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Ad Hoc�(wǎng)�(luò)
閱讀�13869�(shí)間:2011-04-19 15:18:21

  Ad hoc�(wǎng)�(luò)是由一組帶有無線收�(fā)裝置的移�(dòng)終端組成的一�(gè)多跳臨時(shí)性自治系�(tǒng),移�(dòng)終端具有路由功能,可以通過無線連接�(gòu)成任意的�(wǎng)�(luò)�?fù)?/a>,這種�(wǎng)�(luò)可以�(dú)立工�,也可以與Internet或蜂�無線�(wǎng)�(luò)連接�

�(fā)展歷�

  Ad hoc�(wǎng)�(luò)的前身是分組無線�(wǎng)(Packet Radio Network��

  早在1972�,美�(guó)DARPA(Defense Advanced  Research Project Agency)就啟動(dòng)了分組無線網(wǎng)� PRNET, Packet Radio NETwork)項(xiàng)目,研究在戰(zhàn)�(chǎng)�(huán)境下利用分組無線�(wǎng)�(jìn)行數(shù)�(jù)通信�

  1983�,DARPA啟動(dòng)了可存活自適�(yīng)�(wǎng)�(luò)�(xiàng)目SURAN(Survivable Adaptive Network�,研究如何將PRNET的研究成果加以擴(kuò)展,以支持更大規(guī)模的�(wǎng)�(luò)�

  1994�,DARPA又啟�(dòng)了全球移�(dòng)信息系統(tǒng)GloMo(Globle Mobile Information Systems)項(xiàng)�,旨在對(duì)能夠滿足軍事�(yīng)用需要的、可快速展�、高抗毀性的移動(dòng)信息系統(tǒng)�(jìn)行全面深入的研究�

  成立�1991�5月的IEEE802.11�(biāo)�(zhǔn)委員�(huì)采用了“Ad hoc�(wǎng)�(luò)”一詞來描述這種特殊的自組織�(duì)等式多跳移動(dòng)通信�(wǎng)�(luò),Ad hoc�(wǎng)�(luò)就此誕生。IETF(Internet Engineering Task Force)也將Ad hoc�(wǎng)�(luò)稱為MANET(移�(dòng)Ad hoc�(wǎng)�(luò)��

特點(diǎn)

  Ad Hoc�(wǎng)�(luò)作為一種新的組�(wǎng)方式,具有以下特�(diǎn)�

  1、無中心和自組織�

  Ad hoc�(wǎng)�(luò)中沒有的控制中心,網(wǎng)�(luò)中的節(jié)�(diǎn)通過分布式算法來�(xié)�(diào)彼此的行�,無需人工干預(yù)和任何其它預(yù)置的�(wǎng)�(luò)�(shè)�,可以在任何�(shí)刻任何地方快速展開并自動(dòng)組網(wǎng)。由于網(wǎng)�(luò)的分布式特征、節(jié)�(diǎn)的冗余性和不存在單�(diǎn)故障�(diǎn),使得網(wǎng)�(luò)的健壯性和抗毀性很好�

  2、動(dòng)�(tài)變化的網(wǎng)�(luò)�?fù)?/FONT>

  Ad hoc�(wǎng)�(luò)�,移�(dòng)終端能夠以任意速度和任意方式在�(wǎng)中移�(dòng),并可以隨時(shí)�(guān)閉電�(tái),加上無線發(fā)送裝置的天線類型多種多樣、發(fā)送功率的變化、無線信道間的互相干擾、地形和天氣等綜合因素的影響,移�(dòng)終端間通過無線信道形成的網(wǎng)�(luò)�?fù)潆S�(shí)可能�(fā)生變�,而且變化的方式和速度都難以預(yù)�(cè)�

  3、自�(dòng)配置

  自動(dòng)配置是Ad hoc�(wǎng)�(luò)的基本特征,節(jié)�(diǎn)必須檢測(cè)其它節(jié)�(diǎn)以及它們可以提供的服務(wù)。由于網(wǎng)�(luò)�(dòng)�(tài)變化,自�(dòng)配置過程需要確保網(wǎng)�(luò)能夠正常工作,這涉及到連接Internet的網(wǎng)�(guān)節(jié)�(diǎn)的更換,簇頭的更新等。在�(wǎng)�(luò)形成階段,節(jié)�(diǎn)可以就網(wǎng)�(luò)�?fù)溥M(jìn)行協(xié)商(星形、環(huán)�、點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多�(diǎn)、平面和分級(jí)�,這依賴于�(wǎng)�(luò)的類型、底層的無線技�(shù)和應(yīng)用的需��

  4、受限的無線傳輸帶寬

  Ad hoc�(wǎng)�(luò)采用無線傳輸技�(shù)作為底層通信手段,由于無線信道本身的物理特性,它所能提供的�(wǎng)�(luò)帶寬相對(duì)有線信道要低得多。此外,考慮到競(jìng)�(zhēng)共享無線信道�(chǎn)生的沖突、信�(hào)衰減、噪音和信道之間干擾等多種因素,移動(dòng)終端得到的實(shí)際帶寬遠(yuǎn)�(yuǎn)小于理論上的帶寬�

  5、網(wǎng)�(luò)的可�(kuò)展性不�(qiáng)

  在目前Internet�(huán)境下,可以采用子�(wǎng)、無�(jí)域間路由(CIDR)和變長(zhǎng)子網(wǎng)掩碼(VLSM)等技�(shù),增�(qiáng)了Internet的可�(kuò)展性。但是動(dòng)�(tài)變化的拓?fù)浣Y(jié)�(gòu)使得具有不同子網(wǎng)地址的移�(dòng)終端可能同時(shí)處于一�(gè)Ad hoc�(wǎng)�(luò)�,因而子�(wǎng)技�(shù)所帶來的可�(kuò)展性無法應(yīng)用在Ad hoc�(wǎng)�(luò)�(huán)境中�

  6、安全性較�

  Ad hoc�(wǎng)�(luò)是一種特殊的無線移動(dòng)�(wǎng)�(luò),由于采用無線信�、有限電�、分布式控制等技�(shù),它更容易受到被�(dòng)竊聽、主�(dòng)入侵、拒絕服�(wù)、剝奪“睡眠”等�(wǎng)�(luò)攻擊。信道加密、抗干擾、用戶認(rèn)證和其它安全措施都需要特別考慮�

  7、多跳路�

  由于節(jié)�(diǎn)�(fā)射功率的限制,節(jié)�(diǎn)的覆蓋范圍有�。當(dāng)它要與其覆蓋范圍之外的節(jié)�(diǎn)�(jìn)行通信�(shí),需要中間節(jié)�(diǎn)的轉(zhuǎn)�(fā)。此外,Ad hoc�(wǎng)�(luò)中的多跳路由是由普通節(jié)�(diǎn)�(xié)作完成的,而不是由專用的路由設(shè)備(如路由器)完成的�

  8、移�(dòng)終端的局限�

  Ad hoc�(wǎng)�(luò)�� 移動(dòng)終端具有攜帶方便、輕便靈巧等好處,但是也存在固有缺陷,例如能源受�、內(nèi)存較�、CPU性能較低�,從而給�(yīng)用程序設(shè)�(jì)開發(fā)帶來一定的難度,同�(shí)屏幕等外�(shè)較小,不利于開展功能較復(fù)雜的�(yè)�(wù)�

  9、存在單向的無線信道

  Ad hoc�(wǎng)�(luò)采用無線信道通信,由于地形環(huán)境或�(fā)射功率等因素影響可能�(chǎn)生單向無線信�。異�(gòu)�(wǎng)�(luò)中該問題尤為突出�

  10、特殊的信道共享方式

  傳統(tǒng)的共享廣播式信道是一跳共享的。而在Ad hoc�(wǎng)�(luò)�,廣播信道是多跳共享的,一�(gè)節(jié)�(diǎn)的發(fā)�,只有其一跳相鄰節(jié)�(diǎn)可以聽到�

  11、供電問題突�

  考慮到成本和易于攜帶,節(jié)�(diǎn)不能配備太多�(shù)量的�(fā)送接收器,并且節(jié)�(diǎn)一般依靠電池供�。因此如何節(jié)省節(jié)�(diǎn)電源、延�(zhǎng)工作�(shí)間是�(gè)突出問題�

�(yīng)用領(lǐng)�

      軍事�(yīng)用仍Ad hoc�(wǎng)�(luò)的主要應(yīng)用領(lǐng)�,但是民用方面,Ad hoc�(wǎng)�(luò)也有非常廣泛的應(yīng)用前��

  它的�(yīng)用場(chǎng)合主要有以下幾類�

  1、軍事應(yīng)�

  軍事�(yīng)用是Ad hoc�(wǎng)�(luò)技�(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)�。因其特有的無需架設(shè)�(wǎng)�(luò)�(shè)施、可快速展�、抗毀性強(qiáng)等特�(diǎn),它是數(shù)字人�(zhàn)�(chǎng)通信的技�(shù)。Ad hoc�(wǎng)�(luò)技�(shù)已經(jīng)成為美軍�(zhàn)�(shù)互聯(lián)�(wǎng)的核心技�(shù)。美軍的近期�(shù)字電�(tái)和無線互�(lián)�(wǎng)控制器等主要通信裝備都使用了Ad hoc�(wǎng)�(luò)技�(shù)�

  2、緊急和臨時(shí)�(chǎng)�

  在發(fā)生了地震、水�(zāi)、強(qiáng)熱帶�(fēng)暴或遭受其他�(zāi)難打擊后,固定的通信�(wǎng)�(luò)�(shè)施(如有線通信�(wǎng)�(luò)、蜂窩移�(dòng)通信�(wǎng)�(luò)的基站等�(wǎng)�(luò)�(shè)�、衛(wèi)星通信地球站以及微波接力站等)可能被全部摧毀或無法正常工�,對(duì)于搶�(xiǎn)救災(zāi)來說,這時(shí)就需要Ad hoc�(wǎng)�(luò)這種不依賴任何固定網(wǎng)�(luò)�(shè)施又能快速布�(shè)的自組織�(wǎng)�(luò)技�(shù)。類似地,處于邊�(yuǎn)或偏僻野外地區(qū)�(shí),同樣無法依賴固定或�(yù)�(shè)的網(wǎng)�(luò)�(shè)施�(jìn)行通信。Ad hoc�(wǎng)�(luò)技�(shù)的獨(dú)立組�(wǎng)能力和自組織特點(diǎn),是這些�(chǎng)合通信的選��

  3、與移動(dòng)通信系統(tǒng)的結(jié)�

  Ad hoc�(wǎng)�(luò)還可以與蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)相結(jié)�,利用移�(dòng)�(tái)的多跳轉(zhuǎn)�(fā)能力�(kuò)大蜂窩移�(dòng)通信系統(tǒng)的覆蓋范�、均衡相鄰小區(qū)的業(yè)�(wù)、提高小區(qū)邊緣的數(shù)�(jù)速率�� 在實(shí)際應(yīng)用中,Ad hoc�(wǎng)�(luò)除了可以單獨(dú)組網(wǎng)�(shí)�(xiàn)局部的通信�,它還可以作為末端子�(wǎng)通過接入�(diǎn)接入其他的固定或移動(dòng)通信�(wǎng)�(luò),與Ad hoc�(wǎng)�(luò)以外的主�(jī)�(jìn)行通信。因�,Ad hoc�(wǎng)�(luò)也可以作為各種通信�(wǎng)�(luò)的無線接入手段之一�

  4、�(gè)人通信

  �(gè)人局域網(wǎng)(PAN,Personal Area Network)是Ad hoc�(wǎng)�(luò)技�(shù)的另一�(yīng)用領(lǐng)�。不僅可用于�(shí)�(xiàn)PDA、手�(jī)、手提電腦等�(gè)人電子通信�(shè)備之間的通信,還可用于�(gè)人局域網(wǎng)之間的多跳通信。藍(lán)牙技�(shù)中的超網(wǎng)(Scatternet)就是一�(gè)典型的例��

  5、傳感器�(wǎng)�(luò)

  傳感器網(wǎng)�(luò)是Ad hoc�(wǎng)�(luò)技�(shù)的另一大應(yīng)用領(lǐng)域。對(duì)于很多應(yīng)用場(chǎng)合來說傳感器�(wǎng)�(luò)只能使用無線通信技�(shù)。而考慮到體積和節(jié)能等因素,傳感器的發(fā)射功率不可能很大。使用Ad hoc�(wǎng)�(luò)�(shí)�(xiàn)多跳通信是非常實(shí)用的解決方法。分散在各處的傳感器組成Ad hoc�(wǎng)�(luò),可以實(shí)�(xiàn)傳感器之間和與控制中心之間的通信。這在爆炸殘留物檢�(cè)等領(lǐng)域具有非常廣闊的�(yīng)用前景�

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