分簇式算法

‘贰’ 什么是ad hoc 计算方法

http://ke..com/view/28428.htm
Ad hoc Ad hoc网络
摘要：本文首先介绍了Ad hoc网络的特点和应用领域。然后对Ad hoc网络的体系结构进行了研究，给出了结点和网络的几种组织结构。最后对Ad hoc网络面临的特殊问题进行了深入分析，并对这些问题的影响及引发的研究方向进行了讨论。
关键词 Ad hoc网络 自组织 多跳 体系结构
1 引言
我们经常提及的移动通信网络一般都是有中心的，要基于预设的网络设施才能运行。例如，蜂窝移动通信系统要有基站的支持；无线局域网一般也工作在有AP接入点和有线骨干网的模式下。但对于有些特殊场合来说，有中心的移动网络并不能胜任。比如，战场上部队快速展开和推进，地震或水灾后的营救等。这些场合的通信不能依赖于任何预设的网络设施，而需要一种能够临时快速自动组网的移动网络。Ad hoc网络可以满足这样的要求。
Ad hoc网络的前身是分组无线网（Packet Radio Network）。对分组无线网的研究源于军事通信的需要，并已经持续了近20年。早在1972年，美国DARPA（Defense Advanced Research Project Agency）就启动了分组无线网（PRNET,Packet Radio NETwork）项目，研究分组无线网在战场环境下数据通信中的应用。项目完成之后，DAPRA又在1993年启动了高残存性自适应网络（SURAN,SURvivable Adaptive Network）项目。研究如何将prnet的成果加以扩展，以支持更大规模的网络，还要开发能够适应战场快速变化环境下的自适应网络协议。1994年，DARPA又启动了全球移动信息系统（GloMo,Globle Mobile Information Systems）项目。在分组无线网已有成果的基础上对能够满足军事应用需要的、可快速展开、高抗毁性的移动信息系统进行全面深入的研究，并一直持续至今。1991年成立的IEEE802.11标准委员会采用了“Ad hoc网络”一词来描述这种特殊的对等式无线移动网络。
在Ad hoc网络中，结点具有报文转发能力，结点间的通信可能要经过多个中间结点的转发，即经过多跳（MultiHop），这是Ad hoc网络与其他移动网络的最根本区别。结点通过分层的网络协议和分布式算法相互协调，实现了网络的自动组织和运行。因此它也被称为多跳无线网（MultiHop Wireless Network）、自组织网络（SelfOrganized Network）或无固定设施的网络（Infrastructureless Network）。
2 Ad hoc网络的特点和应用
2.1 Ad hoc网络的特点
Ad hoc网络是一种特殊的无线移动网络。网络中所有结点的地位平等，无需设置任何的中心控制结点。网络中的结点不仅具有普通移动终端所需的功能，而且具有报文转发能力。与普通的移动网络和固定网络相比，它具有以下特点：
1.无中心：Ad hoc网络没有严格的控制中心。所有结点的地位平等，即是一个对等式网络。结点可以随时加入和离开网络。任何结点的故障不会影响整个网络的运行，具有很强的抗毁性。
2.自组织：网络的布设或展开无需依赖于任何预设的网络设施。结点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为，结点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。
3.多跳路由：当结点要与其覆盖范围之外的结点进行通信时，需要中间结点的多跳转发。与固定网络的多跳不同，Ad hoc网络中的多跳路由是由普通的网络结点完成的，而不是由专用的路由设备（如路由器）完成的。
4.动态拓扑：Ad hoc网络是一个动态的网络。网络结点可以随处移动，也可以随时开机和关机，这些都会使网络的拓扑结构随时发生变化。
这些特点使得Ad hoc网络在体系结构、网络组织、协议设计等方面都与普通的蜂窝移动通信网络和固定通信网络有着显着的区别。
2.2 Ad hoc网络的应用领域
由于Ad hoc网络的特殊性，它的应用领域与普通的通信网络有着显着的区别。它适合被用于无法或不便预先铺设网络设施的场合、需快速自动组网的场合等。针对Ad hoc网络的研究是因国事应用而发起的。因此，军事应用仍是Ad hoc网络的主要应用领域，但是民用方面，Ad hoc网络也有非常广泛的应用前景。它的应用场合主要有以下几类：
2 Ad hoc网络
1.军事应用：军事应用是Ad hoc网络技术的主要应用领域。因其特有的无需架设网络设施、可快速展开、抗毁性强等特点，它是数字人战场通信的首选技术。Ad hoc网络技术已经成为美军战术互联网的核心技术。美军的近期数字电台和无线互联网控制器等主要通信装备都使用了Ad hoc网络技术。
2.传感器网络：传感器网络是Ad hoc网络技术的另一大应用领域。对于很多应用场合来说传感器网络只能使用无线通信技术。而考虑到体积和节能等因素，传感器的发射功率不可能很大。使用Ad hoc网络实现多跳通信是非常实用的解决方法。分散在各处的传感器组成Ad hoc网络，可以实现传感器之间和与控制中心之间的通信。这在爆炸残留物检测等领域具有非常广阔的应用前景。
3.紧急和临时场合：在发生了地震、水灾、强热带风暴或遭受其他灾难打击后，固定的通信网络设施（如有线通信网络、蜂窝移动通信网络的基站等网络设施、卫星通信地球站以及微波接力站等）可能被全部摧毁或无法正常工作，对于抢险救灾来说，这时就需要Ad hoc网络这种不依赖任何固定网络设施又能快速布设的自组织网络技术。类似地，处于边远或偏僻野外地区时，同样无法依赖固定或预设的网络设施进行通信。Ad hoc网络技术的独立组网能力和自组织特点，是这些场合通信的最佳选择。
4.个人通信：个人局域网（PAN,Personal Area Network）是Ad hoc网络技术的另一应用领域。不仅可用于实现PDA、手机、手提电脑等个人电子通信设备之间的通信，还可用于个人局域网之间的多跳通信。蓝牙技术中的超网（Scatternet）就是一个典型的例子。
