Ad—hoc網絡移動性管理淺析

王聰　張雷

摘要：網絡的發展日新月異，無線網絡的發展更是隨著計算機微電子技術、集成電路技術的發展成為了日常通信發展的主流通信技術。由于人們對于移動通信設備的需求量很大，越來越多的人的日常生活已經離不開無線Ad-hoc網絡。Ad-hoc網絡本身的無線連接特性從各個層次上比較容易受到外界的攻擊。這樣的網絡我們對它的安全性需要格外的關注。文章著重分析了Ad-hoc網絡的拓撲結構、節點連接等問題。

關鍵詞：計算機技術無線網絡Ad-hoc

中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（b）-0021-01

從Ad-hoc網絡的工作特點來看，該網絡屬于一種自分組、無需中央節點、基本上很少需要進行人工干預的移動無線網絡聯接形式。目前運用比較廣泛的無線網絡如：WLAN、數字蜂窩網絡。這些網絡的無線網絡設施都比較完善。Ad-hoc網絡的硬件設施卻處于初級階段，網絡的管理還不足以滿足用戶的需要。近些年，無線網絡的發展速度非常迅速，無論是個人用戶還是移動運營商都對這項技術抱有非常大的期望。

隨著這幾年來無線移動通信網絡的發展，個人用戶對于無線網絡的需求量非常大。而對于Ad-hoc網絡的移動性管理工作成為了各種工作的重中之重。

1Ad-hoc網絡拓撲結構

下面首先研究一下移動通信網絡的拓撲結構。

Ad-hoc網絡的拓撲結構分成兩種式樣，分別是平面結構及分層結構兩類。其中平面結構中各個節點的位置都是平等的，節點與節點間可以通過多條路由通信，此外業務不同，通信的路徑也不盡相同。圖1為平面拓撲結構示意圖。

分層式的拓撲結構和平面式不同。該種結構利用層次劃分對平面化的網絡結構進行解析從而很好地對網絡進行管理。下圖2為分層化的網絡拓撲結構。

Ad-hoc網絡在計算機網絡中和移動通信網絡當中占有很重要的地位。在Ad-hoc網絡中采取了分組交換的網絡數據傳輸模式，而沒有采用相對落后的電路交換網絡模式。而移動網絡的通信終端一般為個人通信終端，例如個人智能電話，筆記本電腦等便攜移動通信設備。當這樣的移動通信終端進入到網絡當中，并且從網絡的一個點移動到另外一個點的時候會使得整個網絡的拓撲結構中各個節點相互連接變化，這個變化過程是不可預測的。

Ad-hoc網絡通過一定的管理機制來發揮各節點之間的功能。但是現在的無線移動網絡出現了一些新的特點例如：終端高速移動、節點數量大。這樣一些問提將直接導致節點的管理難度加大。針對網絡管理難度加大這種情況，可采用一些方法予以改進。其中一種方法是在設計之初就對網絡節點的移動性進行足夠的關注，其中重點關注節點的移動速度，移動位置，移動角度等問題。采取該種方法對網絡節點的移動提前進行預判，可以提高網路的移動控制能力，同時提高了網絡對于節點變化的自適應改變能力。而對于規模較大的無線網絡一般采取分級控制的方法對網絡中的各個節點及移動設備進行管理和監控。一般的無線網絡他們的交換能力常取決于它的網絡拓撲結構。而影響Ad-hoc網絡交換能力的主要是網路基站的發射功率及網絡節點的位置變化。采用一定的功率控制技術可以很好的進行網絡拓撲管理，減小干擾對整個網絡通信的影響。這樣既可以減少移動設備對于網絡連接性能的影響。與此同時從而保障網絡的移動通信性能。

2Ad-hoc網絡節點位置管理

由于Ad-hoc網絡的工作特點來看，該網絡屬于一種自分組、無需中央節點。那么針對Ad-hoc網絡需要采用分布式的管理方式，對于位置的管理是非常重要的。位置管理用來管理移動通信網絡中移動設備的位置。其主要的職責是接入點位置查找及接入點位置更新。如果兩個節點需要進行連接，那么它們其中一方需要登錄服務器查詢對方的位置。而查找的過程需要占用很多網絡的資源，對于視網絡連接效率為先的網絡來說，占用過的資源是一種浪費。我們必須需求一種方式，這種方式既能減少資源浪費，又能夠很好地進行網絡位置連接。目前比較常用的技術是采取連接數據庫技術對網絡的位置管理和更新管理進行有效的管控。

位置管理指的是對位置信息進行有效地存儲，便于后期查找。位置管理中比較不愿見到的是兩種情況：（1）把任何的移動目標都存儲在所有的網絡節點當中。（2）網絡當中的所有的節點都未曾存儲位置信息。

3Ad-hoc網絡管理展望

目前比較流行的無線網絡連接方式是Ad-hoc網絡與Internet網絡及數字蜂窩網絡相匹配，使三者有機的結合起來。目前這項技術的研究已經取得了一定的成果。現在正在努力進行的就是把三種網絡更好地進行匹配兼容。最好的方式是把三者整合成一個全新的網絡連接形式。

有的研究曾經采用更大型的網絡連接形式，適當地擴大網絡連接范圍。形成大型的Ad-hoc局域網，甚至Ad-hoc廣域網。當然小型的Ad-hoc網絡的商用價值正在大規模開發。例如在企事業單位、酒店、機場等公共場所覆蓋Ad-hoc無線網絡連接。Ad-hoc網絡商用的成功勢必對無線網絡發展作出巨大的貢獻。

參考文獻

[1] 于宏毅.無線移動自組網[M].北京：人民郵電出版社，2005

[2] 潘巍.一種Ad Hoc網絡中的主動式路由設計[J].中國新通信，2008，10（19）.