會出現(xiàn)網(wǎng)絡終端的損毀，此時就需要對網(wǎng)絡進行移動處理;其次就是當小區(qū)由于后期的建筑環(huán)境等發(fā)生變化時其節(jié)點也隨之發(fā)生變化;最后就是由于受到外界因素的影響制約，會改變網(wǎng)絡監(jiān)控的位置。

對此，該文提出了2類移動管理技術：漫游的管理、越區(qū)切換的管理。因為網(wǎng)絡互聯(lián)的主要目的就是使移動網(wǎng)絡能夠在更大的范圍內移動應用;但是一旦移動終端在全網(wǎng)范圍內移動時，就會導致其超出原先所在子網(wǎng)的區(qū)域范圍，所以原來的路由協(xié)議就無法實現(xiàn)對該移動終端的即時追蹤，于是就必須使用移動管理技術來實現(xiàn)這一功能。在該文中應用的移動網(wǎng)絡就是可以很好地解決網(wǎng)內移動終端漫游的技術方法。

4 結語

該文主要研究在當前小區(qū)建筑環(huán)境中的無線監(jiān)控網(wǎng)絡建設工作，通過對網(wǎng)絡技術以及小區(qū)的網(wǎng)絡功能進行分析后，提出相應的路由技術以及移動管理技術，希望其研究成果能夠為促進我國無線監(jiān)控網(wǎng)絡的發(fā)展提供參考。

參考文獻

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