5.与移动通信系统的结合：Ad hoc网络还可以与蜂窝移动通信系统相结合，利用移动台的多跳转发能力扩大蜂窝移动通信系统的覆盖范围、均衡相邻小区的业务、提高小区边缘的数据速率等。
在实际应用中，Ad hoc网络除了可以单独组网实现局部的通信外，它带可以作为末端子网通过接入点接入其他的固定或移动通信网络，与Ad hoc网络以外的主机进行通信。因此，Ad hoc网络也可以作为各种通信网络的无线接入手段之一。
3 Ad hoc网络的体系结构
3.1 结点结构
Ad hoc网络中的结点不仅要具备普通移动终端的功能，还要具有服文转发能力，即要具备路由器的功能。因此，就完成的功能而言可以将结点分为主机、路由器和电台三部分。其中主机部分完成普通移动终端的功能，包括人机接口、数据处理等应用软件。而路由器部分主要负责维护网络的拓扑结构和路由信息，完成报文的转发功能。电台部分为信息传输提供无线信道支持。从物理结构上分，结构可以被分为以下几类：单机机单电台、单主机多电台、多主机单电台和多主机多电台。手持机一般采用的单主机单电台的简单结构。作为复杂的车载台，一个结点可能包括通信车内的多个主机。多电台不仅可以用来构建叠加的网络，还可用作网关结点来互联多个Ad hoc网络。
3.2 网络结构
Ad hoc网络一般有两种结构：平面结构和分级结构。
在平面结构中，所有结点的地位平等，所以又可以称为对等式结构。
分级结构中，网络被刈分为簇。每个簇由一个簇头和多个簇成员组成。这些簇头形成了高一级的网络。在高一级网络中，又可以分簇，再次形成更高一级的网络，直至最高级。在分级结构中，簇头结点负责簇间数据的转发。簇头可以预先指定，也可以由结点使用算法自动选举产生。
分级结构的网络又可以被分为单频分级和多频分级两种。单频率分级网络中，所有结点使用同一个频率通信。为了实现簇头之间的通信，要有网关结点（同时属于两个簇的结点）的支持。而在多频率分组网络中，不同级采用不同的通信频率。低级结点的通信范围较小，而高级结点要覆盖较大的范围。高级的结点同时处于多个级中，有多个频率，用不同的频率实现不同级的通信。在两级网络中，簇头结点有两个频率。频率1用于簇头与簇成员的通信。而频率2用于簇头之间的通信。分级网络的每个结点都可以成为簇头，所以需要适当的簇头选举算法，算法要能根据网络拓扑的变化重新分簇。
平面结构的网络比较简单，网络中所有结点是完全对等的，原则上不存在瓶颈，所以比较健壮。它的缺点是可扩充性差：每一个结点都需要知道到达其他所有结点的路由。维护这些动态变化的路由信息需要大量的控制消息。在分级结构的网络中，簇成员的功能比较简单，不需要维护复杂的路由信息。这大大减少了网络中路由控制信息的数量，因此具有很好的可扩充性。由于簇头结点可以随时选举产生，分级结构也具有很强的抗毁性。分级结构的缺点是，维护分级结构需要结点执行簇头选举算法，簇头结点可能会成为网络的瓶颈。
因此，当网络的规模较小时，可以采用简单的平面式结构；而当网络的规模增大时，应用分级结构。美军在其战术互联网中使用近期数字电台（NTDR，Near Term Digital Radio）组网时采用的就是双频分级结构。
[编辑本段]Ad Hoc类问题
个性化问题，就是那些不能用一种已经被充分研究的算法来解决的问题。每个个性化问题都是不同的；没有具体的或者一般的算法能够解决这类问题。
当然，这使得问题个个有趣，而后让每个人面对一个新的挑战。解决此问题可能需要一种新的数据结构或者一套不寻常的循环或条件的组合。有时候，这些问题所需要的解决方案是十分罕见的，或至少很少遇到的。
个性化问题通常需要认真审题，有时候做题者会因要将题目中的细枝末节仔细联系起来而放弃此题。
个性化问题仍然需要合理的优化和某种程度上的分析，例如避免使用五层嵌套的循环。
[编辑本段]Ad Hoc网络中的关键技术
1. 信道接入技术:Ad Hoc网络的无线信道是多跳共享的多点信道，所以不同于普通网络的共享广播信道、点对点无线信道和蜂窝移动通信系统中由基站控制的无线信道。该技术控制节点如何接入无线信道。信道接入技术主要是解决隐藏终端和暴露终端问题，影响比较大的有MACA协议，控制信道和数据信道分裂的双信道方案和基于定向天线的MAC协议，以及一些改进的MAC协议。
2. 网络体系结构:网络主要是为数据业务设计的，没有对体系结构做过多考虑，但是当Ad Hoc网络需要提供多种业务并支持一定的QoS时，应当考虑选择最为合适的体系结构，并需要对原有协议栈重新进行设计。
3. 路由协议:Ad Hoc路由面临的主要挑战是传统的保存在结点中的分布式路由数据库如何适应网络拓扑的动态变化。Ad Hoc网络中多跳路由是由普通节点协作完成的，而不是由专用的路由设备完成的。因此，必须设计专用的、高效的无线多跳路由协议。目前，一般普遍得到认可的代表性成果有DSDV、WRP、AODV、DSR、TORA和ZRP等。至今，路由协议的研究仍然是Ad Hoc网络成果最集中的部分。
4. QoS保证:Ad Hoc网络出现初期主要用于传输少量的数据信息。随着应用的不断扩展，需要在Ad Hoc网络中传输多媒体信息。多媒体信息对时延和抖动等都提出了很高要求，即需要提供一定的QoS保证。Ad Hoc网络中的QoS保证是系统性问题，不同层都要提供相应的机制。
5. 多播/组播协议:由于Ad Hoc网络的特殊性，广播和多播问题变得非常复杂，它们需要链路层和网络层的支持。目前这个问题的研究己经取得了阶段性进展。
6. 安全性问题:由于Ad Hoc网络的特点之一就是安全性较差，易受窃听和攻击，因此需要研究适用于Ad Hoc网络的安全体系结构和安全技术。
7. 网络管理:Ad Hoc网络管理涉及面较广，包括移动性管理、地址管理和服务管理等，需要相应的机制来解决节点定位和地址自动配置等问题。
8. 节能控制：可以采用自动功率控制机制来调整移动节点的功率，以便在传输范围和干扰之间进行折衷；还可以通过智能休眠机制，采用功率意识路由和使用功耗很小的硬件来减少节点的能量消耗。

