Ad—hoc網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性管理淺析

王聰　張雷

摘要：網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展日新月異，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展更是隨著計(jì)算機(jī)微電子技術(shù)、集成電路技術(shù)的發(fā)展成為了日常通信發(fā)展的主流通信技術(shù)。由于人們對(duì)于移動(dòng)通信設(shè)備的需求量很大，越來(lái)越多的人的日常生活已經(jīng)離不開(kāi)無(wú)線(xiàn)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)。Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)本身的無(wú)線(xiàn)連接特性從各個(gè)層次上比較容易受到外界的攻擊。這樣的網(wǎng)絡(luò)我們對(duì)它的安全性需要格外的關(guān)注。文章著重分析了Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)連接等問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)Ad-hoc

中圖分類(lèi)號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）08（b）-0021-01

從Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的工作特點(diǎn)來(lái)看，該網(wǎng)絡(luò)屬于一種自分組、無(wú)需中央節(jié)點(diǎn)、基本上很少需要進(jìn)行人工干預(yù)的移動(dòng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接形式。目前運(yùn)用比較廣泛的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)如：WLAN、數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡(luò)。這些網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施都比較完善。Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的硬件設(shè)施卻處于初級(jí)階段，網(wǎng)絡(luò)的管理還不足以滿(mǎn)足用戶(hù)的需要。近些年，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展速度非常迅速，無(wú)論是個(gè)人用戶(hù)還是移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商都對(duì)這項(xiàng)技術(shù)抱有非常大的期望。

隨著這幾年來(lái)無(wú)線(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，個(gè)人用戶(hù)對(duì)于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的需求量非常大。而對(duì)于Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性管理工作成為了各種工作的重中之重。

1Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

下面首先研究一下移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分成兩種式樣，分別是平面結(jié)構(gòu)及分層結(jié)構(gòu)兩類(lèi)。其中平面結(jié)構(gòu)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置都是平等的，節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)間可以通過(guò)多條路由通信，此外業(yè)務(wù)不同，通信的路徑也不盡相同。圖1為平面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。

分層式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和平面式不同。該種結(jié)構(gòu)利用層次劃分對(duì)平面化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析從而很好地對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理。下圖2為分層化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中占有很重要的地位。在Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)中采取了分組交換的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸模式，而沒(méi)有采用相對(duì)落后的電路交換網(wǎng)絡(luò)模式。而移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的通信終端一般為個(gè)人通信終端，例如個(gè)人智能電話(huà)，筆記本電腦等便攜移動(dòng)通信設(shè)備。當(dāng)這樣的移動(dòng)通信終端進(jìn)入到網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，并且從網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)點(diǎn)移動(dòng)到另外一個(gè)點(diǎn)的時(shí)候會(huì)使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)相互連接變化，這個(gè)變化過(guò)程是不可預(yù)測(cè)的。

Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)通過(guò)一定的管理機(jī)制來(lái)發(fā)揮各節(jié)點(diǎn)之間的功能。但是現(xiàn)在的無(wú)線(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了一些新的特點(diǎn)例如：終端高速移動(dòng)、節(jié)點(diǎn)數(shù)量大。這樣一些問(wèn)提將直接導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)的管理難度加大。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理難度加大這種情況，可采用一些方法予以改進(jìn)。其中一種方法是在設(shè)計(jì)之初就對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性進(jìn)行足夠的關(guān)注，其中重點(diǎn)關(guān)注節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)速度，移動(dòng)位置，移動(dòng)角度等問(wèn)題。采取該種方法對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)提前進(jìn)行預(yù)判，可以提高網(wǎng)路的移動(dòng)控制能力，同時(shí)提高了網(wǎng)絡(luò)對(duì)于節(jié)點(diǎn)變化的自適應(yīng)改變能力。而對(duì)于規(guī)模較大的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)一般采取分級(jí)控制的方法對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)及移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行管理和監(jiān)控。一般的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)他們的交換能力常取決于它的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。而影響Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)交換能力的主要是網(wǎng)路基站的發(fā)射功率及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的位置變化。采用一定的功率控制技術(shù)可以很好的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔芾?，減小干擾對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信的影響。這樣既可以減少移動(dòng)設(shè)備對(duì)于網(wǎng)絡(luò)連接性能的影響。與此同時(shí)從而保障網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)通信性能。

2Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)位置管理

由于Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的工作特點(diǎn)來(lái)看，該網(wǎng)絡(luò)屬于一種自分組、無(wú)需中央節(jié)點(diǎn)。那么針對(duì)Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)需要采用分布式的管理方式，對(duì)于位置的管理是非常重要的。位置管理用來(lái)管理移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)設(shè)備的位置。其主要的職責(zé)是接入點(diǎn)位置查找及接入點(diǎn)位置更新。如果兩個(gè)節(jié)點(diǎn)需要進(jìn)行連接，那么它們其中一方需要登錄服務(wù)器查詢(xún)對(duì)方的位置。而查找的過(guò)程需要占用很多網(wǎng)絡(luò)的資源，對(duì)于視網(wǎng)絡(luò)連接效率為先的網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，占用過(guò)的資源是一種浪費(fèi)。我們必須需求一種方式，這種方式既能減少資源浪費(fèi)，又能夠很好地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)位置連接。目前比較常用的技術(shù)是采取連接數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的位置管理和更新管理進(jìn)行有效的管控。

位置管理指的是對(duì)位置信息進(jìn)行有效地存儲(chǔ)，便于后期查找。位置管理中比較不愿見(jiàn)到的是兩種情況：（1）把任何的移動(dòng)目標(biāo)都存儲(chǔ)在所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)當(dāng)中。（2）網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的所有的節(jié)點(diǎn)都未曾存儲(chǔ)位置信息。

3Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)管理展望

目前比較流行的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接方式是Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)絡(luò)及數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡(luò)相匹配，使三者有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。目前這項(xiàng)技術(shù)的研究已經(jīng)取得了一定的成果?，F(xiàn)在正在努力進(jìn)行的就是把三種網(wǎng)絡(luò)更好地進(jìn)行匹配兼容。最好的方式是把三者整合成一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò)連接形式。

有的研究曾經(jīng)采用更大型的網(wǎng)絡(luò)連接形式，適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)大網(wǎng)絡(luò)連接范圍。形成大型的Ad-hoc局域網(wǎng)，甚至Ad-hoc廣域網(wǎng)。當(dāng)然小型的Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的商用價(jià)值正在大規(guī)模開(kāi)發(fā)。例如在企事業(yè)單位、酒店、機(jī)場(chǎng)等公共場(chǎng)所覆蓋Ad-hoc無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接。Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)商用的成功勢(shì)必對(duì)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展作出巨大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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