ad+hoc网络技术及研究现状

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1、万方数据茎Em!a鏊il：ya婆nxm鳖cesi：ac：cn堡笪望堕l国囝置蠢重圈囝．．田硷哩西l藿豳琶l疆圜巳_登乳强IAnOverviewofAdhocNetworks北京邮电大学陈晋伦’周正摘要Adhoc网络是一种新颖的网络类型，它既可以作为一种独立的网络运行，也可以作为具有固定设施网络的一种补充形式。文章对Adhoc网络的特点和研究现状进行了介绍。关键词Adhoc网络自组织网络多跳路由研究现状Abstract：Adhocnetworksisakeyfactorintheevolutiono{wirelesscommunication

2、s．ThispapergivesaoverviewQfAdhocnetworks．Keywords：Adhocnetwork；self-organizednetwork；multi—hoprouting；recearchoverview．2005年第6期1引言Adhoc网络是指一组具有无线收发装置的移动节点组成的一个多跳的临时性的自组织系统，它是一种不存在固定基础通信设施的无线移动网。Adhoc网络研究的最初目的是满足战场生存的军事需求，在战场恶劣的环境下通信不可能依赖已经敷设的通信基础设施，一方面这些设施可能根本不存在，另一方面，这些设施

3、随时可能遭到破坏。在结构上Adhoc网络是由一系列可任意移动的节点组成，网络节点动态且任意分布，节点之间通过无线方式互连，每个网络节点同时具有终端和路由器的双重功能。2移动Adhoe网络的特征及协议性能评估移动Adhoc网络(MANET)是一种移动的、多跳的、自组织式的系统，与传统有线的分组交换网络相比，它具有以下一些主要特征：(1)动态的拓扑结构。网络中的节点可以任意移动，网络的拓扑结构会随着节点的移动而变化；(2)受限和时变的链路带宽。由于拓扑动态变化导致每个节点转发的非自身作为目的地的业务量随时间而变化，http：／／www．cesi

4、．ac．cn／its黪万方数据髓蟹量重重墨罾A丝里塑塑[曼塑!塑型堡翌塑!里!旦业因此，与有线网络不同，它的链路容量表现出时变特征；(3)能量受限。由于网络节点的移动特征，其中大多数节点以电池作为动力，因而，在进行系统设计时，节能就成为一个非常重要的指标；(4)物理上安全有限。移动网络比固定网络更易受到安全威胁。需要克服无线链路的安全弱点及移动拓扑所带来的新的安全隐患。以上特点使得Adhoc网络在体系结构、网络组织、协议设计等方面都与普通的蜂窝移动通信网络和固定通信网络有着显著的区别，而且这些特点都极大地增加了Adhoc网络协议设计的难度。

5、在进行Adhoc网络协议设计日寸，通常要求网络协议具有以下性质：(1)分布式运行；(2)不存在环路；(3)基于需求的工作方式。路由算法在需求或需要的基础上根据数据传输的方式进行调整，而不是在网络内部假设一个均匀的传输量。如果可以智能地做到这一点，就可以更有效地利用网络的能量和带宽资源，代价是增加了路由的转发延时；(4)预激活工作。在有的情况下，额外的等待时间使基于需要的工作方式不能接受。如果带宽和能量资源允许，34i信息技术与标准化这些情况下的预激活工作方式是必须的；(5)安全性。如果不在网络层或数据链路层增加一些安全措施，Adhoc路由协

6、议很容易受到多种形式的攻击。在没有适当安全保护的无线网络中，很容易实现监听网络传输、重新传输、对分组头进行操作和重定向路由信息等攻击；(6)“睡眠”周期操作。由于要节约能源和其他一些需要等待的状态，MANET中的节点需要停止传输或接受(即使接受需要能量)任意个时钟周期。路由协议应能够适应这样的睡眠周期而不会引起太大的不利结果。这种特性也许需要通过一个标准的接口关闭有关链路层协议；(7)单向的链路支持。许多路由算法在设计的时候都作了双向的链路假设，因此，不能在单向链路的时候正常工作，而且单向链路在无线网络中是常常遇到的。一般情况下，网络中存在

7、许多双向链路，因而单向链路的使用就成为次要的事情。然而，在一对单向链路(相反的方向)组成了两个Adhoc区域之间唯一的双向的连接的情况下，使用单向链路的能力就变得有意义了。在对Adhoc网络协议进行性能评估时，主要应考虑如下性能参量：(1)端到端的数据吞吐量和延时。数据路由性能的统计量(例如，均值、方差、分布)是很重要的。它们是路由方案有效性(路由方案完成工作的好坏)的量度，这是从使用路由的其他外部方案的观点来测量的；(2)路由获取日寸间。一种特殊形式的外部端到端的延时测量是当请求时需要建立路由所需的时间；(3)非顺序传送的百分比。一种有关

8、无连接的路由性能的外部测量对传送层(例如，优先顺序传送的TCP)具有重要意义；(4)效率。数据路由的有效性是网络协议性能的外部量度，而效率则是网络协议有效性的内部量度。为了达到一