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摘要Ad Hoc网络是近年来发展起来的一种无线移动分组网络，它具有动态变化的拓扑结构，网络中的节点可以任意移动，也可以动态的加入或退出网络。
Ad Hoc网络无任何中心和固定基础设施，网络中各个节点的地位平等，每个节点都具有主机与路由器的双重功能，形成了一个以中间主机节点为中继的多跳的分布式网络结构。
路由技术是Ad Hoc网络的关键技术，也是影响网络整体性能最重要的因素之一。
与单跳的无线网络不同，移动Ad Hoc网络中节点之间是通过多跳数据转发机制进行数据交换，需要路由协议进行分组转发决策。
无线信道变化的不规则性，节点的移动、加入、退出等都会引起网络拓扑结构的动态变化。
路由协议的作用就是在这种环境中，监控网络拓扑结构变化，交换路由信息，定位目的节点位置，产生、维护和选择路由，并根据选择的路由转发数据，提供网络的连通性。
本文首先介绍移动Ad Hoc网络的概念、产生、定义，详细总结了移动Ad Hoc 网络的特点、应用场合和研究热点。
然后对Ad Hoc网络体系结构和信道接入协议进行了介绍。
第三章对Ad Hoc网络的路由协议进行了研究分析，并对DSDV、DSR和AODV协议进行了详细的分析研究。
最后，介绍了Ad Hoc网络的分簇算法，详细说明了AOW算法。
关键词：Ad Hoc，自组织网络，AODV，分簇算法ABSTRACTAd hoc network is a kind of wireless and mobile network developed in recent years. It has a dynamic and variable topology, each node not only can move but can join or exit the network freely. It has no center and fix e d infrastructure distributed multi-hop structure，all nodes have an equal status and act as two roles-router and node itself.Routing technique is the key technique of the Ad Hoc network, but also one of the most important factors affect the performance of the whole network. It is different from single hop wireless network，mobile Ad hoc network nodes intercommunicate according to multi-hops data store-forward，which need the support of routing protocol packet forwarding decisions. The regular change of bandwidth and node motivation，pass in and out will lead to the dynamic changes of network topology. The routing protocols will monitor the changing topology，exchange routing information，locate the position of destination nodes，product, select and maintain routing, According to the selected routing and forwarding data to provide network connectivity.In this paper, first of all, introduces the concept, produce, definition of the MANET, summarizes the characteristics, applications, and research focus of the MANET. And then the Ad Hoc network architecture and the channel access protocol is introduced. In chapter 3, we researches and analysis