网络环境中信息质量评价研究论文

网络信息评价研究综述[摘要] 通过参考国内外网络信息资源优化配置的文献，从内容、原则、模式与措施等方面对网络信息资源优化配置进行了分析，并提出基于信息生态理论的研究建议。[关键词] 网络信息资源 优化配置 信息生态随着计算机网络的普及与信息技术的迅猛发展，我国的网站数量剧增，目前网民人数已经超过美国，成为世界网民人数最多的国家，无论是政府、企业还是用户，对信息资源的使用有了新的要求。虽然网络信息资源的容量曾几何级数的增长，但信息来源分散，质量参差不齐，缺乏必要的组织与控制，这都严重影响了信息资源的获取及使用，信息资源的优化配置成为信息管理者所关注的问题。网络信息资源配置是以人们对网络信息资源的需求为出发点，以追求网络信息资源配置的效率和质量为指针，通过设计网络上信息资源的流向，进一步规划分配网络信息资源的类型、内容、数量、时间、空间等方面的分布，最终达到为网络用户提供便捷的信息服务和信息资源被合理有效利用的目的。一、研究的必要性1.技术的变革与互联网的发展。信息技术的发展一日千里，技术架构经历了信息孤岛、以局域网为支撑的内部集成、以Internet为技术平台的分布式系统。体系结构从单层结构发展到3层乃至多层结构，从C-S结构到B-S结构。互联网的出现是现代科学技术高速发展的产物，它所涌现的信息资源的海量与包容性是其他任何信息媒介所无法比拟的。信息资源管理也有数据管理—信息管理—知识管理—信息生态的不同阶段。技术的发展进步及互联网的飞速发展对信息资源管理提出的更高的要求，必须充分考虑到其引起的变革。2.网络信息资源的特点。从内容上看,网络信息资源具有分布广、数量大、种类多和不稳定的特点；从形式上看，网络信息资源具有非线性、交互性、动态性、累积性、多样性的特点；从信息资源的质量上来看，网络信息资源又具有良莠不齐，真假莫辨的特点。目前网络信息资源的使用现状仍存在很多问题:一是网络信息资源缺乏有效组织；二是信息检准率较低，网上信息资源分散、无序现象加剧；三是网络信息资源缺乏深层次的开发。只有对网络信息资源进行积极有效的组织和管理,才能带来真正有序的信息空间，实现信息资源效用的最大化。3.企业所存在的问题。大多数企业应用系统处于“信息孤岛”状态，单体应用、部门级应用居多，企业级集成应用少。应用系统的数据以不同形式存储在不同的数据库中，而且各个业务系统通常分别由不同的职能部门管理和维护，分布在不同的地域，加之网络与信息安全性的防护措施，使得这些系统功能之间相互交叉，有着重复的信息和数据，但相互之间却很难进行畅通的信息交流与共享，形成了一个个“信息孤岛”。4.环境的变化。目前企业的管理者一般都有企业信息化的战略构想，开发管理信息系统、建立电子商务平台、进行企业流程重组等正在如火如荼的开展。但是,在进行信息化改造的时候,决策者容易忽视环境的因素给企业信息化建设带来的影响，如社会、政策、经济、技术等。特别是进入到21世纪以后，企业所处的经济环境已从相对稳定、变化可预测的线性时代步入不断发生激烈变化的非线性时代。过去，信息资源管理通过给予企业信息保障，来向企业决策提供各种预测方案。但现在所提供的预测跟不上环境的变化，信息管理对企业环境的不适用已是必然，只有适合环境的企业才能生存和发展下去。在信息社会中各种事物的变化越来越快,“变”成了惟一不变的因素。要适应迅速变化的信息环境就得了解信息环境, 企业内外部环境将对信息资源管理的效用与效率产生重要影响，正视环境的变化并采取相应的策略才能解决企业所面临的问题。二、研究内容1.网络信息资源优化配置内容。大多数国内学者从网络信息分布的时间、空间和数量特征三个方面论述了网络信息资源配置的内容。李楠澜将网络信息资源配置内容总结概括为网络信息资源的时间矢量配置、空间矢量配置以及品种类型上的配置和在数量上的配置等四方面的内容。就品种类型配置，又从媒体类型、内容、时效性、归属特性及保密程度进行区分。2.网络信息资源优化配置原则。刘水养指出网络信息资源的配置应在一定原则的指导下，通过多种不同模式的调配有序、高效地进行，使得网络信息资源发挥出最大的效用，从而达到优化配置的目的。他认为应该遵循宏观调控原则、以市场需求为导向原则、质量保证原则、集成配置与互补合作原则、效率优先、兼顾公平原则、集中与分散相结合原则、品种多样化原则等。许恩元在《网络信息资源优化配置原则与模式新论》中引入了信息资源有效配置的理论依据—帕累托最优理论。分别就社会福利最大化原则、需求导向原则、公平原则、协调共享原则、市场手段与政府手段互补原则、合理分工与综合发展相结合原则等进行分析。3.网络信息资源优化配置模式。网络信息资源配置的模式包括宏观配置和微观配置两方面的内容。