ad hoc定義

　　Ad hoc是一種多跳的、無中心的、自組織無線網(wǎng)絡，又稱為多跳網(wǎng)（Multi-hop Network）、無基礎設施網(wǎng)（Infrastructureless Network）或自組織網(wǎng)（Self-organizing Network）。整個網(wǎng)絡沒有固定的基礎設施，每個節(jié)點都是移動的，并且都能以任意方式動態(tài)地保持與其它節(jié)點的聯(lián)系。在這種網(wǎng)絡中，由于終端無線覆蓋取值范圍的有限性，兩個無法直接進行通信的用戶終端可以借助其它節(jié)點進行分組轉(zhuǎn)發(fā)。每一個節(jié)點同時是一個路由器，它們能完成發(fā)現(xiàn)以及維持到其它節(jié)點路由的功能。

　　無線ad hoc網(wǎng)絡是由一組自主的無線節(jié)點或終端相互合作而形成的，獨立于固定的基礎設施的并且采用分布式管理的網(wǎng)絡，是一種自創(chuàng)造、自組織和自管理網(wǎng)絡。與傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡相比，無線 ad hoc網(wǎng)絡沒有基站，所有節(jié)點分布式運行 ，具有路由器的功能 ，負責發(fā)現(xiàn)和維護到其它節(jié)點的路由 ，向鄰居節(jié)點發(fā)射或轉(zhuǎn)發(fā)分組。這種網(wǎng)絡既可以單獨運行，又可以通過網(wǎng)關接入到有線骨干網(wǎng)絡（如因特網(wǎng)）。

　　adhoc無線網(wǎng)絡的歷史

　　編輯ad hoc 網(wǎng)絡的起源可以追溯到 1968 年的 aloha網(wǎng)絡和1973年darpa開始研究的分組無線電網(wǎng)絡。ieee在開發(fā) ieee802. 11標準時 ， 將分組無線電網(wǎng)絡改稱為 ad hoc網(wǎng)絡。ad hoc來源于拉丁語 ，字面上的意思是 “為特定目的或場合的” 或 “僅為這種情況的” 。當時分組無線電網(wǎng)絡已經(jīng)用于大規(guī)模的軍事和救援行動中 ， 采用新的名字 ， ieee希望 ad hoc網(wǎng)絡成為為特定目的而臨時組建并短期存在的網(wǎng)絡。需要指出的是 ， ieee802. 11標準定義的 ad hoc 網(wǎng)絡為僅由那些通過無線媒質(zhì)能夠互相進行直接通信的站點組成的網(wǎng)絡 ， 即獨立的基本服務集（ i bss） 。i bss沒有接入點 ，為單跳 ad hoc網(wǎng)絡 ，但是目前研究的ad hoc網(wǎng)絡通常是多跳的。 1997年 ietf成立了移動ad hoc網(wǎng)絡manet（mobile ad hoc net w ork ） 工作組 ， 專門負責具有數(shù)百個節(jié)點的移動 ad hoc網(wǎng)絡的路由算法的研究和開發(fā) ， 并制定相應的標準。manet工作組的工作成績斐然 ， 已經(jīng)制定了十幾個internet草案標準。

　　ad hoc特點

　　獨立性

　　Ad Hoc網(wǎng)絡相對常規(guī)通信網(wǎng)絡而言，最大的區(qū)別就是可以在任何時刻、任何地點不需要硬件基礎網(wǎng)絡設施的支持，快速構建起一個移動通信網(wǎng)絡。它的建立不依賴于現(xiàn)有的網(wǎng)絡通信設施，具有一定的獨立性。Ad Hoc網(wǎng)絡的這種特點很適合災難救助、偏遠地區(qū)通信等應用。

　　結構

　　在Ad Hoc網(wǎng)絡中，移動主機可以在網(wǎng)中隨意移動。主機的移動會導致主機之間的鏈路增加或消失，主機之間的關系不斷發(fā)生變化。在自組網(wǎng)中，主機可能同時還是路由器，因此，移動會使網(wǎng)絡拓撲結構不斷發(fā)生變化，而且變化的方式和速度都是不可預測的。對于常規(guī)網(wǎng)絡而言，網(wǎng)絡拓撲結構則相對較為穩(wěn)定。

　　通信帶寬

　　在Ad Hoc網(wǎng)絡中沒有有線基礎設施的支持，因此，主機之間的通信均通過無線傳輸來完成。由于無線信道本身的物理特性，它提供的網(wǎng)絡帶寬相對有線信道要低得多。除此以外，考慮到競爭共享無線信道產(chǎn)生的碰撞、信號衰減、噪音干擾等多種因素，移動終端可得到的實際帶寬遠遠小于理論中的最大帶寬值。

