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Ad Hoc网络概念、特点和比较（1）前言一、Ad Hoc网络的概念二、Ad Hoc网络的特点三、Ad Hoc网络的应用需求四、与其他移动通信系统的比较五、移动IP和Ad Hoc网络的结合六、管理Ad Hoc网络面临的问题七、结论前言随着人们对摆脱有线网络束缚、随时随地可以进行自由通信的渴望，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网络的出现推进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。
一、AdHoc网络的概念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。
Ad Hoc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年进行了抗毁可适应网络ＳＵＲＡＮ（ＳｕｒｖｉｖａｂｌｅＡｄａｐｔｉｖｅＮｅｔｗｏｒｋ）和全球移动信息系统ＧｌｏＭｏ（ＧｌｏｂａｌＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）项目的研究。
由于无线通信和终端技术的不断发展，Ad Hoc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进行临时通信时，可以很方便地通过搭建Ad Hoc网络实现。
在Ad Hoc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，它们可以直接通信。
但是由于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）要进行通信，则需要通过它们之间的移动主机Ｂ的转发才能实现。
因此在Ad Hoc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。
MANET——Mobile Adhoc net
Ad hoc网络特点：
1、无中心、自组织性，采用分布式算法
2、动态变化的网络拓扑
3、无线传输带宽窄
4、安全性差
5、无线多跳路由
6、存在单向信道
7、采用空间复用的信道共享方式
WSN——wireless sensor net
WMN——Wireless mesh net
无线mesh的特点：
1、频谱效率高
2、覆盖率强
3、可扩展性强
4、可靠性强
无线mesh网络与ad hoc网络的区别：
1、无线mesh网络的节点一般是静止的，而ad hoc网络是由移动节点组成的无线分布式多跳网络，一般没有静止节点和设备
2、 Mesh网络的拓扑结构比较稳定，一般只在干扰变化和节点接入、推出时有变化；ad hoc网络的拓扑处于不定状态
3、 Mesh功能旨在用户接入；ad hoc目的是用户之间的通信
4、 Mesh用户数多，可以用在骨干网，稳定性，吞吐量要求较高；ad hoc用户数少，要求比较快速的路由算法
5、 Mesh目的是组成一个异构的大网，Ad hoc目的是组成可自由通信的小网，两者是互补关系，同时存在一定程度的重叠。
论文（设计）题目：Ad Hoc网络路由协议的比较Ad Hoc网络路由协议的比较摘要Ad Hoc网络是由一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个无线移动通信网络，由于组网快速、灵活，使用方便，并且对基础设施的要求较低，目前已经得到了国际学术界和工业界的广泛关注，并已成为移动通信技术发展的一个重要方向。
Ad Hoc网络的这些特点也使得基于传统网络设计的路由协议都无法在Ad Hoc网络环境下正常工作，因此IETF成立了一个专门的MANET (Mobile Adhoc Networks)工作组来研究和开发Ad Hoc网络的路由协议。
本文首先简要介绍了移动Ad Hoc网络的基本概念、网络特点、网络体系结构和应用。
然后，基于移动Ad Hoc的网络环境，对四种典型的路由协议进行了分析比较，并重点分析改进了AODV路由协议。
