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1、课程名：自组织通信学期：2013-2014学年其次学期年级：2013级姓名：黄莉婷学号：2111307022移动自组织网络通信技术综述 2001 年以前，Ad Hoc 还只是一个在很少一部分试验室里探讨的概念。但 3 年后的现在，自组织网络 Ad Hoc 已成了从事无线通信技术探讨开发的人不得不去了解的技术 因为MANET 已被认为是将来移动通信技术的核心组成部分之一。移动自组织网络(Mobile Ad Hoc Network: MANET)出现之初指的是一种小型无线局域网。这种小型局域网的节点之间不须要经过基站或其它管理限制设备就可以干脆实现点对点的通信。而且当两个通信节点之间由于功率或其它
2、缘由导致无法实现链路干脆连接时，网内其它节点可以帮助中继信号，以实现网络内各节点的相互通信。作为移动通信的一种基本组网模式，移动Ad Hoc 网络与传统的蜂窝技术的根本区分在于移动节点之间的通信是在没有固定基础设施(例如基站或路由器)支持的条件下进行的。系统支持动态配置和动态流控，全部网络协议也都是分布式的。由于这类网络的组织和限制并不依靠于某些重要的节点，所以它们允许节点发生故障、离开网络或加入网络。也就是说每一个移动节点可以依据自己的须要在整个网络内随意移动，而无须考虑如何维护与其他实体的通信连接。因此具备动态搜寻、定位和复原连接实力是这类网络得以实现的基本要求。详细说来，无基础设施需求的
3、移动自组织网络 MANET 有着下面一些主要特征： 分布式自组管理与限制；物理通信链路是带宽受约束的无线链路；物理拓扑动态改变；功耗是重要的约束条件（由于无线移动）；物理平安性有限（无线信道的开放性造成）。下面将从几方面探讨移动自组织网络通信技术的概况。1、 移动自组织网络的理论探讨 自组织网络的运行不能依靠于任何预设的固定网络设施。结点可以随意移动，可以在没有或不便利用现有的网络基础设施的状况下供应一种通信支撑环境。自组织网络可以分成两种结构：平面结构和分级结构。平面结构中，全部结点的地位同等，所以又称为对等式结构。而分级结构中，网络被划分为簇。每个簇由一个簇头和多个成员节点组成。簇头结点负
4、责簇间业务的转发。依据不同的硬件配置，分级结构又可以分为单频分级和多频分级两种。单频率分级网络只有一个通信频率，全部结点运用同一个频率通信。为了实现簇头之间的通信，须要有网关结点（同时属于两个或多个簇的结点）的支持。簇头和网关形成了高一级的网络，称为虚拟骨干。而在多频率分级网络中，不同级采纳不同的通信频率。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。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。在平面结构中，每一个结点都须要知道到达其它全部结点的路由。由于结点的移动性，维
5、护这些动态改变的路由信息须要大量的限制消息。网络规模越大，路由维护和网络管理的开销就越大，网络的可扩充性较差。分级结构克服了平面结构可扩充性差的缺点，网络规模不受限制。分级结构中，簇头的功能相对较强，而一般节点的功能比较简洁，基本上不须要维护路由。这大大削减了网络中路由限制信息的数量。此外，分级结构易于实现节点的移动性管理和保障通信业务的服务质量。因此，当网络规模较大并须要供应肯定的服务质量保障时宜采纳分级网络结构。对于新的移动 Ad Hoc 通信网络，从移动通信网络的角度，我们须要做好顶层设计，使移动通信网络与固定/机动通信网络能够无缝地互联互通。加强体系结构的设计，使陆海空成为一体，因而用
6、户可以在更大的范围、容量和移动速度上实现互联互通。2、 移动自组织网络的服务质量与平安 Ad Hoc 网络一方面作为自治系统，有自身特别的路由协议和网络管理机制；另一方面作为互联网在无线和移动范畴的扩展和延长，它又必需能够供应到互联网的无缝的接入机制。当前互联网已经可以在肯定程度上保证综合业务传输的服务质量。近年来随着多媒体应用的普及和 Ad Hoc 网络在商业应用的进展，人们很自然地会产生在 Ad Hoc 网络上传送综合业务的需求，并且希望能像固定的有线网络一样为不同业务的服务质量供应保障。因此Ad Hoc网络对 QoS 保障的支持显得越来越迫切和重要。但是与固定的有线网络不同，在Ad Ho
7、c网络中供应 QoS 支持将面临很多不同于传统网络的新问题和挑战。与其它通信网络一样，Ad Hoc网络中的服务质量保证也是个系统性问题，不同层都要供应相应的机制。其实现至今仍是一个待解决的问题。除了服务质量，平安也是自组织网络中的一个大问题。Ad Hoc网络的特点之一就是平安性较差，易受窃听和攻击。因此，须要探讨适用于Ad Hoc网络的平安体系结构和平安技术。目前在平安方面主要集中 WEP（Wired Equivalent Privacy 等效于有线加密）、WEP1 密码协议平安性分析与攻击方法的探讨、消息认证和完整性技术探讨等几个方面。3、 移动自组织网络的应用自组织网络的应用主要包括以下几
8、个方面，移动会议、家庭网、紧急服务、传感器网络、个人域网络、军事无线通信、以及其他商业应用，如将来装备 Ad Hoc 收发设备的机场预约和登机系统可以自动地与乘客携带的个人无线 Ad Hoc 设备通信，完成目前的换登机牌等手续。如商场内商品 RF 标签，廉价的 RF 标签可以通过无线接口由 Ad Hoc 设备动态刷新。顾客若携带手持无线设备可以很简洁地找到某种商品和价格。这种设备已由 NCR 公司生产。 图：移动自组织网络技术的应用4、 移动自组织网络的探讨方向 针对目前自组织网络的探讨热点与存在的突出问题，在将来自组织网络的技术发展与试验中应留意以下几点： （1）加强技术探讨，探究技术方向，
9、寻求技术突破，为大规模商业化应用时代的到来做打算。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”安排中已经连续两年设置了“自组织网络”的探讨课题，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。以后应当加强Adhoc网络平安、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。在技术研发过程中，须要通过标准、学问产权、产业政策等手段加强产、学、研等方面相结合的力度，激励结成战略联盟，提倡联合攻关，联合资助，优势互补，加快科研成果的生产
10、力转化速度和质量。在国内启动相关技术标准的探讨制定工作（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），主动参加相关国际标准化进程。（2）加强Adhoc网络平安保障机制的探讨，解决平安隐患，消退用户运用顾虑。平安性是确定Adhoc网络潜能能否得到充分发挥的关键。由于不依靠固定基础设施，相对于固定IP网络，Adhoc网络更易受到各种平安威逼和攻击，而且传统网络的平安解决方案不能干脆应用于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平安问题。因此，要加强Ad hoc网络平安保障机制的探讨，消退产业化道理上的关键障碍。（3）找寻Adho
11、c网络与其他通信网络的融合之路，探究新的商业模式。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探讨。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探讨，争取形成新的网络基础理论，从而对将来承载网和业务网的发展供应理论基础。要加强Adhoc网络应用场景与应用需求的探讨，重点探讨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，探究新的应用领域和产业链各方的合作模式。在下一代网络、下一代互联网、网格通信基础设施上，建立面对不同应用背景的Adhoc试验网络和相应的应用系统，分别供应商业应用、企业应用（企业内部通信）、社会公共服务（等应急通信）。重点探究Adhoc网络在企业内部的应用方式。