‘叁’ 无线传感器网络中的LEACH和LEACH-C有什么具体区别

LEACH基本思想是通过随机循环地选择簇头节点 ,从而将整个网络的能量负载平均分配到每个传感器节点中 ,达到降低网络能源消耗、 提高网络整体生存时间的目的。
简单来说，LEACH-C是LEACH的后期版本，对分簇的算法进行了一定的改进，不再是原先的随机选择簇头节点的方式。LEACH-C协议是一种集中式的分簇路由协议，在LEACH-C协议每个周期的开始阶段， 所有节点把自己的位置信息和剩余能量值发往基站。 基站在收到这些信息后，首先计算所有节点的平均能量值，把能量不低于平均能量值的节点作为候选节点。 这种方式能够减少选举簇头时因通信而消耗的能量， 从而有更多的剩余能量用于传输数据。

‘肆’ opnet是否包含分簇算法

这个真没有，比如分簇的leach，opnet没有相应的模型

‘伍’ WLAN属于自组织网络吗

无线自组织网络的核心特征
（1）无中心化和节点之间的对等性。Adhoc网络是一个对等性网络，网络中所有结点的地位平等，无需设置任何的中心控制结点（Infrastructureless，不依赖于固定的网络设施）。网络节点既是终端，也是路由器，当某个节点要与其覆盖范围之外的节点进行通信时，需要中间节点（普通节点）的多跳转发（Multi-hopDistributed）。
（2）自发现（Self-Discovering）、自动配置（Self-Configuring）、自组织（Self-Organizing）、自愈（Self-Healing）。Adhoc网络节点能够适应网络的动态变化，快速检测其它节点的存在和探测其他节点的能力集，网络节点通过分布式算法来协调彼此的行为，无需人工干预和任何其它预置的网络设施，可以在任何时刻任何地方快速展开并自动组网。由于网络的分布式特征、节点的冗余性和不存在单点故障点，任何结点的故障不会影响整个网络的运行，具有很强的抗毁性和健壮性。
结合无线通信的应用场景无线自组织网络具有的特性
（1）无线传输带宽有限。Adhoc网络采用无线传输技术作为底层通信手段，由于无线信道本身的物理特性，它所能提供的网络带宽相对有线信道要低得多，节点间通信协议的设计必须考虑通信代价。因此路由协议设计时，减少消息数量和带宽需求成为重要的考虑因素。使得Adhoc网络很难采用目前IP网络中的现有路由协议进行寻址。
（2）移动终端有节能要求。由于移动终端的电量有限，节点处于待机状态有利于减少电量消耗，因此，节点通信协议设计时要尽量减少节点激活时间、较少节点的计算量（减少CPU能量消耗）。
（3）安全性较差。由于采用无线信道、有限电源、分布式控制等技术，Adhoc网络更加容易受到被动窃听、主动入侵、拒绝服务、剥夺“睡眠”等网络攻击。信道加密、抗干扰、用户认证和其它安全措施都需要特别考虑。
（4）存在单向的无线信道。由于地形环境或发射功率等因素的影响，网络中可能存在单向无线信道，增加了节点间通信协议的设计难度。
Adhoc网络的上述特点使得Adhoc网络在体系结构、网络组织、协议设计等方面都与普通通信网络和固定通信网络有着显着的区别。

研究热点
3.1MAC协议的研究在Adhoc网络中，多个网络节点共享同一无线信道，由于各节点发送分组的随机性，为了减少碰撞，必须由MAC层协议来建立共享信道的访问机制。高效的MAC层协议是Adhoc网络的一个研究热点，目前最常见的MAC层协议是载波监听多路接入（CSMA）和多种其他机制，如IEEE802.11中所采用的基于RTS（RequesttoSend），CTS（CleartoSend），ACK（AC-Knowledgement）的协议等。
3.2路由协议的研究由于Adhoc网络具有节点节电、减少带宽消耗、拓扑快速变化、适应单向信道环境等多方面的要求，使得现有的IP路由协议，如RIP（选路信息协议）和OSPF（开放最短路径优先协议）等不能满足要求，Adhoc网络路由协议的设计具有很大难度。IETF的MANET工作组重点研究无线Adhoc中的路由协议。主要有如下几种草案：
