По-горе разгледахме основните архитектури на невронни мрежи и принципите на тяхното създаване, обучение и работа. По-голямата част от теоретичните постижения в тази област са свързани с такива архитектури. Има обаче още две малко проучени, но обещаващи области - алгоритми за обучение, които не изискват предоставяне на обучителни проби (самообучение) и мрежи за обратна връзка, които позволяват идентифициране не само на пространствени, но и на времеви характеристики на входните сигнали.

Самоорганизиращите се мрежи са едно от най-интересните направления в областта. Такива мрежи са в състояние да идентифицират корелации във входните данни и да приведат състоянието си в съответствие с тях. Самоорганизиращите се мрежи са в състояние да избират близки входни изображения, така че да предизвикат възбуждане на близките неврони в изходния слой.

Демонстрацията за конкурентно обучение показва внедряването на класификатор, използващ самоорганизиращи се мрежи.

Фигура 31. Използване на самоорганизиращи се мрежи за класификация

(Състезателно обучение)

Фигура 32. Самоорганизиращ се слой

Мрежата се обучава по такъв начин, че когато на входа на мрежата се подаде нов вектор, значително различен от съществуващите класове, в мрежата се създава нов клас. Ако векторът е близо до един от съществуващите класове, тогава теглата се променят, за да го приведат в съответствие с новите данни. Ясно е, че за този вид мрежа броят на класовете, които тя може да идентифицира, е равен на броя на невроните в конкуриращия се слой. Мрежата се създава с помощта на функцията newc:

net = newc(, 2);

където първият аргумент е диапазонът от стойности на входните сигнали, а вторият е броят на невроните в слоя.

Мрежата се обучава с помощта на правилото за обучение на Кохонен (learnk):

където i е индексът на печелившия неврон (i-тият ред на тегловната матрица е обучен)

Едно от ограниченията на самообучаващите се мрежи е, че не всички неврони могат да участват в разпознаването. Ако първоначално теглата на неврона са далеч от входните вектори, тогава такъв неврон никога няма да спечели конкуренцията и съответно няма да бъде обучен. За да се избегне това ограничение, се използват компенсации. Положително отклонение, добавено към отрицателно разстояние, прави неврона по-вероятно да спечели. По този начин по време на обучението изместванията на най-успешните неврони намаляват, а по-малко успешните се увеличават, което води до равномерно разпределение на разпознатите сигнали между невроните. Този вид обучение се извършва с помощта на функцията learncon.

Друг вид самообучаващи се мрежи, които имат някои предимства пред разглежданите, са така наречените самообучаващи се карти. Архитектурата на тези мрежи е показана на следната фигура:

Фигура 33. Самоорганизираща се карта

При тях обучението се извършва не само върху самия неврон, спечелил състезанието, но и върху неговите най-близки съседи, което води до факта, че невроните, разположени близо в мрежата, се научават да разпознават близки изображения, т.е. мрежата запомня топологията на сигнала. Правилото за обучение за такива мрежи е дадено по-долу:

Самоорганизиращите се карти могат да имат различни топологии (правоъгълни клетки, шестоъгълни клетки, произволно разположение на тежести) и да определят разстоянието между невроните по различен начин.

ГЛАВА 26. Самоорганизиращи се SON мрежи

Един от подходите за класифициране на безжичните комуникационни мрежи е разделянето им на централизирани инфраструктури и самоорганизиращи се. Отличителна черта на самоорганизиращите се мрежи SON (самоорганизация) е способността, при липса на централизирана инфраструктура, да обменят данни с всяка двойка мрежови възли, разположени в зоната на радиопокритие. Възлите в SON могат да бъдат както крайни хостове, така и рутери. Връзката се организира на дълги разстояния с помощта на специализирани протоколи за маршрутизиране в междинни рутерни възли. Такава връзка се нарича „многоетапна или многостъпкова“ (multihop). Етапът е участието на един възел в тази връзка - рутера. Следните мрежи са обхванати в класа SON на тази глава:

· мобилни целеви Ad Hoc мрежи - Wireless Mobile Ad Hoc Network (MANET);

· безжични сензорни мрежи – Wireless Sensor Network (WSN);

· безжични мрежови мрежи Wireless Mesh Network (WMN). Тези мрежи се наричат ​​още мрежови мрежи.

