论文部分内容阅读
【摘要】：在特殊环境中，应用移动AdHoc网络技术，不仅可以实现在敌后战场、野外作业、抢险救灾等特殊环境下的应用，推进自由通信的进程，合理构建AdHoc网络，可以在特殊环境中发挥重要作用。以下本文就探讨针对特殊环境中，如何运用移动AdHoc网络，并给出具体措施。
【关键字】：网络、移动Ad Hoc网络、特殊环境
引言
AdHoc网络具备带宽低、通信链路质量不好、节点能量受限的特点，在特殊环境中，能够优化设计移动Ad Hoc 网络，增强移动Ad Hoc 网络的可靠性，针对其传输控制、路由协议以及拓扑控制等多个方面，提升特殊环境下应用AdHoc网络的信用等级。以下对此做具体介绍。
1、国内外移动自组织网络研究
1.1国外移动AdHoc网络研究
1968年，美国建立了ALOHA网络，该网络需要固定的基站，网络中的每个节点都必须和其他所有节点直接连接才能互相通信，是一种单跳网络；1973年，美国又发展建立了PR网络，出现了真正意义上的多跳网络，所谓“多跳”，就是网络中的各个节点不需要直接连接，而是能够通过中继的方式，在两个距离很远而无法直接通信的节点之间传送信息。PR网络一建成，就被广泛应用于军事领域。在这两个网络的基础上，国际标准化组织IEEE在开发802.11标准时提出将PR网络改名为Ad Hoc网络，也即今天的主角——移动自组织网络。
1.2国内移动AdHoc网络研究
国内研究表明，移动Ad Hoc 网络是以任意和临时的、无线移动节点的网络拓扑结构，可以进行动态自组织网络系统，具有移动AdHoc网络无中心、自组织、无固定网络设施以及动态拓扑结构的特征，在特殊环境中发挥一定作用。移动Ad Hoc 网络作为移动计算机网络，可以是独立的网络运行，也可以是具有固定设施网络补充形式【1】。移动Ad Hoc 网络中，应该提高其网络安全问题，采用无线信道与分布式控制技术，降低系统受到主动入侵、被动窃听的几率，提高网络安全。同时具备有限的无线传输带宽，其移动AdHoc网络通信中，安全性差，无线通信数据信息容易被窃听、入侵、攻击；分布式网络，可扩展性不强，存在向无线信道组网生存时间短【2】。同时移动AdHoc网络也具备一定优势，易于展开，鲁棒性强，不依赖于基站，建网成本低。
2、抢险救灾环境运用移动Ad Hoc 网络的要求
在抢险救灾环境下，如在军事行动中，这样的环境下对AdHoc网络有许多特殊的要求，主要有以下几点，首先，应该具备较高的安全性，通信的安全性是作战双方的重要信息，对军事行动成败起决定性作用；其次，应该具备较高的可靠性，不能因为系统瘫痪就导致军事行动计划泄密，提高系统运行的稳定性，可以指挥通信系统，根据情况对军事行动随时作出调整，提升实际运用价值。
3、抢险救灾中运用移动Ad Hoc 网络的具体措施
组建基于Ad hoc技术的网络，在特殊环境通信中，Ad hoc网络都做为通信网络的末端网络，作为移动用户无线接入的基本单元，可以通过各种接入设备接入移动通信核心网。
3.1案例分析
在特殊抢险救灾环境中，如在军事数字化战场中应用AdHoc网络技术，实现数字化战场通信，满足信息战和数字化战场的需要，在单兵、车载、指挥中，可以发挥作用。针对抢险救灾环境中，保障通信指挥，应用移动AdHoc网络实现对态势感知信息、指挥控制信息以及话音业务的传播，包括上级对下级的指挥命令信息、请示、报告信息的通信传播，以及通信与战术互联网状态管理、友邻协同信息等，对于抢险、救灾发挥重要意义。
3.2构建Adhoc网络的体系结构
在特殊环境下，构建网络体系结构，由无线分组子网、无线干线网、宽带数据网组成体系结合，在Adhoc网络节点结构之中，应该具备移动终端的基本功能，应用CCD摄像机，通过光电转换完成对灾害现场监视摄像，对控制信息进行有效的传递，并利用数字光纤、卫星、微波等传输设备，实现对信号的传输【3】。
3.3构建Adhoc网络路由协议
