分簇式演算法

『貳』 什麼是ad hoc 計算方法

http://ke..com/view/28428.htm
Ad hoc Ad hoc網路
摘要：本文首先介紹了Ad hoc網路的特點和應用領域。然後對Ad hoc網路的體系結構進行了研究，給出了結點和網路的幾種組織結構。最後對Ad hoc網路面臨的特殊問題進行了深入分析，並對這些問題的影響及引發的研究方向進行了討論。
關鍵詞 Ad hoc網路 自組織 多跳 體系結構
1 引言
我們經常提及的移動通信網路一般都是有中心的，要基於預設的網路設施才能運行。例如，蜂窩移動通信系統要有基站的支持；無線區域網一般也工作在有AP接入點和有線骨幹網的模式下。但對於有些特殊場合來說，有中心的移動網路並不能勝任。比如，戰場上部隊快速展開和推進，地震或水災後的營救等。這些場合的通信不能依賴於任何預設的網路設施，而需要一種能夠臨時快速自動組網的移動網路。Ad hoc網路可以滿足這樣的要求。
Ad hoc網路的前身是分組無線網（Packet Radio Network）。對分組無線網的研究源於軍事通信的需要，並已經持續了近20年。早在1972年，美國DARPA（Defense Advanced Research Project Agency）就啟動了分組無線網（PRNET,Packet Radio NETwork）項目，研究分組無線網在戰場環境下數據通信中的應用。項目完成之後，DAPRA又在1993年啟動了高殘存性自適應網路（SURAN,SURvivable Adaptive Network）項目。研究如何將prnet的成果加以擴展，以支持更大規模的網路，還要開發能夠適應戰場快速變化環境下的自適應網路協議。1994年，DARPA又啟動了全球移動信息系統（GloMo,Globle Mobile Information Systems）項目。在分組無線網已有成果的基礎上對能夠滿足軍事應用需要的、可快速展開、高抗毀性的移動信息系統進行全面深入的研究，並一直持續至今。1991年成立的IEEE802.11標准委員會採用了「Ad hoc網路」一詞來描述這種特殊的對等式無線移動網路。
在Ad hoc網路中，結點具有報文轉發能力，結點間的通信可能要經過多個中間結點的轉發，即經過多跳（MultiHop），這是Ad hoc網路與其他移動網路的最根本區別。結點通過分層的網路協議和分布式演算法相互協調，實現了網路的自動組織和運行。因此它也被稱為多跳無線網（MultiHop Wireless Network）、自組織網路（SelfOrganized Network）或無固定設施的網路（Infrastructureless Network）。
2 Ad hoc網路的特點和應用
2.1 Ad hoc網路的特點
Ad hoc網路是一種特殊的無線移動網路。網路中所有結點的地位平等，無需設置任何的中心控制結點。網路中的結點不僅具有普通移動終端所需的功能，而且具有報文轉發能力。與普通的移動網路和固定網路相比，它具有以下特點：
1.無中心：Ad hoc網路沒有嚴格的控制中心。所有結點的地位平等，即是一個對等式網路。結點可以隨時加入和離開網路。任何結點的故障不會影響整個網路的運行，具有很強的抗毀性。
2.自組織：網路的布設或展開無需依賴於任何預設的網路設施。結點通過分層協議和分布式演算法協調各自的行為，結點開機後就可以快速、自動地組成一個獨立的網路。
3.多跳路由：當結點要與其覆蓋范圍之外的結點進行通信時，需要中間結點的多跳轉發。與固定網路的多跳不同，Ad hoc網路中的多跳路由是由普通的網路結點完成的，而不是由專用的路由設備（如路由器）完成的。
4.動態拓撲：Ad hoc網路是一個動態的網路。網路結點可以隨處移動，也可以隨時開機和關機，這些都會使網路的拓撲結構隨時發生變化。
這些特點使得Ad hoc網路在體系結構、網路組織、協議設計等方面都與普通的蜂窩移動通信網路和固定通信網路有著顯著的區別。
2.2 Ad hoc網路的應用領域
由於Ad hoc網路的特殊性，它的應用領域與普通的通信網路有著顯著的區別。它適合被用於無法或不便預先鋪設網路設施的場合、需快速自動組網的場合等。針對Ad hoc網路的研究是因國事應用而發起的。因此，軍事應用仍是Ad hoc網路的主要應用領域，但是民用方面，Ad hoc網路也有非常廣泛的應用前景。它的應用場合主要有以下幾類：
2 Ad hoc網路
1.軍事應用：軍事應用是Ad hoc網路技術的主要應用領域。因其特有的無需架設網路設施、可快速展開、抗毀性強等特點，它是數字人戰場通信的首選技術。Ad hoc網路技術已經成為美軍戰術互聯網的核心技術。美軍的近期數字電台和無線互聯網控制器等主要通信裝備都使用了Ad hoc網路技術。
2.感測器網路：感測器網路是Ad hoc網路技術的另一大應用領域。對於很多應用場合來說感測器網路只能使用無線通信技術。而考慮到體積和節能等因素，感測器的發射功率不可能很大。使用Ad hoc網路實現多跳通信是非常實用的解決方法。分散在各處的感測器組成Ad hoc網路，可以實現感測器之間和與控制中心之間的通信。這在爆炸殘留物檢測等領域具有非常廣闊的應用前景。
3.緊急和臨時場合：在發生了地震、水災、強熱帶風暴或遭受其他災難打擊後，固定的通信網路設施（如有線通信網路、蜂窩移動通信網路的基站等網路設施、衛星通信地球站以及微波接力站等）可能被全部摧毀或無法正常工作，對於搶險救災來說，這時就需要Ad hoc網路這種不依賴任何固定網路設施又能快速布設的自組織網路技術。類似地，處於邊遠或偏僻野外地區時，同樣無法依賴固定或預設的網路設施進行通信。Ad hoc網路技術的獨立組網能力和自組織特點，是這些場合通信的最佳選擇。
4.個人通信：個人區域網（PAN,Personal Area Network）是Ad hoc網路技術的另一應用領域。不僅可用於實現PDA、手機、手提電腦等個人電子通信設備之間的通信，還可用於個人區域網之間的多跳通信。藍牙技術中的超網（Scatternet）就是一個典型的例子。