routing protocol of the Ad Hoc network, and carried out a detailed analysis of the DSDV, DSR and AODV protocol. At last, introduces clustering algorithm of the Ad Hoc network, and detailed description of the AOW algorithm.KEY WORDS：Ad Hoc network, self-organizing network, AODV, clustering algorithm目录第一章绪论 (4)1.1A D H OC网络概述 (4)1.1.1 Ad Hoc网络的产生 (5)1.1.2 Ad Hoc网络的定义 (5)1.1.3 Ad Hoc网络的特点 (6)1.1.4 Ad Hoc网络的应用场合 (8)1.2A D H OC网络研究的主要问题 (9)1.3论文的主要研究内容 (10)第二章体系结构与信道接入 (10)2.1节点结构 (10)2.2网络结构 (11)2.3A D H OC协议栈 (13)2.4A D H OC网络体系结构的跨层设计 (13)2.4.1 设计策略 (13)2.4.2 设计方法 (14)2.4.3 跨层设计的优势与挑战 (15)2.5信道接入协议 (15)2.5.1简介 (15)2.5.2面临的问题 (15)2.5.3协议的分类 (18)第三章路由协议的设计 (19)3.1A D H OC网络路由协议的分类 (20)3.1.1平面式路由协议和分级式路由协议 (20)3.1.2表驱动路由协议和按需路由协议 (20)3.1.3 评价路由协议的标准 (21)3.1.4 各类路由协议之间的性能比较 (21)3.2几种典型的A D H OC网络路由协议 (23)3.2.1 DSDV路由协议 (23)3.2.2 DSR路由协议 (24)3.2.3 AODV路由协议 (27)第四章AD HOC网络的分簇算法 (30)4.1概述 (30)4.2基本概念和目标 (31)4.3A D H OC网络中分簇算法的分类和比较 (32)4.3.1 基于节点ID的分簇算法 (32)4.3.2 最高节点度分簇算法 (33)4.3.3 最低节点移动性分簇算法 (33)4.4自适应按需加权分簇算法（AOW） (33)4.4.1一般介绍 (33)4.4.2 AOW算法的特点和目标 (34)4.4.3算法描述 (35)4.4.4网络初始化和簇维护策略 (36)4.5基于分簇结构的A D H OC网络路由协议 (36)4.5.1 CBRP (37)4.5.2 CEDAR (37)4.5.3 ZHLS (37)总结 (38)致谢 (39)参考文献 (40)第一章绪论1.1 Ad Hoc网络概述Ad Hoc网络是一种特殊的无线移动通信网络。
无线自组织网络一、无线自组织网络综述无线自组织网络（Wireless Ad hoc Network，简称WANET）是指在没有任何设备已预先部署的情况下，通过不需要任何网络设备（如路由器、交换机）的辅助，以节点之间的自主协调和通信，在物理范围内建立临时网络。
它是一种分布式、去中心化的通信网络，由多个具有连接、路由和数据转发能力的节点组成，可在不可信任的环境下实现有效的通信。
WANET网络的主要特点是节点随时加入、离开，网络拓扑结构动态变化，同时网络中的节点还要完成路由转发等网络协议功能，网络资源有限，且信息传输会受到信道的干扰影响。
WANET应用广泛，比如：灾难野外通信、军事战场通信、车联网、物流配送、智能家居等领域。
因此，以WANET为研究对象，综述WANET的技术特点和研究进展，对于提高WANET应用的数据传输质量、提升网络安全性、优化网络拓扑结构等方面具有很大的意义。
二、WANET技术特点1. 网络自主建立WANET不需要中央控制，节点可以根据需要自主地建立和拆除连接，构建出网络拓扑结构。
它们之间可以通过广播或目标使命令将信息传递给其他节点，从而有效进行自治通信。
2. 网络动态调整WANET的拓扑结构和节点数量在运行过程中会发生变化，一些节点可能会离开网络并重新加入。
此时，整个网络需要进行调整，以适应网络的变化和节点之间实时连通的需求。
3. 路由机制自动选择WANET中，每个节点都有一定的路由功能。
当数据流动时，它们会动态选择路由以完成数据传输。
通过自动选择最短路径的路由，网络的吞吐量和数据传输效率可以得到极大的提升。
4. 资源有限WANET网络中的节点的资源是非常有限的，主要指存储空间、计算资源和电力。
在资源有限的情况下，如何有效利用每个节点的资源以支持可靠的数据传输是WANET设计的主要难点。
