無線隨意網絡

無線隨意網絡英文為Wireless ad hoc network，ad hoc源自拉丁文，原意是臨時、專用、特設的。它被稱為ad hoc，是因為這種網絡系統是臨時形成，由節點與節點間的動態連結所形成。它不需要依賴一個既存的網絡架構，像是有線系統的路由器，或是無線系統的無線網絡基地台。相反的，它每一個節點，都有能力轉送網絡封包給其他節點（這稱為路由）。這是由DARPA資助，在1970年代開始的封包無線電技術研究，是無線隨意網絡的最早應用。無線隨意網絡被包涵在IEEE 802.11標準中。

由於網絡中的節點沒有當前網絡拓撲結構的先驗知識，通常在需要通信時才開始發現路由。常見的無線隨意網絡的路由方式有洪泛路由、主動構建路由表、按需構建路由，面向流的路由和適應性路由等。典型的按需構建路由協議有無線自組網按需平面距離矢量路由協議。 ^[1] 

無線隨意網絡優點和挑戰（缺點）可以概括如下：

自組織網絡由多個“鏈接”連接的“節點”組成。

鏈路受節點資源（例如，發射機功率，計算能力和存儲器）和行為屬性（例如可靠性）以及鏈路屬性（例如鏈路長度和信號損失，干擾和噪聲）的影響。由於鏈接可以隨時連接或斷開，所以運行良好的網絡必須能夠應對這種動態的重組，最好是以及時，高效，可靠，健壯和可擴展的方式。

網絡必須允許任何兩個節點通過中繼信息通過其他節點進行通信。“路徑”是連接兩個節點的一系列鏈接。各種路由方法在任意兩個節點之間使用一條或兩條路徑;洪泛方法使用全部或大部分可用路徑。 ^[2] 

影響無線隨意網絡的挑戰涉及OSI協議棧的各個層面。媒體訪問層（MAC）必須改進以解決衝突和隱藏的終端問題。網絡層路由協議需要改進，以解決動態變化的網絡拓撲和斷開的路由。傳輸層協議必須改進以處理丟失或斷開的連接。會話層協議必須處理服務器和服務的發現。

移動節點的一個主要限制是它們具有高移動性，導致鏈路頻繁地中斷和重新建立。而且，無線信道的帶寬也是有限的，節點在有限的電池電量下工作，最終耗盡。因此，移動自組織網絡的設計是非常具有挑戰性的，但是這種技術對於將來能夠管理通信協議具有很高的前景。

跨層設計偏離了傳統的網絡設計方法，其中每一層都將獨立運作。修改的發射功率將幫助該節點動態地改變其在物理層的傳播範圍。這是因為傳播距離總是與發射功率成正比。該信息從物理層傳遞到網絡層，以便在路由協議中可以做出最佳決策。這個協議的一個主要優點是它允許訪問物理層和頂層（MAC和網絡層）之間的信息。

軟件堆棧的一些元素被開發來允許原地進行代碼更新，即將節點嵌入到其物理環境中，而不需要將節點帶回到實驗室設施中。這樣的軟件更新依賴於傳播信息的流行模式和必須做既有效地（幾個網絡傳輸）和快速。 ^[2] 

大多數無線自組織網絡不實施任何網絡訪問控制，使這些網絡容易受到資源消耗攻擊，其中惡意節點將分組注入網絡，目的是耗盡中繼分組的節點的資源。

為了阻止或防止這種攻擊，有必要採用認證機制來確保只有授權的節點才能向網絡注入流量。即使認證，這些網絡容易受到分組丟棄或延遲發作，由此中間節點丟棄該數據包或延遲它，而不是將其迅速地發送到下一跳。 ^[2] 

無線隨意網絡中的一個關鍵問題是預見可能發生的各種情況。因此，使用廣泛的參數掃描和假設分析的建模和仿真（M&S）成為在ad hoc網絡中使用的極其重要的範例。傳統的M&S工具包括OPNET和NetSim。 ^[2] 

無線隨意網絡最早是因應軍事用途而開發，但現在已經廣泛使用於日常生活。根據其應用，無線隨意網絡還可以被分類成：