5.與移動通信系統的結合：Ad hoc網路還可以與蜂窩移動通信系統相結合，利用移動台的多跳轉發能力擴大蜂窩移動通信系統的覆蓋范圍、均衡相鄰小區的業務、提高小區邊緣的數據速率等。
在實際應用中，Ad hoc網路除了可以單獨組網實現局部的通信外，它帶可以作為末端子網通過接入點接入其他的固定或移動通信網路，與Ad hoc網路以外的主機進行通信。因此，Ad hoc網路也可以作為各種通信網路的無線接入手段之一。
3 Ad hoc網路的體系結構
3.1 結點結構
Ad hoc網路中的結點不僅要具備普通移動終端的功能，還要具有服文轉發能力，即要具備路由器的功能。因此，就完成的功能而言可以將結點分為主機、路由器和電台三部分。其中主機部分完成普通移動終端的功能，包括人機介面、數據處理等應用軟體。而路由器部分主要負責維護網路的拓撲結構和路由信息，完成報文的轉發功能。電台部分為信息傳輸提供無線信道支持。從物理結構上分，結構可以被分為以下幾類：單機機單電台、單主機多電台、多主機單電台和多主機多電台。手持機一般採用的單主機單電台的簡單結構。作為復雜的車載台，一個結點可能包括通信車內的多個主機。多電台不僅可以用來構建疊加的網路，還可用作網關結點來互聯多個Ad hoc網路。
3.2 網路結構
Ad hoc網路一般有兩種結構：平面結構和分級結構。
在平面結構中，所有結點的地位平等，所以又可以稱為對等式結構。
分級結構中，網路被刈分為簇。每個簇由一個簇頭和多個簇成員組成。這些簇頭形成了高一級的網路。在高一級網路中，又可以分簇，再次形成更高一級的網路，直至最高級。在分級結構中，簇頭結點負責簇間數據的轉發。簇頭可以預先指定，也可以由結點使用演算法自動選舉產生。
分級結構的網路又可以被分為單頻分級和多頻分級兩種。單頻率分級網路中，所有結點使用同一個頻率通信。為了實現簇頭之間的通信，要有網關結點（同時屬於兩個簇的結點）的支持。而在多頻率分組網路中，不同級採用不同的通信頻率。低級結點的通信范圍較小，而高級結點要覆蓋較大的范圍。高級的結點同時處於多個級中，有多個頻率，用不同的頻率實現不同級的通信。在兩級網路中，簇頭結點有兩個頻率。頻率1用於簇頭與簇成員的通信。而頻率2用於簇頭之間的通信。分級網路的每個結點都可以成為簇頭，所以需要適當的簇頭選舉演算法，演算法要能根據網路拓撲的變化重新分簇。
平面結構的網路比較簡單，網路中所有結點是完全對等的，原則上不存在瓶頸，所以比較健壯。它的缺點是可擴充性差：每一個結點都需要知道到達其他所有結點的路由。維護這些動態變化的路由信息需要大量的控制消息。在分級結構的網路中，簇成員的功能比較簡單，不需要維護復雜的路由信息。這大大減少了網路中路由控制信息的數量，因此具有很好的可擴充性。由於簇頭結點可以隨時選舉產生，分級結構也具有很強的抗毀性。分級結構的缺點是，維護分級結構需要結點執行簇頭選舉演算法，簇頭結點可能會成為網路的瓶頸。
因此，當網路的規模較小時，可以採用簡單的平面式結構；而當網路的規模增大時，應用分級結構。美軍在其戰術互聯網中使用近期數字電台（NTDR，Near Term Digital Radio）組網時採用的就是雙頻分級結構。
[編輯本段]Ad Hoc類問題
個性化問題，就是那些不能用一種已經被充分研究的演算法來解決的問題。每個個性化問題都是不同的；沒有具體的或者一般的演算法能夠解決這類問題。
當然，這使得問題個個有趣，而後讓每個人面對一個新的挑戰。解決此問題可能需要一種新的數據結構或者一套不尋常的循環或條件的組合。有時候，這些問題所需要的解決方案是十分罕見的，或至少很少遇到的。
個性化問題通常需要認真審題，有時候做題者會因要將題目中的細枝末節仔細聯系起來而放棄此題。
個性化問題仍然需要合理的優化和某種程度上的分析，例如避免使用五層嵌套的循環。
[編輯本段]Ad Hoc網路中的關鍵技術
1. 信道接入技術:Ad Hoc網路的無線信道是多跳共享的多點信道，所以不同於普通網路的共享廣播信道、點對點無線信道和蜂窩移動通信系統中由基站控制的無線信道。該技術控制節點如何接入無線信道。信道接入技術主要是解決隱藏終端和暴露終端問題，影響比較大的有MACA協議，控制信道和數據信道分裂的雙信道方案和基於定向天線的MAC協議，以及一些改進的MAC協議。
2. 網路體系結構:網路主要是為數據業務設計的，沒有對體系結構做過多考慮，但是當Ad Hoc網路需要提供多種業務並支持一定的QoS時，應當考慮選擇最為合適的體系結構，並需要對原有協議棧重新進行設計。
3. 路由協議:Ad Hoc路由面臨的主要挑戰是傳統的保存在結點中的分布式路由資料庫如何適應網路拓撲的動態變化。Ad Hoc網路中多跳路由是由普通節點協作完成的，而不是由專用的路由設備完成的。因此，必須設計專用的、高效的無線多跳路由協議。目前，一般普遍得到認可的代表性成果有DSDV、WRP、AODV、DSR、TORA和ZRP等。至今，路由協議的研究仍然是Ad Hoc網路成果最集中的部分。
4. QoS保證:Ad Hoc網路出現初期主要用於傳輸少量的數據信息。隨著應用的不斷擴展，需要在Ad Hoc網路中傳輸多媒體信息。多媒體信息對時延和抖動等都提出了很高要求，即需要提供一定的QoS保證。Ad Hoc網路中的QoS保證是系統性問題，不同層都要提供相應的機制。
5. 多播/組播協議:由於Ad Hoc網路的特殊性，廣播和多播問題變得非常復雜，它們需要鏈路層和網路層的支持。目前這個問題的研究己經取得了階段性進展。
6. 安全性問題:由於Ad Hoc網路的特點之一就是安全性較差，易受竊聽和攻擊，因此需要研究適用於Ad Hoc網路的安全體系結構和安全技術。
7. 網路管理:Ad Hoc網路管理涉及面較廣，包括移動性管理、地址管理和服務管理等，需要相應的機制來解決節點定位和地址自動配置等問題。
8. 節能控制：可以採用自動功率控制機制來調整移動節點的功率，以便在傳輸范圍和干擾之間進行折衷；還可以通過智能休眠機制，採用功率意識路由和使用功耗很小的硬體來減少節點的能量消耗。