（1）AODV（）Adhoc网络的距离矢量路由算法。
（2）TORA（）临时顺序路由算法。
（3）DSR（DynamicSourceRouting）动态源路由协议。
（4）OLSR（）优化的链路状态路由协议。
（5）TBRPF（）基于拓扑广播的反向路径转发。
（6）FSR（FisheyeStateRoutingProtocol）鱼眼状态路由协议。
（7）IERP（theInterzoneRoutingProtocol）区域间路由协议。
（8）IARP（theIntrazoneRoutingProtocol）区域内路由协议。
（9）DSDV（）目标序列距离路由矢量算法。
目前，IETF正在研究Adhoc网络中的组播协议，上述一些协议经过扩展可以支持组播，主要有AM-Route，MAODV，ODMRP，CAMP，FGMP，NSMP等。与路由协议研究密切相关的一个研究热点就是分簇算法的研究，在分级分频网络结构中，如何自动选举确定簇头，如何确定每个簇的范围需要高效的算法支持。
3.3网络安全保障机制的研究Adhoc网络的特殊结构（开放的网络结构、共享的无线资源、严格的资源限制和高度动态的网络拓扑）决定了它只能提供较差的安全性能，极易受到主动和被动的攻击。早期的Adhoc是假设应用在一个友好且合作的环境中，现在这种假设已经不成立了，Adhoc要应用于一个潜在的敌对环境中，并为移动节点间提供受保护的通信，安全问题已经成为倍受关注的焦点。Adhoc网络的安全威胁主要有被动窃听（无线链路使Adhoc网络容易受到链路层的攻击）、拒绝服务攻击、禁止“睡眠”攻击（快速消耗节点电能）、数据篡改和重发、伪造身份取得信任引入“黑洞”等。
针对这些安全威胁，传统网络的安全解决方案不能适应Adhoc网络的特定环境，不能直接用于Adhoc网络。目前，关于Adhoc网络的安全性研究主要集中在无中心环境下节点间信任关系的建立与维护机制、安全选路机制等。
3.4与现有网络融合模式的研究
在Adhoc网络发展过程中，Adhoc网络主要是作为一个独立的网络存在的，但随着Adhoc网络技术的逐步成熟和应用范围的扩大，要求Ad hoc网络能够与有线网络互通甚至接入互联网，这将成为Ad hoc发展不可避免的趋势。在这种情况下，未来的Ad hoc网络要与IP网络互通、要与3G，4G，UWB等无线网络融合、要与RFID技术相衔接，这就带来了很多难题。
（1）由于Adhoc网络所采用的路由协议不同于IP路由协议，两类网络的互联互通存在一定的难度。此时需要布置接入网关（AP，AccessPoint），AP是一台同时拥有有线接口和无线接口的特殊主机，通过AP的转发和路由可以使有线网络和Adhoc网络互通。Ad hoc网络可以通过一个或多个AP连接到不同地域的有线网络。IETF的MANet工作组提出了一种利用移动IP和Ad hoc路由相结合的方法，通过外部代理和家乡代理实现和有线网络互通。这种方法需要各个结点都支持移动IP，这在有些应用中会有一定难度。
（2）如果Adhoc网络与其他网络互联，则其将为其他网络终端提供通信通道，而Adhoc网络的无线信道带宽较窄、带宽资源有限，很容易造成阻塞；一旦网络阻塞，既影响Adhoc网络自身运行，又对与其互联的网络造成影响。而IP网络中现有的接纳控制机制不能应用在无中心的Ad hoc网络中，因此互联后网络的服务质量很难保证。
（3）Adhoc网络作为3G，4G，UWB骨干网的无线接入网，将有效扩展这些宽带无线网络的功能及有效覆盖范围。因此需要研究Adhoc网络与这些宽带无线网络的无缝切换技术。研究具有无线资源管理功能的自组网络由算法从而实现移动终端之间的直接通信、多跳通信、系统兼容、无缝切换与漫游。