宏观配置就是政府通过宏观手段对信息资源的配置提供政策性的指导，是一种政府层面的行政干预行为。对于宏观配置研究者一般从加强信息基础设施建设、完善信息政策和信息法规、设置均衡配置的指导目标、引入竞争机制及调控增量信息资源的规划与建设等方面进行了论述。微观配置就是信息的制作、传播部门在政府宏观调控指导下对网络信息资源在时间、空间和数量等要素上作适时的配置，是一种技术性、操作性行为。重点需要网络信息资源在时间、空间、数量、类型、及技术的配置。郭东强等认为应该将生态学及生态平衡的理念引入企业信息系统中形成企业信息生态系统。当企业信息生态系统发展到成熟阶段，各类的企业信息的比重、数量趋于平衡，信息的流向和流动趋于稳定，即达到企业信息生态系统的平衡状态。此时，整个社会经济资源达到最优化配置，经济主体不仅达到经济效益、社会效益，同时也实现了生态效益。同时他还建议正视过度依赖技术、使用技术给企业的信息环境带来的危害，提出“以人为本”的管理模式，注重人的因素，使人的作用得以充分发挥。4.网络信息资源优化配置措施。大部分学者从宏观角度进行了研究，高丹从宏观上的提出相应建议：加强信息基础设施建设、有层次的配置信息资源、积极参与信息资源的开发、提高信息人员的素质、培育高效的信息市场。李颖认为要研究用户需求，建立全国性的网络信息资源管理协调机构，建立高质量的数据库及法律保障机制。陈德敏从技术角度对网络信息资源的管理进行研究，分别是MARC格式、DC元数据格式、应用分类法、应用主题法。王玉在《论协同电子商务下的信息资源优化配置》中，谈到协同电子商务的建立必须从整个行业出发，研究各个企业的信息和资源的共享和集成，以及企业之间在市场环境中的合作和协调机制，建立能为企业提供一个从企业到行业到区域企业的集成信息支撑平台。这些都符合企业信息生态系统及生态圈的要求及动态演化的特点，当企业信息生态圈建设和发展到成熟阶段时 ,各类企业信息的比重、数量和企业群的比例趋于平衡 ,信息的流向与流量趋于稳定，即达到企业信息生态圈平衡。这种平衡是社会经济中市场平衡的真实反映 ,这时各种社会资源的配置趋于优化状态。通过考察网络信息资源的优化配置的研究现状,网络环境下信息资源的优化配置和有效的开发利用是目前信息资源管理研究的一个热点问题。国内诸多学者对网络信息资源优化配置的内涵、原则、措施等内容行了分析，他们对基于网络环境下的信息资源优化配置的必要性都十分认同，但缺乏具体的实例分析及模型的建立，另外对于网络信息环境所出现的变化及与信息资源优化配置的模式也缺乏相应的研究。三、研究建议网络的广泛应用与发展使信息资源的交流和共享更加便捷，同时也对传统的信息组织与管理形成了很大冲击。网络信息爆炸、无序、优劣混杂 ,缺乏统一的组织与控制 ,严重阻碍了信息资源的利用，因此基于信息生态的理论对网络信息资源的优化配置的研究就尤为必要。自20世纪90年代后期以来，随着生态学理论的引入，信息生态成为其一个重要的分支，信息生态问题已经成为现代信息管理界的一个研究热点，与以往片面强调技术的作用不同，信息生态通过对人、技术、信息和环境进行综合考察。1997年，美国管理科学家达文波特（Thomas H.Davenport）在《信息生态学：掌握信息与知识环境》一书中首次提出信息生态学（Information Ecology）的概念，将生态理念引入企业的信息管理中，从而开辟了信息管理的新领域。1999年，纳笛(Bonnie. A. Nardi)和欧戴(Vicki L. O' Day)合作撰写了《信息生态：用心使用技术》中，将信息生态定义为“特定环境里由人、实践、价值和技术构成的一个系统”，认为信息生态系统里占核心地位的不是技术，而是由技术支持的人的活动。国内学者对信息生态的研究有代表性的是蒋录全在2003年出版的《信息生态与社会可持续发展》中对信息生态进行了系统研究。他认为信息生态涉及信息、人和环境三大要素，信息生态就是研究信息—人—环境之间的相互影响和相互作用，进而在此基础上推导其整个生态系统的生成演和发展。而张福学认为信息生态只是一个比喻式的概念,意在利用“生态”这一比喻培育新的思想和理论。对于信息生态理论中一个重要的研究内容是信息生态环境，蒋录全博士将信息生态环境因子定义为：信息环境中对人类及社会组织的成长、行为、发展、流动和分布以及社会进化与发展有着直接或间接影响的环境要素。信息环境因子主要可分为:人类因子、信息因子、信息技术因子、信息政策法律与信息伦理因子、信息文化因子等。而在网络环境中不容回避的一个事实就是信息生态失衡。信息生态平衡是指信息、人、环境之间的均衡状态。