如何构成自组网络

㈠ 计算机网络的无线计算机网络

近年来，无线蜂窝电话通信技术得到了飞速发展。人们也希望能够在移动通信中使用计算机网络。随着便携机和个人数字助理（PDA）的普遍使用，无线计算机网络也逐渐流行起来。 无线局域网提供了移动接入的功能，这就给许多需要发送数据但又不能坐在办公室的工作人员提供了方便。当大量持有便携式电脑的用户都在同一个地方同时要求上网时，若用电缆连网，那么布线就是个很大的问题。这时若采用无线局域网则比较容易。
无线局域网可分为两大类。第一类是有固定基础设施的，第二类是无固定基础设施的。所谓“固定基础设施”是指预先建立起来的、能够覆盖一定地理范围的一批固定基础。大家经常使用的蜂窝移动电话就是利用电信公司预先建立的、覆盖全国的大量固定基站来接通用户手机拨打的电话。
另一类无线局域网是无固定基础设施的无线局域网，它又叫做自组网络。这种自组网络没有上述基本服务集中的接入点（AP），而是由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成的临时网络。
自组网络通常是这样构成的：一些可移动的设备发现在它们附近还有其他的可移动设备，并且要求和其他移动设备进行通信。随着便携式电脑的大量普及，自组网络的组网方式已受到人们的广泛关注。由于在自组网络中的每一个移动站都要参与到网络中的其他移动站的路由的发现和维护，同时由移动站构成的网络拓扑有可能随时间变化得很快，因此在固定网络中行之有效的一些路由选择协议对移动自组网络已不适用。这样，在自组网络中路由选择协议就引起了特别的关注。另一个重要问题是多播。在移动自组网络中往往需要将某个重要信息同时向多个移动站传送。这种多播比固定节点网络的多播要复杂得多，需要有实时性好而效率又高的多播协议。在移动自组网络中，安全问题也是一个更为突出的问题。
移动自组网络在军用和民用领域都有很好的应用前景。在军事领域中，由于战场上往往没有预先建好的固定接入点，其移动站就可以用临时建立的移动自组网络进行通信。这种组网方式也能够应用到作战的地面车辆群和坦克群，以及海上的舰艇群、空中的机群。由于每一个移动设备都具有路由器转发分组的功能，因此分布式的移动自组网络的生存性非常好。在民用领域，持有笔记本电脑的人可以利用这种移动自组网络方便地交换信息，而不受便携式电脑附近没有电话线插头的限制。当出现各种自然灾害（如地震、洪水、森林火灾等）时，在抢险救灾时利用移动自组网络进行及时的通信往往也是很有效的，因为这时事先已建好的固定网络基础设施（基站）可能已经都被破坏了。
近年来，移动自组网络中的一个子集—无线传感器网络引起了人们广泛的关注。无线传感器网络是由大量传感器节点通过无线通信技术构成的自组网络。无线传感器网络的应用就是进行各种数据的采集、处理和传输，一般并不需要很高的带宽，但是在大部分时间必须保持低功耗，以节省电池的消耗。
无线传感器网络中的节点基本上是固定不变的，这点和移动自组网络有很大的区别。无线传感器网络的应用领域主要有以下方面。
① 环境监测与保护（如洪水预报、动物栖息的监控）。
② 战争中对敌情的侦查和对兵力、装备、物资等的监控。
③ 医疗中对病房的监测和对患者的护理。
④ 在危险的工业环境（如矿井、核电站等）中的安全监测。
⑤ 城市交通管理、建筑内的温度/照明/安全控制等。 无线个人区域网（WPAN）就是在个人工作地方把属于个人使用的电子设备（如便携式电脑、掌上电脑、便携式打印机以及蜂窝电话等）用无线技术连接起来自组网络，不需要使用接入点AP，整个网络的范围为10m左右。WPAN可以是一个人使用，也可以是若干人共同使用。WPAN是以个人为中心来使用的无线个人区域网，它实际上就是一个低功率、小范围、低速率和低价格的电缆替代技术。
3．无线城域网（WMAN）
我们已经有了多种有线宽带接入因特网的网络，然而人们发现，在许多情况下，使用无线宽带接入可以带来很多好处，如更加经济和安装快捷，同时也可以得到更高的数据率。近年来，无线城域网（WMAN）又成为无线网络中的一个热点。WMAN可提供“最后一英里”的宽带无线接入（固定的、移动的和便携的）。许多情况下，WMAN可用来替代现有的有线宽带接入，所以可称无线本地环路。

