无限自组网技术综述与设计

无线自组网技术综述和设计

摘要

无线自组织网络即MANET（Mobile Ad Hoc Network)是一种不同于传统无线通信网络的新型网络，具有自组织、多跳路由和动态拓扑等特点，在军事上和商业应用中有着很大的前景。无线自组织网络可以不必依托于基础设备，组网拥有了动态性。从现状看，自组织网络可被用作商业及军事，注重了网络本体的移动属性。在各个领域内，无线架构的自组织网络获取了明显进步。然而，受到自身约束，这类网络仍存有若干疑难有待于化解，例如隐暴终端、路由是否拥有最优的适应特性、系统配备的单向链路。

关键词：无线自组织网络；关键技术；应用现状

Abstract

Wireless ad hoc networks, which are different from traditional wireless communication networks, have many characteristics, such as self-organization, multi hop routing and dynamic topology, which have great prospects in military and commercial applications. Wireless ad hoc networks do not have to rely on the infrastructure, the network has a dynamic. From the current situation, the self-organizing network can be used as the commercial and military, and it has a focus on the mobile property of the network ontology. In all areas, the wireless architecture of the self-organizing network has made significant progress. However, subject to its own constraints, there are still some problems to be resolved in this kind of network, such as the hidden storm terminal, routing has the best adaptive characteristics, the system is equipped with a one-way link.

Keyword: MANET; key technology; Application status

前言

随着社会的发展和科技的进步，人们对信息的需求日益高涨，而随时随地获取所需信息的渴望更使无线网络得到飞速的发展，在过去的十年里，无线自组网已经成为移动通信技术研究的热点之一，正得到越来越广泛的应用，并将在未来的通信技术中占据重要地位。媒体接入控制技术和节能机制是当前无线自组网的研究热点，与整个无线网络的性能息息相关。相比其他情形下的网络，无线自组织网络容易变更本身的带宽，网络设有移动情形的节点且变更了自带的链路，但是，受到设备限制，网络也潜在多样的安全隐患。因此设定了更高水准的协议栈：它能吻合随机调配的控制协议，符合移动架构的分布

节点[1]；解析网络固有的构架，获取更优成效的动态拓扑；路由依循的算法增添了稳健性，便于互联路径的异构网络；跨层设有互通信息必备的新颖设计，配备了安全管控的机制。随着信息技术的不断发展，近年来移动通信技术得到了飞速发展和普及。蜂窝移动通信系统、无线局域网(IEEES02．1和HiperLAN)、蓝牙技术(Bluetooth)和家庭无线网(HomeRF)等移动通信新技术纷纷涌现并不断完善．这些无线接入技术的发展使得移动用户可以在任何时候、任何地点以任何方式来访问网络所提供的任何服务．然而目前的移动通

信大多需要有线基础设糟(如基站)的支持才能实现，为了能够在没有任何固定基站的地方进行通信，Ad hoc网络技术应运而生．Adhoc网络的起源可以追溯到1968年美国夏威夷大学建立的ALOHA网络。尽管ALOHA网络的节点是固定不动的，并且其运行的协议也仅仅是一种单跳的协议，不支持路由功能，但是该协议为以后开发分布式信道接入技术奠定了基础，而这种信道接入方案恰恰就是当前Adhoc网络所采用的技术。

1 MANET的定义及网络组成

1.1 MANET定义

无线自组织网络即MANET(Mobile Ad Hoc Network)，是一种不同于传统无线通信网络的技术。传统的无线蜂窝通信网络，需要固定的网络设备如基地站的支持，进行数据的转发和用户服务控制。而无线自组织网络不需要固定设备支持，各节点即用户终端自行组网，通信时，由其他用户节点进行数据的转发。这种网络形式突破了传统无线蜂窝网络的地理局限性，能够更加快速、便捷、高效地部署，适合于一些紧急场合的通信需要，如战场的单兵通信系统。但无线自组织网络也存在网络带宽受限、对实时性业务支持较差、安全性不高的弊端。目前，国内外有大量研究人员进行此项目研究。

无线自组织网络(mobile ad-hoc network)是一个由几十到上百个节点组成的、采用无线通信方式的、动态组网的多跳的移动性对等网络。其目的是通过动态路由和移动管理技术传输具有服务质量要求的多媒体信息流。通常节点具有持续的能量供给。

1.2 MANET网络组成

相比于簇状层次，无线自组织设有新式架构内的物理分层，这种架构根植于异构节点。网络存有若干类的节点，异构节点拥有自带的参数，这就创设了网络架设起来的多层次。分层组成筛选了如下典型：骨干的可移动网络。在其中，网内节点整合了常规节点及对应着的骨干节点，骨干节点衔接了收点，二者直接互通。无线设备延展了传输经由的路径，传输依托于更长的路径，加快了常态的速率。无线网络缩减了额外增设的供电约束，节点串联至架设的无线设备，这种构架很近似一簇网络，可调配并维护细分出来的各个子网。平面网络可分成内含的各个子网，依托于信道来串联节点，这就省掉了网关节点。组网信道有着多样的特性，网络可划分双重的本身架构。信道拥有最佳的速率，网络是同质的，借助于分簇方式，还可细分逻辑类的更多层次。自组织特有的无线网络构建于分簇的思维，网络内含多个簇，每簇都配有常见节点及对应的簇头。节点彼此的互通不可脱离网关节点，它搭设了更高层次之中的网络。骨干网拥有虚拟的特性，摆脱了规模的约束，这样在最大范畴内减低了耗费的路由开支，同步调配了现有的移动网络，针对可供应的网内服务，可选取分布特性的分层网络。分簇的网络融入了多样优势，设有反应式内在的架构，分级路由从根本上提升了算法优势。用分簇算法，网络分级增添了原有的实用优势，设定更适宜的网络算法，适当减小了耗费的总体开销。网关拥有分布式框架，路由因此可被优化。针对无线网络，便于调配内在的若干资源，簇头协调了各时段设定的节点请求，适当调配带宽且提升了实效。