· автомобилни безжични мрежи Vehicular Ad Hoc Network (VANET).

Възлите на тези мрежи имат способността да се намират един друг и да образуват мрежа, а ако някой възел се повреди, те могат да установят нови маршрути за предаване на съобщения. Глава 24 предоставя кратко описание на изграждането на самоорганизиращи се мрежи: MANET, 802.11s mesh мрежа, WiMAX mesh мрежа (глава 25). В тази глава се обръща голямо внимание на информационната сигурност на самоорганизиращите се мрежи по отношение на анализа на DoS заплахи (атаки) в резултат на умишлени действия от страна на нападател, за да наруши работата на протоколите за маршрутизиране.

Функции на самоорганизиращите се мрежи и техните области на приложение

Структурата на Mobile Ad Hoc Network (MANET) е дадена в Глава 24. MANETs са разпределена система, състояща се от мобилни терминали, оборудвани с приемо-предаватели. Те могат да организират временни мрежови технологии за предаване на информация. В мрежата MANET мобилните устройства изпълняват не само функциите на крайни станции, но и функциите на мрежови възли (рутери). В този случай често се използват нелицензирани честотни ленти. Ето някои области на приложение на мрежите MANET.

Според чуждестранни разработки най-широко разпространеното използване на мобилни мрежи Ad Hoc се счита за установяване на комуникация по време на бойни действия. В същото време се разглежда установяването на комуникация между войниците, разположени на земята, в наземния и въздушния транспорт. Повечето комуникационни възли се движат с различни скорости. Фиксираните инфраструктурни комуникационни мрежи не могат да осигурят надеждни комуникации при такива високи темпове и силно непредвидими обстоятелства. Системният администратор има малко време да реагира и да преконфигурира мрежите. Обикновено MANET не изискват администриране. Временна Ad Hoc мрежа може да бъде разгърната, когато създаването на инфраструктура е невъзможно или неефективно. Например, такава мрежа може да се използва като временно решение на конференции, както и в необитаеми райони, където е много трудно да се създаде инфраструктура. Краткото време, необходимо за разгръщане на Ad Hoc мрежа, ги прави незаменими за спасителни операции след бедствия или природни бедствия.

Сензорни мрежи (WSN)

WSN сензорната мрежа е разпределена мрежа от необслужвани миниатюрни възли, които събират данни за параметрите на околната среда и ги предават на базова станция чрез препредаване от възел на възел с помощта на безжична комуникация. Мрежовият възел, наречен сензор, съдържа сензор, който получава данни от външната среда (самия сензор), микроконтролер, памет, радиопредавател, автономен източник на захранване и понякога изпълнителни механизми. Също така е възможно да се прехвърлят контролни действия от мрежови възли към външната среда Сензорните мрежи са изградени на базата на протоколите IEEE 802.15.4, ZigBee и DigiMesh. С помощта на радиокомуникации, осъществявани между мрежови възли, базирани на стандарта ZigBee, се създават самоорганизиращи се и самовъзстановяващи се мрежи. Много сензорни мрежи се характеризират с мобилност не на всеки възел поотделно (както е в MANET), а на отделна група възли. Основното изискване за протоколите на сензорната мрежа е ниската консумация на енергия. В сензорните мрежи техният живот зависи пряко от решаването на проблемите с потреблението на енергия на мрежовите възли.
Сензорните мрежи се използват в различни области, от борбата с тероризма до опазването на околната среда. Има много приложения, за които различни производители произвеждат различни сензорни мрежови възли. Въз основа на тяхната област на приложение, сензорните мрежови приложения могат да бъдат разделени на категории:

· времето, околната среда;

· телемедицина;

· извънредни ситуации (пожари, бедствия и др.);

· военни действия и др.

