谈天说地

科普“Ad hoc网络”

最近在看关于分布式的东西,其中涉及到Ad Hoc的思想,在这里和大家科普一下这个概念,可能你觉得这个概念和你研究的东西没有关系,但是我建议你了解一下,以后一定会有潜移默化的好处。

文章内容由百度百科精简而来。
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为什么需要Ad hoc

我们经常提及的移动通信网络一般都是有中心的,要基于预设的网络设施才能运行。例如,蜂窝移动通信系统要有基站的支持;无线局域网一般也工作在有AP接入点和有线骨干网的模式下。但对于有些特殊场合来说,有中心的移动网络并不能胜任。比如,战场上部队快速展开和推进,地震或水灾后的营救等。这些场合的通信不能依赖于任何预设的网络设施,而需要一种能够临时快速自动组网的移动网络。Ad hoc网络可以满足这样的要求。

Ad hoc的思想

在Ad hoc网络中,结点具有报文转发能力,结点间的通信可能要经过多个中间结点的转发,即经过多跳(MultiHop),这是Ad hoc网络与其他移动网络的最根本区别。结点通过分层的网络协议和分布式算法相互协调,实现了网络的自动组织和运行。

Ad hoc的特点

Ad hoc网络是一种特殊的无线移动网络。网络中所有结点的地位平等,无需设置任何的中心控制结点。网络中的结点不仅具有普通移动终端所需的功能,而且具有报文转发能力。与普通的移动网络和固定网络相比,它具有以下特点:

  • 无中心:Ad hoc网络没有严格的控制中心。所有结点的地位平等,即是一个对等式网络。结点可以随时加入和离开网络。任何结点的故障不会影响整个网络的运行,具有很强的抗毁性。
  • 自组织:网络的布设或展开无需依赖于任何预设的网络设施。结点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为,结点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。
  • 多跳路由:当结点要与其覆盖范围之外的结点进行通信时,需要中间结点的多跳转发。与固定网络的多跳不同,Ad hoc网络中的多跳路由是由普通的网络结点完成的,而不是由专用的路由设备(如路由器)完成的。
  • 动态拓扑:Ad hoc网络是一个动态的网络。网络结点可以随处移动,也可以随时开机和关机,这些都会使网络的拓扑结构随时发生变化。

Ad hoc应用领域

  • 军事应用:它是数字人战场通信的首选技术。Ad hoc网络技术已经成为美军战术互联网的核心技术。美军的近期数字电台和无线互联网控制器等主要通信装备都使用了Ad hoc网络技术。
  • 传感器网络:传感器网络是Ad hoc网络技术的另一大应用领域。考虑到体积和节能等因素,传感器的发射功率不可能很大。使用 Ad hoc网络实现多跳通信是非常实用的解决方法。分散在各处的传感器组成Ad hoc网络,可以实现传感器之间和与控制中心之间的通信。这在爆炸残留物检测等领域具有非常广阔的应用前景。
  • 紧急和临时场合:在发生了地震、水灾、强热带风暴或遭受其他灾难打击后,固定的通信网络设施(如有线通信网络、蜂窝移动通信网络的基站等网络设施、卫星通信地球站以及微波接力站等)可能被全部摧毁或无法正常工作,对于抢险救灾来说,这时就需要Ad hoc网络这种不依赖任何固定网络设施又能快速布设的自组织网络技术。类似地,处于边远或偏僻野外地区时,同样无法依赖固定或预设的网络设施进行通信。 Ad hoc网络技术的独立组网能力和自组织特点,是这些场合通信的最佳选择。
  • 个人通信:个人局域网(PAN,Personal Area Network)是Ad hoc网络技术的另一应用领域。不仅可用于实现PDA、手机、手提电脑等个人电子通信设备之间的通信,还可用于个人局域网之间的多跳通信。蓝牙技术中的超网(Scatternet)就是一个典型的例子。

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文字可能比较多,但字字重要,仔细阅读一遍即可,领会思想,一定受益匪浅。

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