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AdHoc网络技术浅析网络AdHoc网络技术是无线通信网络中的一个重要分支，它可以在没有固定基础设施支持的情况下通过无线方式互相连接，形成一个临时性的网络。
AdHoc网络应用场景十分广泛，例如：紧急事故场景下的快速组网、临时搭建的电子商务展示、移动车队协作以及军事作战等。
AdHoc网络以其高效、灵活和安全等优良特性在实际应用中得到了广泛的应用。
AdHoc网络技术是由许多无线节点组成的，每个节点都可以在移动的过程中互相通信。
在AdHoc网络中每个节点都是平等的，节点之间通过无线信道进行通信。
AdHoc网络的核心是路由技术，它可以将数据包从源节点沿着中间节点的某些路径传递到目的节点。
路由协议的设计是AdHoc网络中最为重要的因素之一。
典型的AdHoc网络路由协议包括：基于跳数的路由协议、基于位置的路由协议、基于负载的路由协议、基于能量的路由协议等等。
不同的路由协议在AdHoc网络中的应用和性能也会有所不同，需要根据具体的应用场景来选择不同的路由协议。
AdHoc网络具有以下优势：1. 灵活性好：AdHoc网络可以没有任何基础设施支持地进行通信，可以快速组网，模块化、可扩展性、易于配置。
2. 建立快速、易于维护：AdHoc网络能够在任何时候、任何地点都能够建立，能够使节点彼此协同工作，快速响应任何网络变化，并且具有良好的自组织和自适应性。
3. 安全性高：AdHoc网络采用分布式的机制使得网络更为安全，各个节点之间都通过密码等手段进行通信保护，降低了网络攻击和破坏的风险。
4. 可靠性强：AdHoc网络具有高可靠性与自恢复能力。
它可以识别并修复节点间的故障，操作更加灵活，是一个高度可靠的网络。
AdHoc网络也存在一些缺点：1. 能耗问题：由于AdHoc网络的节点数量较多，需要不断的广播信息，消耗了大量能量资源。
2. 安全性问题：由于网络结构灵活多变，节点数量较多，因此安全存在较大的风险隐患。
3. 通信质量问题：AdHoc网络通信质量弱，很容易受到信号干扰和阻塞。
无线Ad Hoc网络节点移动技术研究无线Ad Hoc网络节点移动技术研究摘要：无线Ad Hoc网络是一种无需基础设施支持的自组织网络，由一组移动节点组成。
节点在网络中自主移动，形成一个动态的拓扑结构。
本文将分析无线Ad Hoc网络节点移动技术的研究进展和挑战，讨论节点移动对网络性能的影响，并探讨改进节点移动控制技术的方法。
1. 引言无线Ad Hoc网络是一种适用于无法搭建有线网络的环境下的解决方案，如军事作战、紧急救援等。
无线Ad Hoc网络可以通过节点间的直接通信来完成数据传输，无需依赖中央控制节点或传统的基础设施。
然而，节点的移动性给无线AdHoc网络带来了许多挑战，包括拓扑变化、链路不稳定、路由选择等问题。
2. 节点移动对网络性能的影响节点移动对无线Ad Hoc网络的性能有直接影响。
首先，节点的移动会导致拓扑结构的变化，进而影响网络的连通性和带宽利用率。
其次，移动节点导致链路的频繁中断和重建，增加了网络的延迟和丢包率。
再次，移动节点的不确定性给路由选择带来了困难，可能导致路由不稳定和数据包丢失。
3. 节点移动控制技术研究进展为了解决节点移动对无线Ad Hoc网络的负面影响，研究人员提出了许多节点移动控制技术。
其中，最常见的是基于预测的节点移动控制技术和基于反馈的节点移动控制技术。
基于预测的节点移动控制技术利用节点移动模型来预测节点的目标位置，并相应地优化路由和数据传输。
这种方法可以减少链路中断和重建的频率，提高网络的连通性和带宽利用率。
然而，由于节点移动的不确定性，预测模型可能存在误差，导致性能下降。
基于反馈的节点移动控制技术通过动态地调整节点的行为来适应网络的变化。
例如，根据链路质量来调整节点的移动速度和方向，以优化网络性能。
这种方法可以提高网络的稳定性和适应性，但需要节点之间的协作和信息交互。
4. 改进节点移动控制技术的方法为了改进节点移动控制技术，可以采取以下方法：4.1 引入机器学习算法。
Ad Hoc网络技术随着人们对摆脱有线网络束缚、随时随地能够实行自由通信的渴望，近几年来无线网络通信得到了迅速的发展。
人们能够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。
当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实行通信，一种新的网络技术——AdHoc网络技术应运而生。