Мрежови мрежи (WMN)

Глава 24 описва архитектурата на мрежова мрежа, базирана на протокола 802.11s, който принадлежи към фамилията протоколи 802.11. Както беше отбелязано по-горе, мрежовите мрежи могат да бъдат изградени на базата на протоколи на други стандарти - 802.16 и LTE. На фиг. Фигура 26.1 показва общата архитектура на мрежова мрежа. Както може да се види от фигурата, мрежовата мрежа се състои от безжична основна мрежа (Wireless Mesh Backbone) и интернет, Wi-Fi мрежи, клетъчни мрежи и крайни потребители, свързани към нея. Непрекъснатата линия показва кабелния канал, а пунктираната линия показва безжичния канал.

Wireless Mesh Backbone включва следните рутери:

1. мрежест рутер без шлюз (Mesh Router).

2. мрежест рутер с шлюз (Mesh Router with Gateway), взаимодействащ с интернет и други видове мрежести рутери.

3. мрежест рутер с шлюз и мост (Mesh Router with Gateway/Bridge), взаимодействащ с всички мрежови рутери на основната мрежа, както и точка за достъп до WiMAX мрежа, базови станции на клетъчната комуникационна мрежа и WiMAX мрежата. мрежов възел на сензорна комуникация (Sink Node), директно с абонати чрез кабелен или безжичен канал.

Ориз. 26.1. Mesh мрежова архитектура

Работата представя друга мрежова архитектура, която позволява на абонатите допълнително да предоставят не само достъп до интернет, но и комуникация помежду си в рамките на основната мрежа. В сравнение с MANET и сензорните мрежи, безжичните мрежови мрежи изпълняват функцията на транзитна мрежа и се различават по следните четири характеристики:

· Рутерите в мрежовите мрежи са способни да пренасят повече трафик и имат по-малко ограничения на мощността.

· Рутерните мрежи могат да осигурят предаване на данни на по-големи разстояния.

· Рутерните мрежи могат да се използват като интегратор на мрежи като Интернет, клетъчни мрежи, безжични локални мрежи.

· В мрежовите мрежи всеки рутер има поне два радиоканала: единият за свързване на клиенти, другият за комуникация с други рутери.

Почти всяко приложение на мобилни ad hoc мрежи, обсъдено по-горе, може да бъде реализирано в безжични мрежови мрежи. Основното предимство на мрежовите мрежи е възможността за предаване на големи количества данни на големи разстояния и осигуряване на широколентов достъп.

Безжични мрежи за превозни средства (VANET)

Създаването на автомобилни безжични самоорганизиращи се мрежи VANET има за цел да подобри ефективността и безопасността на движението по пътищата. В момента, с подкрепата на индустрията, правителството и академичните институции, няколко изследователски проекта се извършват по целия свят, насочени към разработване и приемане на стандарти за такива мрежи за превозни средства. Основните цели на използването на VANET могат да бъдат разделени на три групи:

· помощ на водача (навигация, избягване на сблъсък и смяна на лентата);

· информиране (за ограничения на скоростта или зони за ремонтни дейности);

· предупреждение (след инцидент, за препятствия или пътни условия).

Свързана информация.

