第1节AdHoc网络概述

1、第 1 节 Ad Hoc 网络概述1.1.1 Ad Hoc 网络的产生背景 无线通信网络按照组网控制方式分为 2 类：1.具有预先部署的网络基础设施的移动网络:例如：蜂窝移动通信系统，无线局域网无线局域网 (WLAN) 结构图2.无基础设施的移动网络 对于某些特殊场合，如：战场上部队的协同通信，地震或 水灾后的营救，野外科学考察、临时会议等。在这种情况下，就需要一种能够临时快速自动组网的移动 通信技术，这就形成了另一类移动通信技术，即 Ad Hoc 网 络通信技术 .“ Ad Hoc ”一词来源于拉丁语，意思是： ”专用的、特定 的” Ad Hoc 网络通常也称为”无固定设网” 、“自组织网”

2、 、 “多跳网络” 、“ MANET ” 目前， Ad Hoc 网络已经得到了 国际学术界和工业 界的广泛关注 .1.1.2 Ad Hoc 网络的历史发展 自组网最初是应用于军事领域的， 1972 年 DARPA( 美国国防 部高级研究计划署 )资助研究了分组无线网 PRnet( PacketRadio Network )；其后，又由 DARPA 资助，于 1993 和 1994 年进行了高残存 性自适应网络 SURAN (Survivable Adaptive Network) 和全球 移动信息系统 GlOMo(Globle MobileInformationSystems) 的研 究;Ad

3、 Hoc 就是吸取了上述三个项目的组网思想， 从而产生的一 种新型的网络构架技术 ;IEEE802.11 委员会称之为“ Ad Hoc 网络”，而 IETF 称之为MANET 。 1.1.3 Ad Hoc 网络的定义Ad Hoc 网络是由一组带有无线收发装置的移动终端组成的 一个多跳的、临时性自治系统，整个网络没有固 定的基础 设施。在自组网中，每个用户终端不仅能移动，而且，兼有路由器 和主机两种功能。一方面，作为主机，终端需要运行各种面 向用户的应用程序；另一方面，作为路由器，终端需要运行 相应的路由协议，根据路由策略和路由表完成数据的分组转 发和路由维护工作。Ad Hoc 网络中的信息流采

4、用分组数据格式， 传输采用包交换 机制，基于 TCP/IP 协议簇。所以说， Ad Hoc 网络是一种移 动通信和计算机网络相结合的网络，是移动计算机通信网络 的一种类型。1.1.4 Ad Hoc 网络的特点Ad Hoc 网络的特点（1）动态变化的网络拓扑结构（2）无中心网络的自组性（3）多跳组网方式（4）有限的无线传输带宽（5）移动终端的自主性和局限性（6）安全性差；扩展性不强（7）存在单向的无线信道（1）动态变化的网络拓扑结构 在自组网中，由于用户终端的随机移动、节点的随时开机和 关机、无线发信装置发送功率的变化、无线信道间的相互干 扰以及地形等综合因素的影响，移动终端间通过无线信道形 成

5、的网络拓扑结构随时变化，而且变化的方式和速度都是不 可预测的。（2）无中心网络的自组性 自组网没有严格的控制中心，所有的节点地位平等，是一个 对等式网络。节点随时都可以加入或离开网络，任何节点的 故障都不会影响整个网络的运行，具有很强的抗毁性。节点 通过分层协议和分布式算法协调各自的行为，节点开机后就 可以快速实现一个移动通信网络的自主构建、自主组织和自 主管理，这也是个人通信的一种体现方式。（3）多跳组网方式当自组网中的节点要与其覆盖范围之外的节点通信时，需要 通过中间节点的多跳转发。多跳，是研究自组网路由协议的 前提基础。与固定网络的多跳路由不同，自组网的多跳路由 由普通的网络节点完成，而

6、不专用路由设备（路由器 ）平面结构的 Ad Hoc 网络（4）有限的无线传输带宽 由于自组网采用无线传输技术作为底层通信手段，而无线信 道本身的物理特性决定了它所能提供的网络带宽要比有线 信道低得多，再加上竞争共享无线信道产生的碰撞、信号衰 减、信道间干扰等多种因素，移动终端可得到的实际带宽远 远小于理论上的最大带宽值。（5）移动终端的自主性和局限性 自主性来源于所承担的角色。在自组网中，终端需要承担主 机和路由器两种功能，这意味着参与自组网的移动终端之间 存在某种协同工作的关系，这种关系使得每个终端都承担为 其它终端进行分组转发的义务。局限性：电池会耗尽， CPU 性能低等。（6）安全性差、扩展性不强 由于采用无线信道、有限电源、分布式控制等因素，自组网 更易受到被动窃听、主动入侵、拒绝服务、剥夺“睡眠”等 网络攻击。自身结点充当路由器，不存在命名服务器和目录 服务器等网络设施，也不存在网络边界概念，使 Ad Hoc 网 络中的安全问题非常复杂，信道加密、抗干扰、用户认证、 密钥管理、访问控制等安全措施都需特别考虑。 （ 7）存在单 向的无线信道 在自组网环境中，由于各个无线终端发射功率的不同以及地 形环境的影响可能产生单向信道。单向信道对常规