Ad hoc技術成為無線通信新熱點
我國的路由技術發展還是非常迅速的,同時新技術也在不斷的出現,Ad hoc技術就是其中一種,并且逐步成為無線通信中的熱點。Adhoc技術研究開始于20世紀70年代。美國DARPA出于軍事需要開始研究分組無線網(PRNET:PacketRadioNetwork)在戰場環境下數據通信中的應用。
與傳統無線網絡不同的是,Ad hoc技術網絡既不需要固定的網絡結構,也沒有專用的固定的基站或路由器作為網絡的管理中心。網絡中的每個節點都具有路由器功能,能夠發現和維護到其他節點的路由,并向鄰居節點發射和轉發數據分組。由于其組網簡單靈活、成本低以及生存能力強等特點,應用范圍不斷擴大,由最先的軍用擴大到地震、火災等緊急通信場合。目前,作為B3G系統的重要特點之一,Ad hoc技術正在逐漸成為研究的熱點。文章對Adhoc技術在未來無線通信中應用可能會采取的組網方式進行了研究,分析了各種方式的優缺點。
Adhoc獨立組網
獨立組網意味著同一網絡中的各節點彼此通信,而不與任何有基礎設施的網絡相連。獨立的Adhoc網分為兩種類型:大型Adhoc獨立網絡和小型Adhoc獨立網絡。
大規模獨立Adhoc網絡
大規模的獨立Adhoc網絡包括成百上千個節點。有研究者曾建議應用大規模的Adhoc網絡形成無線城域網,甚至廣域網,替代現有的有線通信網絡。目前看來,這種想法不太切合實際的情況,缺乏潛在的商業價值,僅可以作為一種方案用來進行科學研究。因為Adhoc適用于在某些特定的場合用非常少的數據傳輸非常重要的信息,例如在戰場傳達命令和在高速公路上通知其他車輛關于交通堵塞的情況等。大規模的Ad hoc技術網絡不適合傳輸大量的信息,因為大規模的Ad hoc技術網絡會產生高風險、高成本、低效率等問題。
(1)安全問題
無線信道暴露在外部環境中,很容易被竊聽和干擾,受到主動入侵、偽造身份以及拒絕服務等攻擊。另外,無中心無組織的網絡結構也很容易受到攻擊。由于沒有任何集中控制的基礎設施,要想采用密鑰分發中心或信任證書權威機構提供密鑰和數字證書幫助結點相互認證是非常困難的。
在安全路由領域,未來研究中最重要的是跟蹤和消除行為失效節點。跟蹤和消除這些現有路由的一部分失效節點可以預防網絡隔離問題。這些問題在無線Adhoc這種沒有中心控制職能的網絡中非常重要。因為在無線Adhoc網中個體節點作為路由器,在它們的無線覆蓋范圍內轉發信息包。如果一個節點受損或失效,經過這個節點的路由就會受到威脅,這樣就需要一種機制來挽救節點失效或崩潰時的路由。無線Adhoc網絡中的節點是移動的,如果一個節點是一些失效路由的組成部分,就會導致網絡隔離:網絡的一部分不能與另一部分通信。在大規模的Ad hoc技術網中很難找到一種完善的安全機制滿足上述條件。
(2)過高的路由成本
隨著網絡規模的擴大,信令的成本會急劇增加。在IETF的路由協議草案,如AODV、DSR等被動路由協議中,源節點需要洪泛路由請求來尋找到目的節點的路由,在大規模的Adhoc網絡中,這種洪泛路由請求過程會消耗大量的網絡資源。
(3)傳輸性能的變化
除了安全和路由問題之外,Adhoc網絡在時延和吞吐量等傳輸性能方面的指標也會隨著跳數的增加而急劇下降。