信息生态失衡指以上要素处于不平衡状态，即信息生态系统内部和外部交换的信息受阻或其自身要素与子系统之间的比例失调等。谢立虹在《网络空间中的信息生态问题》中提出其主要现象有信息超载、信息污染、信息垄断和信息侵犯等4个方面。李凤石认为信息生态生态失衡的主要表现为信息资源分布失衡、信息爆炸等。对于解决信息生态失衡的措施学者们从不同的角度进行了分析，田春虎认为调节信息生态失衡的方法包括从系统角度出发进行整体规划与布局，实现信息资源共享，保持信息生态系统的平衡与稳定；加大研究与开发投入，提高技术的创新能力；调整人员结构，提高信息素养；加强对网络信息生态系统的管理等。孟瑞玲从制定信息政策和信息法规、加强信息门户网站和信息地图建设方面提出了解决方法。此外，应金萍等提出实施信息分级制度，以净化信息环境整合传统理论优势，进行信息伦理学研究，加强信息伦理道德建设强化信息市场管理等具体措施。借鉴信息生态的思路为解决企业信息化及信息资源优化配置提供了一个很好的思路。以往企业进行信息化建设往往是片面地强调某一方面的重要性,而不是从生态系统的角度来综合考虑,从而导致结果与预期相差甚远。从信息生态的角度分析及评价企业信息资源管理是现代环境下企业必须重视的一个问题。刘文燕等在《从信息生态角度谈企业信息化》中谈到信息时代企业可持续发展的理想状态是为员工建立良好的信息生态环境，使企业成为一个信息生态化的企业。企业信息生态化是关于企业信息管理的一种新范式,从生态学的角度来考察企业信息管理中的系统性以及人与企业信息环境中之间的相互性，这种新范式是“以人为本”的一种信息管理方法，与“技术至上”的信息管理方法存在明显差异，为企业解决信息问题指出了新方向。李佳洋认为技术本身并不能解决企业组织的信息问题，只有当管理者改变“技术至上”的观念并且开始关注企业信息环境中存在的问题，才可能改变现状，建立合理稳定的企业信息生态系统，为企业的发展营造平衡和谐环境。虽然国内学术界对信息生态问题研究的历史还不长，但已围绕它进行了较为全面的探讨和分析，提出了许多有价值的观点和对策，这将有助于信息生态学这一新兴学科的理论构建，并对解决信息生态失衡及信息资源管理问题具有现实的指导意义。随着信息社会的飞速发展，技术的变革，环境的变化及信息的多样性以及需求的复杂性和个性化，对信息资源管理提出了新的课题。这要求我们从信息生态的理论从总体上加以解决。通过信息、人和环境的协调发展，强调网络信息化资源配置的效益性,使信息化资源配置达到最佳、效益最优, 这是网络资源优化配置的努力方向。参考文献：[1]张富学:信息生态学的初步研究[J].情报科学，2002，(1)[2]谢立虹:网络空间中的信息生态问题[J].图书馆,2000，(2)

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【导读】随着现代网络的飞速发展，初中信息技术课也越来越显得尤为重要，学生只有学好了网络知识，才能在今后的升学，就业中脱颖而出。而对该学科的学业评价的研究从未间断，意义非凡，下面跟着小编一起来了解对该学科的学业评价研究的具体方法吧。

一、记录学生的课堂表现

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二、学业测试法

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以上内容参考：百度文库-如何在网络环境下进行初中信息技术课学业评价的研究

可以进行网上学习，从而化静为动，化繁为简，减轻教师的体力负担，使教师有更多的时间进行创新研究，同时，在交互的动态的网络环境下，函数值随自变量变化而同步变化，从而得到完整精确、形象生动的函数图像。

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信息技术体系具有三重功能：

一是定向功能，它是编写教学大纲、设计课程教材、控制教学过程的行动指南。

二是激励功能，它能激发教与学的紧迫感与内驱力。

三是评价功能，它提供了教学效果的评价尺度和教学设计的参考标准。

