淺析移動Ad Hoc網絡特性

靳艷衛　李蒙蒙　李三國

摘 要：移動Ad Hoc網絡的特性是研究移動Ad Hoc網絡的基礎，本文著重分析了移動Ad Hoc網絡網絡拓撲動態性，網絡節點游牧性，帶寬有限、鏈路容量易變和安全防護困難的特性。

關鍵詞：移動Ad Hoc；網絡；特性

移動Ad Hoc網絡是一種沒有任何中心實體的自組織網絡，在事先設計好的各種協議的支持下，依靠節點間的相互協作；在移動、復雜多變的無線環境中自行成網，借助于多跳轉發技術來彌補無線設備的有限傳輸距離、從而拓寬網絡的覆蓋范圍，為用戶提供各種服務、傳輸各種業務的無線通信網絡[1]。其不需要依賴現有固定通信網絡基礎設施的，就能夠迅速組織展開使用的通信網絡體系，且網絡中各節點能夠動態地、隨意地、頻繁地進入和離開網絡。與傳統有線通信網絡相比呈現出網絡拓撲動態性，網絡節點游牧性，帶寬有限、鏈路容量易變和安全防護困難等特性。

1 網絡拓撲動態性

移動Ad Hoc網絡由一組無線移動節點組成，在組織網絡展開使用時，無需要依托現有固定通信網絡基礎設施，各個移動節點之間通過無線信道相互協作，就能迅速組網，實現信息和服務的共享。由于組網方式所確定，其沒有任何中心實體，在網絡展開后，各無線移動節點能夠動態的、隨意的、頻繁的進入和離開網絡，并不會影響網絡中其他移動節點的通信情況，且在移動節點進入和離開網絡時，無需要事先示警或通知，網絡的拓撲結構也隨著移動節點的進入和離開時時變化。同時，移動Ad Hoc網絡中移動節點可以根據需要實施機動，在激動過程中，移動節點既作為路由又作為主機，以保證能夠通過數據分組的發送和接收而進行無線通信，這也必然引起網絡拓撲動態變化。并且，移動Ad Hoc網絡作為一種能夠在任意通信環境下迅速展開使用的移動通信網絡，在其展開地域移動節點可能是該通信網絡的唯一組成單元，隨時間和位置而變化的移動模式，以及電波傳輸條件都有可能導致通信網絡中相鄰節點間連接的斷斷續續。在網絡展開后，受終端無線傳輸范圍的影響，兩個無法直接通信的移動節點往往會通過多個移動節點的轉發來實現，移動Ad Hoc的網絡拓撲必將隨著節點間路由選擇的變化而不斷的變化。因此，移動Ad Hoc網絡拓撲可能隨機、迅速、不可預測的變化，時時處于動態之中。

2 網絡節點游牧性

移動Ad Hoc網絡中的各移動節點能夠在一定的區域自由移動，并且能夠動態的建立和拆毀其與其他移動節點的通信聯絡。隨著保障范圍的擴展延伸和保障對象的轉移，某個移動節點或具有同一目的的一組移動節點能夠產生移動節點編隊（即移動節點群）并且一起移動，這類似于軍隊中的編隊和旅游中的旅行團隊。除受無線連接的局域性和安全限制外，移動Ad Hoc網絡中的移動節點能夠在任何時候、不受任何限制的移動，并能保證與在移動節點無線覆蓋范圍內的任意移動節點通信。并且，移動Ad Hoc網絡中的每個移動節點都具有足夠的智能連續偵聽和尋找其他臨近移動節點的能力，動態確定網絡分組的最佳傳輸路徑而把分組逐級逐跳的轉發到網絡中任何其他移動節點，避免因網絡中某個移動節點的移動、RF傳播條件變化、移動節點被毀等原因造成的網絡結構上的任何損傷。

3 帶寬有限、鏈路容量易變

與傳統的有線信道相比，無線鏈路的容量明顯較低，且無線環境容易受天候和地形等的影響，其比特誤碼率高、鏈路質量和鏈路容量起伏波動起伏較大，同時，由于多址訪問、信號衰減、噪聲環境干擾等因素的影響后，無線通信的實際吞吐量常常比最大無線傳輸速率低很多。移動Ad Hoc網絡也不例外，同時受移動節點路由選擇的影響，可能導致某一移動節點通信容量的驟然增加或減少。

4 安全防護困難

凡事都有利與弊，移動移動Ad Hoc網絡的許多特點也使其在某些層次上存在較多的安全問題，加之使用開放媒介、網絡拓撲動態變化，又缺乏固定基礎設施，使得固定網絡的防護機制無法應用到移動Ad Hoc中去，使其安全防護能力有限。由于移動Ad Hoc網絡沒有明確的保護線使得其對被動偷聽到主動干擾范圍內的許多攻擊的防護能力顯得比較脆弱，因此任何一個移動節點都不得不為直接攻擊和間接攻擊做準備[2]。同時，移動Ad Hoc網絡節點是自治的，能夠獨立的到處隨機移動，使得自己變成了比較容易被捕捉的目標，與固定網絡相比較，被捕捉的節點更難被檢測出來，這是因為移動網絡的協作特性而使得攻擊造成的損害要嚴重的多。另有，移動Ad Hoc采用分布式決策，缺乏集中式基礎設施和集中式安全證書權威機構，這些原因引起路由協議信息安全，以及全部信息安全方面的一些問題，這是因為可信賴的密鑰和安全證書分發更加困難，數量也更加少。尤其是移動網絡的規模很大時，要知道其中那個節點是安全節點實在太困難。

[參考文獻]

[]陳林星，等.移動Ad Hoc網絡.電子工業出版社.2006.4.

[2]周晶，等.Ad Hoc網絡安全.微計算機.2005.1.