㈡ 以太网如何组建

轻松组建宽带局域网 目前自组网络最常见的是100Mbps以太网，对外部数据传输要求而言，这个速度已经足够。因为目前最高速的宽带网络服务只能达到几Mbps的数据流量，即使是10Mbps的以太网也足以应付。但是，对于经常传送大量资料的多媒体制作公司和广告图像设计公司而言，100Mbps的速度就显得不太够用。那大家有没有想过使用其他高速传输技术创建局域网呢？下面就给大家介绍如何通过IEEE 1394(又名FireWire，俗称“火线”)创建高速的内部局域网络。 IEEE1394网络的特点 一、速度 一些需要高流量传送资料的电脑产品，如外置式硬盘、扫描仪、数码摄像机等，都极其需要IEEE1394这种高速接口。它的最高速度可达400Mbps，这也成为借助IEEE1394接口架设局域网的最佳理由。事实上，IEEE1394传输技术正在走向普及，并逐渐成为电脑产品的标准传输接口。像近期推出的个人电脑，有的就已经内置IEEE1394适配卡，极大地方便了采集数码摄像机中的图像。此外，为旧电脑设计的IEEE1394适配卡种类也不在少数。 二、安装流程 有人可能会说，以太网的取材和建立都比较简单，为何要弃之而取IEEE1394建立网络呢？其实，只要看看以下安装流程，大家就知道IEEE1394的确比以太网可取。 1、Ethernet以太网络 ①安装网络适配卡→②安装集线器或交换机→③连接不同的电脑到集线器或交换机上→④重新启动电脑→⑤安装网卡驱动程序→⑥设置网络→⑦重新启动电脑。 2、IEEE1394火线网络 ①安装IEEE1394适配卡→②安装IEEE1394网络软件→③设置网络→④插上IEEE1394接线连接电脑。 从安装流程可知，以太网需要更多设备和安装时间。而IEEE1394网络花较少的步骤就可以设定好，既节省时间，又节省开支。 三、网络结构 IEEE1394网络采用的是树状网络结构。举例如下：A公司内有五部电脑，如采用一般的以太网组建网络，这五部电脑之间的连接需要借助集线器；相反，IEEE1394网络则只需在其中一部电脑(电脑A)上安装IEEE1394适配卡。由于一块IEEE1394适配卡通常提供三个或更多的IEEE1394接口，故可将另外两部电脑(电脑B及C)接上电脑A的IEEE1394适配卡，并将余下两部电脑D、E分别连接电脑B及C的IEEE1394接口。由此，整个网络便形成了一个树状结构。用户只要不关闭电脑A的IEEE1394总线，整个网络都会以最理想的400Mbps速度运行。加上IEEE1394网络不使用路由器或集线器，间接使整个网络的成本降低。 当然，有利亦有弊。在IEEE1394网络中的电脑都不允许关掉。如果其中一部关闭的话，尤其是树状结构中层的电脑关闭，下层电脑便连不上局域网，访问不到其他电脑中的资料。 如何建立IEEE1394网络 说了这么多好处，相信大家可能开始对如何建立IEEE1394网络大感兴趣了吧？建立IEEE1394网络需要借助专用软件，而目前Windows操作系统的各个版本都还没有提供这部分功能。如果想使用这个功能，用户得为每一部电脑配备一套软件。我在互联网上找到一款名为FireNet的IEEE1394网络软件可供试用。FireNet是共享软件，大家可到 http://www.unibrain.com/procts/ieee-1394/firenet.htm下载试用。这个软件提供不同版本供下载，可用于不同操作平台：Windows平台上，FireNet NT4.5支持Windows NT 4.0；FireNet 2.5支持Windows 98SE/Me/2000/XP；FireNet 2.5 Server属高端版本，支持Windows 2000 Server等服务器操作系统。该软件注册费为78美元。 另一方面，FireNet Mac 2.5版本支持苹果Mac OS 9.x，而FireNet Mac 1.0则支持Mac OS 10.X，可实现IEEE1394网络跨平台高速交换资料。用户只需安装预定的通讯协议，就可以在Mac与PC之间自由交换数据。此外，由于IEEE1394的即插即用(Plug && Play)功能，笔记本电脑用户也可以随时加入或离开高速的IEEE1394局域网。 我尝试过在两部使用Windows98操作系统的电脑中安装FireNet，并使用IEEE1394专用接线进行连接。当然，IEEE1394网络不只连接两部电脑，FireNet最多支持63部电脑，特别适合中小企业和SOHO族使用。 1、用户应在组网的每部电脑中分别安装一块IEEE 1394适配卡。目前市面上知名的IEEE1394适配卡品牌有艾崴、矽霸等。重点是检查电脑内安装的操作系统能否确认IEEE1394适配卡的存在，以及是否已安装好适配卡的驱动程序。如果没装好的话，下面的步骤就不能继续进行。 2、在安装FireNet软件之前，切记拔掉所有IEEE1394连线，尤其是网络中连接每一部电脑之间的接线。这点非常重要！如果没拔掉接线就安装FireNet的话，将导致整个网络不能使用。 3、要使电脑支持IEEE1394网络，需为每一部电脑安装FireNet。应注意的是，FireNet不是在Windows的“开始→程序”中直接启动，而是在“控制面板→系统→设备管理器”中启动。 4、安装完成后，系统会出现一个警告对话框，表示由FireNet安装的“Unibrian 1394 FireNet Adapter”没有通过微软公司的数字签名认证。大家无须担心，FireNet完全兼容Windows 98SE/Me/2000/XP操作系统的各种版本。用户只需选择“继续安装”就能进行余下的安装程序。 5、接下来用户需重新启动电脑，并将相应的IEEE1394连线接好。当一切装妥后，系统会出现“寻找新的硬件”对话框。原因是FireNet将连接FireWire适配卡的电脑视作一个“设备”，操作系统会当作一个新硬件看待，为你安装FireNet PC的“设备”。此时，用户需挑选“显示指定位置的所有驱动程序列表，以便可从列表中选择所需的驱动程序”，来装上FireNet PC设备。 6、现在进入选择安装程序路径的画面，系统会询问“需要Windows搜寻新硬件吗？”，用户应选择“否，希望从列表中选择硬件”。之后就会出现“添加新硬件向导”。只要选择“FireNet PC”，然后按选“下一步”键，即可成功安装FireNet PC。 补充一点，安装时有时候并不一定会出现“添加新硬件”对话框，这样得靠用户自己手工进行安装FireNet PC。首先，用户要在系统的“设备管理器”中打开被隐藏的设备。当启动这个选项后，大家就会看到“IEEE 1394 IP Network Enumerator”设备，下端有多个子设备可供选择。用户要将“1394 Host”的驱动程序更新，之后重复第5和6步骤。 7、至此，用户在“设备管理器”内可看到“网络适配卡”一项已经安装“Unibrian 1394 FireNet Adapter”。而“Unibrian 1394 Devices”内也可看到“FireNet PC”设备。一个FireNet PC设备就等于一部电脑，如果网络内有5部电脑，就会显示4个FireNet PC设备(主机不计算在内)。 8、最后，用户还需设置TCP/IP选项。方法是到“设置→控制面板→网络”中选择“Unibrian 1394 FireNet Adapter”，在TCP/IP设置中，将IP地址固定为“192.168.0.2”，并设置“255.255.255.0”为子网掩码。至此，FireNet的设置已大功告成。再下来就同以太网的设置方法类似，如为IEEE1394网络中的每部电脑进行标识和共享设置，并在“网上邻居”中访问它们。现在，我们终于能够享受到400Mbps的高速局域网了！

㈢ 什么是物联网网关 物联网智能网关的特点

一、什么是物联网网关？

网关就是为了不同协议之间转换难而诞生的一个产品，对内负责整个智能家居系统不同设备的协议转换，对外通过以太网或者WiFi进入互联网实现远程通信。

相比于互联网时代，物联网的通信协议更加多样，物的碎片化非常严重，网关的重要性也就由此凸显——物联网网关能够把不同的物收集到的信息整合起来，并且把它传输到下一层次，因而信息才能在各部分之间相互传输。物联网网关可以实现感知网络与通信网络，以及不同类型感知网络之间的协议转换;既可以实现广域互联，也可以实现局域互联。

网关的转换能力结合无线通信协议技术，大大提高了物联网延伸距离，但物联网技术也面临一些独特的挑战。其中一个挑战是，受限于系统内存、数据存储容量和计算能力，很多物联网节点无法直接连接基于 IP 的网络，这样就难以做到万物互联。而物联网网关可以填补这块空白，在基于IP的公共网络与本地物联网之间架起一座网络桥梁，使用在不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间。

通俗来讲，有了网关，所谓的 M2M 不再是狭义上机器与机器的对话，而是设备、系统、人之间没有障碍的沟通。

4、现代物联网智能网关，推动设备预测性运维

现代物联网智能网关，在物联网时代扮演非常重要的角色，它不仅是连接感知网络与传统通信网络的纽带。作为网关设备，物联网智能网关可以实现感知网络与通信网络，以及不同类型感知网络之间的协议转换，既可以实现广域互联，也可以实现局域互联。此外物联网智能网关还需要具备设备管理功能，运营商通过物联网智能网关可以管理底层的各感知节点，了解各节点的相关信息，并实现远程控制，特有的物联网边缘计算能力，让传统工厂在数字化转型的过程中实现了更为快速、精准的数据采集及传输。

三、物联网智能网关的特点

支持远程更新维护。例如 Ruff 的物联网智能网关可随时根据软件的升级，添加支持协议，对外提供基于 JS 语言的开发接口，只需下载相应的配置应用即完成对硬件产品功能的修改。在网关使用过程中出现了问题，也无需去现场进行维修只需利用 Ruff Explorer 远程管理工具在软件层面进行修改即可，从远端提前发现和解决隐患，使维护更智能，设备运行更稳定可靠。

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㈣ 计算机网络分为哪几种

计算机按通用网络划分标准。按这种标准可以把各种网络类型划分为局域网、城域网、广域网和互联网四种。

一、局域网：

1、通常我们常见的“LAN”就是指局域网，这是我们最常见、应用最广的一种网络。局域网随着整个计算机网络技术的发展和提高得到充分的应用和普及，几乎每个单位都有自己的局域网，有的甚至家庭中都有自己的小型局域网。

二、城域网：

2、这种网络一般来说是在一个城市，但不在同一地理小区范围内的计算机互联。这种网络的连接距离可以在10￣100公里，它采用的是IEEE802.6标准。MAN与LAN相比扩展的距离更长，连接的计算机数量更多，在地理范围上可以说是LAN网络的延伸。