前言Ad hoc网络的前身是分组无线网（Packet Radio Network）。在Ad hoc网络中，结点具有报文转发能力，结点间的通信可能要经过多个中间结点的转发，即经过多跳（MultiHop），这是Ad hoc网络与其他移动网络的最根本区别。结点通过分层的网络协议和分布式算法相互协调，实现了网络的自动组织和运行。目前的移动通信大多需要有线基础设施（如基站）的支持才能实现。为了能够在没有固定基站的地方进行通信，一种新的网络技术——Ad Hoc网络技术应运而生。Ad Hoc网络不需要有线基础设备的支持，通过移动主机自由的组网实现通信。Ad Hoc网络的出现推进了人们实现在任意环境下的自由通信的进程，同时它也为军事通信、灾难救助和临时通信提供了有效的解决方案。一、 Ad Hoc网络的概念Ad hoc网络又称为多跳网络(multi-hop network)、无固定网络设施的网络(infrastructure less network)自组（self organization）网，自愈网或是对等网，它是一种逻辑意义上的组网方式，即强调在不依赖基础网络设施的前提下由一定范围内的移动终端动态的建立可以互联的网络。同时它还将现有的主要网络中广泛应用的中央控制管理的功能进行分布式处理，由网络各个节点同步完成，从而提高了网络抗干扰，抗故障的能力，也使其成为在许多特殊场合进行网络互联应用的主要方案。Ad Hoc网络是一种没有有线基础设施支持的移动网络，网络中的节点均由移动主机构成。在Ad Hoc网络中，当两个移动主机（如图1中的主机A和B）在彼此的通信覆盖范围内时，它们可以直接通信。但是由于移动主机的通信覆盖范围有限，如果两个相距较远的主机（如图1中的主机A和C）要进行通信，则需要通过它们之间的移动主机B的转发才能实现。因此在Ad Hoc网络中，主机同时还是路由器，担负着寻找路由和转发报文的工作。在Ad Hoc网络中，每个主机的通信范围有限，因此路由一般都由多跳组成，数据通过多个主机的转发才能到达目的地。故Ad Hoc网络也被称为多跳无线网络。其结构如图2所示。Ad Hoc网络可以看作是移动通信和计算机网络的交叉。在Ad Hoc网络中，使用计算机网络的分组交换机制，而不是电路交换机制。通信的主机一般是便携式计算机、个人数字助理（PDA）等移动终端设备。Ad Hoc网络不同于目前因特网环境中的移动IP网络。在移动IP网络中，移动主机可以通过固定有线网络、无线链路和拨号线路等方式接入网络，而在Ad Hoc网络中只存在无线链路一种连接方式。在移动IP网络中，移动主机通过相邻的基站等有线设施的支持才能通信，在基站和基站（代理和代理）之间均为有线网络，仍然使用因特网的传统路由协议。而Ad Hoc网络没有这些设施的支持。此外，在移动IP网络中移动主机不具备路由功能，只是一个普通的通信终端。当移动主机从一个区移动到另一个区时并不改变网络拓扑结构，而Ad Hoc网络中移动主机的移动将会导致拓扑结构的改变。二、 网络性能测试体系结构Ad Hoc网络协议主要包括网络接入层协议(MAC)和路由协议。不同层次的协议由于所完成的功能不同，所以具有不同的测试指针。在网络测试中，要合理评价网络性能必须充分考虑不同层次的协议在性能上的差别。同时，对于不同的网络应用来说，各个层次协议性能对网络整体性能的影响也不尽相同。Ad Hoc网络性能测试按照网络功能层次进行区分，主要分为以下三个方面的内容：通信终端物理性能测试，接入层协议测试和路由协议测试。1. 通信终端物理性能测试通信终端种类很多，包括数字电台、PDA、移动笔记本电脑等等。不同的无线终端由于硬件配置不同，其物理性能也不尽相同。物理性能测试内容主要包括：* 数据发送速率：即终端设备可支持的最大传输带宽，对于多信道系统而言，还需要测试最大可用带宽。* 传播距离：即设备的通信范围，主要与终端的发送功率，接收门限(信噪比)有关。多跳网络中，传播距离会对网络的拓扑关系产生重大的影响，也是MAC层协议设计通常需要考虑的问题[2][3]，也是影响网络吞吐量的因素之一。* 差错控制能力：无线信道通常是不可靠信道，所以需要相应的差错控制能力，保证在一定的信道误码率下，可以完成正常数据通信。2. 网络接入层性能测试网络接入层(MAC)解决了隐终端和暴露终端的问题[2][3]。MAC层协议的性能会直接影响网络的整体性能。MAC层协议是Ad Hoc网络组网协议的基础，也是网络结点通信的第一步，只有高效、公平、有序地组织网络中的所有通信结点的链路层通信能力，才能保证上层网络互联协议(路由协议)的正常运行。网络接入层性能测试内容主要有：* 接入时延：结点从有数据需要发送到数据的实际发送的时间间隔。是反映单个结点接入效率的重要参数，但是不能反映网络整体性能。* 网络吞吐量：接入协议的性能还体现在网络吞吐量上，由于无线网络数据帧的碰撞会导致所有的发送方都要退避一段时间，然后重新发送数据，这就必然对系统的吞吐量产生影响。* 优先级：网络中的结点按照优先级排序，优先级高的结点比优先级低的结点有更低的平均接入时延，这一点在同时承载数据业务和话音业务的网络中显得尤为重要。