В ерата на комуникационните устройства, социалните мрежи и други услуги комуникацията от разстояние и мигновеният обмен на информация изглеждат нещо, което се приема за даденост. Въпреки това способността да останете във връзка точно в моментите, когато комуникационната инфраструктура е нарушена, става особено важна. Например в Хаити след неотдавнашното катастрофално земетресение основното средство за комуникация се оказаха сателитните телефони, предоставени от службите за оказване на помощ. Но не само мащабни природни бедствия могат да парализират клетъчната инфраструктура; дори просто прекъсване на захранването може да превърне нашите мобилни устройства в безполезни играчки.
В такива случаи създаването на безжична самоорганизираща се (или динамична, или ad hoc) мрежа става все по-привлекателна опция. Такава структура се формира винаги, когато специално програмирани мобилни телефони или други комуникационни устройства са в пряк достъп. Всеки от тях изпълнява функциите както на предавател, така и на приемник в динамична мрежа, а също така, което е много важно, служи като релейна точка за всички близки устройства. Устройствата, които са разделени на разстояние, по-голямо от обхвата на директна комуникация, могат да комуникират помежду си, ако други устройства, разположени между тях, желаят да им помогнат, предавайки съобщения по веригата, като кофи в огън. С други думи, всеки възел в мрежата служи както като комуникатор за собствените си съобщения, така и като елемент на инфраструктурата за съобщения от други възли.
Помощта при бедствия е само една възможна функция на самоорганизиращите се мрежи. Те ще бъдат полезни навсякъде, където създаването на постоянна база би отнело много време, трудно или скъпо. Военните са инвестирали много пари в разработването на самоорганизиращи се системи за използване на бойното поле. Динамичните мрежи във вашия дом ще позволят на уредите да намират и комуникират помежду си, елиминирайки необходимостта от прекарване на кабели в спалнята или офиса. Отдалечените населени места и съседите с ниски доходи могат да получат широколентов достъп до интернет чрез безжични ad hoc мрежи. Учените, изучаващи екологичните микрообитания в върховете на дърветата или хидротермалните извори на дъното на океана, биха могли да поставят сензори в интересни точки, без да се притесняват дали могат да се „чуват“ или как информацията ще попадне в компютъра им.
Разработването на такива мрежи продължава повече от три десетилетия, но едва през последните години напредъкът в теорията на мрежите доведе до създаването на първите работещи широкомащабни системи. В Сан Франциско нова компания, Meraki Network, свърза 400 000 жители на града с интернет чрез своята система Free the Net, базирана на безжична ad hoc мрежова технология. Bluetooth компонентите в мобилни телефони, компютърни системи за игри и лаптопи комуникират помежду си без кабелни връзки или специална конфигурация, използвайки динамични мрежови технологии. Самоорганизиращите се мрежи се разполагат в редица отдалечени или негостоприемни места за събиране на информация от безжични сензори с ниска мощност. Все още са необходими редица технически пробиви, за да могат такива мрежи да станат широко разпространени, но вече е постигнат напредък на няколко фронта.

Клетъчна мрежа
Безжичните самоорганизиращи се мрежи все още са рядкост. За да разберем причината за бавното им приемане, е полезно да разгледаме разликите между новите технологии като мобилни телефони и Wi-Fi. Когато се обадите на приятел на мобилния си телефон, безжичната комуникация включва само всеки от свързаните телефони и най-близката клетъчна кула (базова станция) до него. Кулите са неподвижни и свързани помежду си с широка мрежа от жици и кабели. Безжичните локални мрежи, особено Wi-Fi, също използват фиксирани антени и кабелни връзки.
Този подход има както предимства, така и недостатъци. За предаване на информация е необходима енергия, като в класическите безжични мрежи тя се съхранява в батериите на мобилни устройства (например телефони и лаптопи), а максималната възможна част от комуникационния товар се възлага на стационарната инфраструктура, захранвана от електрическа мрежа. Безжичната честотна лента също е фиксиран и ограничен ресурс. В традиционните безжични мрежи честотната лента се спестява чрез предаване на по-голямата част от информацията по кабелни връзки. Използването на фиксирана инфраструктура ви позволява да създавате по-големи и по-надеждни телефонни и WiFi комуникационни ресурси в райони, където нуждата е най-голяма.
Използването на фиксирана инфраструктура обаче прави тези мрежи уязвими: работата им се прекъсва в случай на прекъсване на захранването и други повреди, дори ако отделни телефони и други мобилни устройства в обхвата на мрежата работят правилно. Надеждността на динамичните мрежи е много по-висока. Ако едно мобилно устройство излезе офлайн, останалите променят мрежата по такъв начин, че да компенсират загубения елемент във възможно най-голяма степен. Докато устройствата се свързват и изключват, мрежата се настройва и „лекува“ сама.
Но такова преконфигуриране не идва напразно. Мрежата трябва да предава информация по такъв начин, че съобщението да може да бъде реконструирано, дори ако по време на предаването на съобщението някои връзки в комуникационната верига между подателя и адресата спрат да работят. Системата трябва да определи оптималния път за доставяне на съобщението до получателя, дори ако изпращащото устройство не може да определи местоположението на получателя. Освен това мрежата трябва да се справи с неизбежния шум от много устройства, предаващи едновременно съобщения.

