计算机网络中的移动Ad Hoc网络研究

《信息技术导论》

论文题目:移动Ad hoc网络关键技术与问题研究

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姓名：Crainax

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1 移动Ad hoc网络关键技术与问题研究

Crainax

（华中科技大学 电子科学与技术系，武汉 430074）

摘要：Ad hoc（点对点）模式：Ad-hoc模式就和以前的直连双绞线概念一样，是P2P的连接，所以也就无法与其它网络沟通了，一般无线终端设备像PMP、PSP、DMA等用的就是ad-hoc模式，该网络是一种有特殊用途的对等式网络。本文首先介绍了Ad hoc网络，以及移动Ad hoc网络关键技术，然后对Ad hoc网络的设计进行了研究，给出了Ad hoc的两种网络结构。最后对Ad hoc网络面临的安全问题进行了深入分析，并对这些问题的影响提出了安全策略，笔者最终引出对未来Ad hoc网络的格局假设。

关键词：Ad hoc网络，网络结构，路由协议，移动通信

一、 引言：

随着人们对移动通信要求的增强，蜂窝移动通信系统得到了迅速普及。i但蜂窝移动通信系统是集中式控制的（有中心的），网络的运行要基于预先架设好的网络设施。这两个特点使得蜂窝移动通信系统对有些特殊场合来说并不适用。例如，战场上部队快速展开和推进、发生地震或水灾后的营救。这些场合的通信不能依赖于任何预先架设的网络设施，基于健壮性考虑也不能采取有中心的控制方式。此时，需要一种特殊的通信系统。这种通信系统的运行不能基于任何预先架设好的网络设施，要能实现临时快速自动组网，结点要能移动。Ad hoc网络的出现满足了这些要求。大家都知道最简单的莫过于两台安装有无线网卡的计算机实施无线互联，其中一台计算机连接Internet就可以共享带宽。如下图1所示，一个基于Ad-Hoc结构的无线局域网便完成了组建。

图1Ad-Hoc结构的无线局域网 2

二、 Ad hoc网络介绍

第３３卷第３期　２０１２年６月　韩山师范学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈａｎｓｈａｎ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｖｏ１．３３　Ｎｏ－３　Ｊｕｎ．２０１２　

移动Ａｄ　Ｈｏｃ网络多径路由协议研究　

刘青，李云松　

（滁州职业技术学院信息工程系，安徽滁州２３９０００）　

摘要：移动Ａｄ　Ｈｏｃ网是一种分布式无线网络，路由协议是移动Ａｄ　Ｈｏｅ网络当前研究的热点之一．该　文列举了几种常见的路由协议，分析了ＡＯＭＤＶ多径路由协议的不足，采用链路检测机制，对ＡＯＭＤＶ协议　进行了改进，提出了预警式路由协议（Ｅ—ＡＯＭＤＶ），并通过ＮＳ２模拟软件对两种路由协议进行了模拟，通　过分析得出，Ｅ—ＡＯＭＤＶ协议在端到端延迟等性能方面略优于ＡＯＭＤＶ协议．　关键词：ＡｄＨｏｅ网络；预警路由；多径路由；Ｅ—ＡＯＭＤＶ，ＮＳ２　中图分类号：ＴＮ９２６　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７—６８８３（２０１２）０３—００７８—０６　

