無線自組網技術的先驅———AdHoc網絡最早出現于上世紀70年代，并主要用于軍事通信。AdHoc網絡是一種特殊的無線通信網，無需依賴任何預先架設的網絡設施就可以快速自動組網，并具有很強的抗毀性和靈活性，對于搶險救災、野外考察、油田礦山、軍事等特殊場合的網絡通信具有非常重要的意義。早期的AdHoc網絡主要用于軍事通信領域，研究也主要集中在如何保證在多跳無線網絡環境中高效和可靠地傳送數據，在此期間眾多學者針對各種通信環境提出了大量卓有成效的信道接入協議和路由算法。隨著研究的深入和信息技術的進步，AdHoc網絡的應用逐漸轉向民用和商業領域，研究的內容也更為寬泛，包括網絡體系結構、分簇算法、跨層設計、QoS支持、服務發現、網絡互聯和信息安全傳輸等。

　　隨著研究的進一步深入和信息技術的發展，針對實際應用需求在AdHoc網絡技術的基礎上衍生出了其他無線自組網技術，其中最重要的當屬無線傳感網絡WSN（WirelessSensorNetwork）和無線網狀網WMN(WirelessMeshNetwork)。WSN整合了AdHoc網絡技術、傳感器技術和分布式信息處理技術，可視為一種具有傳感功能的小型移動設備構造的用于收集、傳播和處理傳感信息的AdHoc網絡。在WSN中，節點不僅能夠借助于中間節點的轉發來實現通信，還可以監測本地環境的變化和收集相關的傳感信息，增強了AdHoc網絡的功能。在無線傳感網絡中，各傳感節點協作運行來完成某項任務，并根據網絡規模和應用需求選用合適的信息預處理機制和路由協議來高效傳輸特定區域的傳感信息。由于傳感節點通常需要長時間的持續工作，因此無線傳感網絡還特別關注節能機制。WMN也是AdHoc網絡在商業應用領域的發展，是一種新型寬帶無線分布式網狀網。Mesh網絡具有高可靠性和強自愈能力，借助于mesh骨干路由器，提供了一種新型的寬帶無線網絡接入方式。這些技術手段各有特色，但都具有網絡自組織和協同特征，非常適合組建應急通信網絡來協調各類人員展開救援行動和應對突發事件。這些無線自組網將在應急通信場合發揮重要作用。例如，利用AdHoc網絡和WMN可以快速構建高抗毀性的應急救援網絡，協調各救援群體，同時可以部署WSN來實時監控事發區域的各種情況并把相關信息及時通知現場人員和上報指揮中心。

　　應急通信保障中無線自組網的應用

　　1集成蜂窩網絡和AdHoc網絡的混合式無線通信網絡

 　　在發生重大自然災害時，蜂窩網絡中的部分基站設備會受損或無法正常工作，即使基站可用，由于信道條件惡化或急劇增加的業務量也會使得許多移動終端不能訪問基站。此時，可以考慮綜合利用adhoc網絡和蜂窩網絡的技術優勢來組建混合式無線應急通信網絡。在這種混合式無線通信網絡中，移動終端（MT）可以選擇操作在蜂窩模式或adhoc模式，前者直接向基站（BS）發送數據，后者需要逐跳構建到BS的路由。正常情況下節點操作在蜂窩模式并直接向BS傳輸數據。在緊急突發事件發生時，節點發現無法與BS直接通信時會切換到adhoc模式，并設法通過多跳轉發來構建一條到BS的路由。舉例來說，當基站B出現故障時，移動節點4可以通過中繼轉發節點2或5來訪問基站A或C，從而避免通信中斷。即使基站B沒有故障而只是其所在小區出現網絡擁塞，通過上述這種方式也可以減輕基站B的業務處理負擔。當應急通信區域的基站數量不足時，還可以部署適當數量的應急通信車ECV充當臨時的基站，滿足基本的吞吐量和網絡覆蓋要求。

