An Overview of Mobile Ad Hoc Networks: Applications and Challenges

ABSTRACT

In the past few years, we have seen a rapid expansion in the field of mobile computing due to the proliferation of inexpensive, widely available wireless devices. However, current devices, applications and protocols are solely focused on cellular or wireless local area networks (WLANs), not taking into account the great potential offered by mobile ad hoc networking. A mobile ad hoc network is an autonomous collection of mobile devices (laptops, smart phones ,sensors, etc.) that communicate with each other over wireless links and cooperate in a distributed manner in order to provide the necessary network functionality in the absence of a fixed infrastructure. This type of network, operating as a stand-alone network or with one or multiple points of attachment to cellular networks or the Internet, paves the way for numerous new and exciting applications. Application scenarios include, but are not limited to: emergency and rescue operations, conference or campus settings, car networks, personal networking, etc. This paper provides insight into the potential applications of ad hoc networks and discusses the technological challenges that protocol designers and network developers are faced with. These challenges include routing, service and resource discovery, Internet connectivity, billing and security.

INTRODUCTION

The field of wireless and mobile communications has experienced an unprecedented growth during the past decade. Current second-generation (2G) cellular systems have reached a high penetration rate, enabling worldwide mobile connectivity. Mobile users can use their cellular phone to check their email and browse the Internet. Recently, an increasing number of wireless local area network (LAN) hot spots is emerging, allowing travellers with portable computers to surf the Internet from airports, railways, hotels and other public locations. Broadband Internet access is driving wireless LAN solutions in the home for sharing access between computers. In the meantime, 2G cellular networks are evolving to 3G, offering higher data rates, infotainment and location-based or personalised services.

چکیده

در چند سال گذشته، گسترش سریع در زمینه محاسبات تلفن همراه با توجه به گسترش دستگاه های بی سیمی ارزان قیمت و قابل دسترس به طور گسترده ای دیده شده است. با این حال، دستگاه های فعلی، برنامه ها و پروتکل ها صرفا بر روی شبکه های محلی یا بی سیم محلی (WLAN) متمرکز می شوند، صرف نظر از توان بالقوه ارائه شده توسط شبکه های اختصاصی تلفن همراه. یک شبکه ad hoc تلفن همراه مجموعه ای مستقل از دستگاه های تلفن همراه (لپ تاپ ها، تلفن های هوشمند، سنسورها، و غیره) است که با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند و از طریق ارتباطات بی سیم ارتباط برقرار می کنند و به منظور ارائه قابلیت های شبکه ضروری در غیاب یک زیرساخت ثابت این نوع شبکه، که به عنوان یک شبکه مستقل عمل می کند یا با یک یا چند نقطه اتصال به شبکه های تلفن همراه یا اینترنت، راه را برای بسیاری از برنامه های جدید و هیجان انگیز راه می اندازد. سناریوهای برنامه شامل موارد زیر هستند: عملیات اضطراری و نجات، تنظیمات کنفرانس یا پردیس ها، شبکه های اتومبیل، شبکه های شخصی و غیره. این مقاله بینش های کاربردی بالقوه شبکه های ad hoc را درک می کند و چالش های تکنولوژیکی را که طراحان پروتکل و شبکه توسعه دهندگان با آن مواجه هستند. این چالش ها عبارتند از مسیریاب، خدمات و کشف منابع، اتصال به اینترنت، صدور صورت حساب و امنیت است.

مقدمه

زمینه ارتباطات بی سیم و تلفن همراه طی دهه گذشته رشد بی سابقه ای داشته است. سیستم های نسل دوم (2G) فعلی به میزان بالای نفوذ رسیده اند، که امکان اتصال تلفن همراه در سراسر جهان را فراهم می کند. کاربران تلفن همراه می توانند از تلفن همراه خود برای بررسی ایمیل و مرور اینترنت استفاده کنند. به تازگی، تعداد زیادی از نقاط داغ شبکه های بی سیم محلی (LAN) در حال ظهور است، و مسافران با رایانه های قابل حمل می توانند به اینترنت از فرودگاه ها، راه آهن، هتل ها و دیگر مکان های عمومی سفر کنند. دسترسی به اینترنت با پهنای باند راه حل های شبکه های بی سیم در خانه را برای به اشتراک گذاری دسترسی بین رایانه ها هدایت می کند. در عین حال، شبکه های 2G تلفن همراه در حال تکامل به 3G، ارائه نرخ های بالاتر داده، اطلاعات سرگرمی و خدمات مبتنی بر مکان و یا شخصی است.

Year: 2004

Publisher : ELSEVIER

By : Jeroen Hoebeke, Ingrid Moerman, Bart Dhoedt and Piet Demeester