第05次课 移动计算技术- Ad hoc概述 (2009 revised)

AdHoc对等式网络简介以及应用实例引言在文科计算机课上，唐老师已经向我们介绍了传统的WLAN无线连接方式，通常情况下我们都是通过路由器进行无线网络应用。

然而在没有路由器或者要临时快速的架设局域网的情况下，这种SEVER-CLIENT的模式就有些力不从心了。

这是我们就可以引入一种新型的网络连接方式——ADHOC，让它大显神威。

以下我会从ADHOC的介绍，WIN7搭建ADHOC临时网络图文教程，对ADHOC利弊我个人的看法和我的个人应用实例来看。

AdHoc简介“Ad hoc”一词来源于拉丁语，意思是“专用的、特定的”。

Ad Hoc网络是一种无中心自组织的多跳无线网络，它不以任何已有的固定设施为基础而能随时随地组建临时性网络。

它是具有特殊用途的对等式网络, 使用无线通信技术,网络中的节点互相作为其邻居（在其直接通信范围内的节点）的路由器,通过节点转发实现节点间的通信。

具有组网灵活、扩容方便、维护费用和运营成本低、安装快捷、系统简单、覆盖范围广等优点。

并具有很高的抗毁性能，在应急救灾、野外勘探以及军事领域有着广泛的应用前景。

此网络与ADLS或3G网络不同的是这是一种具有特种意义且临时性组成的不一般的特性能网络.adhoc网络是有一组带有无线通信收发设备的移动节点组成，多跳，临时与无中心的自治系统。

它有以下几个主要特点：（1）自组织。

这种网络可以不需要任何预先架设的无线通信基础设施，所有节点通过分层协议体系与分布式算法，来协调每个结点各自的行为。

结点可以快速，自主和独立的组网。

（2）对等结构（3）多跳路由（4）拓扑动态变化WIN7搭建ADHOC临时网络图文教程1.确保笔记本的有线网卡和无线网卡可以正常工作，并确保本本可以正常的通过有线网络连接到互联网。

（值得注意的是，多数台式机和比较老的本本是没有无线网卡的，因此就无法进行本文的无线网络共享）2.打开网络和共享中心3. 3.在控制面板\ 网络和Internet \ 网络和共享中心中选择设置新的连接或网络4.在向导中选择设置无线临时（计算机到计算机）网络，点击下一步5.输入网络名以及安全密钥（推荐），并点击下一步完成为您的网络命名并选择安全选项向导。

目 录摘 要序 言第一章 网络流1.1 网络模型1.1.1网络模型1.1.2 网络切割1.2 最大流算法1.3 最小费用流1.3.1最小费用流概念1.3.2 最小费用流负回路算法第二章随机流2.1 移动Ad Hoc的随机性2.1.1 Ad hoc简介2.1.2 Ad hoc技术的起源及其技术特征2.1.3 Ad hoc技术的OSI模型分层2.1.4无线移动Ad hoc网络的构成和应用价值2.1.5 移动Ad Hoc网络是动态的网络具有很多随机性2.2 随机流2.3 随机最大流与最小费用流2.3.1 随机最大流2.3.2 随机最小费用流2.4 随机网络的性质和随机流分析第三章移动Ad hoc与随机流的关系3.1移动Ad hoc是随机动态网络3.2 移动Ad hoc与随机流相关的问题3.3 随机最大流在Ad hoc网络带宽中的应用3.4 随机流在Ad hoc 路由问题中的应用第四章 最大流的算法第五章 总结致 谢参考文献摘 要移动Ad-Hoc网络是一种没有固定基础设施的自组织通信网络。

主要应用于战场环境的战术通信网和紧急情况下的救援通信。

专家认为：移动Ad-Hoc网络与蜂窝移动通信网的结合是下一代移动通信网发展的主流方向。

目前，国内对于这一方面的研究上处于起始阶段。

本研究通过流的概念引申出随机流的相关问题，进而研究Ad-Hoc网络与随机流的关系。

具有重要的理论价值和广泛的应用前景。

关键词：最大流 最小费用最大流 随机流 主动式路由协议 按需路由协议 AbstractThe mobile Ad-Hoc network who has no fixed base establishment is a kind of self-organized communication network. It’s mainly used for tactics communication at battlefield or for succor communication in urgency situations. The expert point out that the mobile Ad-Hoc network combined with the cell mobile communication network is the mainstream to the next mobile communication network. At present, the research for this aspect is at the beginning moment in domestic. This study transit the conception of flow to random flow,and research the relationship of the mobile Ad-Hoc network and the random flow.It has important theory value and abroadly practice significance.Keywords maximum flow \ minimum cost of maximum flow \ random flow \Proactive Protocol \ Reactive Protocol序 言Ad hoc一词来源于拉丁语，是“特别地，专门地为某一即将发生的特定目标、事件或局势而不为其他的”的意思。