『叄』 無線感測器網路中的LEACH和LEACH-C有什麼具體區別

LEACH基本思想是通過隨機循環地選擇簇頭節點 ,從而將整個網路的能量負載平均分配到每個感測器節點中 ,達到降低網路能源消耗、 提高網路整體生存時間的目的。
簡單來說，LEACH-C是LEACH的後期版本，對分簇的演算法進行了一定的改進，不再是原先的隨機選擇簇頭節點的方式。LEACH-C協議是一種集中式的分簇路由協議，在LEACH-C協議每個周期的開始階段， 所有節點把自己的位置信息和剩餘能量值發往基站。 基站在收到這些信息後，首先計算所有節點的平均能量值，把能量不低於平均能量值的節點作為候選節點。 這種方式能夠減少選舉簇頭時因通信而消耗的能量， 從而有更多的剩餘能量用於傳輸數據。

『肆』 opnet是否包含分簇演算法

這個真沒有，比如分簇的leach，opnet沒有相應的模型

『伍』 WLAN屬於自組織網路嗎

無線自組織網路的核心特徵
（1）無中心化和節點之間的對等性。Adhoc網路是一個對等性網路，網路中所有結點的地位平等，無需設置任何的中心控制結點（Infrastructureless，不依賴於固定的網路設施）。網路節點既是終端，也是路由器，當某個節點要與其覆蓋范圍之外的節點進行通信時，需要中間節點（普通節點）的多跳轉發（Multi-hopDistributed）。
（2）自發現（Self-Discovering）、自動配置（Self-Configuring）、自組織（Self-Organizing）、自愈（Self-Healing）。Adhoc網路節點能夠適應網路的動態變化，快速檢測其它節點的存在和探測其他節點的能力集，網路節點通過分布式演算法來協調彼此的行為，無需人工干預和任何其它預置的網路設施，可以在任何時刻任何地方快速展開並自動組網。由於網路的分布式特徵、節點的冗餘性和不存在單點故障點，任何結點的故障不會影響整個網路的運行，具有很強的抗毀性和健壯性。
結合無線通信的應用場景無線自組織網路具有的特性
（1）無線傳輸帶寬有限。Adhoc網路採用無線傳輸技術作為底層通信手段，由於無線信道本身的物理特性，它所能提供的網路帶寬相對有線信道要低得多，節點間通信協議的設計必須考慮通信代價。因此路由協議設計時，減少消息數量和帶寬需求成為重要的考慮因素。使得Adhoc網路很難採用目前IP網路中的現有路由協議進行定址。
（2）移動終端有節能要求。由於移動終端的電量有限，節點處於待機狀態有利於減少電量消耗，因此，節點通信協議設計時要盡量減少節點激活時間、較少節點的計算量（減少CPU能量消耗）。
（3）安全性較差。由於採用無線信道、有限電源、分布式控制等技術，Adhoc網路更加容易受到被動竊聽、主動入侵、拒絕服務、剝奪「睡眠」等網路攻擊。信道加密、抗干擾、用戶認證和其它安全措施都需要特別考慮。
（4）存在單向的無線信道。由於地形環境或發射功率等因素的影響，網路中可能存在單向無線信道，增加了節點間通信協議的設計難度。
Adhoc網路的上述特點使得Adhoc網路在體系結構、網路組織、協議設計等方面都與普通通信網路和固定通信網路有著顯著的區別。

研究熱點
3.1MAC協議的研究在Adhoc網路中，多個網路節點共享同一無線信道，由於各節點發送分組的隨機性，為了減少碰撞，必須由MAC層協議來建立共享信道的訪問機制。高效的MAC層協議是Adhoc網路的一個研究熱點，目前最常見的MAC層協議是載波監聽多路接入（CSMA）和多種其他機制，如IEEE802.11中所採用的基於RTS（RequesttoSend），CTS（CleartoSend），ACK（AC-Knowledgement）的協議等。
3.2路由協議的研究由於Adhoc網路具有節點節電、減少帶寬消耗、拓撲快速變化、適應單向信道環境等多方面的要求，使得現有的IP路由協議，如RIP（選路信息協議）和OSPF（開放最短路徑優先協議）等不能滿足要求，Adhoc網路路由協議的設計具有很大難度。IETF的MANET工作組重點研究無線Adhoc中的路由協議。主要有如下幾種草案：
