Adhoc作為一種特殊的自組織、對等式、多跳、無線行動網路,隨著其在軍用和民用等領域的應用日益受到重視,各方面的研究不斷展開,越來越多的人也將了解到Adhoc的意義。
Adhoc(Adhocnetwork)拉丁語本意是「向這個」,英語中的含義是:forthespecificpurposeonly「為某個特定目的、臨時的、事先未準備的。」
Adhoc網絡的發展歷史:
1、早在1972年,美國DARPA啟動了分組無線網項目PRNET(PacketRadioNETwork),研究在戰場環境下利用分組無線網進行數據通信,但不能支持大型網絡環境的需要。
2、SURAN項目
1983年,啟動了高殘存性自適應網絡項目SURAN(SURvivableAdaptiveNetwork)研究如何將無線分組網技術用於支持更大規模的網絡;開發能夠適應戰場快速變化的自適應網絡協議。SURAN計劃的目標:(1)、開發出符合分組無線網絡協議的產品;(2)、開發並驗證適合上萬個結點的組網方法;(3)、開發並驗證存在複雜電子幹擾條件下可生存的分組無線網絡技術。
3、GloMo計劃1994年:DARPA啟動了全球移動信息系統GloMo(GlobleMobileInformationSystems)計劃項目,並一直研究至今。
4、WINGs項目
1996年—2000年WINGs研究項目,研究:無線自適應移動信息系統WAMIS;—多跳、移動環境下支持實時多媒體業務的高速分組無線網絡。
GloMo主要目標:如何將無線移動自組網與Internet無縫地連接起來。
5、定名
成立於1991年的IEEE802.11標準委員會採用了「Adhoc網絡」一詞來描敘這種網絡,自組織、對等式、多跳無線移動通信網絡,Adhoc網絡就此誕生。
6、Internet工作組:IETF1997年成立MANET工作組(mobileadhocnetwork)利用多跳無線網構造基於IP的移動網際網路IRTF在2003成立了ANS研究組(AdHocNetworksScalability)
移動Adhoc網絡(MANET)定義
1、由一組帶有無線通信收發裝置的移動終端節點組成
2、網絡中每個移動終端自由移動
3、網絡中所有移動終端地位相等
4、可以在任何時候、任何地點快速構建
5、不需要現有信息基礎網絡設施的支持
6、是一個多跳、臨時、無中心網絡
MANET網絡特點
(一)具有移動通信和計算機網路的特點
1、移動通信和計算機網絡相結合(1)、報文交換採用分組交換機制(2)、移動終端是配有無線收發設備的移動可攜式終端
2、移動終端兼併雙重角色(1)、作為主機要運行面向用戶的應用程式(2)、作為路由器要運行相應的路由協議
3、終端之間通過多個中間節點完成轉發
(二)網絡拓撲動態變化
1、用戶終端隨意移動
2、移動節點的開機/關機
3、無線電發送功率變化
4、無線信道間的相互幹擾
5、地形等綜合因素的影響
(三)無中心網絡的自組性
1、無控制中心
2、每個節點地位平等
3、節點隨時加入/離開網絡
4、任何節點故障不會影響整個網絡
5、具有更強魯棒性和抗毀性
(四)多跳組網方式
1、接收端和發送端可使用比兩者直接通信小的多的功率進行通信→大大節約能量的消耗
2、中間節點參與分組轉發→能有效降低對無線傳輸設備的設計難度和成本,同時擴大自組網絡覆蓋範圍
(五)有限的傳輸帶寬
1、無線信道提供的帶寬比有線信道要低得多
2、競爭共享無線信道會產生碰撞
3、信號衰弱、噪聲幹擾以及信號之間的幹擾等
(六)移動終端的自主性
1、自組網絡的移動終端之間存在某種協同工作關係
2、每個終端都將承擔為其他終端進行分組轉發的義務
(七)安全性差
1、無線鏈路使網絡容易受到鏈路層攻擊
2、節點漫遊時缺乏物理保護
3、移動性使節點之間的信任關係經常變化
(八)存在單向信道
1、無線終端發射功率的不同以及地形因素的影響
Adhoc網絡與常用無線網絡比較
一跳與多跳對比
Adhoc網絡的應用廣泛
1、軍事應用:主要應用領域。因其特有的無需架設網絡設施、快速、抗毀性強等特點,已經成為戰術網際網路的核心技術。美軍研製了大量的無線自組織網絡設備,用於單兵、車載、指揮所等不同的場合,並大量裝備部隊。
2、緊急和突發場合:在發生了地震、水災、火災災難後,能夠在這些惡劣和特殊的環境下提供通信支持。
3、偏遠野外地區:無法依賴固定或預設的網絡設施進行通信。
4、臨時場合:Adhoc網絡的快速、簡單組網能力使得它可以用於臨時場合的通信。比如會議、慶典、展覽等場合,可以免去布線和部署網絡設備的工作。
5、動態場合和分布式系統:通過無線連接遠端的設備、傳感節點和激勵器,可方便用於分布式控制,特別適合於調度和協調遠端設備的工作,自動高速公路系統(AHS)中協調和控制車輛,對工業處理過程進行遠程控制等。
6、個人區域網(PAN):用於實現PDA、手機、掌上電腦等個人電子通信設備之間的通信,並可以構建虛擬教室和討論組等嶄新的移動對等應用(MP2P)。
7、傳感器網絡:應用的另一大領域。具有非常廣闊的應用前景。
8、商業應用:組建家庭無線網絡、無線數據網絡、移動醫療監護系統和無線設備網絡,開展移動和可攜帶計算以及無所不在的通信業務等。
9、其它應用:比如它可以用來擴展現有蜂窩移動通信系統的覆蓋範圍,實現地鐵和隧道等場合的無線覆蓋,實現汽車和飛機等交通工具之間的通信,用於輔助教學和構建未來的移動無線城域網和自組織廣域網等。
10、Adhoc網絡如何接入現有的Internet也是近年研究的一個熱點。
11、大數據如何基於Adhoc網絡開發應用,仍是一個技術難點。
相信隨著技術不斷的革新,在不久的將來,Adhoc網絡會有更廣闊的前景。
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(責任編輯:孔令孜 HB001)