* 公平性：优先级然保证了优先级高的结点有更低的接入时延，但是网络接入协议还必须同时保证优先级低的结点不会“饿死”，同等优先级的结点还要有相同或接近的接入时延参数。3. 路由协议性能测试路由协议的任务是维护网络拓扑，为结点之间的通信提供及时准确的路由信息，保证报文按照协议所提供的路径正确到达目的结点。针对现有Ad Hoc网络路由协议的特点，性能测试主要包括以下几个方面：* 端到端时延与吞吐量：路由协议所处理的是源结点到目的结点之间的路径选择信息，所以源结点到目的结点之间(端到端)的行为最直接的测试内容就是时延和吞吐量。但是，这两个参数都与MAC层协议的效率直接相关。* 路由发现时间(也称为路由重建时间)：直接说明了路由算法的效率，即从无法根? 萋酚杀淼玫铰酚傻降玫娇捎寐酚傻氖奔洹P枰�⒁獾氖牵�飧霾馐圆问�视糜谛枨笄��酚伤惴?span lang="EN-US">(反应式)[1][5]和具有事件触发更新功能的路由表驱动型路由算法(先应式)[1][6]。* 路由表收敛时间：对于路由表驱动型路由算法而言，路由协议在运行期间，路由表从初始状态到路由表稳定状态通常会有一个自动更新的过程，这个时间通常称为路由表收敛时间。* 路由协议的效率：任何路由协议在运行过程中，都要有一定的路由协议开销，用于在结点之间维护网络的拓扑信息。对于无线网络而言，网络带宽非常有限，协议开销直接影响网络带宽的利用率，进而影响网络的扩展性。所以路由协议的效率也是我们重点考虑的测试参数之一。三、 Ad Hoc网络的特点Ad hoc网络是一种特殊的无线移动网络。网络中所有结点的地位平等，无需设置任何的中心控制结点。网络中的结点不仅具有普通移动终端所需的功能，而且具有报文转发能力。与普通的移动网络和固定网络相比，它具有以下特点：1.无中心：Ad hoc网络没有严格的控制中心。所有结点的地位平等，即是一个对等式网络。结点可以随时加入和离开网络。任何结点的故障不会影响整个网络的运行，具有很强的抗毁性。2.自组织：网络的布设或展开无需依赖于任何预设的网络设施。结点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为，结点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。3.多跳路由：当结点要与其覆盖范围之外的结点进行通信时，需要中间结点的多跳转发。与固定网络的多跳不同，Ad hoc网络中的多跳路由是由普通的网络结点完成的，而不是由专用的路由设备（如路由器）完成的。4.动态拓扑：Ad hoc网络是一个动态的网络。网络结点可以随处移动，也可以随时开机和关机，这些都会使网络的拓扑结构随时发生变化。这些特点使得Ad hoc网络在体系结构、网络组织、协议设计等方面都与普通的蜂窝移动通信网络和固定通信网络有着显著的区别。Ad Hoc网络作为一种新的组网方式，具有以下特点。3．1 网络的独立性Ad Hoc网络相对常规通信网络而言，最大的区别就是可以在任何时刻、任何地点不需要硬件基础网络设施的支持，快速构建起一个移动通信网络。它的建立不依赖于现有的网络通信设施，具有一定的独立性。Ad Hoc网络的这种特点很适合灾难救助、偏远地区通信等应用。3．2 动态变化的网络拓扑结构在Ad Hoc网络中，移动主机可以在网中随意移动。主机的移动会导致主机之间的链路增加或消失，主机之间的关系不断发生变化。在自组网中，主机可能同时还是路由器，因此，移动会使网络拓扑结构不断发生变化，而且变化的方式和速度都是不可预测的。对于常规网络而言，网络拓扑结构则相对较为稳定。3．3 有限的无线通信带宽在Ad Hoc网络中没有有线基础设施的支持，因此，主机之间的通信均通过无线传输来完成。由于无线信道本身的物理特性，它提供的网络带宽相对有线信道要低得多。除此以外，考虑到竞争共享无线信道产生的碰撞、信号衰减、噪音干扰等多种因素，移动终端可得到的实际带宽远远小于理论中的最大带宽值。3．4 有限的主机能源 < /span>在Ad Hoc网络中，主机均是一些移动设备，如PDA、便携计算机或掌上电脑。由于主机可能处在不停的移动状态下，主机的能源主要由电池提供，因此Ad Hoc网络有能源有限的特点。3．5 网络的分布式特性在Ad Hoc网络中没有中心控制节点，主机通过分布式协议互联。一旦网络的某个或某些节点发生故障，其余的节点仍然能够正常工作。3．6 生存周期短Ad Hoc网络主要用于临时的通信需求，相对与有线网络，它的生存时间一般比较短。3．7 有限的物理安全移动网络通常比固定网络更容易受到物理安全攻击，易于遭受窃听、欺和拒绝服务等攻击。现有的链路安全技术有些已应用于无线网络中来减小安全攻击。不过Ad Hoc网络的分布式特性相对于集中式的网络具有一定的抗毁性。