三、广域网：

这种网络也称为远程网，所覆盖的范围比城域网（MAN）更广，它一般是在不同城市之间的LAN或者MAN网络互联，地理范围可从几百公里到几千公里。因为距离较远，信息衰减比较严重，所以这种网络一般是要租用专线，通过IMP（接口信息处理）协议和线路连接起来，构成网状结构，解决循径问题。

四、无线网：

随着笔记本电脑和个人数字助理等便携式计算机的日益普及和发展，人们经常要在路途中接听电话、发送传真和电子邮件阅读网上信息以及登录到远程机器等。

(4)如何构成自组网络扩展阅读：

无线局域网（WLAN）;

1、无线局域网提供了移动接入的功能，这就给许多需要发送数据但又不能坐在办公室的工作人员提供了方便。当大量持有便携式电脑的用户都在同一个地方同时要求上网时，若用电缆连网，那么布线就是个很大的问题。这时若采用无线局域网则比较容易。

2、无线局域网可分为两大类,第一类是有固定基础设施的，第二类是无固定基础设施的。所谓“固定基础设施”是预先建立起来的、能够覆盖一定地理范围的一批固定基础。大家经常使用的蜂窝移动电话就是利用电信公司预先建立的、覆盖全国的大量固定基站来接通用户手机拨打的电话。

3、另一类无线局域网是无固定基础设施的无线局域网，它又叫做自组网络。这种自组网络没有上述基本服务集中的接入点（AP），而是由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成的临时网络。

㈤ 我国完成首次无人机通信演练，无人机的工作原理是什么

无人机通讯组网的工作原理：

无人机通讯自组网是由无人机担当网络节点组成的具有任意性、临时性和自治性网络拓扑的动态自组织网络系统。作为网络节点，每架无人机都配备移动自组网络通信模块，既具有路由功能，又具有报文转发功能，可以通过无线连接构成任意的网络拓扑。每架无人机在该网络中兼具任务节点和中继节点两种功能：作为任务节点，可在地面控制站或其他无人机的指令控制下执行任务意图；作为中继节点，可根据网络的路由策略和路由表参与路由维护和分组转发工作。

在无人机之间采用Ku波段和Ka波段（高空），高度越高，即便采用高频，为减少损失，也必须选择适当的频率，在使用双向指向性天线的远距离通信中继中，如果与空地链路的频率不同，也会有相当的技术问题。而且由于无人机上上装备天线等的能力有限，同样限制了传输距离和速度，在双向传输中的指向性天线的控制功能，以及与中继机的通融性即加入和脱离通信系统等功能方面还有很多技术难度。

无人机自组网通讯系统具有独立组网、自组织、动态拓扑、无约束移动、多跳路由等一般自组网的技术特点。

㈥ WLAN属于自组织网络吗

无线自组织网络的核心特征
（1）无中心化和节点之间的对等性。Adhoc网络是一个对等性网络，网络中所有结点的地位平等，无需设置任何的中心控制结点（Infrastructureless，不依赖于固定的网络设施）。网络节点既是终端，也是路由器，当某个节点要与其覆盖范围之外的节点进行通信时，需要中间节点（普通节点）的多跳转发（Multi-hopDistributed）。
（2）自发现（Self-Discovering）、自动配置（Self-Configuring）、自组织（Self-Organizing）、自愈（Self-Healing）。Adhoc网络节点能够适应网络的动态变化，快速检测其它节点的存在和探测其他节点的能力集，网络节点通过分布式算法来协调彼此的行为，无需人工干预和任何其它预置的网络设施，可以在任何时刻任何地方快速展开并自动组网。由于网络的分布式特征、节点的冗余性和不存在单点故障点，任何结点的故障不会影响整个网络的运行，具有很强的抗毁性和健壮性。
结合无线通信的应用场景无线自组织网络具有的特性
（1）无线传输带宽有限。Adhoc网络采用无线传输技术作为底层通信手段，由于无线信道本身的物理特性，它所能提供的网络带宽相对有线信道要低得多，节点间通信协议的设计必须考虑通信代价。因此路由协议设计时，减少消息数量和带宽需求成为重要的考虑因素。使得Adhoc网络很难采用目前IP网络中的现有路由协议进行寻址。
（2）移动终端有节能要求。由于移动终端的电量有限，节点处于待机状态有利于减少电量消耗，因此，节点通信协议设计时要尽量减少节点激活时间、较少节点的计算量（减少CPU能量消耗）。
（3）安全性较差。由于采用无线信道、有限电源、分布式控制等技术，Adhoc网络更加容易受到被动窃听、主动入侵、拒绝服务、剥夺“睡眠”等网络攻击。信道加密、抗干扰、用户认证和其它安全措施都需要特别考虑。
（4）存在单向的无线信道。由于地形环境或发射功率等因素的影响，网络中可能存在单向无线信道，增加了节点间通信协议的设计难度。
Adhoc网络的上述特点使得Adhoc网络在体系结构、网络组织、协议设计等方面都与普通通信网络和固定通信网络有着显着的区别。

研究热点
3.1MAC协议的研究在Adhoc网络中，多个网络节点共享同一无线信道，由于各节点发送分组的随机性，为了减少碰撞，必须由MAC层协议来建立共享信道的访问机制。高效的MAC层协议是Adhoc网络的一个研究热点，目前最常见的MAC层协议是载波监听多路接入（CSMA）和多种其他机制，如IEEE802.11中所采用的基于RTS（RequesttoSend），CTS（CleartoSend），ACK（AC-Knowledgement）的协议等。
3.2路由协议的研究由于Adhoc网络具有节点节电、减少带宽消耗、拓扑快速变化、适应单向信道环境等多方面的要求，使得现有的IP路由协议，如RIP（选路信息协议）和OSPF（开放最短路径优先协议）等不能满足要求，Adhoc网络路由协议的设计具有很大难度。IETF的MANET工作组重点研究无线Adhoc中的路由协议。主要有如下几种草案：
（1）AODV（）Adhoc网络的距离矢量路由算法。
（2）TORA（）临时顺序路由算法。
（3）DSR（DynamicSourceRouting）动态源路由协议。
（4）OLSR（）优化的链路状态路由协议。
（5）TBRPF（）基于拓扑广播的反向路径转发。
（6）FSR（FisheyeStateRoutingProtocol）鱼眼状态路由协议。
（7）IERP（theInterzoneRoutingProtocol）区域间路由协议。
（8）IARP（theIntrazoneRoutingProtocol）区域内路由协议。
（9）DSDV（）目标序列距离路由矢量算法。
目前，IETF正在研究Adhoc网络中的组播协议，上述一些协议经过扩展可以支持组播，主要有AM-Route，MAODV，ODMRP，CAMP，FGMP，NSMP等。与路由协议研究密切相关的一个研究热点就是分簇算法的研究，在分级分频网络结构中，如何自动选举确定簇头，如何确定每个簇的范围需要高效的算法支持。
3.3网络安全保障机制的研究Adhoc网络的特殊结构（开放的网络结构、共享的无线资源、严格的资源限制和高度动态的网络拓扑）决定了它只能提供较差的安全性能，极易受到主动和被动的攻击。早期的Adhoc是假设应用在一个友好且合作的环境中，现在这种假设已经不成立了，Adhoc要应用于一个潜在的敌对环境中，并为移动节点间提供受保护的通信，安全问题已经成为倍受关注的焦点。Adhoc网络的安全威胁主要有被动窃听（无线链路使Adhoc网络容易受到链路层的攻击）、拒绝服务攻击、禁止“睡眠”攻击（快速消耗节点电能）、数据篡改和重发、伪造身份取得信任引入“黑洞”等。
针对这些安全威胁，传统网络的安全解决方案不能适应Adhoc网络的特定环境，不能直接用于Adhoc网络。目前，关于Adhoc网络的安全性研究主要集中在无中心环境下节点间信任关系的建立与维护机制、安全选路机制等。
3.4与现有网络融合模式的研究
在Adhoc网络发展过程中，Adhoc网络主要是作为一个独立的网络存在的，但随着Adhoc网络技术的逐步成熟和应用范围的扩大，要求Ad hoc网络能够与有线网络互通甚至接入互联网，这将成为Ad hoc发展不可避免的趋势。在这种情况下，未来的Ad hoc网络要与IP网络互通、要与3G，4G，UWB等无线网络融合、要与RFID技术相衔接，这就带来了很多难题。
（1）由于Adhoc网络所采用的路由协议不同于IP路由协议，两类网络的互联互通存在一定的难度。此时需要布置接入网关（AP，AccessPoint），AP是一台同时拥有有线接口和无线接口的特殊主机，通过AP的转发和路由可以使有线网络和Adhoc网络互通。Ad hoc网络可以通过一个或多个AP连接到不同地域的有线网络。IETF的MANet工作组提出了一种利用移动IP和Ad hoc路由相结合的方法，通过外部代理和家乡代理实现和有线网络互通。这种方法需要各个结点都支持移动IP，这在有些应用中会有一定难度。
（2）如果Adhoc网络与其他网络互联，则其将为其他网络终端提供通信通道，而Adhoc网络的无线信道带宽较窄、带宽资源有限，很容易造成阻塞；一旦网络阻塞，既影响Adhoc网络自身运行，又对与其互联的网络造成影响。而IP网络中现有的接纳控制机制不能应用在无中心的Ad hoc网络中，因此互联后网络的服务质量很难保证。
（3）Adhoc网络作为3G，4G，UWB骨干网的无线接入网，将有效扩展这些宽带无线网络的功能及有效覆盖范围。因此需要研究Adhoc网络与这些宽带无线网络的无缝切换技术。研究具有无线资源管理功能的自组网络由算法从而实现移动终端之间的直接通信、多跳通信、系统兼容、无缝切换与漫游。

