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无线自组织网络综述
余梓奇1
1(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（Ad hoc网络）的技术应运而生。
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。Ad hoc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Ad hoc网络，这是由Ad hoc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
Ad hoc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→B,B→C,C→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B,C和D都是转发结点，这些结点具有路由器的功能。Ad hoc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。Ad Hoc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