　　主機能源

　　在Ad Hoc網(wǎng)絡中，主機均是一些移動設備，如PDA、便攜計算機或掌上電腦。由于主機可能處在不停的移動狀態(tài)下，主機的能源主要由電池提供，因此Ad Hoc網(wǎng)絡有能源有限的特點。

　　分布式特性

　　在Ad Hoc網(wǎng)絡中沒有中心控制節(jié)點，主機通過分布式協(xié)議互聯(lián)。一旦網(wǎng)絡的某個或某些節(jié)點發(fā)生故障，其余的節(jié)點仍然能夠正常工作。

　　生存周期

　　Ad Hoc網(wǎng)絡主要用于臨時的通信需求，相對與有線網(wǎng)絡，它的生存時間一般比較短。

　　物理安全

　　移動網(wǎng)絡通常比固定網(wǎng)絡更容易受到物理安全攻擊，易于遭受竊聽、欺騙和拒絕服務等攻擊?，F(xiàn)有的鏈路安全技術有些已應用于無線網(wǎng)絡中來減小安全攻擊。不過Ad Hoc網(wǎng)絡的分布式特性相對于集中式的網(wǎng)絡具有一定的抗毀性。

　　adhoc無線網(wǎng)絡的結構

　　adhoc無線網(wǎng)絡的拓撲結構可分為兩種：對等式平面結構和分級結構。在對等式平面結構中，所有網(wǎng)絡節(jié)點地位平等。 　而在分級結構的adhoc無線網(wǎng)絡拓撲結構中，整個網(wǎng)絡是以簇為子網(wǎng)組成，每個簇由一個簇頭和多個簇成員組成，簇頭形成高一級網(wǎng)絡，高一級網(wǎng)絡又可分簇形成更高一級網(wǎng)絡。每一個簇中的簇頭和簇成員是動態(tài)變化、自動組網(wǎng)。分級結構根據(jù)硬件的不同配置，又可以分為單頻分級結構和多頻分級結構。單頻分級結構使用單一頻率通信，所有節(jié)點使用同一頻率;而在多頻分級結構中，若存在兩級網(wǎng)絡，則低級網(wǎng)絡通信范圍小，高級網(wǎng)絡通信范圍大，簇成員用一個頻率通信，簇頭節(jié)點用一個頻率與簇成員通信，用另一個頻率來維持與簇頭之間的通信。

　　對等式平面結構和分級結構使用時各存在優(yōu)缺點：對等式平面結構網(wǎng)絡結構簡單，各節(jié)點地位平等，源節(jié)點與目的節(jié)點通信時存在多條路徑，不存在網(wǎng)絡瓶頸，而且網(wǎng)絡相對比較安全，但最大的缺點是網(wǎng)絡規(guī)模受到限制，當網(wǎng)絡規(guī)模擴大時路由維護的開銷指數(shù)增長而消耗掉有限的帶寬;分級結構網(wǎng)絡規(guī)模不受限制，可擴充性好，而且由于分簇，路由開銷相對小一些，雖然分級結構中需要復雜的簇頭選擇算法，但由于分級網(wǎng)絡結構具有較高的系統(tǒng)吞吐量，節(jié)點定位簡單，目前adhoc無線網(wǎng)絡正逐漸呈現(xiàn)分級化的趨勢，許多網(wǎng)絡路由算法都是基于分級結構網(wǎng)絡模式提出的。

　　adhoc無線網(wǎng)絡的應用

　　與蜂窩網(wǎng)絡相比， 無線ad hoc網(wǎng)絡具有不可比擬的優(yōu)點。首先，不需要固定的基礎設施（如基站） ，無線ad hoc網(wǎng)絡可以被隨時隨地建立，可以在沒有其它通信設施，或者由于保密、 費用、 安全性等原因使一些設施不能被使用的情況下使用。 其次，ad hoc網(wǎng)絡不受固定拓撲結構的限制，具有很強的容錯性和魯棒性。 　無線ad hoc網(wǎng)絡具有廣闊的應用前景。 軍事行動和地震、 水災或偏遠地區(qū)的救援行動都是ad hoc網(wǎng)絡的傳統(tǒng)應用領域。它也可以作為無線接入網(wǎng)， 提供迅速的組網(wǎng)能力。在本地范圍內(nèi)，筆記本和掌上型電腦可以采用ad hoc的方式在會議中發(fā)布和共享信息。采用藍牙技術的個人局域網(wǎng)作為短距離的 ad hoc網(wǎng)絡極具發(fā)展前途。 傳感器網(wǎng)絡可以用于戰(zhàn)地情報搜集、 環(huán)境污染監(jiān)測、 地震和海嘯的早期預報、 生產(chǎn)車間監(jiān)控等許多領域。