Безжичните самоорганизиращи се мрежи (MANET-Mobile Ad-Hoc Networks) представляват архитектурата на мобилните радиомрежи, която предполага липсата на фиксирана мрежова инфраструктура (базови станции) и централизирано управление. Тези мрежи станаха особено привлекателни с навлизането на безжичните стандарти и мрежови технологии (Bluetooth, Wi-Fi, WiMAX). Въз основа на вече съществуващите стандарти 802.11 и 802.16 е възможно да се изградят безжични самоорганизиращи се мрежи в градски мащаб, чиято отличителна черта е голяма зона на покритие (няколко квадратни километра).

Безжичната самоорганизираща се мрежа (WSN) се характеризира с динамични промени в топологията, ограничена честотна лента, ограничена мощност на батерията в възлите, хетерогенност на ресурсите на възлите, ограничена сигурност и т.н. Въпреки това наскоро WSN мрежите започнаха да се използват в интелигентни транспортни системи и за дома (HANET - Home AdHoc Network), за мрежи от малки офиси, за съвместно изчисление на компютри, разположени на малка територия. Самоорганизиращите се мрежи (Ad-Hoc мрежи) могат да бъдат класифицирани според тяхното приложение: - мобилни безжични самоорганизиращи се мрежи (Mobile Ad-hoc Networks, MANET); - Безжични мрежови мрежи (WMN);

Мобилна безжична ad hoc мрежа (MANET), понякога наричана мобилна мрежова мрежа, е самоконфигурираща се мрежа, която се състои от мобилни устройства. Всички възли използват безжични връзки за комуникация (фиг. 1.8).

Ориз. 1.8. Пример за WSN мрежова архитектура

Всички устройства в една WSN мрежа непрекъснато се движат и следователно връзките в мрежата непрекъснато се променят. Всеки възел трябва да изпълнява функциите на рутер и да участва в препредаване на пакети данни. Основната задача при създаването на такава мрежа е да се гарантира, че всички устройства могат постоянно да поддържат актуална информация за правилното маршрутизиране на трафика. WSN мрежата може също да бъде разделена на няколко класа:

Vehicular Ad Hoc Network (VANET) е Ad-Hoc мрежа, която се използва за комуникация между превозни средства и крайпътно оборудване;

Интелигентната автомобилна Ad-Hoc мрежа (InVANET) е вид изкуствен интелект, който помага да се контролира автомобил в различни непредвидени ситуации;

Интернет базирана мобилна ad hoc мрежа (iMANET) е WSN мрежа, която свързва мобилни възли с фиксирани интернет шлюзове.

Безжични мрежови мрежие специален тип Ad-Hoc мрежа, която има по-планирана конфигурация. Мрежовите мрежи се състоят от клиенти, рутери и шлюзове (Фигура 1.9). Основната разлика е, че безжичните възли не се движат в пространството, докато работят. Основната разлика между MANET и Mesh мрежите е, че като правило MANET се отнася до терминална мрежа, т.е. към мрежа без транзитни функции и Mesh мрежа към транзитна мрежа, въпреки че това разделение е много произволно, но в момента е прието. В съответствие с по-сложните функции на Mesh мрежата, при нейното изграждане се разграничават и родителските и дъщерните интернет мрежи.

Ориз. 1.9. Пример за безжична мрежова мрежа

В момента има огромен научен и приложен интерес към създаването на самоорганизиращи се, самовъзстановяващи се мрежи.

Както бе споменато по-горе, един от най-подходящите кандидати за внедряване на когнитивни безжични мрежи се считат за безжичните самоорганизиращи се мрежи.

Ramming твърди, че една WSN мрежа изисква нов тип мрежова технология, наречена когнитивна технология. Той твърди, че такава мрежа трябва да разбира задачите на приложението, а приложението е в състояние да разбере възможностите на мрежата по всяко време. Това ще позволи на мрежата, като научи основните изисквания на приложението, да използва нови възможности и динамично да избира мрежови протоколи, които отговарят на тези изисквания.