现有协议
路由选择在自组织网中非常重要，它既是信息的传输策略问题，也涉及到网络的管理问题。目前自组织网的路由协议一般分为两种：路由表协议（table driven）和源始发的按需路由协议（source-initiated on-demand driven）。路由表协议包括有：DSDV、CGSR、WRP等，源始发的按需路由协议有：DSR、AODV、LMR、TORA、ABR、SSR等。
2.1路由表协议
路由表协议需网络中的每一个节点都要周期性的向其它节点发
送最新的路由信息，并且每一个节点都要保存一个或更多的路由表来存储路由信息。当网络拓扑结构发生改变时，节点就在全网内广播路由更新信息，这样每一个节点就能连续不断地获得网络信息。
2.1.1序列目的节点距离矢量路由协议(Destination-Sequenced
Distance-Vector Routing)
DSDV是基于经典Bellman-Ford路由选择过程的改进型路由表
算法。DSDV以路由信息协议为基础。它仅适用于双向链路，是AD HOC 路由协议发展较早的一种。
依据DSDV，网络中的每一个节点都保存有一个记录所有目的节点和到目的节点跳数的路由表(routing table)。表中的每一个条目都有一个由目的节点注明的序列号（sequence number），序列号能帮助节点区分有效和过期的路由信息。标有更大序列号的路由信息总是被接收。如果两个更新分组有相同的序列号，则选择跳数（metric）最小的，而使路由最优（最短）。路由表更新分组在全网内周期性的广播而使路由表保持连贯性。
2.1.2群首信关切换路由协议（Clusterhead Gateway Switch
Routing）
CGSR和DSDV的不同之处在于寻址方式和网络组织过程。CSGR是有几种路由选择方式的分群的多跳移动无线网络。通过群首控制网络节点，信关隔离群，信道接入可以分配路由和带宽。群首选择算法用来选择一个节点作为群首并在群内应用分布式算法。信关为那些在两个或多个群首的通信半径之内的节点。节点发送数据包首先把它传送到群首，通过信关到另一个群首，一直重复此过程直到目的节点所在群的群首收到此数据包。然后，数据被传送到目的节点。用此方式，每个节点必须保存一个群成员表（cluster member table）和路由选择表（routing table）。群首方式的缺陷在于当群首频繁的变换时，节点忙于选择群首而不是数据转发，这样反而会影响路由协议的实行。因此，当群内成员发生变化时，产生了最小群变化协议（Least Cluster Change）。利用LCC，只有当一个群内有两个群首或一个节点在所有的群首通信范围之外时，群首才发生变换。
2.1.3无线路由协议（The Wireless Routing Protocol）
WRP是以维护网络中所有节点间的路由信息为目的的基于表的协议。依据WRP，每一个节点都需保存距离表、路由表、链路开销表以及信息转发表（Message Retransmission List）。
节点通过更新分组告知其它节点链路的变化状况，通过接收相邻节点的确认分组以及其它信息来获知其它节点的情况。在WRP中，节点为网络中的每一个目的节点交流距离和下一跳到最后一跳的路由信息。WRP属于有特殊例外的路径搜寻算法。它通过强迫每一节点检查所有相邻节点发送的信息记录来避免无穷计（count-to-infinity）问题。这最终会消除环路现象和当链路断开时提供更快的路由收敛。
2.2源始发按需路由选择（Source-Initiated On Demand Routing）
这种路由选择方式只有当源节点需要时才建立路由。当一个节点需要到目的节点的路由时，它会在全网内开始路由发现过程。一旦检验完所有可能的路由排列方式或找到新的路由后就结束路由发现过程。路由建立后，由路由维护程序来维护这条路由直到它不再被需要或发生链路断开现象。
2.2.1自适应源路由协议（Dynamic Source Routing）
DSR是基于源路由概念的按需自适应路由协议。移动节点需保留存储节点所知的源路由的路由缓冲器。当新的路由被发现时，缓冲器内的条目随之更新。
DSR主要由两部分组成：路由发现和路由维护。当一个节点欲发送数据到目的节点，它首先查询路由缓冲器看是否有到目的节点的路由。如果有，则采用此路由发送数据。另一方面，如果没有，源节点就开始路由发现程序。
路由维护通过路由错误分组（route error）和确认分组来实现。当链路层遇到传输问题时，错误分组开始传送。一旦收到错误分组，节点就会把发生错误的那一跳从路由存储缓冲器移走，并会在所有包含那一条的路由里删掉那一跳。除路由错误分组外，确认分组用来验证路由连接的正确运行。
2.2.2自组织网按需距离矢量路由协议（Ad Hoc On-Demand Distance Vector Routing）
AODV实质上就是DSR和DSDV的综合，它借用了DSR中路由发现和路由维护的基础程序以及DSDV中跳到跳的路由选择、序列号码及周期性的更新信息的用法。
和DSDV保存完整的路由表不同的是，AODV通过建立基于按需的路由来减少路由广播的次数，这是AODV对DSDV的重要改进。和DSR相比，AODV的好处在于源路由并不需包括在每一个数据包中，这样会使路由协议的开销有所降低。AODV是一个纯粹的按需路由系统，那些不在路径内的节点不保存路由信息也不参与路由表的交换。
2.2.3临时排序路由算法（Temporally-Ordered Routing Algorithm）
TORA是基于‘逆向连接’概念的高度自适应、环路开放、分布式路由算法。TORA主要应用在动态移动网络环境内。它是源始发的路由协议，能向每一对源-目的节点提供多径路由。TORA的关键思想是把路由信息的传送限制在网络拓扑结构变化处附近较小的范围内。为了实现这一点，节点必需保留一跳之远的节点的路由信息。TORA主要实现三个基本功能：路由建立、路由维护、路由删除。
在路由建立和路由维护的过程中，节点应用‘高度（height）’ metric来建立一个以目的节点为根部的指导性的非循环的图表（Directed Acyclic Graph）。这样链路根据相邻两个节点的高度值来确定向上或向下的方向。
2.2.4基于联合的路由协议（Associativity-Based Routing）
ABR协议是环路开放的、分组复用的，它为自组织网定义一个新的度量（metric）。这个metric就是联合稳定性程度（dgree of associativity stability）。在ABR，路由的选择基于节点的联合稳定性程度。节点周期性地发送信标来表明自身的情况。一旦相邻节点收到信标，它们的联合路由表就会被更新。每接收一个信标，节点就增加一个关于发送信标的节点的联合条目。联合稳定性通过节点和其它节点在时间和空间的连接稳定性来定义。高联合稳定性也许意味着节点的低移动率，而低稳定性意味着高移动率。当节点的相邻节点或节点本身移动出相邻的范围时，联合条目会被刷新。ABR的基本目标是为自组织网找出生命时间更长的路由。
2.2.5信号稳定性路由协议（Signal Stability Routing）
SSR是基于自适应路由协议的按需路由协议。SSR选择路由是基于节点间信号的强度以及节点位置的稳定性。这种路由选择标准有选择强连接性路由的作用。SSR可分成两部分:DRP(Dynamic Routing Protcol)动态路由协议和SRP静态路由协议(Static Routing Protcol)。
DRP主要负责路由表(Routing Table)和信号稳定程度表(Signal Stability Table)的维护。所有的传送过程及接收都在DRP进行。SRP则负责处理节点接收的数据。