四、Ad hoc网络的体系结构1 结点结构Ad hoc网络中的结点不仅要具备普通移动终端的功能，还要具有服文转发能力，即要具备路由器的功能。因此，就完成的功能而言可以将结点分为主机、路由器和电台三部分。其中主机部分完成普通移动终端的功能，包括人机接口、数据处理等应用软件。而路由器部分主要负责维护网络的拓扑结构和路由信息，完成报文的转发功能。电台部分为信息传输提供无线信道支持。从物理结构上分，结构可以被分为以下几类：单主机单电台、单主机多电台、多主机单电台和多主机多电台。手持机一般采用的单主机单电台的简单结构。作为复杂的车载台，一个结点可能包括通信车内的多个主机。多电台不仅可以用来构建叠加的网络，还可用作网关结点来互联多个Ad hoc网络。2 网络结构Ad hoc网络一般有两种结构：平面结构和分级结构。在平面结构中，所有结点的地位平等，所以又可以称为对等式结构。分级结构中，网络被划分为簇。每个簇由一个簇头和多个簇成员组成。这些簇头形成了高一级的网络。在高一级网络中，又可以分簇，再次形成更高一级的网络，直至最高级。在分级结构中，簇头结点负责簇间数据的转发。簇头可以预先指定，也可以由结点使用算法自动选举产生。分级结构的网络又可以被分为单频分级和多频分级两种。单频率分级网络中，所有结点使用同一个频率通信。为了实现簇头之间的通信，要有网关结点（同时属于两个簇的结点）的支持。而在多频率分组网络中，不同级采用不同的通信频率。低级结点的通信范围较小，而高级结点要覆盖较大的范围。高级的结点同时处于多个级中，有多个频率，用不同的频率实现不同级的通信。在两级网络中，簇头结点有两个频率。频率1用于簇头与簇成员的通信。而频率2用于簇头之间的通信。分级网络的每个结点都可以成为簇头，所以需要适当的簇头选举算法，算法要能根据网络拓扑的变化重新分簇。平面结构的网络比较简单，网络中所有结点是完全对等的，原则上不存在瓶颈，所以比较健壮。它的缺点是可扩充性差：每一个结点都需要知道到达其他所有结点的路由。维护这些动态变化的路由信息需要大量的控制消息。在分级结构的网络中，簇成员的功能比较简单，不需要维护复杂的路由信息。这大大减少了网络中路由控制信息的数量，因此具有很好的可扩充性。由于簇头结点可以随时选举产生，分级结构也具有很强的抗毁性。分级结构的缺点是，维护分级结构需要结点执行簇头选举算法，簇头结点可能会成为网络的瓶颈。因此，当网络的规模较小时，可以采用简单的平面式结构；而当网络的规模增大时，应用分级结构。美军在其战术互联网中使用近期数字电台（NTDR，Near Term Digital Radio）组网时采用的就是双频分级结构。五、Ad Hoc网络的应用需求Ad Hoc网络的应用范围很广，总体上来说，它可以用于以下场合：a）没有有线通信设施的地方，如没有建立硬件通信设施或有线通信设施遭受破坏。b）需要分布式特性的网络通信环境。c）现有有线通信设施不足，需要临时快速建立一个通信网络的环境。d） 作为生存性较强的后备网络。Ad Hoc网络技术的研究最初是为了满足军事应用的需要，军队通信系统需要具有抗毁性、自组性和机动性。Ad Hoc网络满足了军事通信系统的这些需求。Ad Hoc网络采用分布式技术，没有中心控制节点的管理。当网络中某些节点或链路发生故障，其他节点还可以通过相关技术继续通信。Ad Hoc网络由移动节点自己自由组合，不依赖于有线设备，因此，具有较强的自组性，很适合战场的恶劣通信环境。Ad Hoc网络建立简单、具有很高的机动性。近年来，Ad Hoc网络的研究在民用和商业领域也受到了重视。在民用领域，Ad Hoc网络可以用于灾难救助。在发生洪水、地震后，有线通信设施很可能因遭受破坏而无法正常通信，通过Ad Hoc网络可以快速地建立应急通信网络，保证救援工作的顺利进行，完成紧急通信需求任务。Ad Hoc网络可以用于偏远或不发达地区通信。在这些地区，由于造价、地理环境等原因往往没有有线通信设施，Ad Hoc网络可以解决这些环境中的通信问题。Ad Hoc网络还可以用于临时的通信需求，如商务会议中需要参会人员之间互相通信交流，在现有的有线通信系统不能满足通信需求的情况下，可以通过Ad Hoc网络来完成通信任务。民用方面，Ad hoc网络也有非常广泛的应用前景。它的应用场合主要有以下几类：1.军事应用：军事应用是Ad hoc网络技术的主要应用领域。2.传感器网络：传感器网络是Ad hoc网络技术的另一大应用领域。对于很多应用场合来说传感器网络只能使用无线通信技术。而考虑到体积和节能等因素，传感器的发射功率不可能很大。使用Ad hoc网络实现多跳通信是非常实用的解决方法。