基于能量有效的移动Ad Hoc网络路由算法
郭晓曦
【期刊名称】《电脑知识与技术：学术交流》
【年(卷),期】2009(005)009
【摘要】由于移动Adhoc网络中节点通常采用电池供电，一旦电源耗尽，节点就会被迫退出网络，因此降低节点的能量消耗对保证节点间链路稳定至关重要。

给出了节点剩余能量的计算公式，基于节点剩余能量提出了一种能量有效的移动AdHoc网络路由算法MTMR，该算法能够延长网络的生命周期，并给出了该路由算法的寻径示例。

【总页数】0页(P7122-7124)
【作者】郭晓曦
【作者单位】集美大学计算机工程学院,福建厦门361021
【正文语种】中文
【中图分类】TP311
【相关文献】
1.基于粒子滤波步行长度预测的移动ad hoc网络路由算法 [J], 张玲;聂少华
2.基于稳定链路的移动Ad Hoc网络路由算法 [J], 黄波;张小华
3.基于能量有效的移动Ad Hoc网络路由算法 [J], 郭晓曦
4.基于能量有效的Ad Hoc网络路由协议研究 [J], 范立耘;
5.基于能量有效的Ad Hoc网络路由协议研究 [J], 范立耘
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Ad Hoc 移动通信网络田洪现hxtian@北京交通大学现代通信研究所Hxtian@ Ad Hoc移动通信网络第一章Ad Hoc 网络引论第二章Ad Hoc 网络物理层技术第三章Ad Hoc MAC接入技术第四章Ad Hoc 单播路由协议第五章Ad Hoc 组播路由协议第六章Ad Hoc 网络管理协议第七章Ad Hoc 网络的安全第1章Ad Hoc网络引论第1章Ad Hoc网络引论主要内容 1.1 Ad Hoc网络概述1.2 Ad Hoc网络的体系结构1.3 Ad Hoc网络的关键技术1.1 Ad Hoc 网络概述 1.1.1 Ad Hoc 网络的产生背景1.1.2 Ad Hoc 网络的发展历史1.1.3 Ad Hoc 网络的定义1.1.4 Ad Hoc 网络的特点1.1.5 Ad Hoc 网络的应用1.1.1 Ad Hoc 网络的产生背景无线通信网络按照组网控制方式分为2类：1.具有预先部署的网络基础设施的移动网络:例如：蜂窝移动通信系统，无线局域网1.1.1 Ad Hoc 网络的产生背景（续） 无线局域网(WLAN)结构图1.1.1 Ad Hoc 网络的产生背景（续）2.无基础设施的移动网络对于某些特殊场合，如：战场上部队的协同通信，地震或水灾后的营救，野外科学考察、临时会议等。

在这种情况下，就需要一种能够临时快速自动组网的移动通信技术，这就形成了另一类移动通信技术，即Ad Hoc网络通信技术。

1.1.1 Ad Hoc 网络的产生背景（续）1.1.2 Ad Hoc 网络的历史发展自组网最初是应用于军事领域的，1972年DARPA(美国国防部高级研究计划署)资助研究了分组无线网PRnet（Packet Radio Network）；其后，又由DARPA资助，于1993和1994年进行了高残存性自适应网络SURAN (Survivable Adaptive Network)和全球移动信息系统GlOMo(Globle Mobile Information Systems)的研究;Ad Hoc就是吸取了上述三个项目的组网思想，从而产生的一种新型的网络构架技术;IEEE802.11委员会称之为“Ad Hoc网络”，而IETF称之为MANET。

综合评论电ｌ对荸娃簟ｉ｝玲Ａｄｈｏｃ综述张蕾（北京邮电大学信息工程学院，北京１００８７６）摘要：Ａｄｈｏｃ作为一种自创造、自组织和自管理的网络，由于其组网的快速灵活性，节点的分布性等诸多的优点，在战争、救灾等特殊领域有着不可替代的作用。