AdHoc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。
AdHoc网络的出现推动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。
1AdHoc网络的概念AdHoc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。
AdHoc网络最初应用于军事领域，它的研究起源于战场环境下分组无线网数据通信项目，该项目由DARPA资助，其后，又在1983年和1994年实行了抗毁可适合网络SURAN(SurvivableAdaptiveNetwork)和世界移动信息系统GloMo(GlobalInformationSystem)项目的研究。
因为无线通信和终端技术的持续发展，AdHoc网络在民用环境下也得到了发展，如需要在没有有线基础设施的地区实行临时通信时，能够很方便地通过搭建AdHoc 网络实现。
在AdHoc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，它们能够直接通信。
但是因为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)要实行通信，则需要通过它们之间的移动主机B的转发才能实现。
所以在AdHoc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AdHoc网络中，每个主机的通信范围有限，所以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AdHoc网络也被称为多跳无线网络。
其结构如图2所示。
AdHoc网络能够看作是移动通信和计算机网络的交叉。
Ad Hoc网络关键技术及应用. 2007年6月4日09:20 泰尔网XX通信技术汪科夫摘要Adhoc网络是一种新型无线移动网络。
详细分析了Adhoc网络的关键技术，描述了它的应用X围，并在此根底上指出了它的开展前景。
1、介绍20世纪70年代，美国国防部高级研究方案局(DARPA)启动了“战场环境中的无线分组数据网〞工程，研究在战场环境下利用分组无线网进展数据通信。
1983年和1994年，DARPA 又分别于启动了抗干扰自适应网络工程SURAN(SurvivableAdaptiveNetwork)和全球移动信息系统GloMo(GlobleMobile Information Systems)工程，对能够满足军事应用需要的移动通信系统进展更深入的研究。
后来，IEEE802.11[1]标准委员会采用了“Ad hoc网络〞一词来描述这种特殊的自组织无中心多跳无线网络构造，Ad hoc网络由此诞生。
2、Adhoc网络关键技术Adhoc网络是一种动态变化的无线自组织网络，它的体系构造、效劳质量QoS保障和应用等问题比拟复杂并难以实现。
传统固定网络和蜂窝移动通信网中使用的各种协议和技术无法被直接使用，因此需要为Adhoc网络设计专门的协议和技术。
目前Adhoc网络研究所面临的主要挑战包括：MAC协议[2][3]、路由协议[4][5][6]、QoS[7]、平安问题[8]、功率控制和网络互联等。
2.1MAC协议MAC协议是Adhoc网络协议的重要组成局部，是分组在无线信道上发送和接收的主要控制者。
普通网络的共享播送信道、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都是一跳共享信道，Adhoc网络的无线信道与它们不同，它是多跳共享的多点信道。
因为当一个节点发送分组时，只有在它覆盖效劳内的节点才能收到。
这种信道共享播送信道导致Adhoc网络存在隐终端、暴露终端和入侵终端等问题。
如图1所示，当节点A向节点B发送分组时，节点C显然不能发送信息。
无线Ad Hoc网络关键技术的研究无线Ad Hoc网络关键技术的研究无线Ad Hoc网络是一种临时性的无线网络，不依赖于任何基础设施，由一组相互连接的设备组成。
由于其自组织、动态性和免于布线等特点，无线Ad Hoc网络在军事、应急救援、普及通信等领域有着广泛的应用。
然而，由于网络中各个节点的移动性和信道的不稳定性，无线Ad Hoc网络面临着许多技术挑战。
本文将探讨无线Ad Hoc网络的关键技术，包括路由、拓扑控制、数据传输和安全等方面。
首先，路由是无线Ad Hoc网络中最重要的技术之一。
由于网络中的节点是动态移动的，节点之间的链路状态会随时发生变化。
因此，在选择数据传输的路径时，需要一种有效的路由选择算法。