5. 通信受到信道质量的影响WANET中的数据传输主要依赖于无线信道，在移动节点速度和位置变化的情况下，通信质量也会随之改变。
⽆线⾃组织⽹络⽆线路由协议1、⽆线路由协议的常⽤场景：多数都使⽤在⽆线⾃组织⽹络2、⽆线路由协议的分类按照请求⽅式：主动路由协议（OLSR）按需路由协议(AODV)按照层次性划分：⼆层路由（bable、HWMP/batman-aodv：⼆层转发协议）三层路由协议（batman）按照路由来源：动态源路由协议DSR:优化⽹络的通信量链路状态路由协议（OLSR）:也可以实现⽹络的优化功能3、 AODV：按需平⾯距离⽮量路由协议，主要应⽤于⽆线⽹状⽹络（⽆线ad-hoc）中进⾏路由选择的路由协议，在数据传输中可以实现单播和多播传输的路由协议，该协议是ad-hoc⽹络中按需⽣成路由⽅式的典型协议；aodv协议还是反应式路由协议4、按照⽆线⽹络的覆盖范围划分：thread zigbee ble meshBle mesh（蓝⽛）⽹络：适合于中⼩规模——⼩数据处理的⽹络Thread zigbee⽹络：适⽤于⼤型⽆线⽹络和⼤数据处理5、距离向量路由协议：每个节点保持⼀张含有距离或者耗费的表来进⾏操作，通过相邻节点的宣告的路由信息确定到达⽬的节点的路由，相邻节点相当于下⼀跳节点，这张表中包含⽬的节点路由信息（包含了最佳路由），到达⽬的节点的完整的信道表信息，⽤于计算最佳路由的算法就是向量的算法：dv路由算法DSDV路由协议：是典型的距离向量的路由协议（⽬的序列距离向量路由协议），在dsdv中，每⼀个移动节点都需要维护⼀个路由表，路由表包含：⽬的节点、跳数、⽬的地序号6、临时按序路由算法（TORA）7、 ZRP（区域路由）：基于区域概念，将整个⽹络划分成若⼲个以节点为中⼼，以⼀定跳数为半径的虚拟区域，每个节点区域是以跳数作为区域半径根据区域划分：区内路由协议(IARP）区间路由协议（IERP）AD-HOC⽹络：临时性、多跳的、⽆中⼼的、⾃组织⽆线⽹络，⼜称为多跳⽹、⽆基础设施的⾃组织⽹1、 ad-hoc的特点1）⽆固定的基础设备2）每个节点具有移动性，可随时保持动态⽅式与其他节点相连3） Ad-hoc中的节点既可⾔是终端（运⾏应⽤程序）；⼜可⾔充当路由器（路由发现、路由转发功能）4）⽹络的独⽴性：⽆需⽹络设备⽀持，只需可⾔接收⽆线信号的设备就可快速建⽴起ad-hoc⽹络，应⽤于突发性的灾难救助、偏远地区通信等5）动态变化的⽹络拓扑结构6）有限的⽆线带宽（通信传输速度低于有限⽹络很多）7）⽹络的分布式特点：⽹络中的部分节点出现问题后，其他节点会⾃动形成新的⽹络进⾏数据传输，不影响原⽹络的正常通信2、 ad-hoc缺点1）⽆线终端的取值范围的有限性2）有限的主机能源3）⽣存周期短4）有限的物理安全：易受窃听、欺骗、数据窃取等⽹络安全因素MANET简介：定义为移动⾃组织⽹络的⼯作组，特指节点具有移动性的ad-hoc⽹络Ad-hoc的应⽤1、么有有限通信设施的地⽅，例如偏远⼭村2、需要突发性的事件中的⽹络传输的地⽅3、适⽤于军事的情报收集（来源于军事部门）4、主要应⽤于各⼤临时性场所的⽹络需求5、传感器⽹络的应⽤6、个⼈通信简述什么是ad-hoc⽹络和MANET⽹络？具有哪些特点？答：1. 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。
无线通信中的自组织网络技术无线通信自组织网络技术的崛起随着科技的不断进步和无线通信技术的广泛应用，自组织网络技术自然而然地成为无线通信领域的焦点之一。
自组织网络技术是通过节点之间的自主协作和相互通信来构建网络，消除了传统的集中式网络管理架构，有效解决了传统网络的局限性和复杂性。
自组织网络技术具有较强的适应性和灵活性。
传统的无线通信网络通常由网络管理员或提供商配置和管理，而自组织网络技术则不同，它完全依靠节点之间的相互协作来动态地构建和管理通信网络。
这种自适应性使得自组织网络能够应对网络拓扑的变化，例如节点的加入和离开，网络的分割和重组等，实现了更加灵活的网络部署和优化。
自组织网络技术也带来了更高的可靠性和容错性。
传统网络架构中，网络节点的故障或服务中断会导致网络的不稳定和瘫痪。
而在自组织网络中，每个节点都具有相同的功能和能力，节点之间通过相互通信来发现和修复网络中的故障，实现了分布式的网络管理和容错机制。
这种去中心化的特点使得自组织网络能够更好地应对网络中的各种故障和攻击，保证了通信的稳定性和可靠性。
另外，自组织网络技术还具有一些其他的优点。
首先，它可以减少网络部署和维护的成本。
传统网络需要依靠专业人员进行配置和管理，而自组织网络可以自动完成网络拓扑的构建和优化，减少了人力和物力资源的浪费。
