達(dá)小衛(wèi)+鄧曉燕

摘要：無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)具有靈活的移動(dòng)性，使其在軍事和民用領(lǐng)域廣泛的應(yīng)用。該網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性基于節(jié)點(diǎn)間的自由連接和移動(dòng)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的分類可以分為自主和受控兩種，前者是建立模型進(jìn)行評價(jià)，后者是尋找合適的算法。

關(guān)鍵詞：節(jié)點(diǎn)自主；移動(dòng)受控；移動(dòng)評價(jià)

中圖分類號：TN925 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）07-0130-01

1 無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)定義

無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上讓用戶終端可以在網(wǎng)內(nèi)隨意移動(dòng)并保持通信的一種通信網(wǎng)絡(luò)。無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)具有多跳、自治、分布式的特征。因此，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)在不具備固定基礎(chǔ)設(shè)施或者不方便利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的情形下，終端之間的可以相互進(jìn)行移動(dòng)通信。

2 無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

由于無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)兼?zhèn)渎酚善骱椭鳈C(jī)兩種功能，并且地位平等，不需要任何中心控制點(diǎn)。因此，當(dāng)通信源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)不能直接進(jìn)行通信時(shí)，報(bào)文可以通過中間節(jié)點(diǎn)同過一次或多次跳轉(zhuǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。這使得該網(wǎng)絡(luò)具有很強(qiáng)的抗毀性。這是無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)區(qū)別于其他移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)最重要的特點(diǎn)，并且，這種特點(diǎn)使之具有很強(qiáng)的修復(fù)力和抗毀能力。因此它也具有組網(wǎng)靈活性強(qiáng)、支持移動(dòng)性、易于迅速展開、系統(tǒng)整體抗毀能力強(qiáng)以及系統(tǒng)成本低的特點(diǎn)。

3 無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性

無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)性是因?yàn)樗墓?jié)點(diǎn)之間能以動(dòng)態(tài)的方式自由連接，并且不需要基站的支持。它的這種靈活的移動(dòng)特征決定了其能廣泛的應(yīng)用在一些臨時(shí)、緊急得場所。在這些場所中，往往會有情況變化很快或者網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)的地形非常復(fù)雜的限制，因此，為保證網(wǎng)絡(luò)高效、穩(wěn)定的運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)技術(shù)的研究和探討就非常具有重要性和實(shí)用性。

3.1 移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的分類

一般而言，根據(jù)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的特征，可分成兩大類：自主移動(dòng)和受控移動(dòng)。

自主移動(dòng)是節(jié)點(diǎn)的自發(fā)移動(dòng)，比如馬路上車輛的來往，商場里人們的閑逛和士兵在戰(zhàn)地追擊敵人等情況，都可以當(dāng)成是節(jié)點(diǎn)的自主移動(dòng)。根據(jù)節(jié)點(diǎn)的類型不同，其自主移動(dòng)的強(qiáng)弱也有所區(qū)別，其中，手持節(jié)點(diǎn)最弱，車載節(jié)點(diǎn)稍強(qiáng)，機(jī)載節(jié)點(diǎn)最強(qiáng)。

受控移動(dòng)是指節(jié)點(diǎn)按照其他節(jié)點(diǎn)或者外界的指令進(jìn)行移動(dòng)，節(jié)點(diǎn)具有受控移動(dòng)的能力，比如新型的無線移動(dòng)傳感器和移動(dòng)機(jī)器人等。

3.2 兩種移動(dòng)性節(jié)點(diǎn)的異同

自主移動(dòng)節(jié)點(diǎn)和受控移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的共同點(diǎn)在于：它們都是網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性的體現(xiàn)。

自主移動(dòng)節(jié)點(diǎn)和受控移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的確別也是很明顯的。首先，兩者的移動(dòng)目的不同。節(jié)點(diǎn)的自主移動(dòng)會使網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和性能處于時(shí)刻變化的狀態(tài)，造成網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定；而節(jié)點(diǎn)受控移動(dòng)的目的是改善網(wǎng)絡(luò)性能，增強(qiáng)其穩(wěn)定性。其次，兩者移動(dòng)的時(shí)機(jī)不同。節(jié)點(diǎn)的自主移動(dòng)是節(jié)點(diǎn)自發(fā)的移動(dòng)，隨時(shí)都有可能發(fā)生；而節(jié)點(diǎn)的受控移動(dòng)是受外界驅(qū)動(dòng)指令下的移動(dòng)，通常發(fā)生在需要對網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行修改和調(diào)整的情況下。

3.3 兩類節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性的研究特點(diǎn)

3.3.1 節(jié)點(diǎn)自主移動(dòng)性的研究特點(diǎn)