发展方向
针对目前自组织网络的研究热点与存在的突出问题，在未来自组织网络的技术发展与试验中应注意以下几点：
5.1加强技术研究，探索技术方向，寻求技术突破，为大规模商业化应用时代的到来做准备
（1）对超前市场的新技术，企业投资研发的力度一般都很小，这时候要充分发挥政府对新技术新业务的引导作用，设置专项课题进行资金支持。目前我国“八六三”计划中已经连续两年设置了“自组织网络”的研究课题，但是通过课题指南和项目批复来看，项目支持的技术方向并不明确。以后应该加强Adhoc网络安全、服务质量、与其他网络融合、与RFID结合等方面的支持力度，对关键问题进行聚焦，争取在这些核心问题上取得突破。
（2）在技术研发过程中，需要通过标准、知识产权、产业政策等手段加强产、学、研等方面相结合的力度，鼓励结成战略联盟，提倡联合攻关，联合资助，优势互补，加快科研成果的生产力转化速度和质量。
（3）在国内启动相关技术标准的研究制定工作（包括应用场景、技术需求、体系结构、关键模块、组网方式、检测试验等方面的技术标准），积极参与相关国际标准化进程。
5.2加强Adhoc网络安全保障机制的研究，解决安全隐患，消除用户使用顾虑
安全性是决定Adhoc网络潜能能否得到充分发挥的关键。由于不依赖固定基础设施，相对于固定IP网络，Adhoc网络更易受到各种安全威胁和攻击，而且传统网络的安全解决方案不能直接应用于Adhoc网络，现存的用于Ad hoc网络的大多协议和提案也没有很好地解决安全问题。因此，要加强Ad hoc网络安全保障机制的研究，消除产业化道理上的关键障碍。
5.3寻找Adhoc网络与其他通信网络的融合之路，探索新的商业模式
（1）在网络融合的发展趋势下，封闭的Adhoc网络只有与其他网络互联互通才能发挥更大的作用。因此，要加强Adhoc网络与IP网络，3G，4G，UWB等无线网络的融合方式的研究。
（2）随着具有自组织特性的网络越来越多（如P2P网络、分布动态路由协议等），要加强对这些网络内在自组织机制和特性的研究，争取形成新的网络基础理论，从而对未来承载网和业务网的发展提供理论基础。
（3）要加强Adhoc网络应用场景与应用需求的研究，重点研究Adhoc网络如何与应急通信需求、物联网（RFID）需求的结合；结合NGN框架，探索新的应用领域和产业链各方的合作模式。
（4）在下一代网络、下一代互联网、网格通信基础设施上，建立面向不同应用背景的Adhoc试验网络和相应的应用系统，分别提供商业应用、企业应用（企业内部通信）、社会公共服务（等应急通信）。重点探索Adhoc网络在企业内部的应用方式。望采纳

㈦ 高分求助有关AD HOC网络的问题

前言

Ad hoc网络的前身是分组无线网（Packet Radio Network）。在Ad hoc网络中，结点具有报文转发能力，结点间的通信可能要经过多个中间结点的转发，即经过多跳（MultiHop），这是Ad hoc网络与其他移动网络的最根本区别。结点通过分层的网络协议和分布式算法相互协调，实现了网络的自动组织和运行。目前的移动通信大多需要有线基础设施（如基站）的支持才能实现。为了能够在没有固定基站的地方进行通信，一种新的网络技术——Ad Hoc网络技术应运而生。Ad Hoc网络不需要有线基础设备的支持，通过移动主机自由的组网实现通信。Ad Hoc网络的出现推进了人们实现在任意环境下的自由通信的进程，同时它也为军事通信、灾难救助和临时通信提供了有效的解决方案。

一、 Ad Hoc网络的概念

Ad hoc网络又称为多跳网络(multi-hop network)、无固定网络设施的网络(infrastructure less network)自组（self organization）网，自愈网或是对等网，它是一种逻辑意义上的组网方式，即强调在不依赖基础网络设施的前提下由一定范围内的移动终端动态的建立可以互联的网络。同时它还将现有的主要网络中广泛应用的中央控制管理的功能进行分布式处理，由网络各个节点同步完成，从而提高了网络抗干扰，抗故障的能力，也使其成为在许多特殊场合进行网络互联应用的主要方案。

Ad Hoc网络是一种没有有线基础设施支持的移动网络，网络中的节点均由移动主机构成。在Ad Hoc网络中，当两个移动主机（如图1中的主机A和B）在彼此的通信覆盖范围内时，它们可以直接通信。但是由于移动主机的通信覆盖范围有限，如果两个相距较远的主机（如图1中的主机A和C）要进行通信，则需要通过它们之间的移动主机B的转发才能实现。因此在Ad Hoc网络中，主机同时还是路由器，担负着寻找路由和转发报文的工作。在Ad Hoc网络中，每个主机的通信范围有限，因此路由一般都由多跳组成，数据通过多个主机的转发才能到达目的地。故Ad Hoc网络也被称为多跳无线网络。其结构如图2所示。

Ad Hoc网络可以看作是移动通信和计算机网络的交叉。在Ad Hoc网络中，使用计算机网络的分组交换机制，而不是电路交换机制。通信的主机一般是便携式计算机、个人数字助理（PDA）等移动终端设备。

Ad Hoc网络不同于目前因特网环境中的移动IP网络。在移动IP网络中，移动主机可以通过固定有线网络、无线链路和拨号线路等方式接入网络，而在Ad Hoc网络中只存在无线链路一种连接方式。在移动IP网络中，移动主机通过相邻的基站等有线设施的支持才能通信，在基站和基站（代理和代理）之间均为有线网络，仍然使用因特网的传统路由协议。而Ad Hoc网络没有这些设施的支持。此外，在移动IP网络中移动主机不具备路由功能，只是一个普通的通信终端。当移动主机从一个区移动到另一个区时并不改变网络拓扑结构，而Ad Hoc网络中移动主机的移动将会导致拓扑结构的改变。