目前，常用的路由协议包括基于距离向量的路由协议、基于链路状态的路由协议和混合型路由协议。
基于距离向量的路由协议如传统的DSDV（Destination-Sequenced Distance Vector）协议，将每个节点周围的邻居节点的距离作为选择路径的依据；基于链路状态的路由协议如OSPF （Open Shortest Path First）协议，根据链路状态信息选择路径；而混合型路由协议如AODV（Ad Hoc On-Demand Distance Vector）协议，则结合了这两种路由协议的优点。
在实际应用中，根据网络规模、节点密度和网络负载等因素进行合理选择。
其次，拓扑控制是保持网络稳定和可靠性的重要手段。
在一个无线Ad Hoc网络中，由于节点的移动性，网络的拓扑结构会不断变化。
为了保证网络的稳定性，需要及时发现节点的变化，并对网络进行动态的调整。
拓扑控制算法主要包括节点发现、链路维护和拓扑更新等方面。
节点发现是指通过广播或其他方式发现新的节点，并将其加入到网络中。
链路维护是指当链路质量下降或链路中断时，及时选择新的链路以保证通信的顺畅。
拓扑更新则是指根据实际情况，自动调整网络的拓扑结构，以适应节点的移动。
无线Ad Hoc网络拓扑控制技术研究无线Ad Hoc网络拓扑控制技术研究摘要：无线Ad Hoc网络是一种无基础设施的网络形态，它具有自组织、自治和灵活性等特点。
然而，由于网络节点之间的无线通信受限于物理环境和无线传输特性，如噪声、多径等，导致网络拓扑控制成为提高网络性能的重要问题。
本文重点研究了无线Ad Hoc网络拓扑控制技术，包括网络拓扑建立、拓扑维持和拓扑恢复等方面。
通过对现有的拓扑控制技术进行综述和分析，指出了当前研究的不足，并提出了进一步改进与发展的方向。
1. 引言无线Ad Hoc网络是一种去中心化的网络形态，由一组移动的节点组成，节点之间通过无线信号进行通信，不依赖于有线基础设施。
由于其具有自组织、自治和灵活性的特点，无线Ad Hoc网络在军事、应急救援、物联网等领域具有广泛的应用前景。
然而，由于网络节点之间的无线通信存在着一系列的技术限制，如信号干扰、动态拓扑变化等，网络性能受到了很大的限制。
因此，如何控制无线Ad Hoc网络的拓扑结构，提高网络性能成为了研究的热点问题。
2. 无线Ad Hoc网络拓扑建立技术无线Ad Hoc网络的拓扑建立是指在网络初始化阶段，通过节点之间的相互发现和连接建立起合适的通信链路。
常用的拓扑建立技术有基于握手协议的拓扑建立和基于位置信息的拓扑建立。
基于握手协议的拓扑建立通过将相邻节点进行握手，建立相互可达的链路，但这种方法容易受到物理环境的限制和节点移动性的影响。
基于位置信息的拓扑建立方法通过利用节点位置信息来决定节点之间的连接关系，提高了网络的鲁棒性和稳定性。
3. 无线Ad Hoc网络拓扑维持技术无线Ad Hoc网络的拓扑维持是指在网络建立后，通过维持已建立的通信链路来保持网络的连通性。
常用的拓扑维持技术有基于路由协议的拓扑维持和基于流量监测的拓扑维持。
基于路由协议的拓扑维持通过节点之间的路由信息来更新和调整链路，但这种方法存在着路由信息更新延迟和链路计算复杂的问题。
无线Adhoc网络技术摘要：无线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。
文章详细介绍了无线Adhoc网络的由来、主要特征、关键技术和应用等方面，并展望了它的发展前景。
关键词：Adhoc网络；路由技术；安全问题；互联；分层自组网；多跳网ABSTRACT:Withtherapiddevelopmentofwirelesscommunicationtechnologi es,thewirel essAdhocnetworkcomesupasanewtypeofnetwork.Thispaperdes cribestheorigin,features,keytechnologiesandapplicationsoftheAdhocnetworki ndetail,andforecastsitsdevelopmenttrends.KEYWORDS:Adhocnetwork;Routingtechnology;Securityproblem;Interconnection;Hierarchicalself-organizingnetworks;Multi-hopnetwork近几年，无线网络在支持移动性方面的发展非常迅速。
按照移动通信系统是否具有基础设施，可以把移动无线网络分成两类。
第1种类型是具有基础设施的网络。