（1）AODV（）Adhoc網路的距離矢量路由演算法。
（2）TORA（）臨時順序路由演算法。
（3）DSR（DynamicSourceRouting）動態源路由協議。
（4）OLSR（）優化的鏈路狀態路由協議。
（5）TBRPF（）基於拓撲廣播的反向路徑轉發。
（6）FSR（FisheyeStateRoutingProtocol）魚眼狀態路由協議。
（7）IERP（theInterzoneRoutingProtocol）區域間路由協議。
（8）IARP（theIntrazoneRoutingProtocol）區域內路由協議。
（9）DSDV（）目標序列距離路由矢量演算法。
目前，IETF正在研究Adhoc網路中的組播協議，上述一些協議經過擴展可以支持組播，主要有AM-Route，MAODV，ODMRP，CAMP，FGMP，NSMP等。與路由協議研究密切相關的一個研究熱點就是分簇演算法的研究，在分級分頻網路結構中，如何自動選舉確定簇頭，如何確定每個簇的范圍需要高效的演算法支持。
3.3網路安全保障機制的研究Adhoc網路的特殊結構（開放的網路結構、共享的無線資源、嚴格的資源限制和高度動態的網路拓撲）決定了它只能提供較差的安全性能，極易受到主動和被動的攻擊。早期的Adhoc是假設應用在一個友好且合作的環境中，現在這種假設已經不成立了，Adhoc要應用於一個潛在的敵對環境中，並為移動節點間提供受保護的通信，安全問題已經成為倍受關注的焦點。Adhoc網路的安全威脅主要有被動竊聽（無線鏈路使Adhoc網路容易受到鏈路層的攻擊）、拒絕服務攻擊、禁止「睡眠」攻擊（快速消耗節點電能）、數據篡改和重發、偽造身份取得信任引入「黑洞」等。
針對這些安全威脅，傳統網路的安全解決方案不能適應Adhoc網路的特定環境，不能直接用於Adhoc網路。目前，關於Adhoc網路的安全性研究主要集中在無中心環境下節點間信任關系的建立與維護機制、安全選路機制等。
3.4與現有網路融合模式的研究
在Adhoc網路發展過程中，Adhoc網路主要是作為一個獨立的網路存在的，但隨著Adhoc網路技術的逐步成熟和應用范圍的擴大，要求Ad hoc網路能夠與有線網路互通甚至接入互聯網，這將成為Ad hoc發展不可避免的趨勢。在這種情況下，未來的Ad hoc網路要與IP網路互通、要與3G，4G，UWB等無線網路融合、要與RFID技術相銜接，這就帶來了很多難題。
（1）由於Adhoc網路所採用的路由協議不同於IP路由協議，兩類網路的互聯互通存在一定的難度。此時需要布置接入網關（AP，AccessPoint），AP是一台同時擁有有線介面和無線介面的特殊主機，通過AP的轉發和路由可以使有線網路和Adhoc網路互通。Ad hoc網路可以通過一個或多個AP連接到不同地域的有線網路。IETF的MANet工作組提出了一種利用移動IP和Ad hoc路由相結合的方法，通過外部代理和家鄉代理實現和有線網路互通。這種方法需要各個結點都支持移動IP，這在有些應用中會有一定難度。
（2）如果Adhoc網路與其他網路互聯，則其將為其他網路終端提供通信通道，而Adhoc網路的無線信道帶寬較窄、帶寬資源有限，很容易造成阻塞；一旦網路阻塞，既影響Adhoc網路自身運行，又對與其互聯的網路造成影響。而IP網路中現有的接納控制機制不能應用在無中心的Ad hoc網路中，因此互聯後網路的服務質量很難保證。
（3）Adhoc網路作為3G，4G，UWB骨幹網的無線接入網，將有效擴展這些寬頻無線網路的功能及有效覆蓋范圍。因此需要研究Adhoc網路與這些寬頻無線網路的無縫切換技術。研究具有無線資源管理功能的自組網路由演算法從而實現移動終端之間的直接通信、多跳通信、系統兼容、無縫切換與漫遊。