二、 网络性能测试体系结构

Ad Hoc网络协议主要包括网络接入层协议(MAC)和路由协议。不同层次的协议由于所完成的功能不同，所以具有不同的测试指针。在网络测试中，要合理评价网络性能必须充分考虑不同层次的协议在性能上的差别。同时，对于不同的网络应用来说，各个层次协议性能对网络整体性能的影响也不尽相同。

Ad Hoc网络性能测试按照网络功能层次进行区分，主要分为以下三个方面的内容：通信终端物理性能测试，接入层协议测试和路由协议测试。

1. 通信终端物理性能测试
通信终端种类很多，包括数字电台、PDA、移动笔记本电脑等等。不同的无线终端由于硬件配置不同，其物理性能也不尽相同。物理性能测试内容主要包括：

* 数据发送速率：即终端设备可支持的最大传输带宽，对于多信道系统而言，还需要测试最大可用带宽。
* 传播距离：即设备的通信范围，主要与终端的发送功率，接收门限(信噪比)有关。多跳网络中，传播距离会对网络的拓扑关系产生重大的影响，也是MAC层协议设计通常需要考虑的问题[2][3]，也是影响网络吞吐量的因素之一。
* 差错控制能力：无线信道通常是不可靠信道，所以需要相应的差错控制能力，保证在一定的信道误码率下，可以完成正常数据通信。

2. 网络接入层性能测试

网络接入层(MAC)解决了隐终端和暴露终端的问题[2][3]。MAC层协议的性能会直接影响网络的整体性能。MAC层协议是Ad Hoc网络组网协议的基础，也是网络结点通信的第一步，只有高效、公平、有序地组织网络中的所有通信结点的链路层通信能力，才能保证上层网络互联协议(路由协议)的正常运行。网络接入层性能测试内容主要有：

* 接入时延：结点从有数据需要发送到数据的实际发送的时间间隔。是反映单个结点接入效率的重要参数，但是不能反映网络整体性能。
* 网络吞吐量：接入协议的性能还体现在网络吞吐量上，由于无线网络数据帧的碰撞会导致所有的发送方都要退避一段时间，然后重新发送数据，这就必然对系统的吞吐量产生影响。
* 优先级：网络中的结点按照优先级排序，优先级高的结点比优先级低的结点有更低的平均接入时延，这一点在同时承载数据业务和话音业务的网络中显得尤为重要。
* 公平性：优先级然保证了优先级高的结点有更低的接入时延，但是网络接入协议还必须同时保证优先级低的结点不会“饿死”，同等优先级的结点还要有相同或接近的接入时延参数。

3. 路由协议性能测试

路由协议的任务是维护网络拓扑，为结点之间的通信提供及时准确的路由信息，保证报文按照协议所提供的路径正确到达目的结点。针对现有Ad Hoc网络路由协议的特点，性能测试主要包括以下几个方面：

* 端到端时延与吞吐量：路由协议所处理的是源结点到目的结点之间的路径选择信息，所以源结点到目的结点之间(端到端)的行为最直接的测试内容就是时延和吞吐量。但是，这两个参数都与MAC层协议的效率直接相关。
* 路由发现时间(也称为路由重建时间)：直接说明了路由算法的效率，即从无法根? 萋酚杀淼玫铰酚傻降玫娇捎寐酚傻氖奔洹P枰�⒁獾氖牵�飧霾馐圆问�视糜谛枨笄��酚伤惴?span lang="EN-US">(反应式)[1][5]和具有事件触发更新功能的路由表驱动型路由算法(先应式)[1][6]。
* 路由表收敛时间：对于路由表驱动型路由算法而言，路由协议在运行期间，路由表从初始状态到路由表稳定状态通常会有一个自动更新的过程，这个时间通常称为路由表收敛时间。
* 路由协议的效率：任何路由协议在运行过程中，都要有一定的路由协议开销，用于在结点之间维护网络的拓扑信息。对于无线网络而言，网络带宽非常有限，协议开销直接影响网络带宽的利用率，进而影响网络的扩展性。所以路由协议的效率也是我们重点考虑的测试参数之一。

三、 Ad Hoc网络的特点

Ad hoc网络是一种特殊的无线移动网络。网络中所有结点的地位平等，无需设置任何的中心控制结点。网络中的结点不仅具有普通移动终端所需的功能，而且具有报文转发能力。与普通的移动网络和固定网络相比，它具有以下特点：
1.无中心：Ad hoc网络没有严格的控制中心。所有结点的地位平等，即是一个对等式网络。结点可以随时加入和离开网络。任何结点的故障不会影响整个网络的运行，具有很强的抗毁性。
2.自组织：网络的布设或展开无需依赖于任何预设的网络设施。结点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为，结点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。
3.多跳路由：当结点要与其覆盖范围之外的结点进行通信时，需要中间结点的多跳转发。与固定网络的多跳不同，Ad hoc网络中的多跳路由是由普通的网络结点完成的，而不是由专用的路由设备（如路由器）完成的。
4.动态拓扑：Ad hoc网络是一个动态的网络。网络结点可以随处移动，也可以随时开机和关机，这些都会使网络的拓扑结构随时发生变化。
这些特点使得Ad hoc网络在体系结构、网络组织、协议设计等方面都与普通的蜂窝移动通信网络和固定通信网络有着显着的区别。

Ad Hoc网络作为一种新的组网方式，具有以下特点。

3．1 网络的独立性

Ad Hoc网络相对常规通信网络而言，最大的区别就是可以在任何时刻、任何地点不需要硬件基础网络设施的支持，快速构建起一个移动通信网络。它的建立不依赖于现有的网络通信设施，具有一定的独立性。Ad Hoc网络的这种特点很适合灾难救助、偏远地区通信等应用。

3．2 动态变化的网络拓扑结构

在Ad Hoc网络中，移动主机可以在网中随意移动。主机的移动会导致主机之间的链路增加或消失，主机之间的关系不断发生变化。在自组网中，主机可能同时还是路由器，因此，移动会使网络拓扑结构不断发生变化，而且变化的方式和速度都是不可预测的。对于常规网络而言，网络拓扑结构则相对较为稳定。

3．3 有限的无线通信带宽

在Ad Hoc网络中没有有线基础设施的支持，因此，主机之间的通信均通过无线传输来完成。由于无线信道本身的物理特性，它提供的网络带宽相对有线信道要低得多。除此以外，考虑到竞争共享无线信道产生的碰撞、信号衰减、噪音干扰等多种因素，移动终端可得到的实际带宽远远小于理论中的最大带宽值。

3．4 有限的主机能源 < /span>

在Ad Hoc网络中，主机均是一些移动设备，如PDA、便携计算机或掌上电脑。由于主机可能处在不停的移动状态下，主机的能源主要由电池提供，因此Ad Hoc网络有能源有限的特点。

3．5 网络的分布式特性

在Ad Hoc网络中没有中心控制节点，主机通过分布式协议互联。一旦网络的某个或某些节点发生故障，其余的节点仍然能够正常工作。

3．6 生存周期短

Ad Hoc网络主要用于临时的通信需求，相对与有线网络，它的生存时间一般比较短。

3．7 有限的物理安全

移动网络通常比固定网络更容易受到物理安全攻击，易于遭受窃听、欺骗和拒绝服务等攻击。现有的链路安全技术有些已应用于无线网络中来减小安全攻击。不过Ad Hoc网络的分布式特性相对于集中式的网络具有一定的抗毁性。

