淺析移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)特性

靳艷衛(wèi)　李蒙蒙　李三國

摘 要：移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的特性是研究移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，本文著重分析了移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭討B(tài)性，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點游牧性，帶寬有限、鏈路容量易變和安全防護(hù)困難的特性。

關(guān)鍵詞：移動Ad Hoc；網(wǎng)絡(luò)；特性

移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)是一種沒有任何中心實體的自組織網(wǎng)絡(luò)，在事先設(shè)計好的各種協(xié)議的支持下，依靠節(jié)點間的相互協(xié)作；在移動、復(fù)雜多變的無線環(huán)境中自行成網(wǎng)，借助于多跳轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)來彌補無線設(shè)備的有限傳輸距離、從而拓寬網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，為用戶提供各種服務(wù)、傳輸各種業(yè)務(wù)的無線通信網(wǎng)絡(luò)[1]。其不需要依賴現(xiàn)有固定通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的，就能夠迅速組織展開使用的通信網(wǎng)絡(luò)體系，且網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點能夠動態(tài)地、隨意地、頻繁地進(jìn)入和離開網(wǎng)絡(luò)。與傳統(tǒng)有線通信網(wǎng)絡(luò)相比呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭討B(tài)性，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點游牧性，帶寬有限、鏈路容量易變和安全防護(hù)困難等特性。

1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭討B(tài)性

移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)由一組無線移動節(jié)點組成，在組織網(wǎng)絡(luò)展開使用時，無需要依托現(xiàn)有固定通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，各個移動節(jié)點之間通過無線信道相互協(xié)作，就能迅速組網(wǎng)，實現(xiàn)信息和服務(wù)的共享。由于組網(wǎng)方式所確定，其沒有任何中心實體，在網(wǎng)絡(luò)展開后，各無線移動節(jié)點能夠動態(tài)的、隨意的、頻繁的進(jìn)入和離開網(wǎng)絡(luò)，并不會影響網(wǎng)絡(luò)中其他移動節(jié)點的通信情況，且在移動節(jié)點進(jìn)入和離開網(wǎng)絡(luò)時，無需要事先示警或通知，網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也隨著移動節(jié)點的進(jìn)入和離開時時變化。同時，移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中移動節(jié)點可以根據(jù)需要實施機(jī)動，在激動過程中，移動節(jié)點既作為路由又作為主機(jī)，以保證能夠通過數(shù)據(jù)分組的發(fā)送和接收而進(jìn)行無線通信，這也必然引起網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭討B(tài)變化。并且，移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)作為一種能夠在任意通信環(huán)境下迅速展開使用的移動通信網(wǎng)絡(luò)，在其展開地域移動節(jié)點可能是該通信網(wǎng)絡(luò)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(dǎo)致通信網(wǎng)絡(luò)中相鄰節(jié)點間連接的斷斷續(xù)續(xù)。在網(wǎng)絡(luò)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(jié)點往往會通過多個移動節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)來實現(xiàn)，移動Ad Hoc的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔貙㈦S著節(jié)點間路由選擇的變化而不斷的變化。因此，移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇赡茈S機(jī)、迅速、不可預(yù)測的變化，時時處于動態(tài)之中。

2 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點游牧性

移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的各移動節(jié)點能夠在一定的區(qū)域自由移動，并且能夠動態(tài)的建立和拆毀其與其他移動節(jié)點的通信聯(lián)絡(luò)。隨著保障范圍的擴(kuò)展延伸和保障對象的轉(zhuǎn)移，某個移動節(jié)點或具有同一目的的一組移動節(jié)點能夠產(chǎn)生移動節(jié)點編隊（即移動節(jié)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(tuán)隊。除受無線連接的局域性和安全限制外，移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的移動節(jié)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(jié)點無線覆蓋范圍內(nèi)的任意移動節(jié)點通信。并且，移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的每個移動節(jié)點都具有足夠的智能連續(xù)偵聽和尋找其他臨近移動節(jié)點的能力，動態(tài)確定網(wǎng)絡(luò)分組的最佳傳輸路徑而把分組逐級逐跳的轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)中任何其他移動節(jié)點，避免因網(wǎng)絡(luò)中某個移動節(jié)點的移動、RF傳播條件變化、移動節(jié)點被毀等原因造成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上的任何損傷。

3 帶寬有限、鏈路容量易變

與傳統(tǒng)的有線信道相比，無線鏈路的容量明顯較低，且無線環(huán)境容易受天候和地形等的影響，其比特誤碼率高、鏈路質(zhì)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(huán)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(wǎng)絡(luò)也不例外，同時受移動節(jié)點路由選擇的影響，可能導(dǎo)致某一移動節(jié)點通信容量的驟然增加或減少。

4 安全防護(hù)困難

凡事都有利與弊，移動移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋭討B(tài)變化，又缺乏固定基礎(chǔ)設(shè)施，使得固定網(wǎng)絡(luò)的防護(hù)機(jī)制無法應(yīng)用到移動Ad Hoc中去，使其安全防護(hù)能力有限。由于移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)沒有明確的保護(hù)線使得其對被動偷聽到主動干擾范圍內(nèi)的許多攻擊的防護(hù)能力顯得比較脆弱，因此任何一個移動節(jié)點都不得不為直接攻擊和間接攻擊做準(zhǔn)備[2]。同時，移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)節(jié)點是自治的，能夠獨立的到處隨機(jī)移動，使得自己變成了比較容易被捕捉的目標(biāo)，與固定網(wǎng)絡(luò)相比較，被捕捉的節(jié)點更難被檢測出來，這是因為移動網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作特性而使得攻擊造成的損害要嚴(yán)重的多。另有，移動Ad Hoc采用分布式?jīng)Q策，缺乏集中式基礎(chǔ)設(shè)施和集中式安全證書權(quán)威機(jī)構(gòu)，這些原因引起路由協(xié)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(fā)更加困難，數(shù)量也更加少。尤其是移動網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模很大時，要知道其中那個節(jié)點是安全節(jié)點實在太困難。

[參考文獻(xiàn)]

[]陳林星，等.移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò).電子工業(yè)出版社.2006.4.

[2]周晶，等.Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)安全.微計算機(jī).2005.1.