分散在各处的传感器组成Ad hoc网络，可以实现传感器之间和与控制中心之间的通信。3.紧急和临时场合：在发生了地震、水灾、强热带风暴或遭受其他灾难打击后，固定的通信网络设施（如有线通信网络、蜂窝移动通信网络的基站等网络设施、卫星通信地球站以及微波接力站等）可能被全部摧毁或无法正常工作，对于抢险救灾来说，这时就需要Ad hoc网络这种不依赖任何固定网络设施又能快速布设的自组织网络技术。4.个人通信：个人局域网（PAN,Personal Area Network）是Ad hoc网络技术的另一应用领域。不仅可用于实现PDA、手机、手提电脑等个人电子通信设备之间的通信，还可用于个人局域网之间的多跳通信。蓝牙技术中的超网（Scatternet）就是一个典型的例子。5.与移动通信系统的结合：Ad hoc网络还可以与蜂窝移动通信系统相结合，利用移动台的多跳转发能力扩大蜂窝移动通信系统的覆盖范围、均衡相邻小区的业务、提高小区边缘的数据速率等。Ad Hoc网络在研究领域也很受关注，近几年的网络国际会议基本都有Ad Hoc网络专题，随着移动技术的不断发展和人们日益增长的自由通信需求，Ad Hoc网络会受到更多的关注，得到更快速的发展和普及。六、 与其他移动通信系统的比较1 蜂窝系统蜂窝系统是覆盖范围最广的陆地公用移动通信系统。在蜂窝系统中，覆盖区域一般被划分为类似蜂窝的多个小区。每个小区内设置固定的基站，为用户提供接入和信息转发服务。移动用户之间以及移动用户和非移动用户之间的通信均需通过基站进行。基站则一般通过有线线路连接到主要由交换机构成的骨干交换网络。蜂窝系统是一种有连接网络，一旦一个信道被分配给某个用户，通常此信道可一直被此用户使用。蜂窝系统一般用于语音通信。2 集群系统集群系统与蜂窝系统类似，也是一种有连接的网络，一般属于专用网络，规模不大，主要为移动用户提供语音通信。3 卫星通信系统卫星通信系统的通信范围最广，可以为全球每个角落的用户提供通信服务。在此系统中，卫星起着与基站类似的功能。卫星通信系统按卫星所处位置可分为静止轨道、中轨道和低轨道3种。卫星通信系统存在成本高、传输延时大、传输带宽有限等不足。上述移动通信系统都需要有线网络通信基础设施的支持，如基站、交换机、卫星等。这些设施的建立和运转需要大量的人力和物力，因此成本比较高，同时建设的周期也长。Ad Hoc网络不需要基站的支持，由主机自己组网，因此，网络建立的成本低，同时时间短，一般只要几秒钟或几分钟。上述通信系统中，移动终端之间并不直接通信，并且移动终端只具备收发功能，不具备转发功能。而Ad Hoc网络由移动主机构成，移动主机之间可以直接通信，而移动主机不仅收发数据，同时还转发数据。此外目前的移动通信系统主要为用户提供语音通信功能，通常采用电路交换，拓扑结构比较稳定。而Ad Hoc网络使用分组转发技术，主要为用户提供数据通信服务，拓扑结构易于变化。七、移动IP和Ad Hoc网络的结合实现移动和全IP是当今网络发展的两大趋势。随着手机使用的日益广泛和人们对移动所能提供的信息要求越来越高，人们更加希望能随时随地接入互联网。对于Ad Hoc网络，网络是随时生成而且具有易构性，不需要事先存在的网络来支持，因此，应用很广泛也很简单。但是这种网络有很强的独立性，它可以单独存在，它的特性和它所使用的主动的、按需驱动的路由协议都令它难以与互联网通信，达到交互信息的目的。为了达到Ad Hoc网络中的移动主机可以在不同的Ad Hoc网络间移动和随时接入互联网，我们利用移动IP协议可在不同网络中漫游的特性，结合移动IP和Ad Hoc网络，即MIPMANET，提供一种将Ad Hoc网络使用按需驱动的路由机制，移动IP提供代理地址和反向隧道的Ad Hoc网络接入互联网的解决方案。图3为Ad Hoc网络接入互联网的模型。八、管理Ad Hoc网络面临的问题Ad Hoc网络的特性决定了管理上比有线网络复杂许多，因为网络拓扑的动态变化，要求网络管理也是动态自动配置。而且要考虑到移动节点本身的限制，例如能源有限、链路状态变化和有限的存储能力等，因此，要将管理协议给整个网络带来的负荷考虑在内。最后还要考虑到网络管理对不同环境的适用性等。具体Ad Hoc网络管理? 枰�饩龅奈侍馕�韵录阜矫妫?span lang="EN-US">a）网络管理协议的一个重要任务是使网管知道网络的拓扑结构。在有线网络中，由于网络变化不频繁，所以这点容易做到。但在移动网络中，节点的移动导致拓扑结构变化太频繁，网管需定期收集节点的连接信息，这无疑会加大网络的负荷。b） 大多数节点使用电池供电，所以要保证网络管理的负荷限制在最小值以节省能源。