四、Ad hoc网络的体系结构

1 结点结构
Ad hoc网络中的结点不仅要具备普通移动终端的功能，还要具有服文转发能力，即要具备路由器的功能。因此，就完成的功能而言可以将结点分为主机、路由器和电台三部分。其中主机部分完成普通移动终端的功能，包括人机接口、数据处理等应用软件。而路由器部分主要负责维护网络的拓扑结构和路由信息，完成报文的转发功能。电台部分为信息传输提供无线信道支持。从物理结构上分，结构可以被分为以下几类：单主机单电台、单主机多电台、多主机单电台和多主机多电台。手持机一般采用的单主机单电台的简单结构。作为复杂的车载台，一个结点可能包括通信车内的多个主机。多电台不仅可以用来构建叠加的网络，还可用作网关结点来互联多个Ad hoc网络。

2 网络结构
Ad hoc网络一般有两种结构：平面结构和分级结构。

在平面结构中，所有结点的地位平等，所以又可以称为对等式结构。

分级结构中，网络被划分为簇。每个簇由一个簇头和多个簇成员组成。这些簇头形成了高一级的网络。在高一级网络中，又可以分簇，再次形成更高一级的网络，直至最高级。在分级结构中，簇头结点负责簇间数据的转发。簇头可以预先指定，也可以由结点使用算法自动选举产生。
分级结构的网络又可以被分为单频分级和多频分级两种。单频率分级网络中，所有结点使用同一个频率通信。为了实现簇头之间的通信，要有网关结点（同时属于两个簇的结点）的支持。而在多频率分组网络中，不同级采用不同的通信频率。低级结点的通信范围较小，而高级结点要覆盖较大的范围。高级的结点同时处于多个级中，有多个频率，用不同的频率实现不同级的通信。在两级网络中，簇头结点有两个频率。频率1用于簇头与簇成员的通信。而频率2用于簇头之间的通信。分级网络的每个结点都可以成为簇头，所以需要适当的簇头选举算法，算法要能根据网络拓扑的变化重新分簇。

平面结构的网络比较简单，网络中所有结点是完全对等的，原则上不存在瓶颈，所以比较健壮。它的缺点是可扩充性差：每一个结点都需要知道到达其他所有结点的路由。维护这些动态变化的路由信息需要大量的控制消息。在分级结构的网络中，簇成员的功能比较简单，不需要维护复杂的路由信息。这大大减少了网络中路由控制信息的数量，因此具有很好的可扩充性。由于簇头结点可以随时选举产生，分级结构也具有很强的抗毁性。分级结构的缺点是，维护分级结构需要结点执行簇头选举算法，簇头结点可能会成为网络的瓶颈。

因此，当网络的规模较小时，可以采用简单的平面式结构；而当网络的规模增大时，应用分级结构。美军在其战术互联网中使用近期数字电台（NTDR，Near Term Digital Radio）组网时采用的就是双频分级结构。

五、Ad Hoc网络的应用需求

Ad Hoc网络的应用范围很广，总体上来说，它可以用于以下场合：

a）没有有线通信设施的地方，如没有建立硬件通信设施或有线通信设施遭受破坏。

b）需要分布式特性的网络通信环境。

c）现有有线通信设施不足，需要临时快速建立一个通信网络的环境。

d） 作为生存性较强的后备网络。

Ad Hoc网络技术的研究最初是为了满足军事应用的需要，军队通信系统需要具有抗毁性、自组性和机动性。Ad Hoc网络满足了军事通信系统的这些需求。Ad Hoc网络采用分布式技术，没有中心控制节点的管理。当网络中某些节点或链路发生故障，其他节点还可以通过相关技术继续通信。Ad Hoc网络由移动节点自己自由组合，不依赖于有线设备，因此，具有较强的自组性，很适合战场的恶劣通信环境。Ad Hoc网络建立简单、具有很高的机动性。

近年来，Ad Hoc网络的研究在民用和商业领域也受到了重视。在民用领域，Ad Hoc网络可以用于灾难救助。在发生洪水、地震后，有线通信设施很可能因遭受破坏而无法正常通信，通过Ad Hoc网络可以快速地建立应急通信网络，保证救援工作的顺利进行，完成紧急通信需求任务。Ad Hoc网络可以用于偏远或不发达地区通信。在这些地区，由于造价、地理环境等原因往往没有有线通信设施，Ad Hoc网络可以解决这些环境中的通信问题。Ad Hoc网络还可以用于临时的通信需求，如商务会议中需要参会人员之间互相通信交流，在现有的有线通信系统不能满足通信需求的情况下，可以通过Ad Hoc网络来完成通信任务。

民用方面，Ad hoc网络也有非常广泛的应用前景。它的应用场合主要有以下几类：

1.军事应用：军事应用是Ad hoc网络技术的主要应用领域。
2.传感器网络：传感器网络是Ad hoc网络技术的另一大应用领域。对于很多应用场合来说传感器网络只能使用无线通信技术。而考虑到体积和节能等因素，传感器的发射功率不可能很大。使用Ad hoc网络实现多跳通信是非常实用的解决方法。分散在各处的传感器组成Ad hoc网络，可以实现传感器之间和与控制中心之间的通信。

3.紧急和临时场合：在发生了地震、水灾、强热带风暴或遭受其他灾难打击后，固定的通信网络设施（如有线通信网络、蜂窝移动通信网络的基站等网络设施、卫星通信地球站以及微波接力站等）可能被全部摧毁或无法正常工作，对于抢险救灾来说，这时就需要Ad hoc网络这种不依赖任何固定网络设施又能快速布设的自组织网络技术。

4.个人通信：个人局域网（PAN,Personal Area Network）是Ad hoc网络技术的另一应用领域。不仅可用于实现PDA、手机、手提电脑等个人电子通信设备之间的通信，还可用于个人局域网之间的多跳通信。蓝牙技术中的超网（Scatternet）就是一个典型的例子。
5.与移动通信系统的结合：Ad hoc网络还可以与蜂窝移动通信系统相结合，利用移动台的多跳转发能力扩大蜂窝移动通信系统的覆盖范围、均衡相邻小区的业务、提高小区边缘的数据速率等。

Ad Hoc网络在研究领域也很受关注，近几年的网络国际会议基本都有Ad Hoc网络专题，随着移动技术的不断发展和人们日益增长的自由通信需求，Ad Hoc网络会受到更多的关注，得到更快速的发展和普及。

六、 与其他移动通信系统的比较

1 蜂窝系统

蜂窝系统是覆盖范围最广的陆地公用移动通信系统。在蜂窝系统中，覆盖区域一般被划分为类似蜂窝的多个小区。每个小区内设置固定的基站，为用户提供接入和信息转发服务。移动用户之间以及移动用户和非移动用户之间的通信均需通过基站进行。基站则一般通过有线线路连接到主要由交换机构成的骨干交换网络。蜂窝系统是一种有连接网络，一旦一个信道被分配给某个用户，通常此信道可一直被此用户使用。蜂窝系统一般用于语音通信。

2 集群系统

集群系统与蜂窝系统类似，也是一种有连接的网络，一般属于专用网络，规模不大，主要为移动用户提供语音通信。

3 卫星通信系统

卫星通信系统的通信范围最广，可以为全球每个角落的用户提供通信服务。在此系统中，卫星起着与基站类似的功能。卫星通信系统按卫星所处位置可分为静止轨道、中轨道和低轨道3种。卫星通信系统存在成本高、传输延时大、传输带宽有限等不足。

