无线自组织网络综述.docx

无线自组织网络综述余梓奇11(中国科学技术大学计算机科学与技术系合肥230000)摘要:无线自组织网络是一种随着无线通信技术的发展出现的新型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具有重要的军事价值和广阔的商业应用背景。论文详细介绍了无线自组织网络的路由协议、服务质量、功率控制、安全问题和互联问题进行分析和探讨并对无线自组织网络的发展前景作了展望。关键词:无线自组织网络;路由协议;综述;引言无线通信技术的迅速发展使得人们对移动通信的需求越来越强烈人们通过配有无线接口的便携式计算机或个人数字助理(PDA)来实现移动中的通信目前的移动通信往往需要有固定基础设施的支持才能实现例如全球通信系统(GSM)。但是当遇到医疗抢险、抗洪救灾以及军事战场等特殊紧急环境的时候传统的无线网络就不可用了[1]。为了能够在没有固定基础设施的地方进行通信一种被称作无线自组织网络（Adhoc网络）的技术应运而生。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网络的出现推进了人们实现在任意环境下的自由通信的进程。Adhoc网络组网灵活、快速使用非常方便但必须为其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。自组织网络已被认为是未来移动通信技术的核心组成部分之一。无线自组织网络特点Adhoc即自组网络它是仅靠移动站自身而不需要固定基站就能组成网络。这种自组网络没有基木服务集中的接人点而是一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成的临时网络(图1)。图1中显当移动站A和E通信时是经过A→BB→CC→D和最后D→E这样一连串的存储转发过程[2]。在从源结点A到目的结点E的路径中的移动站BC和D都是转发结点这些结点具有路由器的功能。Adhoc网络没有预先建好的网络固定基础设施(基站)网络一般也不和外界其他网络相连接。图1自组网络节点传送示意图无线自组织网络具有以下主要特点[3]：(1)无中心：无线自组织网络没有严格的控制中心。所有结点的地位平等即是一个对等式网络。结点可以随时加人和离开网络。仟何结点的故障不会影响整个网络的运行具有很强的抗毁性。(2)自组织：网络的布设或展开无需依赖于仟何预设的网络设施。结点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为结点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。(3)多跳路由：当结点要与其覆盖范围之外的结点进行通信时需要中间结点的多跳转发。与固定网络的多跳不同无线自组织网络中的多跳路由是由普通的网络结点完成的而不是由专用的路由设备(如路由器)完成的。(4)动态拓扑：无线自组织网络是一个动态的网络。网络结点可以随处移动也可以随时开机和关机这些都会使网络的拓扑结构随时发生变化。(5)移动终端的局限性。AdHoc网络中移动终端存在固有缺陷例如能源受限、内存较小、CPU性能较低等同时屏幕等外设较小不利于开展功能较复杂的业务。(6)安全性较差。移动网络通常比固定网络更容易受到物理安全攻击易于遭受窃听、欺骗和拒绝服务等攻击。(7)网络的可扩展性不强。动态变化的拓扑结构使得具有不同子网地址的移动终端可能同时处于一个AdHoc网络中因而子网技术所带来的可扩展性无法应用在AdHoc网络环境中。(8)多跳路由。由于节点发射功率的限制节点的覆盖范围有限。当它要与其覆盖范围之外的节点进行通信时需要中间节点的转发。AdHoc网络中的多跳路由是由普通节点协作完成的而不是由专用的路由设备完成的。无线自组织网络关键技术路由协议路由协议是无线自组织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。大量的研究表明理想的Adhoc网络路由协议必须具备以下功能[4]：1.维护网络拓扑的连接。2.及时感知网络拓扑结构的变化。3.高度的自适应性。根据路由表的维护特点无线自组织网络的路由协议大致可分为：1.表驱动路由协议。2.按需驱动路由协议。3.混合路由协议。表驱动路由协议又称先应式路由协议是指网络中的节点通过周期性的广播交换路由信息获取其他节点的路由。由于这种方式需要不断在节点之间进行路由信息的交换和更新占用了大量的网络资源而事实上有很多的路由信息并不是必须的