現有協議
路由選擇在自組織網中非常重要，它既是信息的傳輸策略問題，也涉及到網路的管理問題。目前自組織網的路由協議一般分為兩種：路由表協議（table driven）和源始發的按需路由協議（source-initiated on-demand driven）。路由表協議包括有：DSDV、CGSR、WRP等，源始發的按需路由協議有：DSR、AODV、LMR、TORA、ABR、SSR等。
2.1路由表協議
路由表協議需網路中的每一個節點都要周期性的向其它節點發
送最新的路由信息，並且每一個節點都要保存一個或更多的路由表來存儲路由信息。當網路拓撲結構發生改變時，節點就在全網內廣播路由更新信息，這樣每一個節點就能連續不斷地獲得網路信息。
2.1.1序列目的節點距離矢量路由協議(Destination-Sequenced
Distance-Vector Routing)
DSDV是基於經典Bellman-Ford路由選擇過程的改進型路由表
演算法。DSDV以路由信息協議為基礎。它僅適用於雙向鏈路，是AD HOC 路由協議發展較早的一種。
依據DSDV，網路中的每一個節點都保存有一個記錄所有目的節點和到目的節點跳數的路由表(routing table)。表中的每一個條目都有一個由目的節點註明的序列號（sequence number），序列號能幫助節點區分有效和過期的路由信息。標有更大序列號的路由信息總是被接收。如果兩個更新分組有相同的序列號，則選擇跳數（metric）最小的，而使路由最優（最短）。路由表更新分組在全網內周期性的廣播而使路由表保持連貫性。
2.1.2群首信關切換路由協議（Clusterhead Gateway Switch
Routing）
CGSR和DSDV的不同之處在於定址方式和網路組織過程。CSGR是有幾種路由選擇方式的分群的多跳移動無線網路。通過群首控制網路節點，信關隔離群，信道接入可以分配路由和帶寬。群首選擇演算法用來選擇一個節點作為群首並在群內應用分布式演算法。信關為那些在兩個或多個群首的通信半徑之內的節點。節點發送數據包首先把它傳送到群首，通過信關到另一個群首，一直重復此過程直到目的節點所在群的群首收到此數據包。然後，數據被傳送到目的節點。用此方式，每個節點必須保存一個群成員表（cluster member table）和路由選擇表（routing table）。群首方式的缺陷在於當群首頻繁的變換時，節點忙於選擇群首而不是數據轉發，這樣反而會影響路由協議的實行。因此，當群內成員發生變化時，產生了最小群變化協議（Least Cluster Change）。利用LCC，只有當一個群內有兩個群首或一個節點在所有的群首通信范圍之外時，群首才發生變換。
2.1.3無線路由協議（The Wireless Routing Protocol）
WRP是以維護網路中所有節點間的路由信息為目的的基於表的協議。依據WRP，每一個節點都需保存距離表、路由表、鏈路開銷表以及信息轉發表（Message Retransmission List）。
節點通過更新分組告知其它節點鏈路的變化狀況，通過接收相鄰節點的確認分組以及其它信息來獲知其它節點的情況。在WRP中，節點為網路中的每一個目的節點交流距離和下一跳到最後一跳的路由信息。WRP屬於有特殊例外的路徑搜尋演算法。它通過強迫每一節點檢查所有相鄰節點發送的信息記錄來避免無窮計（count-to-infinity）問題。這最終會消除環路現象和當鏈路斷開時提供更快的路由收斂。
2.2源始發按需路由選擇（Source-Initiated On Demand Routing）
這種路由選擇方式只有當源節點需要時才建立路由。當一個節點需要到目的節點的路由時，它會在全網內開始路由發現過程。一旦檢驗完所有可能的路由排列方式或找到新的路由後就結束路由發現過程。路由建立後，由路由維護程序來維護這條路由直到它不再被需要或發生鏈路斷開現象。
2.2.1自適應源路由協議（Dynamic Source Routing）
DSR是基於源路由概念的按需自適應路由協議。移動節點需保留存儲節點所知的源路由的路由緩沖器。當新的路由被發現時，緩沖器內的條目隨之更新。
DSR主要由兩部分組成：路由發現和路由維護。當一個節點欲發送數據到目的節點，它首先查詢路由緩沖器看是否有到目的節點的路由。如果有，則採用此路由發送數據。另一方面，如果沒有，源節點就開始路由發現程序。
路由維護通過路由錯誤分組（route error）和確認分組來實現。當鏈路層遇到傳輸問題時，錯誤分組開始傳送。一旦收到錯誤分組，節點就會把發生錯誤的那一跳從路由存儲緩沖器移走，並會在所有包含那一條的路由里刪掉那一跳。除路由錯誤分組外，確認分組用來驗證路由連接的正確運行。
2.2.2自組織網按需距離矢量路由協議（Ad Hoc On-Demand Distance Vector Routing）
AODV實質上就是DSR和DSDV的綜合，它借用了DSR中路由發現和路由維護的基礎程序以及DSDV中跳到跳的路由選擇、序列號碼及周期性的更新信息的用法。
和DSDV保存完整的路由表不同的是，AODV通過建立基於按需的路由來減少路由廣播的次數，這是AODV對DSDV的重要改進。和DSR相比，AODV的好處在於源路由並不需包括在每一個數據包中，這樣會使路由協議的開銷有所降低。AODV是一個純粹的按需路由系統，那些不在路徑內的節點不保存路由信息也不參與路由表的交換。
2.2.3臨時排序路由演算法（Temporally-Ordered Routing Algorithm）
TORA是基於『逆向連接』概念的高度自適應、環路開放、分布式路由演算法。TORA主要應用在動態移動網路環境內。它是源始發的路由協議，能向每一對源-目的節點提供多徑路由。TORA的關鍵思想是把路由信息的傳送限制在網路拓撲結構變化處附近較小的范圍內。為了實現這一點，節點必需保留一跳之遠的節點的路由信息。TORA主要實現三個基本功能：路由建立、路由維護、路由刪除。
在路由建立和路由維護的過程中，節點應用『高度（height）』 metric來建立一個以目的節點為根部的指導性的非循環的圖表（Directed Acyclic Graph）。這樣鏈路根據相鄰兩個節點的高度值來確定向上或向下的方向。
2.2.4基於聯合的路由協議（Associativity-Based Routing）
ABR協議是環路開放的、分組復用的，它為自組織網定義一個新的度量（metric）。這個metric就是聯合穩定性程度（dgree of associativity stability）。在ABR，路由的選擇基於節點的聯合穩定性程度。節點周期性地發送信標來表明自身的情況。一旦相鄰節點收到信標，它們的聯合路由表就會被更新。每接收一個信標，節點就增加一個關於發送信標的節點的聯合條目。聯合穩定性通過節點和其它節點在時間和空間的連接穩定性來定義。高聯合穩定性也許意味著節點的低移動率，而低穩定性意味著高移動率。當節點的相鄰節點或節點本身移動出相鄰的范圍時，聯合條目會被刷新。ABR的基本目標是為自組織網找出生命時間更長的路由。
2.2.5信號穩定性路由協議（Signal Stability Routing）
SSR是基於自適應路由協議的按需路由協議。SSR選擇路由是基於節點間信號的強度以及節點位置的穩定性。這種路由選擇標准有選擇強連接性路由的作用。SSR可分成兩部分:DRP(Dynamic Routing Protcol)動態路由協議和SRP靜態路由協議(Static Routing Protcol)。
DRP主要負責路由表(Routing Table)和信號穩定程度表(Signal Stability Table)的維護。所有的傳送過程及接收都在DRP進行。SRP則負責處理節點接收的數據。

