帶“智能”的移動自組織網(wǎng)絡

      在說到主角之前，先交代一個背景。1968年，美國建立了ALOHA網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡需要固定的基站，網(wǎng)絡中的每個節(jié)點都必須和其他所有節(jié)點直接連接才能互相通信，是一種單跳網(wǎng)絡；1973年，美國又發(fā)展建立了PR網(wǎng)絡，出現(xiàn)了真正意義上的多跳網(wǎng)絡，所謂“多跳”，就是網(wǎng)絡中的各個節(jié)點不需要直接連接，而是能夠通過中繼的方式，在兩個距離很遠而無法直接通信的節(jié)點之間傳送信息。PR網(wǎng)絡一建成，就被廣泛應用于軍事領域。在這兩個網(wǎng)絡的基礎上，國際標準化組織IEEE在開發(fā)802.11標準時提出將PR網(wǎng)絡改名為Ad Hoc網(wǎng)絡，也即今天的主角移動自組織網(wǎng)絡。

　　移動自組織網(wǎng)絡是一種移動通信和計算機網(wǎng)絡相結合的網(wǎng)絡，是移動計算機網(wǎng)絡的一種，用戶終端可以在網(wǎng)內(nèi)隨意移動而保持通信。一方面，網(wǎng)絡信息交換采用了計算機網(wǎng)絡中的分組交換，而不是電路交換；另一方面，用戶終端是可以移動的便攜式終端，如筆記本、PDA等，用戶可以隨時處于移動或者靜止狀態(tài)。移動自組織網(wǎng)絡中的每個用戶終端都兼有路由器和主機兩種功能。作為主機，終端可以運行各種面向用戶的應用程序；作為路由器，終端需要運行相應的路由協(xié)議。這種分布式控制和無中心的網(wǎng)絡結構，能夠在部分通信網(wǎng)絡遭到破壞后維持剩余的通信能力，具有很強的強壯性和抗毀性。

      作為一種分布式網(wǎng)絡，移動自組織網(wǎng)絡沒有固定的基礎設施，能夠在不利用或者不便利用現(xiàn)有網(wǎng)絡基礎設施的情況下，提供終端之間的相互通信。由于終端的發(fā)射功率和無線覆蓋范圍有限，因此距離較遠的兩個終端如果要進行通信，就必須借助于其他節(jié)點進行分組轉發(fā)，這樣節(jié)點之間構成了一種無線多跳網(wǎng)絡。

　　網(wǎng)絡中的移動終端具有路由和分組轉發(fā)功能，可以通過無線連接構成任意的網(wǎng)絡拓撲。移動自組織網(wǎng)絡既可以作為單獨的網(wǎng)絡獨立工作，也可以以末端子網(wǎng)的形式接入現(xiàn)有網(wǎng)絡，如移動網(wǎng)、有線網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)以及RFID技術相銜接。銜接的過程將有效擴展這些網(wǎng)絡的功能及有效覆蓋范圍，具有明顯的應用價值，但也帶來了新的課題，即需要研究移動自組織網(wǎng)絡與這些寬帶網(wǎng)絡的無縫切換技術，特別是與移動網(wǎng)之間的銜接，從而實現(xiàn)移動終端之間的直接通信、多跳通信、系統(tǒng)兼容、無縫切換與漫游。

　　移動自組織網(wǎng)絡的最大特點是可以自發(fā)現(xiàn)、自動配置、自組織和自愈。網(wǎng)絡節(jié)點能夠適應網(wǎng)絡的動態(tài)變化，快速檢測其他節(jié)點的存在和探測其他節(jié)點的能力集，網(wǎng)絡節(jié)點通過分布式算法來協(xié)調(diào)彼此的行為，無須人工干預和任何其他預置的網(wǎng)絡設施，可以在任何時刻任何地方快速展開并自動組網(wǎng)。

　　自組織網(wǎng)絡一般用于無線傳輸帶寬有限、移動終端有節(jié)能要求、安全性要求不高、存在單向的無線信道等環(huán)境。在當前移動通信能耗不斷提高的情況下，自組織網(wǎng)絡的很多理念有著廣泛的應用前景。

　　目前，移動自組織網(wǎng)絡在學術研究領域是一個熱點，針對其MAC層協(xié)議、路由協(xié)議、安全機制、QoS機制的研究論文層出不窮，技術正在逐步完善之中，產(chǎn)業(yè)化進程也在有序推進中，當然還需要解決合理的商業(yè)模式以及如何構建一個由需求拉動的、運營商和制造商積極參與的良性產(chǎn)業(yè)鏈條等諸多問題。