文中介绍了Ａｄｈｏｃ的概念、特点、发展历史及国内外的研究现状，并指出了其中需要研究的一些关键技术。

关键词：Ａａｄｈｏｃ；无线网络；动态路由算法；自组织中图分类号：ＴＮ９１５文献标识码：Ａ１引言近年来，无线通信网络无论在技术上、还是在商业上都获得了飞速的发展，并且已经在世界范围内被广泛地应用。

无线通信网络由于能快速、灵活、方便地支持用户的移动性而使它成为个人通信和Ｉｎ—ｔｅｒｎｅｔ发展的方向，而且也只有通过无线通信网络才能实现“任何人在任何时间、任何地点与任何人进行任何种类的信息交换”的理想的通信目标。

我们经常提及的无线通信网络一般都是有中心的，要基于预设的基础设施才能运行。

例如，ＧＳＭ（ＧｌｏｂａｌＳｙｓｔｅｍＭｏｂｉｌｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）‘１｜、ＣＤＭＡ（ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）【２ｊ等蜂窝移动通信系统要有基站的支持；无线局域网一般也工作在有ＡＰ接入点和有线骨干网的模式下。

但对于有些特殊场合来说，有中心的移动网络并不能胜任。

比如，战场上部队快速展开和推进，地震或水灾后的营救等。

这些场合的通信不能依赖于任何预设的基础设施，而需要一种能够临时快速自动组网的移动网络。

无线Ａｄｈｏｃ网络可以满足这样的需求。

２Ａｄｈｏｃ网络的概念及特点Ａｄｈｏｃ一词来源于拉丁语，是“特别或专门”的收稿日期：２００５—０３—０３修订日期：２００５—０９—２０意思。

这里提出的“Ａｄｈｏｃ网络”所指的就是一种特定的无线网络结构，强调的是多跳、自组织、无中心的概念，比较正规的表述为：无线Ａｄｈｏｃ网络是指一组无线移动节点组成的多跳的临时性的无基础设施支持的无中心网络旧，４Ｊ。

Ad Hoc介绍通常移动通信网络一般都是有中心的，要基于预设的网络设施才能运行。

例如，蜂窝移动通信系统要有基站的支持；无线局域网一般也工作在有AP接入点和有线骨干网的模式下。

但对于有些特殊场合来说，有中心的移动网络并不能胜任。

比如，战场上部队快速展开和推进，地震或水灾后的营救等。

这些场合的通信不能依赖于任何预设的网络设施，而需要一种能够临时快速自动组网的移动网络。

Ad Hoc网络可以满足这样的要求。

Ad Hoc网络是一种不需要依赖已有基础设施便可实现网络内任意节点间通信的临时自治系统，每个节点兼有主机和路由器的功能，一方面，节点作为主机运行相关的协同应用程序；另一方面，节点作为路由器运行相关的路由协议，进行路由发现、路由维护等常见的路由操作，对接收到的信宿不是自己的分组进行转发。

由于无线Ad Hoc网络具有自组性、抗毁性和无需固定基础设施等特点，在军事和民用领域都得到了广泛的应用，越来越受到人们的关注。

由于网络的动态变化及分布式控制等特点，设计适用于移动自组网的分布式MAC 层协议，成为移动自组网的研究热点之一。

Ad Hoc网络的无线信道不同于普通网络的共享广播信道、点对点无线信道和蜂窝移动通信系统中由基站控制的无线信道，它是多跳共享的多点信道。

由于Ad Hoc网络的特殊性，基于固定的或有中心的网络协议不能满足Ad Hoc网络的需要。

蜂窝移动通信系统中使用的有中心的信道接入技术和传统的基于共享广播信道的信道接入技术无法直接应用到Ad Hoc网络中。

在有中心的信道接入技术中，终端在基站的控制下接入信道，而Ad Hoc网络中没有类似基站的控制实体。

传统的基于共享广播信道的接入技术（ALOHA，CSMA 系列）只能在一跳共享的信道（一个站点发送，所有站点都可以听到）上使用，并不能直接适用于多跳共享（一个站点发送, 并非所有站点都可以听到）信道的Ad Hoc网络。

从目前的无线自组网MAC协议研究结果来看，控制信道与业务信道的分离已经成为共识。