[关键词] Ad Hoc 路由协议AODV路由协议比较ABSTRACTAn Ad Hoc network is a wireless mobile communication network made of a group of mobile nodes with wireless transmitter-receiver sets. Because it can be easily and neatly deployed, easy to operate, and for infrastructure requirements is low, at present has already received increasing attentions from international academic circles and industry, has became an important direction which the mobile communication technology moves forward.These characters of Ad Hoc networks make routing protocol based on traditional networks can’t be used at Ad Hoc networks. So IETF established a special MANET working group to study and develop the routing algorithm of Ad Hoc networks.First, the thesis introduces of Wireless Ad Hoc Networking, which includes basic conceptions, important characteristics, networking infrastruetures, and field of application. And then, bases on MANET environment, four typical routing Protocols is compared in detail. Finally, we select AODV routing Protocol as the network layer Protocol in this Paper.[Key Words] Ad Hoc networks, Routing protocol, AODV protocol, Compare目录一、引言 (1)二、Ad Hoc网络概述 (1)（一）Ad Hoc网络的定义 (1)（二）Ad Hoc网络的特点 (2)（三）Ad Hoc网络的类型 (3)1、静止的Ad Hoc网络 (3)2、移动的Ad Hoc网络 (4)（四）无线网络与Ad Hoc网络的区别 (4)1、无线网络与Ad Hoc网络结构图示 (4)2、无线网络与Ad Hoc网络的比较 (5)（五）Ad Hoc网络的体系结构 (5)1、Ad Hoc网络节点结构 (6)2、Ad Hoc网络的协议结构 (6)（六）Ad Hoc网络的拓扑结构 (7)1、全分布式拓扑结构 (7)2、分层分布式拓扑结构 (8)三、Ad Hoc网络的路由协议概述 (11)（一）Ad Hoc网络对路由协议的设计要求和分类 (11)1、Ad Hoc网络路由协议的设计要求 (11)2、Ad Hoc网络路由协议的分类 (12)（二）Ad Hoc网络路由协议建立的方式分类 (12)1、表驱动路由协议 (13)2、按需路由协议 (13)3、混合式路由协议 (14)（三）Ad Hoc网络典型路由协议 (14)1、DSDV 目的序列距离矢量协议 (14)2、DSR 动态源路由协议 (15)3、AODV 按需距离矢量协议 (17)4、ZRP区域路由协议 (17)四、Ad Hoc网络路由协议比较 (18)（一）Ad Hoc网络路由协议的特点及应用的比较 (19)1、Ad Hoc网络路由协议的性能与特点比较 (19)2、Ad Hoc网络路由协议应用范围比较 (19)（二）Ad Hoc路由协议的比较 (20)1、先应式路由协议之间的比较 (20)2、按需路由协议之间的比较 (21)3、先应式路由协议和按需路由协议的比较 (23)4、混合路由协议与其他协议的比较 (24)五、路由协议的仿真比较 (24)（一）仿真结果分析 (25)1、数据分组传递率(Packet Delivery Ratio) (25)2、数据分组平均端到端的延时(Average End-to-End Delay) (27)3、路由开销(Routing Overhead) (29)4、三种路由协议综合比较 (30)（二）AODV协议的改进 (31)1、AODV协议路由发现中的问题 (31)2、AODV协议的改进思想 (32)六、总结与展望 (33)（一）论文总结 (33)（二）展望 (34)参考文献 (35)致谢 (36)Ad Hoc网络路由协议的比较一、引言移动Ad Hoc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，是指一组带有无线收发装置的移动节点组成的一个多跳的临时性自治系统，由于组网快速、灵活，使用方便。
Ad Hoc网络的研究现状与发展摘要：Ad Hoc网络做为一种能够临时快速自动组网的移动通信技术越来越得到专家们的重视，目前Ad Hoc网络也是无线网络研究中的一个重点和热点。
介绍了Ad Hoc网络的特点和应用以及Ad Hoc网络的研究状况。
关键词：Ad hoc网络；自组织；多跳网络；移动终端1 Ad Hoc网络的概念即移动自组网通信技术，也即无线Ad Hoc网络。
“Ad Hoc”一词来源于拉丁语，是“特别的，专门的”意思。
这里提出的“Ad Hoc 技术”就是一种特定的无线网络结构，强调多跳(Multi-hop)、自组织、无中心的概念，因此国内一般把基于Ad Hoc。
技术的网络译为“自组网”或者“多跳网络”等等。
2 Ad Hoc网络的特点与应用2.1 Ad Hoc网络与传统通信网络的比较与传统通信网络相比，Ad Hoc网络具有以下特点:（1）无中心和自组织性。
Ad Hoc网络没有绝对的控制中心，所有节点地位平等，各节点通过网络协议和分布式算法协调工作，节点可以随时加入和离开网络；（2）动态变化的网络拓扑。
Ad Hoc网络的移动节点能以任何速度和方向移动，加上无线信道的功率和干扰等因素，因而网络拓扑随时变化并难以预测；（3）移动终端的便携性和资源局限性。
移动终端虽具有轻巧便携等优点，但也存在能源受限、内存较少、CPU处理能力较低等缺点；（4）安全性差。
由于采用无线信道、分布式控制等技术，Ad Hoc网络的安全性较差，容易受到网络入侵和攻击，影响整个网络的性能。
2.2 Ad Hoc网络的应用Ad Hoc网络的无中心设施的优点是不可替代的，其应用可归纳以下几类:（1）军事应用:Ad Hoc网络具有的无基础设施特点非常适应了现代战争快速准确的要求，如美军的数字电台NTDR利用了AdHoc网络技术；（2）灾后紧急应用:在发生地震、洪水等自然灾害后，固定的通信设施可能无法运作，但又需要有效的救灾措施和技术。
AdHoc网络AdHoc网络是一个没有有线基础设施支持的移动网络。
在AdHoc网络中，所有的节点都是由移动主机构成的。
最初是应用于军事领域，是为了在战场环境下分组无线网络数据的通信。
AdHoc是一个拉丁词汇，在拉丁语中他的意思是“为了这个目的（forthispurpose）”。
Adhoc网络是一种独具特色的网络，作为一种新型的无线、多跳、无中心分布式控制网络，它无需网络基础设施，具有很强的自组织性、鲁棒性、抗毁性和容易构建的特点，其关键技术一直是研究的热点和难点。
文章主要对Adhoc网络的路由协议、服务质量、功率控制、安全问题和互联问题进行分析和探讨，最后展望了Adhoc网络的发展前景。
1、Adhoc网络特点随着移动通信技术的飞速发展和普及，人们对移动通信的需求越来越强烈，涌现出了众多的移动通信技术，Adhoc就是其中之一。
Adhoc网络是一种无线多跳网络，与传统的无线网络相比，它不依赖于任何固定的基础设施和管理中心，而是由一组自主的移动节点临时组成，通过移动节点间的相互协作和自我组织，保持网络连接和实现数据的传递，主要应用于军事战场、医疗抢险以及抗洪救灾等特殊紧急环境。
Adhoc网络组网灵活、快速，使用非常方便，但必须为Adhoc设计专门的协议和技术，因为传统固定网络和移动蜂窝网络中的技术和协议无法直接复制到Adhoc网络，这是由Adhoc网络自身特性决定的。
