無線自組網(wǎng)的基本概念

無線自組網(wǎng)是一組帶有無線收發(fā)裝置的移動終端組成的一個無中心、多跳、自組織的網(wǎng)絡，是一種移動計算機通信網(wǎng)絡。

在自組網(wǎng)中，每個移動終端就是一個節(jié)點，不僅能夠移動而且兼有路由器和主機兩種功能?？梢圆灰蕾囶A先存在的網(wǎng)絡基礎設施而快速展開自適應組網(wǎng)。同時各節(jié)點可在不進行通知的情況下自由進入網(wǎng)絡和脫離網(wǎng)絡且不會導致整個網(wǎng)絡陷入癱瘓。

無線自組網(wǎng)的體系架構——平面網(wǎng)絡結構

平面網(wǎng)絡結構的特點是比較簡單，所有節(jié)點在網(wǎng)絡控制、路由選擇和流量管理上都是平等的，因此又稱為對等式結構。節(jié)點覆蓋范圍小，相對安全。不足之處在于控制開銷很大，并且可擴充性很差。

無線自組網(wǎng)的體系架構——分級結構

分級結構中無線自組網(wǎng)絡被劃分成多個簇。每個簇由一個簇頭和多個簇成員組成，簇頭形成高一級的網(wǎng)絡。分級結構還可以分為單頻分級結構和多頻分級結構。在單頻分級結構中，所有節(jié)點使用同一個頻率通信。簇頭和網(wǎng)關節(jié)點形成高一級的網(wǎng)絡，稱為虛擬骨干網(wǎng)絡。

多頻分級結構中，不同級采用不同的通信頻率。低級節(jié)點的通信范圍較小，而高級節(jié)點要覆蓋較大的范圍。高級的節(jié)點同時處于多個級中，使用多個不同的頻率實現(xiàn)不同級的通信。

無線自組網(wǎng)的特點

1、自組織組網(wǎng)

網(wǎng)絡的布設或展開無需依賴于任何預設的網(wǎng)絡設施。節(jié)點通過分層協(xié)議和分布式算法協(xié)調各自的行為，節(jié)點開機后就可以快速、自動地組成一個獨立的網(wǎng)絡；

2、動態(tài)變化的拓撲結構

網(wǎng)絡節(jié)點可以隨時、隨處移動，也可以隨時開機和關機，支持點對點組網(wǎng)、星型組網(wǎng)、Mesh組網(wǎng)，并支持節(jié)點的高速移動和遠距離覆蓋。

3、無中心的自組性網(wǎng)絡

所有節(jié)點的地位平等，即是一個對等式網(wǎng)絡。節(jié)點可以隨時加入和離開網(wǎng)絡。任何節(jié)點的故障不會影響整個網(wǎng)絡的運行，具有很強的抗毀性；

4、多跳路由

當節(jié)點要與其覆蓋范圍之外的節(jié)點進行通信時，需要中間節(jié)點的多跳轉發(fā)。與固定網(wǎng)絡的多跳不同，網(wǎng)絡中的多跳路由是由普通的網(wǎng)絡節(jié)點完成的，而不是由專用的路由設備（如路由器）完成的；

5、移動終端的局限性

體積小，能量受限、處理能力低。

6、有限的傳輸帶寬。

無線自組網(wǎng)在軍事應用中的優(yōu)勢

無線自組網(wǎng)網(wǎng)絡技術不需要基礎設施,移動中可以實施通信和網(wǎng)絡快速展開與組織,適應戰(zhàn)術移動環(huán)境下作戰(zhàn)部隊對于戰(zhàn)術通信網(wǎng)絡快速架構的要求,因此美軍充分發(fā)揮自組網(wǎng)網(wǎng)絡的這點優(yōu)長,在其部隊的各分層網(wǎng)絡中普遍運用自組網(wǎng)技術進行組網(wǎng)。例如美軍在戰(zhàn)術互聯(lián)網(wǎng)中使用近期數(shù)字電臺(NTDR,Near Term Digital Radid）組網(wǎng)時采用的就是自組網(wǎng)網(wǎng)絡技術,并且是其中的雙頻分級結構。

無線自組網(wǎng)具有無需架設網(wǎng)絡設施、可快速部署以及抗毀性強等特點，成為數(shù)字化戰(zhàn)場的首選技術。并在無人機組網(wǎng)中廣泛應用。

無線自組網(wǎng)在無人機系統(tǒng)中的應用

無人機自組網(wǎng)的基本思想就是將組成無人機網(wǎng)絡的每一架無人機所獲得的信息通過無線網(wǎng)絡達到實時的共享，從而提高無人機系統(tǒng)對信息的處理速度，提高對特殊情況的響應能力，使其更加有效更大限度地利用獲得的信息資源，大大地提高無人機在實際應用中的工作效率和生存能力。

在現(xiàn)有的無人機中，每架無人機都裝配有主機和電臺，所以只需增加路由器和相關算法，即可將無線自組網(wǎng)技術應用在無人機系統(tǒng)中。

無人機自組網(wǎng)的作戰(zhàn)優(yōu)勢

無人機自組網(wǎng)絡由于具有獨立組網(wǎng)、自組織、動態(tài)拓撲、無約束移動、多跳路由技術特點使其在作戰(zhàn)中具有諸多優(yōu)勢：

(1）抗摧毀能力強

無人機自組網(wǎng)絡可以在不需要任何其它預置網(wǎng)絡設施的情況下，在任何時刻、任何地方快速展開并自動組網(wǎng)，可以動態(tài)改變網(wǎng)絡結構，即使某個節(jié)點的無人機受到攻擊，也可以自動重構網(wǎng)絡拓撲，不會影響其它節(jié)點，克服了單機工作時易受攻擊而影響作戰(zhàn)成功率的弱點。

(2）智能化高

無人機自組能夠及時感知網(wǎng)絡變化，自動配置或重構網(wǎng)絡，保證數(shù)據(jù)鏈路的實時連通，具有高度的自治性和自適應能力。另外，無人機自組網(wǎng)可以實現(xiàn)信息共享，能夠將所接收的信息進行處理，并自主決策，實現(xiàn)作戰(zhàn)任務智能化。

(3）功能多樣

無人機自組網(wǎng)后就具有所有終端的功能，各無人機優(yōu)勢互補、分工協(xié)作，形成有機整體，獲得比單機更好的作戰(zhàn)效能，而且還可以獲得很多增值功能，使其應用范圍得到了極大的拓寬。