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(luò),該網(wǎng)絡(luò)需要固定的基站,網(wǎng)絡(luò)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(luò);1973年,美國又發(fā)展建立了PR網(wǎng)絡(luò),出現(xiàn)了真正意義上的多跳網(wǎng)絡(luò),所謂“多跳”,就是網(wǎng)絡(luò)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(yuǎn)而無法直接通信的節(jié)點之間傳送信息。PR網(wǎng)絡(luò)一建成,就被廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。在這兩個網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織IEEE在開發(fā)802.11標(biāo)準(zhǔn)時提出將PR網(wǎng)絡(luò)改名為Ad Hoc網(wǎng)絡(luò),也即今天的主角——移動自組織網(wǎng)絡(luò)。
移動自組織網(wǎng)絡(luò)是一種移動通信和計算機網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò),是移動計算機網(wǎng)絡(luò)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(luò)信息交換采用了計算機網(wǎng)絡(luò)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?fàn)顟B(tài)。移動自組織網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用程序;作為路由器,終端需要運行相應(yīng)的路由協(xié)議。這種分布式控制和無中心的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),能夠在部分通信網(wǎng)絡(luò)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(luò),移動自組織網(wǎng)絡(luò)沒有固定的基礎(chǔ)設(shè)施,能夠在不利用或者不便利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)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(yuǎn)的兩個終端如果要進(jìn)行通信,就必須借助于其他節(jié)點進(jìn)行分組轉(zhuǎn)發(fā),這樣節(jié)點之間構(gòu)成了一種無線多跳網(wǎng)絡(luò)。
網(wǎng)絡(luò)中的移動終端具有路由和分組轉(zhuǎn)發(fā)功能,可以通過無線連接構(gòu)成任意的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)。移動自組織網(wǎng)絡(luò)既可以作為單獨的網(wǎng)絡(luò)獨立工作,也可以以末端子網(wǎng)的形式接入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò),如移動網(wǎng)、有線網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)以及RFID技術(shù)相銜接。銜接的過程將有效擴展這些網(wǎng)絡(luò)的功能及有效覆蓋范圍,具有明顯的應(yīng)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(luò)與這些寬帶網(wǎng)絡(luò)的無縫切換技術(shù),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(luò)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(luò)節(jié)點能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(yù)和任何其他預(yù)置的網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(luò)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(dāng)前移動通信能耗不斷提高的情況下,自組織網(wǎng)絡(luò)的很多理念有著廣泛的應(yīng)用前景。
目前,移動自組織網(wǎng)絡(luò)在學(xué)術(shù)研究領(lǐng)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(shù)正在逐步完善之中,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也在有序推進(jìn)中,當(dāng)然還需要解決合理的商業(yè)模式以及如何構(gòu)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。