移动节点借助于通信范围内最近的基站实现通信。
在这样的网络里，移动节点相当于移动终端，它不具备路由功能，而只有移动交换机负责路由和交换功能。
这种类型网络的典型例子有蜂窝无线系统、办公室无线局域网等。
移动无线网络的第2种类型是一种无基础设施的移动网络，也就是无线Adhoc网(见图1)。
它是一种自治的无线多跳网，整个网络没有固定的基础设施，也没有固定的路由器，所有节点都是移动的，并且都能以任意方式动态地保持与其它节点的联系。
在这种环境中，由于终端的无线覆盖范围的有限性，两个无法直接进行通信的用户终端可以借助于其它节点进行分组转发。
每一个节点都可以说是一个路由器，它们要能完成发现和维持到其它节点路由的功能。
典型例子有交互式的讲演，可以共享信息的商业会议，战场上的信息中继，以及紧急通信需要。
Adhoc网络技术早在20多年前就已开始研究，且研究的重点主要放在国防项目上，诸如抗毁的、自适应的网络研究计划(SURAN)、低开销的分组无线网络研究计划(LCR)。
其最初的项目支持者是美国国防高级研究计划局(DARPA)和美国陆军以及海军研究办公室(ONR)。
现在，美国政府资助的这方面的计划仍在继续进行，比如战术互联网、近距离数字无线电台。
Adhoc网络技术在军事领域发展的同时，也引起了商用领域的极大兴趣。
Internet工程任务组(IETF)也成立了一个移动Adhoc网络工作组(MANET)，其主要目标就是针对无线Adhoc多跳网开发一种基于IP协议的路由机制，使得IP协议扩展到这种自组织的、快速移动的无线网。
1无线Adhoc网络的特点无线Adhoc网络是由移动主机构成的自主系统，主要特征如下：(1)网络自主性无线Adhoc网相对常规通信网络而言，最大的区别就是可以在任何时刻、任何地点不需要现有信息基础网络设施。
这也是个人通信的一种体现形式。
(2)动态拓扑节点具有任意移动性。
此外，无线传播条件的快速改变，也导致了网络拓扑需以不可预测的方式任意和快速地改变。
(3)带宽限制和变化的链路容量无线Adhoc网络采用无线传输技术作为底层通信手段，其相对于有线信道具有较低的容量；并且由于多路访问、多径衰落、噪声和信号干扰等多种因素，使得移动节点的实际带宽小于理论上的最大带宽值。
(4)能量限制节点移动节点依靠电池提供工作所需的能量。
减少功耗将是影响网络协议设计的一个非常重要的因素。
(5)多跳通信由于无线收发机的信号传播范围有限，Adhoc网络要求支持多跳通信。
这种多跳通信由此也带来了隐藏终端、暴露终端和公平性等问题。
(6)分布式控制无线Adhoc网络中的用户节点都兼备独立路由和主机功能，不存在一个网络中心控制点，用户节点之间的地位是平等的，网络路由协议通常采用分布式控制方式，因而具有很强的鲁棒性和抗毁性。
而在常规通信网络中，由于存在基站、网控中心或路由器这样一类集中控制设备，用户终端与它们所处的地位不是对等的。
(7)有限的安全性通常，移动无线网络由于采用无线信道、有限电源、分布式控制等原因，会比有线网络更易受到安全性的威胁。
这些安全性的攻击包括窃听、电子欺骗和拒绝服务等攻击手段。
2无线Adhoc网络的关键技术2.1无线Adhoc网络的路由技术在Adhoc网络里，移动节点通过多跳无线链路实现相互间的通信。
整个网络没有固定的基础设施，比如基站。
网内每一个节点都可作为路由器，向其它节点转发数据分组。
开发一种能有效地找到节点间路由的动态路由协议就成为Adhoc网络设计的关键。
Adhoc路由协议需要能够实现以下的功能：(1)能感知网络拓扑结构的变化Adhoc路由协议要能够检测到网络拓扑的动态变化。
因为Adhoc网络需要进行多跳通信,所以路由协议必须确保路径中的链路具有很强的连接性。
Adhoc网络中的节点必须知道它的周围环境和可以与它直接进行通信的节点。
Adhoc网络里提供网络连接的方法主要有两种：平面路由网络结构和分层路由网络结构(见图2)。
在平面路由网络结构中，所有的节点都是平级的，分组的路由是基于对等的连接。
但是在分层路由结构中，较低层至少要有一个节点作为与高层联系的网关。
(2)维护网络拓扑的连接因为每个移动主机都可以随时改变位置，所以网络拓扑是频繁变化的。
这样，Adhoc路由协议为了维持节点之间的链路具有较强的连接性，它必须动态更新链路状态和对自己重新配置。
如果采用中心控制的路由算法，为把节点链路状态的改变传送到所有的节点，就会消耗过多的时间和精力，显然是不适合的。
所以要采用一种全分布式的路由算法。
(3)高度自适应的路由相对于有线网络里的静态节点，Adhoc网络要求一个高度自适应的路由机制，来处理快速的拓扑变化。