因此有必要对Adhoc网络的路由协议、服务质量和功率控制等关键技术进行探讨。
2、关键技术探讨2.1路由协议路由协议是Adhoc网络的重要组成部分，开发良好的路由协议是建立Adhoc网络的首要问题。
与传统网络的协议相比，Adhoc网络路由协议的开发更具挑战性，这是因为传统网络的路由方案都假设网络的拓扑结构是相对稳定的，而Adhoc网络的网络拓扑结构是不断变化的。
另外，传统网络的路由方案主要依靠大量的分布式数据库，这些数据库保存在某些网络节点和特定的管理节点中，而Adhoc网络中的节点不会长期存储路由信息，并且这些存储的路由信息也不总是可靠的。
移动Adhoc⽹络的特点及应⽤移动Ad hoc⽹络的特点及应⽤1 Ad hoc⽹络的定义Ad hoc⽹是⼀种多跳的、⽆中⼼的、⾃组织⽆线⽹络，⼜称为多跳⽹（Multi-hop Network）、⽆基础设施⽹（Infrastructure less Network）或⾃组织⽹（Self-organizing Network）。
整个⽹络没有固定的基础设施，每个节点都是移动的，并且都能以任意⽅式动态地保持与其它节点的联系。
在这种⽹络中，由于终端⽆线覆盖取值范围的有限性，两个⽆法直接进⾏通信的⽤户终端可以借助其它节点进⾏分组转发。
每⼀个节点同时是⼀个路由器，它们能完成发现以及维持到其它节点路由的功能。
Ad hoc⽹络凭借其基于IP的分组交换技术，可以提供⾼速率（现有的移动蜂窝⽹的传输速率不超过2Mbit/s，⽽Ad hoc⽹络在2～6GHz频段上可提供2～50Mbit/s的数据速率）的数据业务和多媒体业务，从⽽成为第三代全球移动通信系统的⼀个重要补充；另⼀⽅⾯，Ad hoc⽹络也可以作为Internet⽹络的⽆线延伸。
2 Ad hoc⽹络的特点Ad hoc⽹络的主要特征有以下⼏点：1)最⼩化的基础设施⽀持。
2)⾃组织和⾃管理。
既然⽹络基础结构是不具可⽤性的，这些节点必须通过⾃⼰组织和维护⽹络（要求有⾃主的分布式控制）。
节点能侦测到其它节点的存在，并和它们⼀起加⼊⽹络。
3)⼤部分甚⾄所有节点都在移动，导致⽹络拓扑动态变化。
当节点移动时，⽹络拓扑变化，新的节点加⼊，⼀些节点离开，或者是⼀些路由中断。
经常出现频繁的、临时的、突发性的⽹络连接损失。
4)⽆线链路。
既然⼤多数节点是移动的，那就意味着只能是⽆线通信⽅式。
5)节点既是⼀个主机，⼜是⼀个路由器。
⼀个节点可能想连接到超出单跳距离外的另⼀个节点，那么对每⼀个节点⽽⾔，路由功能是必需的，因为⽹络没有下部结构⽀持，节点不必是同⼀类型（可以是电话、PDA、膝上型电脑、传感器等）。
浅议美军Ad hoc网络技术的作战运用特点Ad hoc网络是一种自组网的多跳移动网络，也是一种比较特殊的无线移动通信网络，与普通移动网区别在于：一是网内节点不仅具有普通移动节点功能，而且具有报文转发能力。
二是网络节点通过分层的网络协议和分布式算法相协调，实现网络的自行组织和运行。
在近年来得到迅速发展的美军战术互联网中，Ad hoc网络技术因其特有的无需架设网络设施、可快速展开、抗毁性强、通信距离远等特点，成为其核心技术。
其作战运用特点主要有以下几个方面。
一、伴随部队同步移动，便于网络快速展开Ad hoc网络技术不需要基础设施，移动中可以实施通信和网络快速展开与组织，适应战术移动环境下作战部队对于战术通信网络快速架构的要求，因此美军充分发挥Ad hoc网络的这点优长，在其部队的各分层网络中普遍运用Ad hoc 技术进行组网。
例如美军在战术互联网中使用近期数字电台(NTDR，Near Term Digital Radio)组网时采用的就是Ad hoc网络技术，并且是其中的双频分级结构。
在这种分级结构的网络中，簇成员的功能比较简单，不需要维护复杂的路由信息。
这大大减少了网络中路由控制信息的数量，因此具有很好的可扩充性。
这样就使得整个网络结构简单扁平化，便于部队在高速机动中和随机展开中的使用。
二、配置于作战前沿，保证网络的稳定性由于Ad hoc网络技术的运用使得网络具有很强的抗毁性，美军注重将其运用于一些危险性较大的作战前沿地区来保证网络的稳定性和可靠性。