發展方向
針對目前自組織網路的研究熱點與存在的突出問題，在未來自組織網路的技術發展與試驗中應注意以下幾點：
5.1加強技術研究，探索技術方向，尋求技術突破，為大規模商業化應用時代的到來做准備
（1）對超前市場的新技術，企業投資研發的力度一般都很小，這時候要充分發揮政府對新技術新業務的引導作用，設置專項課題進行資金支持。目前我國「八六三」計劃中已經連續兩年設置了「自組織網路」的研究課題，但是通過課題指南和項目批復來看，項目支持的技術方向並不明確。以後應該加強Adhoc網路安全、服務質量、與其他網路融合、與RFID結合等方面的支持力度，對關鍵問題進行聚焦，爭取在這些核心問題上取得突破。
（2）在技術研發過程中，需要通過標准、知識產權、產業政策等手段加強產、學、研等方面相結合的力度，鼓勵結成戰略聯盟，提倡聯合攻關，聯合資助，優勢互補，加快科研成果的生產力轉化速度和質量。
（3）在國內啟動相關技術標準的研究制定工作（包括應用場景、技術需求、體系結構、關鍵模塊、組網方式、檢測試驗等方面的技術標准），積極參與相關國際標准化進程。
5.2加強Adhoc網路安全保障機制的研究，解決安全隱患，消除用戶使用顧慮
安全性是決定Adhoc網路潛能能否得到充分發揮的關鍵。由於不依賴固定基礎設施，相對於固定IP網路，Adhoc網路更易受到各種安全威脅和攻擊，而且傳統網路的安全解決方案不能直接應用於Adhoc網路，現存的用於Ad hoc網路的大多協議和提案也沒有很好地解決安全問題。因此，要加強Ad hoc網路安全保障機制的研究，消除產業化道理上的關鍵障礙。
5.3尋找Adhoc網路與其他通信網路的融合之路，探索新的商業模式
（1）在網路融合的發展趨勢下，封閉的Adhoc網路只有與其他網路互聯互通才能發揮更大的作用。因此，要加強Adhoc網路與IP網路，3G，4G，UWB等無線網路的融合方式的研究。
（2）隨著具有自組織特性的網路越來越多（如P2P網路、分布動態路由協議等），要加強對這些網路內在自組織機制和特性的研究，爭取形成新的網路基礎理論，從而對未來承載網和業務網的發展提供理論基礎。
（3）要加強Adhoc網路應用場景與應用需求的研究，重點研究Adhoc網路如何與應急通信需求、物聯網（RFID）需求的結合；結合NGN框架，探索新的應用領域和產業鏈各方的合作模式。
（4）在下一代網路、下一代互聯網、網格通信基礎設施上，建立面向不同應用背景的Adhoc試驗網路和相應的應用系統，分別提供商業應用、企業應用（企業內部通信）、社會公共服務（等應急通信）。重點探索Adhoc網路在企業內部的應用方式。望採納