现有协议
路由选择在自组织网中非常重要，它既是信息的传输策略问题，也涉及到网络的管理问题。目前自组织网的路由协议一般分为两种：路由表协议（table driven）和源始发的按需路由协议（source-initiated on-demand driven）。路由表协议包括有：DSDV、CGSR、WRP等，源始发的按需路由协议有：DSR、AODV、LMR、TORA、ABR、SSR等。
2.1路由表协议
路由表协议需网络中的每一个节点都要周期性的向其它节点发
送最新的路由信息，并且每一个节点都要保存一个或更多的路由表来存储路由信息。当网络拓扑结构发生改变时，节点就在全网内广播路由更新信息，这样每一个节点就能连续不断地获得网络信息。
2.1.1序列目的节点距离矢量路由协议(Destination-Sequenced
Distance-Vector Routing)
DSDV是基于经典Bellman-Ford路由选择过程的改进型路由表
算法。DSDV以路由信息协议为基础。它仅适用于双向链路，是AD HOC 路由协议发展较早的一种。
依据DSDV，网络中的每一个节点都保存有一个记录所有目的节点和到目的节点跳数的路由表(routing table)。表中的每一个条目都有一个由目的节点注明的序列号（sequence number），序列号能帮助节点区分有效和过期的路由信息。标有更大序列号的路由信息总是被接收。如果两个更新分组有相同的序列号，则选择跳数（metric）最小的，而使路由最优（最短）。路由表更新分组在全网内周期性的广播而使路由表保持连贯性。
2.1.2群首信关切换路由协议（Clusterhead Gateway Switch
Routing）
CGSR和DSDV的不同之处在于寻址方式和网络组织过程。CSGR是有几种路由选择方式的分群的多跳移动无线网络。通过群首控制网络节点，信关隔离群，信道接入可以分配路由和带宽。群首选择算法用来选择一个节点作为群首并在群内应用分布式算法。信关为那些在两个或多个群首的通信半径之内的节点。节点发送数据包首先把它传送到群首，通过信关到另一个群首，一直重复此过程直到目的节点所在群的群首收到此数据包。然后，数据被传送到目的节点。用此方式，每个节点必须保存一个群成员表（cluster member table）和路由选择表（routing table）。群首方式的缺陷在于当群首频繁的变换时，节点忙于选择群首而不是数据转发，这样反而会影响路由协议的实行。因此，当群内成员发生变化时，产生了最小群变化协议（Least Cluster Change）。利用LCC，只有当一个群内有两个群首或一个节点在所有的群首通信范围之外时，群首才发生变换。
2.1.3无线路由协议（The Wireless Routing Protocol）
WRP是以维护网络中所有节点间的路由信息为目的的基于表的协议。依据WRP，每一个节点都需保存距离表、路由表、链路开销表以及信息转发表（Message Retransmission List）。
节点通过更新分组告知其它节点链路的变化状况，通过接收相邻节点的确认分组以及其它信息来获知其它节点的情况。在WRP中，节点为网络中的每一个目的节点交流距离和下一跳到最后一跳的路由信息。WRP属于有特殊例外的路径搜寻算法。它通过强迫每一节点检查所有相邻节点发送的信息记录来避免无穷计（count-to-infinity）问题。这最终会消除环路现象和当链路断开时提供更快的路由收敛。
2.2源始发按需路由选择（Source-Initiated On Demand Routing）
这种路由选择方式只有当源节点需要时才建立路由。当一个节点需要到目的节点的路由时，它会在全网内开始路由发现过程。一旦检验完所有可能的路由排列方式或找到新的路由后就结束路由发现过程。路由建立后，由路由维护程序来维护这条路由直到它不再被需要或发生链路断开现象。
2.2.1自适应源路由协议（Dynamic Source Routing）
DSR是基于源路由概念的按需自适应路由协议。移动节点需保留存储节点所知的源路由的路由缓冲器。当新的路由被发现时，缓冲器内的条目随之更新。
DSR主要由两部分组成：路由发现和路由维护。当一个节点欲发送数据到目的节点，它首先查询路由缓冲器看是否有到目的节点的路由。如果有，则采用此路由发送数据。另一方面，如果没有，源节点就开始路由发现程序。
路由维护通过路由错误分组（route error）和确认分组来实现。当链路层遇到传输问题时，错误分组开始传送。一旦收到错误分组，节点就会把发生错误的那一跳从路由存储缓冲器移走，并会在所有包含那一条的路由里删掉那一跳。除路由错误分组外，确认分组用来验证路由连接的正确运行。
2.2.2自组织网按需距离矢量路由协议（Ad Hoc On-Demand Distance Vector Routing）
AODV实质上就是DSR和DSDV的综合，它借用了DSR中路由发现和路由维护的基础程序以及DSDV中跳到跳的路由选择、序列号码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通过建立基于按需的路由来减少路由广播的次数，这是AODV对DSDV的重要改进。和DSR相比，AODV的好处在于源路由并不需包括在每一个数据包中，这样会使路由协议的开销有所降低。AODV是一个纯粹的按需路由系统，那些不在路径内的节点不保存路由信息也不参与路由表的交换。
2.2.3临时排序路由算法（Temporally-Ordered Routing Algorithm）
TORA是基于‘逆向连接’概念的高度自适应、环路开放、分布式路由算法。TORA主要应用在动态移动网络环境内。它是源始发的路由协议，能向每一对源-目的节点提供多径路由。TORA的关键思想是把路由信息的传送限制在网络拓扑结构变化处附近较小的范围内。为了实现这一点，节点必需保留一跳之远的节点的路由信息。TORA主要实现三个基本功能：路由建立、路由维护、路由删除。
在路由建立和路由维护的过程中，节点应用‘高度（height）’ metric来建立一个以目的节点为根部的指导性的非循环的图表（Directed Acyclic Graph）。这样链路根据相邻两个节点的高度值来确定向上或向下的方向。
2.2.4基于联合的路由协议（Associativity-Based Routing）
ABR协议是环路开放的、分组复用的，它为自组织网定义一个新的度量（metric）。这个metric就是联合稳定性程度（dgree of associativity stability）。在ABR，路由的选择基于节点的联合稳定性程度。节点周期性地发送信标来表明自身的情况。一旦相邻节点收到信标，它们的联合路由表就会被更新。每接收一个信标，节点就增加一个关于发送信标的节点的联合条目。联合稳定性通过节点和其它节点在时间和空间的连接稳定性来定义。高联合稳定性也许意味着节点的低移动率，而低稳定性意味着高移动率。当节点的相邻节点或节点本身移动出相邻的范围时，联合条目会被刷新。ABR的基本目标是为自组织网找出生命时间更长的路由。
2.2.5信号稳定性路由协议（Signal Stability Routing）
SSR是基于自适应路由协议的按需路由协议。SSR选择路由是基于节点间信号的强度以及节点位置的稳定性。这种路由选择标准有选择强连接性路由的作用。SSR可分成两部分:DRP(Dynamic Routing Protcol)动态路由协议和SRP静态路由协议(Static Routing Protcol)。
DRP主要负责路由表(Routing Table)和信号稳定程度表(Signal Stability Table)的维护。所有的传送过程及接收都在DRP进行。SRP则负责处理节点接收的数据。

