移动AdHoc网络的移动性管理技术研究

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1、移动AdHoc网络的移动性管理技术研究杨进玉1,陈西豪2（1.西安工程大学电子信息学院，陕西西安710048；2.空军工程大学电讯工程学院，陕西西安710051）摘要：在B3G/4G及未来多种无线技术并存、融合和协同的的移动通信场景中，移动AdHoc网络以其不依赖于基础设施，自组织、无中心、可重构、可独立存在的灵活性，在未来移动通信网络中，扮演重要的角色，对其移动性管理技术的研究就具有重要的理论意义和使用价值。本文在AdHoc网络位置管理，网络拓扑管理，路由管理等方面做了综合的阐述。对其中的管理

2、机制作了定性的优劣分析并对未来移动性管理技术进行了张望。关键词：AdHoc网络自组织节点分级控制路由协议1•Adhoc网络概述及其特点移动AdHoc网络（MobileAdHocNETwork,MANET），是由一组无线移动节点组成的,不需要依赖现有通信网络基础设施，所需人工干预很少，无中心实体，自组织，自适应的网络；Adhoc网络也被称为多跳的移动自组网（Self-OrganizingNetwork）网络拓扑动态变化，是一种连接驱动的数据网络.时至今日，Adhoc网络凭借其基于1P的分组交换技术

3、，在2〜6GHz频段上可提供2〜50Mbit/s的数据业务和多媒体业务，从而成为3G通信系统的一个重要补充；另一方面，Adhoc网络也可以作为Internet网络或蜂窝无线网络的无线延伸，并且显著提高了其网络性能，甚至有人称：就象IP网络改造传统电信网络一样，移动AdHoc网络技术可能对现有移动通信网络的结构和运营模式带来划时代的影响.对于有基础设施的无线网络（蜂窝移动通信网，WLAN以及WiMAX网络等）目前已具备相对成熟的移动性管理技术，而对于无基础设施的无线通信网络，诸如移动AdHoc网络

4、和无线传感器网络等，在H前还没有令人满意的移动性管理技术。无基础设施的网络大都以Adhoc网络为基础，所以对移动AdHoc网络移动性管理技术的研究尤为重要。近几年来，无线接入技术的迅速发展，移动性成了用户的迫切要求，移动性管理也成为未来通信技术发展屮的关键技术。移动性管理技术保证了在终端的移动过程中，用户通信和对业务的访问不受网络接入点变化的影响（即不受位置变化和接入技术变化的影响）。目前许多国际标准组织都在关注移动性管理技术的发展与演进：电信领域致力于3G研究的3GPP和3GPP2,因特网领域

5、的1ETF和IEEE等。这些标准组织将移动性作为网络支持的重要特性和需求之一，定义了终端在异构网络I'可移动的许多场景，提出了一些移动性管理支持方案。如TETF提出的移动TP,STP,NetLMM;3GPP提出的VIIE/0SA和UMA；TEEE提出的MIH等。它们基于不同研允领域，支持不同移动类型，技术实现与机制都有所差异，但是，均成为移动性管理技术发展过程中的典型代表技术。网络的移动性管理所涉及到的理论与技术甚多。比如模糊控制理论在移动性管理中应用于位置管理，提出了模糊控制动态指针推进策略，

6、这种策略以移动台的越区次数、指针链长度及位置管理代价作为模糊控制器的输入，以指针长度的改变量作为模糊控制器的输出，用于对指针长度进行实时、动态的调整。从而减低位置管理策略的代价，提高了移动性管理策略的效率。排队论用于位置管理方案的设计和性能的评价.移动AdHoc网络中移动终端所得到的实际带宽远远小于理论上的最大带宽，故其物理层采用跳频OFDM调制方式，来提高频谱的利用率和抗干扰性能。采用MTMO技术，利用空分复用和分集，在不增加额外功率和带宽前提下，提供高的频谱利用率。智能天线技术能够有效地提高

7、通信系统的抗干扰能力，减低系统传输的误比特率，提高链路与路由传输的可靠性。由于移动AdHoc网络是对等的网络，必须采用分布式协议。其节点的游牧特性和移动节点的对等性给移动AdHoc网络的管理提岀了新的挑战：很显然，传统的依赖于集中式实体的的移动性管理技术，（如基于HLR/VLR的位置管理，以及依靠基站与MSC的切换控制等）在移动的AdHoc网络并不适用。基于移动AdHoc网络的特殊性，其管理主要包括位置管理,拓扑管理和路由管理等。2.AdHoc网络位置管理在AdHoc网络里，由于节点之间的对等性

8、和网络拓扑的无中心性，需要与其特性相适应的分布式位置管理。位置管理用于跟踪网络屮移动节点的位置。主要包括位置更新和位置查找两大功能。节点需要建立动态位置目录来映射节点的静态标志（如移动节点的名称）和动态位置标志（如相对于网络结构的位置），当节点移动吋，需要在相应的目录服务器中更新位置信息。两个需要通信的节点首先要查询位置目录服务器來获得对方的信息。问题在于,位置更新和位置查找在实际的网络中在占用网络资源上是矛盾的。和通信中的很多对矛盾一样，各种位置管理方案必须在两者的开销Z间折屮和平衡。通常数据