『陸』 什麼叫做網路的分簇

你在網路上發送一個東西，就是以簇為單位傳送過去的

『柒』 無線感測器網路路由協議有哪些基本分類簡述spin路由演算法特點

（1）能量優先
傳統路由協議在選擇最優路徑時，很少考慮節點的能量消耗問題。而無線感測器網路中節點的能量有限，延長整個網路的生存期成為感測器網路路由協議設計的重要目標，因此需要考慮節點的能量消耗以及網路能量均衡使用的問題。
（2）基於局部拓撲信息
無線感測器網路為了節省通信能量，通常採用多跳的通信模式，而節點有限的存儲資源和計算資源，使得節點不能存儲大量的路由信息，不能進行太復雜的路由計算。在節點只能獲取局部拓撲信息和資源有限的情況下，如何實現簡單高效的路由機制是無線感測器網路的一個基本問題。
（3）以數據為中心
傳統的路由協議通常以地址作為節點的標識和路由的依據，而無線感測器網路中大量節點隨機部署，所關注的是監測區域的感知數據，而不是具體哪個節點獲取的信息，不依賴於全網唯一的標識。感測器網路通常包含多個感測器節點到少數匯聚節點的數據流，按照對感知數據的需求、數據通信模式和流向等，以數據為中心形成消息的轉發路徑。
（4）應用相關
感測器網路的應用環境千差萬別，數據通信模式不同，沒有一個路由機制適合所有的應用，這是感測器網路應用相關性的一個體現。設計者需要針對每一個具體應用的需求，設計與之適應的特定路由機制。
針對感測器網路路由機制的上述特點，在根據具體應用設計路由機制時，感測器網路需滿足一定的路由機制。