发展方向
针对目前自组织网络的研究热点与存在的突出问题，在未来自组织网络的技术发展与试验中应注意以下几点：
5.1加强技术研究，探索技术方向，寻求技术突破，为大规模商业化应用时代的到来做准备
（1）对超前市场的新技术，企业投资研发的力度一般都很小，这时候要充分发挥政府对新技术新业务的引导作用，设置专项课题进行资金支持。目前我国“八六三”计划中已经连续两年设置了“自组织网络”的研究课题，但是通过课题指南和项目批复来看，项目支持的技术方向并不明确。以后应该加强Adhoc网络安全、服务质量、与其他网络融合、与RFID结合等方面的支持力度，对关键问题进行聚焦，争取在这些核心问题上取得突破。
（2）在技术研发过程中，需要通过标准、知识产权、产业政策等手段加强产、学、研等方面相结合的力度，鼓励结成战略联盟，提倡联合攻关，联合资助，优势互补，加快科研成果的生产力转化速度和质量。
（3）在国内启动相关技术标准的研究制定工作（包括应用场景、技术需求、体系结构、关键模块、组网方式、检测试验等方面的技术标准），积极参与相关国际标准化进程。
5.2加强Adhoc网络安全保障机制的研究，解决安全隐患，消除用户使用顾虑
安全性是决定Adhoc网络潜能能否得到充分发挥的关键。由于不依赖固定基础设施，相对于固定IP网络，Adhoc网络更易受到各种安全威胁和攻击，而且传统网络的安全解决方案不能直接应用于Adhoc网络，现存的用于Ad hoc网络的大多协议和提案也没有很好地解决安全问题。因此，要加强Ad hoc网络安全保障机制的研究，消除产业化道理上的关键障碍。
5.3寻找Adhoc网络与其他通信网络的融合之路，探索新的商业模式
（1）在网络融合的发展趋势下，封闭的Adhoc网络只有与其他网络互联互通才能发挥更大的作用。因此，要加强Adhoc网络与IP网络，3G，4G，UWB等无线网络的融合方式的研究。
（2）随着具有自组织特性的网络越来越多（如P2P网络、分布动态路由协议等），要加强对这些网络内在自组织机制和特性的研究，争取形成新的网络基础理论，从而对未来承载网和业务网的发展提供理论基础。
（3）要加强Adhoc网络应用场景与应用需求的研究，重点研究Adhoc网络如何与应急通信需求、物联网（RFID）需求的结合；结合NGN框架，探索新的应用领域和产业链各方的合作模式。
（4）在下一代网络、下一代互联网、网格通信基础设施上，建立面向不同应用背景的Adhoc试验网络和相应的应用系统，分别提供商业应用、企业应用（企业内部通信）、社会公共服务（等应急通信）。重点探索Adhoc网络在企业内部的应用方式。望采纳