 　　混合式應急通信網絡可以視為分級網絡結構：低層是移動終端自組構成的多跳通信網絡，高層是基站和應急通信車之間構成的骨干網絡。

　　混合式無線網絡中的應急通信過程分為兩個階段：

 　　首先，移動終端按照蜂窩模式正常訪問基站，如果接收到的功率過小，嘗試采用多跳中繼方式；再多跳中繼轉發下，移動終端基于信道質量和路由跳數查找和選擇到基站的多跳路由，并定期更新路由表。在這種混合式應急通信網絡中，移動終端至少應配備兩個無線網絡接口，其中一個蜂窩網絡接口用于和基站通信，而另一個藍牙或802.11接口用于和其他移動終端進行通信。此外，移動終端應存儲必要的應急信息，包括位置、狀態、緊急程度等。為了提供更有效的通信服務保障，應急通信車和基站還可以充當訪問因特網的網關。網關不僅充當內外網之間的業務轉發節點，而且擔當內部網絡地址和外部全局可路由地址的翻譯節點。

　　2實施安全監控和預警的無線傳感網絡

 　　應急通信系統必須對應急事發區域實施全面有效的監控，以預防和管理可能的風險。事發地區很可能在出現意外突發事件之前就沒有通信基礎設施，為此可以事先或事后及時部署無線傳感網絡實施監控和預警任務。無線傳感網絡包含大量分散部署的傳感節點、具有適應場合多、覆蓋范圍大、監視精度高和無需人工干預等優點。無線傳感網絡可以提供可靠的數據獲取和傳輸、較強的錯誤容忍性和與現存異質通信網絡的互操作性。為了提高網關向遠程服務器傳遞傳感數據的可靠性，可以選用IEEE802.16e技術。此外，鑒于傳感節點容易出故障并且會遭受拒絕服務等攻擊，必須考慮提高傳感網絡的容錯性和安全性，即網絡可生存性。一種解決方案是部署冗余的傳感節點，但是會增加網絡成本。另一種方案是使整個系統能夠在整個生命期以協作的方式執行自測試、自調整、自維護、自恢復操作。為了提供健壯的無線傳感網絡信息收集和傳遞服務，可以采用基于簇的分級網絡結構。

　　3基于可移動基站的便攜式移動通信網絡

 　　基于可移動基站的便攜式移動通信網絡充分利用無線自組網的技術優勢，可以提供如下供能：在任何時間任何地點確保可靠的通信；提供陸地、水面和空中通信平臺，通過無線mesh網絡隨時隨地按需提供網絡容量和覆蓋范圍；自配置性和相對獨立性，不需要任何網絡基礎設施就可以支持有效的本地通信；需要最小的人為干預，支持靈活可擴展的網絡部署；支持多種空中接口技術，包括GSM(全球移動通信系統)、UMTS（通用移動通信系統）、WiMAX（全球微波接入互操作性）；可以部署在多種應急救援和災難恢復通信場合，提供基本的話音和數據服務以及多媒體通信服務和增強的態勢感知能力；基于IP（因特網協議）的網絡互操作性。舉例來說，便攜式移動網絡可以方便地實現現場救援人員之間的通信以及現場救援人員和指揮中心之間的通信。如果采用傳統無線通信方式，即使應急現場的救援人員相距很近，他們之間的通信仍需涉及無線網絡中的各種基礎網絡設施，包括BTS（基站收發臺）、BSC（基站控制器）、RNC（無線網絡控制器）和MSC（移動交換中心）等。而在便攜式移動網絡中，距離較近的救援人員可借助移動基站方便快捷地建立通信，不依賴于現有網絡基礎設施。在便攜式移動網絡中，需要定期維護和更新移動終端和相連的基站路由器（BSR）的關聯表，從而快速準確找到轉發分組需要經過的BSR。BSR之間構成健壯的網狀骨干網，采用類似于OSPF（開放最短路徑優先路由）的觸發更新鏈路狀態路由協議來計算和維護路由。移動終端之間的通信借助BSR構成的網狀網以及移動終端和BSR之間的關聯表完成。

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