對節(jié)點(diǎn)的自主移動(dòng)而言，主要是考慮三個(gè)方面：時(shí)間相關(guān)性、空間相關(guān)性和地理環(huán)境相關(guān)性。因此需要建立相應(yīng)的移動(dòng)模型加以描述。移動(dòng)模型有兩種，一種是隨機(jī)移動(dòng)模型，又稱理想移動(dòng)模型；另一種為真實(shí)環(huán)境移動(dòng)模型。這兩者各有優(yōu)劣。就應(yīng)用廣泛應(yīng)用的程度而言，隨機(jī)移動(dòng)模型要略勝一籌。雖然它的分析過程沒有考慮地形的限制作用，與節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的真實(shí)情況存在差異，但隨機(jī)移動(dòng)模型的優(yōu)點(diǎn)在于其原理簡單、易實(shí)現(xiàn)，且理論分析非常方便。

就分析的準(zhǔn)確性而言，真實(shí)環(huán)境移動(dòng)模型要優(yōu)越得多。它比較好的解決了模型與實(shí)際環(huán)境存在差距這個(gè)問題，但缺點(diǎn)在于其實(shí)現(xiàn)和分析較為復(fù)雜。

評價(jià)移動(dòng)模型主要是看節(jié)點(diǎn)的自主移動(dòng)的模擬分析是否符合實(shí)際環(huán)境，在多大程度上符合實(shí)際環(huán)境。一般而言，主要的指標(biāo)有：簡單性、合理性、新穎性和擴(kuò)展性等參數(shù)。

簡單性是指是評價(jià)模型是否方便實(shí)現(xiàn)；合理性是指移動(dòng)模型中的模擬節(jié)點(diǎn)符合實(shí)際環(huán)境的程度；新穎性是指在評價(jià)模型在滿足合理性的前提下，能夠產(chǎn)生其他移動(dòng)模型所不能產(chǎn)生的移動(dòng)場景；擴(kuò)展性是指通過改變移動(dòng)模型的參數(shù)，模型能夠包容更多的移動(dòng)場景。

3.3.2 節(jié)點(diǎn)受控移動(dòng)性的研究重點(diǎn)

無線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)在部署和運(yùn)行過程中，可能會布置在不適宜或不方便的環(huán)境中，再加上人工布網(wǎng)的時(shí)間長短的干擾，受到這些因素的影響。因此，要求網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠自行組織或重建，這對提高網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)通性和覆蓋率而言，有著非常重要意義。

節(jié)點(diǎn)受控移動(dòng)的能有效地解決這個(gè)問題。節(jié)點(diǎn)受控移動(dòng)的本質(zhì)就是通過讓部分節(jié)點(diǎn)在外界指令的驅(qū)使下，按照要求改變自己的原有部署位置，從而構(gòu)造出一個(gè)符合性能要求的新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>

對節(jié)點(diǎn)受控移動(dòng)的研究重點(diǎn)在于，以最小的代價(jià)完成網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃或部署所要求的指標(biāo)。具體而言，就是找到一個(gè)功率分配方案使得所有節(jié)點(diǎn)的功率之和最小或在節(jié)點(diǎn)移動(dòng)距離之和最小的代價(jià)下，獲得網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)通性等等。這些問題的解決依賴于尋找好的算法。常用的算法有兩種：移動(dòng)部署算法和移動(dòng)拓?fù)淇刂扑惴?。這兩種算法既有相似，又有區(qū)別。兩者相同的地方在于它們都是利用受控節(jié)點(diǎn)能按指令驅(qū)動(dòng)的能力。而兩者的區(qū)別在于它們的針對對象和目的不同。

4 結(jié)語

無線Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的靈活和易構(gòu)的特征突出了體現(xiàn)了該網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性，它的移動(dòng)性根據(jù)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性可分成自主移動(dòng)和受控移動(dòng)兩大類。兩者的區(qū)別在于，自主移動(dòng)是節(jié)點(diǎn)自發(fā)的移動(dòng)，每時(shí)每刻都可能發(fā)生；而受控移動(dòng)則是節(jié)點(diǎn)受到外部指令驅(qū)動(dòng)，目的是改善網(wǎng)絡(luò)性能。兩者的研究重點(diǎn)也不同，自主移動(dòng)的研究重點(diǎn)在于建立相應(yīng)的移動(dòng)模型，評價(jià)模型主要是看對節(jié)點(diǎn)自主移動(dòng)的模擬分析是否符合實(shí)際環(huán)境；而受控移動(dòng)的研究重點(diǎn)在于尋找優(yōu)異的移動(dòng)拓?fù)渲貥?gòu)的算法。

總之，由于無線Ad hoc網(wǎng)絡(luò)優(yōu)異的移動(dòng)性，使得它在搶險(xiǎn)救災(zāi)、野外研究、戰(zhàn)場指揮等極端條件下發(fā)揮了巨大的作用，在軍事和民用領(lǐng)域越來越活躍。因此，研究和討論無線Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性，分析其給網(wǎng)絡(luò)帶來的影響，使其更好的改善和利用Ad hoc網(wǎng)絡(luò)，具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。endprint