在特殊环境下，应用按需距离向量路由协议，首先，发现路由，反向建立路由，建立正向路由，收到RREP分组节点，会对到某一个源节点的第一个RREP分组进行转发。路由查找中，可以采用询问/回答的方式，也就是当移动 Ad Hoc 网络主机S发送数据给D时，应该先由S检查到D路由是否为通路，若有通路，那么就可以按需路由去发送数据【4】。然后，在查找路由中，主机 D会发送回答给S获得路由。针对主机应道中的应答模式选择中，可以选取延迟、包投递率、路由开销对路由协议进行仿真对比， 将这几种路由协议按照层次结构、查找范围分为平面泛洪、平面受限进行说明，结合特殊环境应用的特点，找到一种适用于特殊环境条件下的路由协议；并且在路由维护以及路由表的管理中，当到达移动 Ad Hoc 网络中的某个目的节点时，若是其链路有问题，那么Ad Hoc 网络中就会通知所有与这条链路相关的活跃节点，确保通信安全性。
3.4实现移动Ad hoc网络通信
在移动 Ad Hoc 网络中，为提高网络的性能，设计高效的拓扑控制算法，在现有拓扑控制算法基础上，分析拓扑控制对移动 Ad Hoc 网络性能的影响，采用自然连通度描述网络连通性指标；基于加权的自然连通度，应用一种集中式拓扑控制算法，计算出最优值节点发射功率。还应该具备一定的报警、处理功能，实现对通信管理范围内安全预警与决策支持，实现对特殊环境中灾害现场图像、视频以及语音传播，提高特殊环境信息管理，为突发灾害救援提供可靠的信息保障，有效降低灾害损失。
结论
综上所述，在特殊环境中，应用AdHoc网络，优化设计其网络拓扑结构，Adhoc网络中每个节点都具有路由器的功能，尽可能地跨层协作、控制，提高移动 Ad Hoc 网络的性能，可以提高移动AdHoc网络的适用范围。
参考文献
[1] 秦丹阳. 移动Ad Hoc网络自适应路由算法研究 [D].哈尔滨工业大学 2011
[2] 李小青. 移动Ad Hoc网络中安全路由协议的研究 [D].西安电子科技大学 2011
[3]耿蓉. 移动Ad Hoc网络QoS关键技术的研究 [D].东北大学 2010
[4]倪旻明. 移动Ad Hoc网络中分簇组网技术的研究 [D].北京交通大学 2013
【关键字】：网络、移动Ad Hoc网络、特殊环境
引言
AdHoc网络具备带宽低、通信链路质量不好、节点能量受限的特点，在特殊环境中，能够优化设计移动Ad Hoc 网络，增强移动Ad Hoc 网络的可靠性，针对其传输控制、路由协议以及拓扑控制等多个方面，提升特殊环境下应用AdHoc网络的信用等级。以下对此做具体介绍。
1、国内外移动自组织网络研究
1.1国外移动AdHoc网络研究
1968年，美国建立了ALOHA网络，该网络需要固定的基站，网络中的每个节点都必须和其他所有节点直接连接才能互相通信，是一种单跳网络；1973年，美国又发展建立了PR网络，出现了真正意义上的多跳网络，所谓“多跳”，就是网络中的各个节点不需要直接连接，而是能够通过中继的方式，在两个距离很远而无法直接通信的节点之间传送信息。PR网络一建成，就被广泛应用于军事领域。在这两个网络的基础上，国际标准化组织IEEE在开发802.11标准时提出将PR网络改名为Ad Hoc网络，也即今天的主角——移动自组织网络。
1.2国内移动AdHoc网络研究
国内研究表明，移动Ad Hoc 网络是以任意和临时的、无线移动节点的网络拓扑结构，可以进行动态自组织网络系统，具有移动AdHoc网络无中心、自组织、无固定网络设施以及动态拓扑结构的特征，在特殊环境中发挥一定作用。移动Ad Hoc 网络作为移动计算机网络，可以是独立的网络运行，也可以是具有固定设施网络补充形式【1】。移动Ad Hoc 网络中，应该提高其网络安全问题，采用无线信道与分布式控制技术，降低系统受到主动入侵、被动窃听的几率，提高网络安全。同时具备有限的无线传输带宽，其移动AdHoc网络通信中，安全性差，无线通信数据信息容易被窃听、入侵、攻击；分布式网络，可扩展性不强，存在向无线信道组网生存时间短【2】。同时移动AdHoc网络也具备一定优势，易于展开，鲁棒性强，不依赖于基站，建网成本低。