上述移动通信系统都需要有线网络通信基础设施的支持，如基站、交换机、卫星等。这些设施的建立和运转需要大量的人力和物力，因此成本比较高，同时建设的周期也长。Ad Hoc网络不需要基站的支持，由主机自己组网，因此，网络建立的成本低，同时时间短，一般只要几秒钟或几分钟。上述通信系统中，移动终端之间并不直接通信，并且移动终端只具备收发功能，不具备转发功能。而Ad Hoc网络由移动主机构成，移动主机之间可以直接通信，而移动主机不仅收发数据，同时还转发数据。此外目前的移动通信系统主要为用户提供语音通信功能，通常采用电路交换，拓扑结构比较稳定。而Ad Hoc网络使用分组转发技术，主要为用户提供数据通信服务，拓扑结构易于变化。

七、移动IP和Ad Hoc网络的结合

实现移动和全IP是当今网络发展的两大趋势。随着手机使用的日益广泛和人们对移动所能提供的信息要求越来越高，人们更加希望能随时随地接入互联网。

对于Ad Hoc网络，网络是随时生成而且具有易构性，不需要事先存在的网络来支持，因此，应用很广泛也很简单。但是这种网络有很强的独立性，它可以单独存在，它的特性和它所使用的主动的、按需驱动的路由协议都令它难以与互联网通信，达到交互信息的目的。为了达到Ad Hoc网络中的移动主机可以在不同的Ad Hoc网络间移动和随时接入互联网，我们利用移动IP协议可在不同网络中漫游的特性，结合移动IP和Ad Hoc网络，即MIPMANET，提供一种将Ad Hoc网络使用按需驱动的路由机制，移动IP提供代理地址和反向隧道的Ad Hoc网络接入互联网的解决方案。图3为Ad Hoc网络接入互联网的模型。

八、管理Ad Hoc网络面临的问题

Ad Hoc网络的特性决定了管理上比有线网络复杂许多，因为网络拓扑的动态变化，要求网络管理也是动态自动配置。而且要考虑到移动节点本身的限制，例如能源有限、链路状态变化和有限的存储能力等，因此，要将管理协议给整个网络带来的负荷考虑在内。最后还要考虑到网络管理对不同环境的适用性等。

具体Ad Hoc网络管理? 枰�饩龅奈侍馕�韵录阜矫妫?span lang="EN-US">

a）网络管理协议的一个重要任务是使网管知道网络的拓扑结构。在有线网络中，由于网络变化不频繁，所以这点容易做到。但在移动网络中，节点的移动导致拓扑结构变化太频繁，网管需定期收集节点的连接信息，这无疑会加大网络的负荷。

b） 大多数节点使用电池供电，所以要保证网络管理的负荷限制在最小值以节省能源。要尽量减少收发和处理的节点数，但这是与需要拓扑结构的定期更新相矛盾的。

c） 能源的有限性和节点的移动性导致节点随时可能与网络分离，这要求网络管理协议能够及时觉察节点的离开和加入，而更新拓扑结构。

d）无线环境下信号质量变化大。信号的衰退和拥塞都会使网管误认为节点已离开，因此，网管必须能够区分是由于节点移动还是由于链路质量的原因导致连接中断。网管必须询问物理层，但这样会违反OSI的层次管理结构。

f） Ad Hoc网络通常应用于军事，因此，要防止窃听、破坏和侵入。所以网管需要结合加密和认证过程。

由上可见Ad Hoc网络的网络管理是与传统网络不同的，要解决的问题包括如何有效地收集网络的拓扑信息，如何处理动态的网络配置和安全保密问题。

特殊问题：

1． 特殊的信道共享方式

通信网络中的信道共享方式一般有三种：点对点、点对多点和多点共享。点对点是最简单的共享方式，两个结点可以共享一个信道（有线或无线）。点对多点共享一般用于有中心站控制的无线信道，例如蜂窝移动通信系统的无线信道。在这种方式中，终端（如移动电话）在中心站（如基站）的控制下共享一个或多个无线信道，所有终端均处在中心站的覆盖范围内。多点共享指多个终端共享一个广播信道，以太网就是最典型的多点共享方式。在多点共享方式中，一个终端发送报文，所有的终端都可以听到，即相当于一个全互联的网络，我们称这种共享方式下的信道为一跳共享广播信道。

Ad hoc网络的信道共享方式与它们不同。虽然Ad hoc网络的无线信道也是一个共享的广播信道，但它不是一跳共享的。因为当一个结点发送报文时，只有在它覆盖范围内的结点（称为邻居）才能够收到，而覆盖范围外的结点则感知不到任何通信的存在。这恰恰也是Ad hoc网络的优势所在，发送结点覆盖范围外的结点不受发送结点的影响，它们也可以同时发送报文。我们称Ad hoc网络的共享信道为多跳共享广播信道。

多跳共享广播信道带来的直接影响就是报文冲突与结点所处的位置相关。在一跳共享的广播信道中，报文冲突是个全局事件。所有结点要么都收到正确的报文，要么都会感知到报文冲突。而在Ad hoc网络中，报文冲突只是局部事件，并非所有结点都可以感知到。一个结点正确收到了一个报文，该报文可能会在另一个结点处发生冲突。也可能报文在接收结点处发生了冲突，而发送结点丝毫觉察不到。也就是说发送结点和接收结点感知到的信道状况不一定相同，由此将会带来隐终端、暴露终端等一系列的特殊问题。

由于Ad hoc网络特定的信道共享方式，基于点对多点共享信道和一跳共享广播信道接入协议无法被Ad hoc网络直接使用，需要为它设计专用的信道接入协议。信道接入协议是报文在信道上发送和接收的直接控制者，它的行为对Ad hoc网络的性能起着决定性的作用。因此，信道接入协议一直是Ad hoc网络技术的研究重点之一。

2 动态拓扑

Ad hoc网络中的结点不仅可以自由移动，还可以随时开机和关机。这将造成网络拓扑的动态变化。考虑到Ad hoc网络的多跳特性，结点要有报文转发功能，这要求结点实现相应的路由协议。传统的基于因特网的路由协议是为相对稳定的网络拓扑而设计的，它们无法满足快速变化拓扑网络的需要。因此，路由协议也成了Ad hoc网络的研究特点。

现有的Ad hoc网络路由协议可以分为先应式（Proactive）、反应式（Reactive）和混合式三种。（1）先应式路由协议又被称为表驱动（Table-driven）路由协议，它通过连? �丶觳饬绰分柿浚�笨涛�ぷ既返耐�缤仄撕吐酚尚畔ⅰF?/span>优点是发送报文时可以立即得到正确的路由，缺点是开销太大。（2）反应式路由协议，又称为随选 路由（On-Demand Routing），并不时刻维护准确的路由信息，仅当需要时才查找路由。其优点是降低了路由维护的开销，缺点是查找路由会引入较大的时延。结点先应式和反应式特点的路由协议称为混合式路由协议。它在局部范围内使用先应式路由协议，以缩小路由控制消息传播的范围。当目标结点较远时，通过查找发现路由。这样既可以减少路由协议的开销，时延特性也得到了改善。

鉴于路由协议的重要性，IETF的MANET工作组目前专注于Ad hoc网络路由协议的研究。虽然已经取得了一定的成果，但仍有很多问题没有解决。

九、 结论

Ad Hoc网络是一种新颖的移动计算机网络的类型，它既可以作为一种独立的网络运行，也可以作为当前具有固定设施网络的一种补充形式。其自身的独特性，赋予其巨大的发展前景。在Ad Hoc网络的研究中还存在许多亟待解决的问题：设计具有节能策略、安全保障、组播功能和QoS支持等扩展特性的路由协议，以及Ad Hoc网络的网络管理等。今后将重点致力于Ad Hoc网络中网络监视、节点移动性管理、抗毁性管理和安全管理等方面的研究。