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剖析AdHoc無線網絡架構和特點

網絡 無線技術
在此我們為大家介紹一下AdHoc無線網絡。那么我們分別從它的結構和特點分別說起。那么結構方面它可以分為兩類,特點我們可以從四方面分析。

AdHoc無線網絡的優點很多,但是,它的組件方面要求也是比較高的,在組建過程中,我們需要顧慮額因素很多。那么從它的結構和特點出發,讓我們來具體了解下相關的內容吧。

AdHoc無線網絡的結構和特點

AdHoc無線網絡具有自身的特殊性,在組建實際使用的無線工作網絡時,必須充分考慮網絡的應用規模和擴展性,以及應用的可靠程度及實時性要求,選擇合適的網絡拓撲結構。另外,由于AdHoc網絡自身結構的特殊性,設計或組建網絡時應充分考慮AdHoc無線網絡的特點,有助于我們設計出適合特定網絡結構的路由協議,最大限度地發揮整個網絡的工作性能。

1)AdHoc無線網絡結構

AdHoc無線網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,所有網絡節點地位平等。

而在分級結構的AdHoc無線網絡拓撲結構中,整個網絡是以簇為子網組成,每個簇由一個簇頭和多個簇成員組成,簇頭形成高一級網絡,高一級網絡又可分簇形成更高一級網絡。每一個簇中的簇頭和簇成員是動態變化、自動組網。分級結構根據硬件的不同配置,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,所有節點使用同一頻率;而在多頻分級結構中,若存在兩級網絡,則低級網絡通信范圍小,高級網絡通信范圍大,簇成員用一個頻率通信,簇頭節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缺點:對等式平面結構網絡結構簡單,各節點地位平等,源節點與目的節點通信時存在多條路徑,不存在網絡瓶頸,而且網絡相對比較安全,但最大的缺點是網絡規模受到限制,當網絡規模擴大時路由維護的開銷指數增長而消耗掉有限的帶寬;分級結構網絡規模不受限制,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,但由于分級網絡結構具有較高的系統吞吐量,節點定位簡單,目前AdHoc無線網絡正逐漸呈現分級化的趨勢,許多網絡路由算法都是基于分級結構網絡模式提出的。

2)AdHoc無線網絡特點

AdHoc無線網絡是一種移動通信和計算機網絡相結合的網絡,網絡中的每個節點都兼有路由器和主機兩種功能。AdHoc網絡的特點主要體現在以下4方面:

(1)動態變化的網絡拓撲結構:AdHoc網絡中沒有固定的通信設施和中央管理設備,網絡節點可以隨機地以任意速度朝任何方向移動,加上無線發射裝置發送功率的變化、環境的影響以及信號之間的互相干擾等因素,都會造成網絡拓撲結構的動態變化。

(2)有限的資源:提供給AdHoc網絡中移動主機的工作能量是有限的,而且移動主機損耗能量越多,將降低AdHoc網絡功能;另一方面,網絡本身提供帶寬有限以及信號之間的沖突和干擾,使移動主機可得到的有限的傳輸帶寬將遠遠小于理論上的最大帶寬。

(3)多跳通信:兩個網絡節點由于受到可用資源的限制,不能處在同一個覆蓋網絡內,可采用AdHoc網絡多跳通信,實現不同覆蓋網絡之間的源主機與目的主機之間的通信。

(4)較低的安全性:AdHoc網絡節點間通信通過無線信道,傳輸的信息非常容易受到監聽、重發、篡改、偽造等各種攻擊,如果路由協議一旦遭受到上述惡意攻擊,整個自組網絡將無法正常工作。這些特點對設計AdHoc網絡路由算法提出了特殊的要求,一個合理的路由算法必須考慮有限的網絡資源、動態變化的網絡拓撲結構、提高網絡吞吐量等方面的因素。

責任編輯:佟健 來源: 互聯網
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