『捌』 無線感測器網路通信協議的目錄

第1章 無線感測器網路概述
1.1 引言
1.2 無線感測器網路介紹
1.2.1 無線感測器網路體系結構
1.2.2 無線感測器網路的特點和關鍵技術
1.2.3 無線感測器網路的應用
1.3 無線感測器網路路由演算法
1.3.1 無線感測器網路路由演算法研究的主要思路
1.3.2 無線感測器網路路由演算法的分類
1.3.3 無線感測器網路QoS路由演算法研究的基本思想
1.3.4 無線感測器網路QoS路由演算法研究的分類
1.3.5 平面路由的主流演算法
1.3.6 分簇路由的主流演算法
1.4 ZigBee技術
1.4.1 ZigBee技術的特點
1.4.2 ZigBee協議框架
1.4.3 ZigBee的網路拓撲結構
1.5 無線感測器安全研究
1.5.1 無線感測器網路的安全需求
1.5.2 無線感測器網路安全的研究進展
1.5.3 無線感測器網路安全的研究方向
1.6 水下感測器網路
1.7 無線感測器網路定位
1.7.1 存在的問題
1.7.2 性能評價
1.7.3 基於測距的定位方法
1.7.4 非測距定位演算法
1.7.5 移動節點定位
第2章 無線感測器網路的分布式能量有效非均勻成簇演算法
2.1 引言
2.2 相關研究工作
2.2.1 單跳成簇演算法
2.2.2 多跳成簇演算法
2.3 DEEUC成簇路由演算法
2.3.1 網路模型
2.3.2 DEEUC成簇演算法
2.3.3 候選簇頭的產生
2.3.4 估計平均能量
2.3.5 最終簇頭的產生
2.3.6 平衡簇頭區節點能量
2.3.7 演算法分析
2.4 模擬和分析
2.5 結論及下一步工作
參考文獻
第3章 無線感測器網路分簇多跳能量均衡路由演算法
3.1 無線傳輸能量模型
3.2 無線感測器網路路由策略研究
3.2.1 平面路由
3.2.2 單跳分簇路由演算法研究
3.2.3 多跳層次路由演算法研究
3.3 LEACH-L演算法
3.3.1 LEACH-L的改進思路
3.3.2 LEACH-L演算法模型
3.3.3 LEACH-L描述
3.4 LEACH-L的分析
3.5 實驗模擬
3.5.1 評價參數
3.5.2 模擬環境
3.5.3 模擬結果
3.6 總結及未來的工作
3.6.1 總結
3.6.2 未來的工作
參考文獻
第4章 基於生成樹的無線感測器網路分簇通信協議
4.1 引言
4.2 無線傳輸能量模型
4.3 基於時間延遲機制的分簇演算法（CHTD）
4.3.1 CHTD的改進思路
4.3.2 CHTD簇頭的產生
4.3.3 CHTD簇頭數目的確定
4.3.4 CHTD最優簇半徑
4.3.5 CHTD描述
4.3.6 CHTD的特性
4.4 CHTD簇數據傳輸研究
4.4.1 引言
4.4.2 改進的CHTD演算法（CHTD-M）
4.4.3 CHTD-M的分析
4.5 模擬分析
4.5.1 生命周期
4.5.2 接收數據包量
4.5.3 能量消耗
4.5.4 負載均衡
4.6 總結及未來的工作
4.6.1 總結
4.6.2 未來的工作
參考文獻
第5章 基於自適應蟻群系統的感測器網路QoS路由演算法
5.1 引言
5.2 蟻群演算法
5.3 APAS演算法的信息素自適應機制
5.4 APAS演算法的揮發系數自適應機制
5.5 APAS演算法的QoS改進參數
5.6 APAS演算法的信息素分發機制
5.7 APAS演算法的定向廣播機制
5.8 模擬實驗及結果分析
5.8.1 模擬環境
5.8.2 模擬結果及分析
5.9 總結及未來的工作
5.9.1 總結
5.9.2 未來的工作
參考文獻
第6章 無線感測器網路簇頭選擇演算法
6.1 引言
6.2 LEACH NEW演算法
6.2.1 網路模型
6.2.2 LEACH NEW簇頭選擇機制
6.2.3 簇的生成
6.2.4 簇頭間多跳路徑的建立
6.3 模擬實現
6.4 結論及未來的工作
參考文獻
第7章 水下無線感測網路中基於向量的低延遲轉發協議
7.1 引言
7.2 相關工作
7.3 網路模型
7.3.1 問題的數學描述
7.3.2 網路模型
7.4 基於向量的低延遲轉發協議
7.4.1 基於向量轉發協議的分析
7.4.2 基於向量的低延遲轉發演算法
7.5 模擬實驗
7.5.1 模擬環境
7.5.2 模擬分析
7.6 總結
參考文獻
第8章 無線感測器網路數據融合演算法研究
8.1 引言
8.2 節能路由演算法
8.2.1 平面式路由演算法
8.2.2 層狀式路由演算法
8.3 數據融合模型
8.3.1 數據融合系統
8.3.2 LEACH簇頭選擇演算法
8.3.3 簇內融合路徑
8.3.4 環境設定和能耗公式
8.4 數據融合模擬
8.4.1 模擬分析
8.4.2 模擬結果分析
8.5 結論
參考文獻
第9章 無線感測器網路相關技術
9.1 超寬頻技術
9.1.1 系統結構的實現比較簡單
9.1.2 空間傳輸容量大
9.1.3 多徑分辨能力強
9.1.4 安全性高
9.1.5 定位精確
9.2 物聯網技術
9.2.1 物聯網原理
9.2.2 物聯網的背景與前景
9.3 雲計算技術
9.3.1 SaaS軟體即服務
9.3.2 公用/效用計算
9.3.3 雲計算領域的Web服務
9.4 認知無線電技術
9.4.1 傳統的Ad-hoc方式中無線感測器網路的不足
9.4.2 在ZigBee無線感測器網路中的應用
參考文獻
第10章 無線感測器網路應用
10.1 軍事應用
10.2 農業應用
10.3 環保監測
10.4 建築應用
10.5 醫療監護
10.6 工業應用
10.6.1 工業安全
10.6.2 先進製造
10.6.3 交通控制管理
10.6.4 倉儲物流管理
10.7 空間、海洋探索
10.8 智能家居應用

『玖』 關於隨機生成節點，想在ns2里模擬分簇網路，但實現分簇演算法覺得挺麻煩的，就想模擬下已經分好簇的網路 。

這個很好弄啊，可以在tcl裡面實現也可以在C++裡面實現，用random就行。NS2裡面通過TCL機制和C++協同工作，入門有點暈，具體問題可以給我發郵件[email protected]

『拾』 無線自組網和無線網路感測器有什麼關系，無線網路感測器中的分簇演算法可以用在無線自組網中嗎

當然可以了，基本上沒有什麼區別，最大的區別就是應用，無線自組網的應用是傳輸信息，無線感測網的應用時傳輸物理信息，也就是感測器數據