‘陆’ 什么叫做网络的分簇

你在网络上发送一个东西，就是以簇为单位传送过去的

‘柒’ 无线传感器网络路由协议有哪些基本分类简述spin路由算法特点

（1）能量优先
传统路由协议在选择最优路径时，很少考虑节点的能量消耗问题。而无线传感器网络中节点的能量有限，延长整个网络的生存期成为传感器网络路由协议设计的重要目标，因此需要考虑节点的能量消耗以及网络能量均衡使用的问题。
（2）基于局部拓扑信息
无线传感器网络为了节省通信能量，通常采用多跳的通信模式，而节点有限的存储资源和计算资源，使得节点不能存储大量的路由信息，不能进行太复杂的路由计算。在节点只能获取局部拓扑信息和资源有限的情况下，如何实现简单高效的路由机制是无线传感器网络的一个基本问题。
（3）以数据为中心
传统的路由协议通常以地址作为节点的标识和路由的依据，而无线传感器网络中大量节点随机部署，所关注的是监测区域的感知数据，而不是具体哪个节点获取的信息，不依赖于全网唯一的标识。传感器网络通常包含多个传感器节点到少数汇聚节点的数据流，按照对感知数据的需求、数据通信模式和流向等，以数据为中心形成消息的转发路径。
（4）应用相关
传感器网络的应用环境千差万别，数据通信模式不同，没有一个路由机制适合所有的应用，这是传感器网络应用相关性的一个体现。设计者需要针对每一个具体应用的需求，设计与之适应的特定路由机制。
针对传感器网络路由机制的上述特点，在根据具体应用设计路由机制时，传感器网络需满足一定的路由机制。