１引言　

移动Ａｄ　Ｈｏｅ网络（Ｍｏｂｉｌｅ　Ａｄ　Ｈｏｃ　Ｎｅｔｗｏｒｋ，ＭＡＮＥ）可以不使用任何预设的基础网络设备，路由　

功能在所有的网络节点中都存在，是一种无线自组织、多跳式分布式网络．在Ａｄ　Ｈｏｅ网络中，由于　

其网络拓扑结构不断陕速变化，如ＯＳＰＦ、ＲＩＰ等传统路由协议都无法满足实际通信的需求．另外，由　

于网络中的节点本身能量携带有限，不可能大范围覆盖，节点之间常常难以直接通信，需中间节点转　

发数据．移动Ａｄ　Ｈｏｃ网络功率低，传输带宽不高等特点决定该路由协议的实现难度较大．通过科研人　

员长期的努力，移动Ａｄ　Ｈｏｃ网络已经提出了单径、多径等多种路由协议，路由协议的优劣对整个网　

络性能影响较大，因而路由协议的研究已成为移动Ａｄ　Ｈｏｃ网络研究的热点之一．　

２移动Ａｄ　Ｈｏｃ网络及其路由协议概述　

２．１移动Ａｄ　Ｈｏｃ网络　

移动通信与计算机网络相结合产生了Ａｄ　Ｈｏｃ网络，它基于ＴＣＰ／ＩＰ协议簇．Ａｄ　Ｈｏｅ网络的物理节　

Ad Hoc网络综述

摘要：Ad Hoc 网络是一种新型 、多跳、自组织的无线 网络，借助于多跳转发技术来弥补无线设备的有限传输距离 ，网络节点能够动态地、随意地、频繁地进入和离开网络 ，从而拓宽网络的覆盖范围 ，为用户提供各种服务 、传输各种业务。由于Ad Hoc网络是一种新型的无线移动网络，因其独特的组网特性，使得安全问题成为其发展的最大束缚。路由协议的安全是自组网安全的一个重要部分。文中扼要介绍了Ad Hoc 网络的发展历史、概念、主要特点、国内外的研究现状及 Ad Hoc 网络的应用，并指出了Ad Hoc 网络管理面临的问题，重点论述了移动Ad Hoc网络中的安全问题，介绍了多种安全路由的协议和方案，并对其中的三种按需安全路由协议进行了比较，最后提出进一步研究Ad Hoc网络路由安全应注意的问题。

关键词：Ad Hoc网络；无线移动网络；网络安全；安全路由协议 ；

1.引言

Ad Hoc网络是一种具有多跳性，无需任何基站支撑的无线自组织移动网络。在未来移动通信领域，由于Ad Hoc网络无需基站支撑因而具有架设方便等优点，它将广泛应用于移动办公、移动漫游等方面；特别是未来军事战争中,将是不可缺少的无线通信网络 。Ad Hoc网络具有自组织性和拓扑动态变化的特点。

目前Ad Hoc 网络的研究热点问题为路由协议 、服务质量、MAC 协议、与蜂窝移动通信系统的整合 、安全性问题。Ad Hoc 网络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，在恶劣环境中支持移动节点之间的数据、语音、图像和图形等业务的无线传输，应用范围可以覆盖工业 、商业、医疗、家庭、办公环境、军事等各种场合。

本篇综述概括了2004-2009年的关于Ad hoc网络的发展历程、前景、设计理念、网络安全设计以及安全路由协议等方面的参考文献，集中了关于Ad hoc网络的最新技术理念。

第２７卷　２００７年　第４期　７月　高师理科学刊　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｔｅａｃｈｅｒｓ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ａｎｄ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｖ０ｌ＿２７　Ｎｏ．４　Ｊｕ１．　２００７　

文章编号：１　００７—９８３　１（２００７）０４—００４７—０５　

Ａｄ　Ｈｏｃ网络技术研究　

杜鹃　，杨阳　，孟子诤。　

（１．齐齐哈尔大学计算机与控制工程学院，黑龙江齐齐哈尔１６１００６；２．齐齐哈尔铁路工程学校，黑龙江齐齐哈尔１６１００２　３．哈尔滨铁路局科学技术研究所，黑龙江齐齐哈尔１６１００２）　

摘要：ＡｄＨｏｃ网络是随着无线通信技术的快速发展而出现的一种新型网络．详细介绍ＡｄＨｏｃ网络　的特点和应用需求，比较Ａｄ　Ｈｏｃ网络与其他移动通信系统的区别，阐述了网络管理存在的问题和　研究现状．Ａｄ　Ｈｏｃ网络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，有着巨大的发展前景．　关键词：Ａｄ　ＨＯＣ网络；移动ＩＰ：网络管理　中图分类号：ＴＰ３９３．０２　文献标识码：Ａ　

近年来无线网络通信得到了迅速的发展，人们可以通过配有无线接口的便携计算机或个人数字助理来　实现移动中的通信，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人网络，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