Ad hoc网络的关键技术

的分工各有不同，前者主要负责业务的分类、标记等，后者主要利用IP数据包头中的服务类型字段（ToS），把服务模型对资源预留协议的使用限制在用户网络侧。主干路由器只需检查数据包中的ToS字段来判断其业务类型，然后为不同的业务提供不同的QoS保障策略。

　　3）集成区分服务模型

　　虽然集成服务和区分服务有着各自不同的特点，但同时也存在相应的缺陷，特别是将它们应用到Ad hoc网络中时，问题就越发明显。集成区分服务模型是对集成服务和区分服务的综合，融合了两者的特点，它既可以控制每流服务的细粒度，又可以根据不同的业务类型提供相应的服务，是一种更优化的服务模型。FQMM模型就是一种典型的集成区分模型，该模型是专门针对Ad hoc网络设计的，可以很好地优化Ad hoc网络的性能。

　　2.3　功率控制

　　功率控制是指通过调整信号的发射功率，在保证一定通信质量的前提下尽量降低信号发射功率。由于Ad hoc网络的特殊性，如果对它进行功率控制，不但可以降低网络的能量消耗，还可以减少对邻近节点的干扰，提高信道的空间复用度，从而提高整个网络的容量。目前，功率控制已成为提高Ad hoc网络性能的常用机制，并逐渐成为Ad hoc网络应用中不可缺少的重要手段。

　　由于Ad hoc网络是一个无任何基础设施和集中管理机构的无线多跳网络，各个节点的功率控制必须根据局部的信息做出决定。通常，一种理想的Ad hoc网络功率控制方法需满足以下要求：a）简单、高效、灵活、扩展性强。b）拓扑结构中节点的度要尽量小，从而减小节点间的相互干扰，增加网络吞吐量。c）能实现功率路径的最优化，从而节约能量，延长网络寿命。d）网络中的每个节点只需使用局部的信息就可以决定自己的传输半径和传输功率。

　　实际上，功率控制问题与Ad hoc网络中的物理层、链路层、网络层以及传输层都密切相关，它们都可以采取相应措施进行功率控制。目前，对Ad hoc网络功率控制机制的研究主要集中在链路层功率控制、网络层功率控制和混合功率控制三个方面。

　　1）链路层功率控制

　　主要通过介质控制（MAC）层上的协议来完成，发送节点根据每个报文的目的节点距离、信道状况等动态调整发射功率，以便提高网络容量和降低节点的能量消耗。一般来讲，链路层功率控制要经常调整，有可能每发送一个数据报文都得进行功率控制。

　　2）网络层功率控制

　　主要通过改变发射功率动态调整网络的拓扑结构和选路，最终使全网性能达到最优化。与链路层功率控制相比，网络层功率控制调整频率较低，较长时间才进行一次调整。

　　3）混合功率控制

　　随着研究的深入，研究人员发现了一种更优的功率控制，即混合功率控制，它可以进一步提高网络性能。混合功率控制是对链路层功率控制和网络层功率控制的综合，用网络层的功率控制调整网络拓扑结构和选路，而在发送报文时，链路层功率控制根据目的节点的远近调整发送功率。

　　2.4　安全问题

　　由于在Ad hoc网络中没有可信任的中心节点和通信基础设施，并且所有的节点都是移动的，节点本身要充当主机和路由器，节点间的通信完全通过无线信道来完成，它的这些固有特性使网络安全面临巨大的挑战。与传统网络相比，Ad hoc网络更容易遭受各种安全威胁，如窃听、篡改数据、拒绝服务和伪造身份等。

　　在安全目标上，Ad hoc网络与传统网络是一致的，主要包括机密性、完整性、认证性、不可否认性、可用性和访问控制等方面，但要实现这些目标相当困难。传统公钥密码体制中的数字签名、加密、报文鉴别码等技术本来可以实现信息的机密性、完整性、不可抵赖性等安全服务，但是它需要一个可信任的密钥管理中心进行密钥分配，而在Ad hoc网络中不允许存在这样的认证中心节点。因为单一的认证中心节点极易成为网络的瓶颈，一旦崩溃将造成整个网络瘫痪，更为严重的是，单个认证中心节点是攻击者的首选攻击目标，一旦被攻破将使整个网络完全失去安全性。虽然可以通过备份认证中心来提高抗毁性，但同时也增加了被攻击的目标，任何一个认证中心被攻破，整个网络就会失去安全性。因此，Ad hoc网络的密钥管理非常关键。

目前，Ad hoc网络密钥管理的研究主要集中在四个方面：a）局部分布式CA证书。b）基于多项式的秘密共享。c）基于PGP的自组织公钥管理。d）基于身份的密钥管理方案。前三者都是建立在传统公钥系统的基础上，尽管可以考虑使用对资源占用较小的公钥加密算法（如椭圆曲线加密算法），但无论采用什么方法来实现分布性，Ad hoc网络中的通信量和节点存储量都比较大。因此，在Ad hoc网络中，使用对资源占用较小的基于身份的加密系统来进行密钥管理，