‘捌’ 无线传感器网络通信协议的目录

第1章 无线传感器网络概述
1.1 引言
1.2 无线传感器网络介绍
1.2.1 无线传感器网络体系结构
1.2.2 无线传感器网络的特点和关键技术
1.2.3 无线传感器网络的应用
1.3 无线传感器网络路由算法
1.3.1 无线传感器网络路由算法研究的主要思路
1.3.2 无线传感器网络路由算法的分类
1.3.3 无线传感器网络QoS路由算法研究的基本思想
1.3.4 无线传感器网络QoS路由算法研究的分类
1.3.5 平面路由的主流算法
1.3.6 分簇路由的主流算法
1.4 ZigBee技术
1.4.1 ZigBee技术的特点
1.4.2 ZigBee协议框架
1.4.3 ZigBee的网络拓扑结构
1.5 无线传感器安全研究
1.5.1 无线传感器网络的安全需求
1.5.2 无线传感器网络安全的研究进展
1.5.3 无线传感器网络安全的研究方向
1.6 水下传感器网络
1.7 无线传感器网络定位
1.7.1 存在的问题
1.7.2 性能评价
1.7.3 基于测距的定位方法
1.7.4 非测距定位算法
1.7.5 移动节点定位
第2章 无线传感器网络的分布式能量有效非均匀成簇算法
2.1 引言
2.2 相关研究工作
2.2.1 单跳成簇算法
2.2.2 多跳成簇算法
2.3 DEEUC成簇路由算法
2.3.1 网络模型
2.3.2 DEEUC成簇算法
2.3.3 候选簇头的产生
2.3.4 估计平均能量
2.3.5 最终簇头的产生
2.3.6 平衡簇头区节点能量
2.3.7 算法分析
2.4 仿真和分析
2.5 结论及下一步工作
参考文献
第3章 无线传感器网络分簇多跳能量均衡路由算法
3.1 无线传输能量模型
3.2 无线传感器网络路由策略研究
3.2.1 平面路由
3.2.2 单跳分簇路由算法研究
3.2.3 多跳层次路由算法研究
3.3 LEACH-L算法
3.3.1 LEACH-L的改进思路
3.3.2 LEACH-L算法模型
3.3.3 LEACH-L描述
3.4 LEACH-L的分析
3.5 实验仿真
3.5.1 评价参数
3.5.2 仿真环境
3.5.3 仿真结果
3.6 总结及未来的工作
3.6.1 总结
3.6.2 未来的工作
参考文献
第4章 基于生成树的无线传感器网络分簇通信协议
4.1 引言
4.2 无线传输能量模型
4.3 基于时间延迟机制的分簇算法（CHTD）
4.3.1 CHTD的改进思路
4.3.2 CHTD簇头的产生
4.3.3 CHTD簇头数目的确定
4.3.4 CHTD最优簇半径
4.3.5 CHTD描述
4.3.6 CHTD的特性
4.4 CHTD簇数据传输研究
4.4.1 引言
4.4.2 改进的CHTD算法（CHTD-M）
4.4.3 CHTD-M的分析
4.5 仿真分析
4.5.1 生命周期
4.5.2 接收数据包量
4.5.3 能量消耗
4.5.4 负载均衡
4.6 总结及未来的工作
4.6.1 总结
4.6.2 未来的工作
参考文献
第5章 基于自适应蚁群系统的传感器网络QoS路由算法
5.1 引言
5.2 蚁群算法
5.3 APAS算法的信息素自适应机制
5.4 APAS算法的挥发系数自适应机制
5.5 APAS算法的QoS改进参数
5.6 APAS算法的信息素分发机制
5.7 APAS算法的定向广播机制
5.8 仿真实验及结果分析
5.8.1 仿真环境
5.8.2 仿真结果及分析
5.9 总结及未来的工作
5.9.1 总结
5.9.2 未来的工作
参考文献
第6章 无线传感器网络簇头选择算法
6.1 引言
6.2 LEACH NEW算法
6.2.1 网络模型
6.2.2 LEACH NEW簇头选择机制
6.2.3 簇的生成
6.2.4 簇头间多跳路径的建立
6.3 仿真实现
6.4 结论及未来的工作
参考文献
第7章 水下无线传感网络中基于向量的低延迟转发协议
7.1 引言
7.2 相关工作
7.3 网络模型
7.3.1 问题的数学描述
7.3.2 网络模型
7.4 基于向量的低延迟转发协议
7.4.1 基于向量转发协议的分析
7.4.2 基于向量的低延迟转发算法
7.5 仿真实验
7.5.1 仿真环境
7.5.2 仿真分析
7.6 总结
参考文献
第8章 无线传感器网络数据融合算法研究
8.1 引言
8.2 节能路由算法
8.2.1 平面式路由算法
8.2.2 层状式路由算法
8.3 数据融合模型
8.3.1 数据融合系统
8.3.2 LEACH簇头选择算法
8.3.3 簇内融合路径
8.3.4 环境设定和能耗公式
8.4 数据融合仿真
8.4.1 仿真分析
8.4.2 仿真结果分析
8.5 结论
参考文献
第9章 无线传感器网络相关技术
9.1 超宽带技术
9.1.1 系统结构的实现比较简单
9.1.2 空间传输容量大
9.1.3 多径分辨能力强
9.1.4 安全性高
9.1.5 定位精确
9.2 物联网技术
9.2.1 物联网原理
9.2.2 物联网的背景与前景
9.3 云计算技术
9.3.1 SaaS软件即服务
9.3.2 公用/效用计算
9.3.3 云计算领域的Web服务
9.4 认知无线电技术
9.4.1 传统的Ad-hoc方式中无线传感器网络的不足
9.4.2 在ZigBee无线传感器网络中的应用
参考文献
第10章 无线传感器网络应用
10.1 军事应用
10.2 农业应用
10.3 环保监测
10.4 建筑应用
10.5 医疗监护
10.6 工业应用
10.6.1 工业安全
10.6.2 先进制造
10.6.3 交通控制管理
10.6.4 仓储物流管理
10.7 空间、海洋探索
10.8 智能家居应用

‘玖’ 关于随机生成节点，想在ns2里模拟分簇网络，但实现分簇算法觉得挺麻烦的，就想模拟下已经分好簇的网络 。

这个很好弄啊，可以在tcl里面实现也可以在C++里面实现，用random就行。NS2里面通过TCL机制和C++协同工作，入门有点晕，具体问题可以给我发邮件[email protected]

‘拾’ 无线自组网和无线网络传感器有什么关系，无线网络传感器中的分簇算法可以用在无线自组网中吗

当然可以了，基本上没有什么区别，最大的区别就是应用，无线自组网的应用是传输信息，无线传感网的应用时传输物理信息，也就是传感器数据