要尽量减少收发和处理的节点数，但这是与需要拓扑结构的定期更新相矛盾的。c） 能源的有限性和节点的移动性导致节点随时可能与网络分离，这要求网络管理协议能够及时觉察节点的离开和加入，而更新拓扑结构。d）无线环境下信号质量变化大。信号的衰退和拥塞都会使网管误认为节点已离开，因此，网管必须能够区分是由于节点移动还是由于链路质量的原因导致连接中断。网管必须询问物理层，但这样会违反OSI的层次管理结构。f） Ad Hoc网络通常应用于军事，因此，要防止窃听、破坏和侵入。所以网管需要结合加密和认证过程。由上可见Ad Hoc网络的网络管理是与传统网络不同的，要解决的问题包括如何有效地收集网络的拓扑信息，如何处理动态的网络配置和安全保密问题。特殊问题：1． 特殊的信道共享方式通信网络中的信道共享方式一般有三种：点对点、点对多点和多点共享。点对点是最简单的共享方式，两个结点可以共享一个信道（有线或无线）。点对多点共享一般用于有中心站控制的无线信道，例如蜂窝移动通信系统的无线信道。在这种方式中，终端（如移动电话）在中心站（如基站）的控制下共享一个或多个无线信道，所有终端均处在中心站的覆盖范围内。多点共享指多个终端共享一个广播信道，以太网就是最典型的多点共享方式。在多点共享方式中，一个终端发送报文，所有的终端都可以听到，即相当于一个全互联的网络，我们称这种共享方式下的信道为一跳共享广播信道。Ad hoc网络的信道共享方式与它们不同。虽然Ad hoc网络的无线信道也是一个共享的广播信道，但它不是一跳共享的。因为当一个结点发送报文时，只有在它覆盖范围内的结点（称为邻居）才能够收到，而覆盖范围外的结点则感知不到任何通信的存在。这恰恰也是Ad hoc网络的优势所在，发送结点覆盖范围外的结点不受发送结点的影响，它们也可以同时发送报文。我们称Ad hoc网络的共享信道为多跳共享广播信道。多跳共享广播信道带来的直接影响就是报文冲突与结点所处的位置相关。在一跳共享的广播信道中，报文冲突是个全局事件。所有结点要么都收到正确的报文，要么都会感知到报文冲突。而在Ad hoc网络中，报文冲突只是局部事件，并非所有结点都可以感知到。一个结点正确收到了一个报文，该报文可能会在另一个结点处发生冲突。也可能报文在接收结点处发生了冲突，而发送结点丝毫觉察不到。也就是说发送结点和接收结点感知到的信道状况不一定相同，由此将会带来隐终端、暴露终端等一系列的特殊问题。由于Ad hoc网络特定的信道共享方式，基于点对多点共享信道和一跳共享广播信道接入协议无法被Ad hoc网络直接使用，需要为它设计专用的信道接入协议。信道接入协议是报文在信道上发送和接收的直接控制者，它的行为对Ad hoc网络的性能起着决定性的作用。因此，信道接入协议一直是Ad hoc网络技术的研究重点之一。2 动态拓扑Ad hoc网络中的结点不仅可以自由移动，还可以随时开机和关机。这将造成网络拓扑的动态变化。考虑到Ad hoc网络的多跳特性，结点要有报文转发功能，这要求结点实现相应的路由协议。传统的基于因特网的路由协议是为相对稳定的网络拓扑而设计的，它们无法满足快速变化拓扑网络的需要。因此，路由协议也成了Ad hoc网络的研究特点。现有的Ad hoc网络路由协议可以分为先应式（Proactive）、反应式（Reactive）和混合式三种。（1）先应式路由协议又被称为表驱动（Table-driven）路由协议，它通过连? �丶觳饬绰分柿浚�笨涛�ぷ既返耐�缤仄撕吐酚尚畔ⅰF?/span>优点是发送报文时可以立即得到正确的路由，缺点是开销太大。（2）反应式路由协议，又称为随选 路由（On-Demand Routing），并不时刻维护准确的路由信息，仅当需要时才查找路由。其优点是降低了路由维护的开销，缺点是查找路由会引入较大的时延。结点先应式和反应式特点的路由协议称为混合式路由协议。它在局部范围内使用先应式路由协议，以缩小路由控制消息传播的范围。当目标结点较远时，通过查找发现路由。这样既可以减少路由协议的开销，时延特性也得到了改善。鉴于路由协议的重要性，IETF的MANET工作组目前专注于Ad hoc网络路由协议的研究。虽然已经取得了一定的成果，但仍有很多问题没有解决。九、 结论Ad Hoc网络是一种新颖的移动计算机网络的类型，它既可以作为一种独立的网络运行，也可以作为当前具有固定设施网络的一种补充形式。其自身的独特性，赋予其巨大的发展前景。在Ad Hoc网络的研究中还存在许多亟待解决的问题：设计具有节能策略、安全保障、组播功能和QoS支持等扩展特性的路由协议，以及Ad Hoc网络的网络管理等。今后将重点致力于Ad Hoc网络中网络监视、节点移动性管理、抗毁性管理和安全管理等方面的研究。