2、抢险救灾环境运用移动Ad Hoc 网络的要求
在抢险救灾环境下，如在军事行动中，这样的环境下对AdHoc网络有许多特殊的要求，主要有以下几点，首先，应该具备较高的安全性，通信的安全性是作战双方的重要信息，对军事行动成败起决定性作用；其次，应该具备较高的可靠性，不能因为系统瘫痪就导致军事行动计划泄密，提高系统运行的稳定性，可以指挥通信系统，根据情况对军事行动随时作出调整，提升实际运用价值。
3、抢险救灾中运用移动Ad Hoc 网络的具体措施
组建基于Ad hoc技术的网络，在特殊环境通信中，Ad hoc网络都做为通信网络的末端网络，作为移动用户无线接入的基本单元，可以通过各种接入设备接入移动通信核心网。
3.1案例分析
在特殊抢险救灾环境中，如在军事数字化战场中应用AdHoc网络技术，实现数字化战场通信，满足信息战和数字化战场的需要，在单兵、车载、指挥中，可以发挥作用。针对抢险救灾环境中，保障通信指挥，应用移动AdHoc网络实现对态势感知信息、指挥控制信息以及话音业务的传播，包括上级对下级的指挥命令信息、请示、报告信息的通信传播，以及通信与战术互联网状态管理、友邻协同信息等，对于抢险、救灾发挥重要意义。
3.2构建Adhoc网络的体系结构
在特殊环境下，构建网络体系结构，由无线分组子网、无线干线网、宽带数据网组成体系结合，在Adhoc网络节点结构之中，应该具备移动终端的基本功能，应用CCD摄像机，通过光电转换完成对灾害现场监视摄像，对控制信息进行有效的传递，并利用数字光纤、卫星、微波等传输设备，实现对信号的传输【3】。
3.3构建Adhoc网络路由协议
在特殊环境下，应用按需距离向量路由协议，首先，发现路由，反向建立路由，建立正向路由，收到RREP分组节点，会对到某一个源节点的第一个RREP分组进行转发。路由查找中，可以采用询问/回答的方式，也就是当移动 Ad Hoc 网络主机S发送数据给D时，应该先由S检查到D路由是否为通路，若有通路，那么就可以按需路由去发送数据【4】。然后，在查找路由中，主机 D会发送回答给S获得路由。针对主机应道中的应答模式选择中，可以选取延迟、包投递率、路由开销对路由协议进行仿真对比， 将这几种路由协议按照层次结构、查找范围分为平面泛洪、平面受限进行说明，结合特殊环境应用的特点，找到一种适用于特殊环境条件下的路由协议；并且在路由维护以及路由表的管理中，当到达移动 Ad Hoc 网络中的某个目的节点时，若是其链路有问题，那么Ad Hoc 网络中就会通知所有与这条链路相关的活跃节点，确保通信安全性。
3.4实现移动Ad hoc网络通信
在移动 Ad Hoc 网络中，为提高网络的性能，设计高效的拓扑控制算法，在现有拓扑控制算法基础上，分析拓扑控制对移动 Ad Hoc 网络性能的影响，采用自然连通度描述网络连通性指标；基于加权的自然连通度，应用一种集中式拓扑控制算法，计算出最优值节点发射功率。还应该具备一定的报警、处理功能，实现对通信管理范围内安全预警与决策支持，实现对特殊环境中灾害现场图像、视频以及语音传播，提高特殊环境信息管理，为突发灾害救援提供可靠的信息保障，有效降低灾害损失。
结论
综上所述，在特殊环境中，应用AdHoc网络，优化设计其网络拓扑结构，Adhoc网络中每个节点都具有路由器的功能，尽可能地跨层协作、控制，提高移动 Ad Hoc 网络的性能，可以提高移动AdHoc网络的适用范围。
参考文献
[1] 秦丹阳. 移动Ad Hoc网络自适应路由算法研究 [D].哈尔滨工业大学 2011
[2] 李小青. 移动Ad Hoc网络中安全路由协议的研究 [D].西安电子科技大学 2011
[3]耿蓉. 移动Ad Hoc网络QoS关键技术的研究 [D].东北大学 2010
[4]倪旻明. 移动Ad Hoc网络中分簇组网技术的研究 [D].北京交通大学 2013