其次，自组织网络可以提供更好的网络覆盖和扩展性。
传统网络往往在网络覆盖和容量上存在限制，而自组织网络可以通过节点之间的相互协作扩展网络的范围和容量，提供更好的无线通信服务。
尽管自组织网络技术具有许多优点，但也存在一些挑战和问题需要解决。
首先，自组织网络面临着安全性和隐私保护的挑战。
由于节点之间的相互通信和协作，网络中的信息容易受到未经授权的访问和攻击。
其次，自组织网络需要解决节点之间的合作和竞争问题。
节点之间需要相互合作来构建网络，但同时也存在资源竞争和冲突的情况。
这些问题需要进一步的研究和解决，以确保自组织网络的正常运行和安全性。
短距离无线自组织网络中3G网关技术的研究与设计关键词：zigbee技术 3g技术网关1. 引言各种网络终端的出现和家庭智能化都迫切需要一种具备低成本、近距离、低功耗等优点的无线互联标准，zigbee就是在这样的背景下应运而生的。
zigbee主要应用于短距离、数据传输速率不高的各种电子设备之间的无线通信。
而3g移动通信系统的产生则是由于人们对信息处理和共享的需求不断提高。
本文就是为实现私有网络的跨距离监控，设计了一种基于zigbee无线通信技术的3g网关通信节点，其中3g技术采用的wcdma技术。
2 . 3g网关的设计和总体架构zigbee模块选用的是jn5121芯片，它是高性能、低功耗的无线soc芯片，jn5121内置的rom存储器中集成了点对点通信与网状通信的完整协议栈；其内置的ram存储器，可以支持网络路由和控制器功能而不需要外部扩展任何的存储空间。
内置的硬件mac地址和高度安全的aes加密算法加速器，减少了系统的功耗和处理器的负载。
3g部分选用的是一款可以安装3g模块的3g开发板，此3g模块选用的是基于wcdma技术的华为公司生产的mu103模块。
该网关以jn5121自带的8位处理器作为网关的主系统，jn5121以zigbee协议栈为基础，在网关与zigbee路由节点和终端节点之间接收数据通信，wcdma模块用于将zigbee节点的数据发送到控制中心以及从控中心接收命令，系统硬件的总体结构如下：3. 硬件电路设计硬件主要包括嵌入式处理器、zigbee模块、3g模块三部分组成。
但是考虑到选用的zigbee模块是jn5121模块，本身自带8位微处理器，所以此硬件主要包括zigbee模块和3g模块两部分组成。
3g网关的硬件框图4. 软件设计本设计使用的是codeblocks软件，它是一款免费、开源、跨平台的c/c++ ide，支持windows、linux、macosx。
同时它还支持各种不同的编译器。
《短距离无线通信》课程标准《短距离无线通信》是物联网应用技术专业的专业必修课程和核心课程，通过本课程的学习，要求学生能了解无线单片机系统设计的基本理论、基本知识与基本技能，掌握无线单片机应用系统各主要环节的设计、调试方法,理解无线通信重要理论,WiFi、4G、GPRS、Zigbee,蓝牙、红外以及简单网络，从点到点、点到多点，到网状无线网络等基础网络的搭建。
本课程与前修课程《通信原理》相衔接，是对在校所学知识的一次实践应用，同时与平行专业课程《Java程序设计基础》、《物联网工程基础施工》、《物联网工程项目现场管理》等，共同构成学生在物联网工程岗位群中相关岗位就业所应具备的知识和技能。
三、设计思路本课程将以工作任务为逻辑主线，将完成工作任务必需的相关理论知识构建于项目之中，学生在完成具体项目的过程中学会完成相应工作任务，锻炼职业能力，掌握相应的理论知识。
在教学中，根据校内外实训、实习资源情况贯彻模拟无线通信网络项目（校内实训室）或承担真实的无线通信网搭建（工程现场）的教学策略，并根据工程情况设计教学过程。
与行业、企业的专家（兼职教师）合作进行课程设计开发与教学实施的全过程。
将物联网无线数据通信网络开发岗位群中的方案设计、工程实施、系统调试、维护与管理的技能进行归纳，提炼出与物联网无线数据通信网络的搭建与实施相关的行动领域,再转换成学习领域，然后基于工作过程设计学习情境以专业能力、方法能力、社会能力的培养为重点，充分体现课程教学内容的职业性。
四、课程培养目标完成本课程学习后能够获得的理论知识、专业能力、方法能力、社会能力。
（一）知识目标和专业能力1.掌握无线数据通信的基础知识；2.掌握WiFi技术的特点、原理，常用模块的应用；3.掌握ZigBee技术的特点、原理，常用模块的应用；4.掌握蓝牙技术的特点、原理，常用模块的应用；5.掌握Ad-hoc网络的组网及搭建；6.掌握点对点、点对多点的通信网络构建；7.能够进行无线数据通信网络的应用项目的需求分析和设计；8.能够按要求正确选型各种无线传输模块并搭建无线数据通信网络；9.具备无线通信网系统测试的能力。