例如在美军战术互联网中，空中作战平台之间组成的通信网络称之为空中网络，是战时航空通信系统的重要组成部分，是获取战场态势信息和指挥控制信息的重要手段。
但是这些空中目标也是敌人防空和空中力量重点打击的对象，其工作环境应属于作战的前沿，需要网络具有很强的抗毁性能。
通过采用Ad hoc技术，网络节点的独立性增强，当空中网络的某一个节点被击毁后，整个网络不会发生瘫痪，大大增强了网络的抗毁性能。
Ad hoc网络的特点：
生存周期短，主要用于临时的通信需求；
Ad hoc的适用环境：
没有有线通信设施或者建立有线通信设施之后很容易遭到破坏的地方；
有线通信设施不足，需要建立一个临时的通信网络作为临时通信设施的补充，
应用场景一：
Ad hoc通信网络与军事通信需求：
Ad hoc最初是为满足军事通信需求我而研发的一种通信网络，所以ad hoc非常适合军事通信的需求，这是有ad hoc通信网络的特点和军事通信的实际特点决定的。
军事通信需要具有抗摧毁性、自组织性和极强的机动性，这些特点是民用通信中具有中心节点的通信网络所不能具备的。
而ad hoc网络则能满足这些要求，当通信网络中的某一环节被摧毁或者发生故障之后，其他节点还能通过其它方式继续工作。
而若采用集中式通信，一旦通信的中心节点被摧毁了，整个通信网络也就中断了。
在战场环境下，很难保证有稳定可靠的通信设施，因此一个通信节点自组合的通信网络是十分必要的，而ad hoc网络正好能满足这个要求，同时机动性是部队战斗力的保证，ad hoc系统正好能满足这个需要，根据部队实际的机动情况，自组合成通信网络。
应用场景二：紧急临时场合应用
当发生大的自然灾害之后，通信设施一般都会遭到破坏。
比如去年在我国四川汶川地区的8.0级特大地震，地震之后灾区通信系统遭到了毁灭性的破坏，灾区成为通信盲区，抗震救灾对通信的需求确实刻不容缓的。
而要在短时间内修复发面积的通信设施几乎是不可能的，这时候ad hoc系统这种不需要任何固定网络设施，又能够快速自组织建网的优越性就显得尤为突出。
Ad hoc系统的独立将往能力和网络的自组织能力，自修复能力非常适合这种引用场景。
应用场景三：传感器网络应用：
传感器网络一般需要在大范围内大量散布传感器，而传感器之间只能用无线通信的方式实现互联和信息交互。
而由于传感器需要大量散布，处于成本和发射功率的考虑，单个传感器的覆盖面积不可能很大，这就使得在大面积散布传感器时不适合应用具有中心节点的通信网络，而ad hoc网络则十分适合这种场景。
分布在大范围内的大量传感器构成ad hoc网络，相互之间通过多条通信实现与控制中心之间的通信。
这种应用在爆炸长残留物检测等应用方面有广阔的前景。
应用场景四：个人通信
随着个人消费电子产品之间信息互通趋势的加强，ad hoc技术在个人应用领域也得到了重视。
现在个人电子产品如笔记本电脑、手机、pda等很多都带有蓝牙这种短距离无线通信技术，通过蓝牙可以实现电子产品之间的互通，还可以实现个人和局域网之间的多条通信，蓝牙技术中的超网就是ad hoc技术应用的例子。
除此之外ad hoc还有一些其他应用场景比如：在偏远地区组成临时网络、在临时场合应用、在动态场合和分布式系统应用，比如高速公路系统中的协调和控制，工业控制等等。
Ad hoc面临的主要问题:
1、安全问题。
An hoc各个移动结点之间采用无线连接，信道完全暴露在外部环境中，很容
易受到干扰和主动侵入，或者伪造身份、拒绝服务等攻击，并且ad hoc网络采用无节点的扁平式网络结构，没有集中控制的基础设施。
这使得系统加密变得比较困难。
2、功率控制：由于ad hoc网络的移动性，网络终端大都采用电池供电，这需要对发射功率
进行控制，通过功率控制尽可能延长网络寿命，避免传输层之间的碰撞。
3、可扩展性困境
一个大规模的ad hoc网络可能包含成百上千个节点甚至更过多，在这种网络中，节点之间会相互干扰，使得节点容量下降，同时节点的吞吐量也会下降。
可扩展性给ad hoc 网络提出了严峻的挑战，目前解决这一问题的主要途径有智能天线，多用户检测技术等。
4、过高的路由成本
随着网络规模的增大，信令的成本会急剧增大，在大规模的ad hoc网络中路由成本会消耗大量的网络资源。
特点：
一、定义
二、特点1技术特点2应用特点3优点4局限性
三、跟现有通信网络的比较
四、应用场景
五、面临的问题。