而传统的路由协议，如距离矢量和链路状态算法，要求在指定路由器间交换大量路由信息，因此在Adhoc网络里都不能有效地工作。
所以针对Adhoc网络的特点，提出了新的路由算法。
总的来说，这些路由算法可以分为3种类型：表驱动算法、需求驱动算法、表驱动和需求驱动算法相混合的算法。
表驱动路由协议采用周期性的路由分组广播，来交换路由信息。
每个节点维护去往全网所有节点的路由。
主动路由的优点是当节点需要发送一个去往其他节点的数据分组时，只要路由存在，发送分组的延时就很小；缺点是表驱动路由协议需花费较高代价(如带宽、电源、CPU资源等)，使路由表能够跟上当前网络拓扑结构的变化，但动态变化的拓扑结构又可能使高价得来的路由表中内容变成无效信息，路由协议始终处于不收敛状态。
目前，这种类型的无线Adhoc网络路由协议已提出了几种机制，用以改善这些方面的性能。
需求驱动路由协议是根据发送节点的需要，按需进行路由发现过程，网络拓扑结构和路由表内容也是按需建立的，所以其内容可能仅仅是整个网络拓扑结构信息的一部分。
按需路由的优点是不需要周期性的广播路由信息，节省了一定的网络资源；缺点是在发送数据分组时，因没有去往目的节点的路由，要临时启动路由发现过程来寻找路由，所以数据分组需要等待一定时间的延时，并且由于路由发现过程通常采用全网泛洪机制进行搜索，这在一定程度上也抵消了按需机制带来的好处。
目前，国内外的研究人员基于各种不同的角度提出了许多针对无线Adhoc网的路由协议，其中一部分也提交到Adhoc网工作小组成为RFC草案。
下面列举一些典型的自组网路由协议：●DSDV(Destination-SequencedDistance-Vector)协议●WRP(WirelessRoutingProtocol)●DSR(DynamicSourceRouting)协议●ABR(AssociativityBasedRouting)协议●ZRP(ZoneRoutingProtocol)●AODV(AdhoconDemandDistanceVectorRouting)协议●TORA(TemporallyOrderedRoutingAlgorithm)协议●LS_QoS(Link-StateBasedQoSRouting)协议2.2无线Adhoc网络的安全问题与传统的无线网不同，无线Adhoc网作为一种新型的无线移动网络，不依赖于任何固定设施，而是通过移动节点间的相互协作保持网络互联。
由于该网络的独特性，它正逐步运用于商业环境。
设计这种网络面临的一个主要挑战就是它易受到安全攻击，比如受到窃听、伪造、拒绝服务等攻击。
在无线Adhoc网中没有基站或中心节点，所有节点都是移动的，网络的拓扑结构动态变化。
节点间通过无线信道相连，没有专门的路由器，由节点自身充当路由器，同时也没有命名服务、目录服务等网络功能。
这就导致了在传统网络中的安全机制不再适用于Adhoc网，所以应提出专门针对无线Adhoc网的安全机制。
目前提出的安全策略有：基于口令的认证协议，它与传统的口令认证不同的地方是密钥和口令的产生是由多台机器决定，而不是集中由一台机器产生，并且还提供了一种完善的口令更新机制；“复活鸭子”的安全模式，它主要针对传感器网络里，传感器与控制者之间可能存在的不安全问题，提出传感器在“死亡”之前，只受其拥有者的控制；异步的分布式密钥管理，它提出密钥管理服务是由多个节点(一个集合)来管理，而不是单个节点来管理。
2.3无线Adhoc网的互联无线Adhoc网是一种多跳网，上述的路由算法都属于单个网内的，现在多数的文章也都集中在这个方面讨论，却很少涉及如何把多个Adhoc子网联接成一个大网及如何与有线Internet相结合，由此便提出将无线Adhoc网络互联的问题。
通过使用网关路由器，可以实现将几个Adhoc网络互联以及网内节点可以访问互联网的功能。
这种形式可以向位于多个分散地理位置上的工作小组提供协同通信能力。
无线Adhoc网与Internet和广域网的互联，从外部来看，可以认为Adhoc网是一个IP子网。
网内部分分组的传送是由网内路由协议完成(分组到达目的地可能要经过多跳)，而当分组进入或离开子网时，采用标准IP路由机制。
这就要求网关节点要能运行多种路由协议。
无线Adhoc网可以看作是现有网络在特定场合下的一种扩展。
作为Adhoc网内部的移动节点有访问现有有线网络资源，与其他Adhoc网内的移动节点通信的需求，即Adhoc网互联。
3分层无线Adhoc网络的应用Adhoc网络作为一种无线自组网，可以用在很多方面，如军事通信系统、防汛抗洪等应急通信系统、商业应用环境及无线接入网等领域。
