无线自组网的基本概念

无线自组网的基本概念

无线自组网是一组带有无线收发装置的移动终端组成的一个无中心、多跳、自组织的网络，是一种移动计算机通信网络。

在自组网中，每个移动终端就是一个节点，不仅能够移动而且兼有路由器和主机两种功能。可以不依赖预先存在的网络基础设施而快速展开自适应组网。同时各节点可在不进行通知的情况下自由进入网络和脱离网络且不会导致整个网络陷入瘫痪。

无线自组网的体系架构——平面网络结构

平面网络结构的特点是比较简单，所有节点在网络控制、路由选择和流量管理上都是平等的，因此又称为对等式结构。节点覆盖范围小，相对安全。不足之处在于控制开销很大，并且可扩充性很差。

无线自组网的体系架构——分级结构

分级结构中无线自组网络被划分成多个簇。每个簇由一个簇头和多个簇成员组成，簇头形成高一级的网络。分级结构还可以分为单频分级结构和多频分级结构。在单频分级结构中，所有节点使用同一个频率通信。簇头和网关节点形成高一级的网络，称为虚拟骨干网络。

多频分级结构中，不同级采用不同的通信频率。低级节点的通信范围较小，而高级节点要覆盖较大的范围。高级的节点同时处于多个级中，使用多个不同的频率实现不同级的通信。

无线自组网的特点

1、自组织组网

网络的布设或展开无需依赖于任何预设的网络设施。节点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为，节点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络；

2、动态变化的拓扑结构

网络节点可以随时、随处移动，也可以随时开机和关机，支持点对点组网、星型组网、Mesh组网，并支持节点的高速移动和远距离覆盖。

3、无中心的自组性网络

所有节点的地位平等，即是一个对等式网络。节点可以随时加入和离开网络。任何节点的故障不会影响整个网络的运行，具有很强的抗毁性；

4、多跳路由

当节点要与其覆盖范围之外的节点进行通信时，需要中间节点的多跳转发。与固定网络的多跳不同，网络中的多跳路由是由普通的网络节点完成的，而不是由专用的路由设备（如路由器）完成的；

5、移动终端的局限性

体积小，能量受限、处理能力低。

6、有限的传输带宽。

无线自组网在军事应用中的优势

无线自组网网络技术不需要基础设施,移动中可以实施通信和网络快速展开与组织,适应战术移动环境下作战部队对于战术通信网络快速架构的要求,因此美军充分发挥自组网网络的这点优长,在其部队的各分层网络中普遍运用自组网技术进行组网。例如美军在战术互联网中使用近期数字电台(NTDR,Near Term Digital Radid）组网时采用的就是自组网网络技术,并且是其中的双频分级结构。

无线自组网具有无需架设网络设施、可快速部署以及抗毁性强等特点，成为数字化战场的首选技术。并在无人机组网中广泛应用。

无线自组网在无人机系统中的应用

无人机自组网的基本思想就是将组成无人机网络的每一架无人机所获得的信息通过无线网络达到实时的共享，从而提高无人机系统对信息的处理速度，提高对特殊情况的响应能力，使其更加有效更大限度地利用获得的信息资源，大大地提高无人机在实际应用中的工作效率和生存能力。

在现有的无人机中，每架无人机都装配有主机和电台，所以只需增加路由器和相关算法，即可将无线自组网技术应用在无人机系统中。

无人机自组网的作战优势

无人机自组网络由于具有独立组网、自组织、动态拓扑、无约束移动、多跳路由技术特点使其在作战中具有诸多优势：

(1）抗摧毁能力强

无人机自组网络可以在不需要任何其它预置网络设施的情况下，在任何时刻、任何地方快速展开并自动组网，可以动态改变网络结构，即使某个节点的无人机受到攻击，也可以自动重构网络拓扑，不会影响其它节点，克服了单机工作时易受攻击而影响作战成功率的弱点。

(2）智能化高

无人机自组能够及时感知网络变化，自动配置或重构网络，保证数据链路的实时连通，具有高度的自治性和自适应能力。另外，无人机自组网可以实现信息共享，能够将所接收的信息进行处理，并自主决策，实现作战任务智能化。

(3）功能多样

无人机自组网后就具有所有终端的功能，各无人机优势互补、分工协作，形成有机整体，获得比单机更好的作战效能，而且还可以获得很多增值功能，使其应用范围得到了极大的拓宽。