李康峰
奥维通信股份有限公司 辽宁 沈阳 110168
摘要：当前，无线计算和通信设备大行其道，无线网络大有超越有线网络之势，各种新型无线网络技术手段层出不穷。但是必须看到无线网络的性能严重受限于工作环境，安全性较弱并且相对难以管理。为此，无线网络迫切需要具备自组织和自调整能力来适应不断变化的网络环境。按照Prehofer的定义，网络自组织性是指通过网络各组成实体的本地交互构建系统级的自适应结构和功能。
关键词：自适应服务；无线自组网；MANET（移动Adhoc网络）；WSN（无线传感网）；
引言
无线网络越来越受到其设备易用性、移动性和丰富资源优势的吸引，而移动设备的速度和发展加快了新无线通信技术的出现。无线网络自1990年代以来一直是无线网络技术的研究领域。
1相关理论与定义
无线独立网络是一个由移动终端(如无线接收器、发射器等)组成的自主、自组织的多跳网络。移动网络和无线LAN需要预定义的基本网络，如基站和接入站。无线网络中的每个用户作为分散、分散的控制系统，都具有路由器和主机功能。因此，方便的终端可以实现简单快速的无线通信。独立无线网络不依赖于现有或预定义的网络基础架构，终端节点的分配是随机的。因此，确保终端节点移动时的高质量信号通信是研究领域的一个重要问题。无线传感器网络是一个分布式系统。许多传感器随机进入监控范围。传感器网络用于从特定位置或区域收集分布式信息。这些网络由微设备组成，每个设备都配备电源、微控制器、无线端口、低内存和至少一个传感器。传感器收集物理参数，如。b .光照强度、噪音或温度。由于无线通信财富有限，传感器节点通过多跳无线通信的中间节点路由。无线网络，如无线网络和无线传感器网络，近年来越来越受到重视，广泛应用于战场、灾难恢复、会议、音乐会、环境保护和卫生应用等领域。
2自适应服务
自适应性服务可以在动态变化的网络环境下提供较高的服务灵活性，但是也面临诸多技术挑战。针对上述动态性，可以确定相应的自适应服务，并将其分为核心级和网络级两大类服务。在此，将核心服务定义为在节点层面适应网络动态性，而将网络级服务定义为在网络协作层面适应网络动态性。本文主要考虑两种特定的核心服务：位置管理和资源管理。需要指出的是，节点的主要属性包括位置和可用的资源，直接影响节点的通信和服务能力。显而易见，对于有线网络而言，节点位置固定且资源富足，通常不需要过多考虑位置管理和资源管理。相反，无线网络中节点位置和可用资源动态变化对节点和网络性能有重要影响，需要自适应服务。网络级服务的示例包括数据收集和路由转发等，并且网络级服务可以构建在核心服务之上。依照反馈的类型也可以将自适应服务分为显式反馈自适应服务和隐式反馈自适应服务，前者要求外部提供信息反馈机制，后者需要内置信息监测机制。相比而言，显式反馈机制成本和开销较高，但是能够获取更准确的情景信息。另外，依照自适应调整频率和方式，可以将自适应服务分成定期或周期性自适应服务和按需或事件驱动型自适应服务。
3组网缺陷
在没有有线主干的环境中，MANET具有卓越的网络灵活性，是快速部署网络的重要因素。但是，实际组中仍存在许多缺点和不足[3]，尤其是以下方面:(a)有限带宽首先MANET与托管无线信道通信，而无线信道本身的物理特性决定了传输带宽低于导管。第二，在无线传输期间争夺信道会导致MANET的无线信号减少、阻塞和进一步降低传输带宽。b)MANET集中管理缺乏效率和稳定性是负责配置策略、转发性能、网络通信安全的良好网络管理
安全和故障通知等。当节点数量急剧增加时，MANET的分布式管理可能会导致分布式决策和分发中出现一系列问题。c)网络动态MANET拓扑结构必然存在设备定位和路由控制问题。
4自适应能量管理
4.1异构自组织子网互联
MANET的逻辑和物理层次相同，它将平面网络划分为较小的子网。在子网内运行统一的通信协议。创建允许子网之间进行所有通信的高级网络。此外，还有另一种形式的自组织网络结构，即多个异构子网以无线方式从公司网络中传出，即在不同的子网中运行不一致的协议。当今，来自组织网络的异构技术通过构建高级网络，继续支持子网之间的通信。高端网络通过阻止异构网络流量的差异，实现异构子网之间的连接。网络层的IP技术大大减少了应用程序对网络的依赖。因此，在网络层实现跨异构网络的IP数据包传输是部署异构、多组织子网的重要方法。异构子网的拓扑动态也更加复杂，包括节点设备域内的移动和节点设备域之间的移动。域内移动是在子网内操作的节点设备。跨域移动允许节点设备跨异构子网移动。此外，还有更复杂的异构子网、异构子网等的组合。
4.2电信电路设计
此系统数据传输模块使用GPRS访问WAN，并支持移动设备的远程数据传输。本系统安装的a900模块是GPRS/GSM+GPS无线终端模块，支持GSM频带和数据传输功能:GSM 850/EGM 900/DCS 1800/PC 1900/PC 1900 MHz。支持GPRS多用途类12，理论值为85.6 kbps，GSM接收灵敏度:-108dBm。此外，该模块还提供GPS定位服务，支持56条带GPS的线路，该线路在精度约为-162dBm时具有灵敏度。2.5米，冷起动时间大约。26s且热启动时间小于1s。无线模块嵌入到TCP/IP协议中，支持AT命令扩展和MQTT协议。该模块具有模拟1路音频端口、2路UART接口、SIM卡、1路ADC端口、1路I2C端口、1路SPI端口等。天线接口具有GSM天线接口和GPS天线接口。如图6所示，SPI_DO、SPI_CLK、SPI_CS、GPIO1笔连接到8900模块电路的石油显示，并通过SPI串行端口进行通信。RXD、TXD笔通过ShatterBase二极管连接到A101的UART笔进行乒乓球转换。SIM_RST、SIM_CLK、SIM_IO、SIM_VCC端口连接到SIM卡模块。还引入UART1、I2C和GPIO笔用于系统扩展。
4.3数据管理服务
数据是网络中的重要资源之一，特别是对终端用户和应用服务而言。在WSON中数据的管理必须解决一系列挑战，包括数据安全存储和传输、节点之间的协作竞争、受限的存储空间和处理速度等。下面从三个方面来讨论数据管理服务：数据收集、数据分发和数据处理。WSON中的数据收集服务为获得自适应性，可采用生物智能启发式算法，数据收集代理根据本地网络条件来动态调整数据采集行为，并通过与邻居节点的协作来提高数据采集的及时性和准确性。数据采集代理可以通过复制、迁移和变异等手段根据网络条件的变化，将数据收集任务分布到其他子代理来提高数据采集效率。
结束语
MANET因其灵活性、可移动性和便利性成为了人们研究的热点，本文在介绍MANET特点的基础上重点阐述了3种不同类型的MANET扩展结构。此外，MANET的可扩展结构在很多方面具备进一步深入研究的价值，比如成簇算法的研究和节点间路由路径优化方法等。随着MANET相关技术的进一步发展和成熟，其必将带来巨大的社会和经济效益。
参考文献
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