华中科技大学信息技术导论论文_Adhoc.docx

《信息技术导论》论文题目:移动Ad hoc网络关键技术与问题研究专业班级：*********学号：*********姓名：Crainax联系方式：*********移动Ad hoc网络关键技术与问题研究Crainax（华中科技大学 电子科学与技术系，武汉 430074）摘要：Ad hoc（点对点）模式：Ad-hoc模式就和以前的直连双绞线概念一样，是P2P的连接，所以也就无法与其它网络沟通了，一般无线终端设备像PMP、PSP、DMA等用的就是ad-hoc模式，该网络是一种有特殊用途的对等式网络。本文首先介绍了Ad hoc网络，以及移动Ad hoc网络关键技术，然后对Ad hoc网络的设计进行了研究，给出了Ad hoc的两种网络结构。最后对Ad hoc网络面临的安全问题进行了深入分析，并对这些问题的影响提出了安全策略，笔者最终引出对未来Ad hoc网络的格局假设。关键词：Ad hoc网络，网络结构，路由协议，移动通信引言：图1Ad-Hoc结构的无线局域网随着人们对移动通信要求的增强，蜂窝移动通信系统得到了迅速普及。但蜂窝移动通信系统是集中式控制的（有中心的），网络的运行要基于预先架设好的网络设施。这两个特点使得蜂窝移动通信系统对有些特殊场合来说并不适用。例如，战场上部队快速展开和推进、发生地震或水灾后的营救。这些场合的通信不能依赖于任何预先架设的网络设施，基于健壮性考虑也不能采取有中心的控制方式。此时，需要一种特殊的通信系统。这种通信系统的运行不能基于任何预先架设好的网络设施，要能实现临时快速自动组网，结点要能移动。Ad?hoc网络的出现满足了这些要求。大家都知道最简单的莫过于两台安装有无线网卡的计算机实施无线互联，其中一台计算机连接Internet就可以共享带宽。如下图1所示，一个基于Ad-Hoc结构的无线局域网便完成了组建。Ad hoc网络介绍Ad?hoc网络是一种有特殊用途的对等式网络。它使用无线通信技术，网络中的结点互相作为其邻居（在其直接通信范围内的结点）的路由器，通过结点转发实现结点间的通信。它又被称为多跳网络（multi-hop?network）、无固定网络设施的网络（infrastructurelessnetwork）或自组织网（self-organized?network）。图2 Ad hoc网络连接模式Ad hoc网络的特点:无中心、无组织、多跳路由、动态拓扑。移动Ad hoc网络关键技术路由技术目前在Internet中常用的内部网关路由协议主要有两种:一种是基于距离矢量的路由协议(如RIP);一种是基于链路状态的路由协议(如OSPF协议).这两类协议都是针对固定网络而设计的,它们都需要周期性地交换信息来维护网络正确的路由表或网络拓扑结构图.考虑到Ad Hoc网络带宽较窄、拓扑变化频繁等因素,Ad Hoc移动网络路由协议按照发现路由的策略可以分为两类：（1）预先路由。网络中的主机通过周期性交互路由信息得到所有其它主机的路由，大多数的传统路由采用这种机制。（2）按需路由。主机只查找和维护自己需要使用的路由，而不是到所有主机的路由。QoS提供技术为移动Ad Hoc网络提供服务质量保证的关键问题是移动Ad Hoc网络的QoS路由问题. QoS路由不仅要找到一条从源到目的的路径,而且要使这条路径满足端到端的服务质量要求,这一服务质量经常是以带宽或延迟给出的. 移动Ad Hoc网络服务质量保证比其它类型的网络更难实现,因为无线带宽要在相邻节点之间分配,网络拓扑随着节点的移动而变化.这就需要节点间的广泛协作,既要建立路由又要保护所需的资源以提供QoS.移动Ad Hoc网络的动态拓扑和动态链路容量使业务的QoS具有不稳定和不可预测性，目前对着方面的研究总体上可分为两类：一类是将QoS提供相关的资料预留等操作与路由协议捆绑进行，在业务未传送前先建立一条或多条满足其QoS要求的虚电路；另一类是将两者分开。Ad hoc网络的设计在看到Ad hoc网络优良特性的同时还应注意到设计和应用该网络面临的诸多困难。随时变化的链路特性和网络拓扑、节点的移动性、受限的链路带宽和节点能量、恶劣的无线环境和安全性都是我们必须面对的问题。因此，必须仔细考虑节点的硬件设计（小型化、智能化和节能化）和协议栈的各个层次。在物理层，要解决衰落、多径干扰、功率控制等无线通信经常遇到的问题。在数据链路层，要解决多跳共享的广播信道的有效接入问题。网络层需要特殊的路由协议来维护网络动态变化的拓扑信息。在传输层，要解决无线环境下传输层的效率问题。应用层要具有一定的自适应流量控制功能。并且还要考虑协议栈各个层次的紧密协作，以适应网络条件和应用需求的变化。此外，网络的自组织特性、无中心控制、易配置性和可编程性等特征都对协议的设计提出了新的特殊的要求。也就是说，Ad ho