Като основен принцип на когнитивната теория, когнитивният цикъл се прилага в мрежи за разпознаване на образи. Степента, до която даден възел може да разпознае модели, зависи от неговата логическа позиция и ниво на местоположение в мрежата. Въз основа на това, подобно на WSN мрежа, когнитивната мрежа може да се разглежда като динамична интегрираща мрежа. Следователно е възможно да се приложи когнитивна технология в WSN, което впоследствие води до развитието на WSN.

Когнитивната безжична самоорганизираща се мрежа е естествената крайна точка за развитието на модерна WSN мрежа. Въпреки това, когнитивните мрежи реагират много по-бързо от самоорганизиращите се мрежи, защото те трябва да могат да учат и планират и следователно има по-голяма нужда от интроспекция. Може да се твърди, че една напълно функционираща когнитивна мрежа е естествено развитие на WSN мрежа.

Нека разгледаме най-простия пример за контрол на маршрутизирането в когнитивна безжична самоорганизираща се мрежа. Като пример за необходимостта от адаптиране на цялата система се разглежда сесия за предаване на данни в самоорганизираща се мрежа между изходящия възел S1 и целевия възел D1, както е показано на фиг. 1.10. Изходният възел S1 няма достатъчно мощност, за да предава данни директно към D1. Следователно той трябва да предава данни към целевия възел само чрез междинни възли като R1 и R2.

Ориз. 1.10. Контрол на маршрутизирането в когнитивната Ad-Nos мрежа

Предполага се, че веригата от източника до местоназначението има висока вероятност за успешно предаване. Слоят за маршрутизиране ще определи маршрути въз основа на минимален брой междинни възли, който в този случай включва R1 или R2. Възелът S1 извършва адаптиране на слоя на връзката, за да избере R1 или R2 въз основа на съотношението сигнал/шум и най-ниската вероятност за повреда на комуникацията. От гледна точка на слоя за връзка във възел S1, това осигурява най-високата вероятност предадените пакети да пристигнат правилно в релейните възли. Въпреки това, без допълнителна информация, този избор не гарантира вероятността за доставка на предадените данни от S1 към D1.

За разлика от адаптирането на отделни мрежови елементи, когнитивната мрежа използва информация от всички възли, за да изчисли общата вероятност за повреда на комуникацията по пътя от възел S1 до D1 през възли R1 и R2. Това показва предимството на по-глобалния подход, но когнитивната мрежа има и друго предимство: нейната способност да учи. Да предположим, че когнитивната машина измерва пропускателната способност от източника до местоназначението, за да оцени ефективността на предишни решения, и възлите S1 и S2 насочват трафика си в двете посоки през възел R2, тъй като това удовлетворява изискването за минимална вероятност за повреда на комуникацията. Сега се предполага, че R2 се запълва поради големия обем трафик, идващ от S2. Това става очевидно при изучаване на пропускателната способност въз основа на съобщенията на възлите S1 и S2. Механизмът за обучение признава, че предишното решение вече не е оптимално и когнитивният процес е насочен към генериране на различно решение. Когнитивната мрежа очевидно не знае, че има препълване на възел R2, защото не сме включили тази информация като наблюдение. Мрежата обаче е в състояние да заключи, че може да има проблеми поради намалена пропускателна способност и след това да реагира на задръстванията, може би чрез пренасочване на трафика през възли R1 и/или R3. Този пример илюстрира потенциала на когнитивните мрежи за оптимизиране на непрекъсната работа и способността да се реагира на непредвидени обстоятелства. Протоколът за когнитивно мрежово маршрутизиране не се основава на чисто алгоритмичен подход и е в състояние да избере ефективен режим на работа дори в неочаквани ситуации.

Библиография

1- Wyglinski A.M., Nekovee M., Hou Y.T. (Редактори). Когнитивни радиокомуникации и мрежи: принципи и практика, Academic Press | 2009 г. 736 стр.

2- Комашински V.I. Мобилни радиокомуникационни системи с пакетно предаване на информация./ V.I. Комашински, А.В. Максимов // Санкт Петербург: Издателска къща Лем, 2006. - 238 с.

3- Cordeiro C. IEEE 802.22: първият световен безжичен стандарт, базиран на когнитивно радио / C Cordeiro, K. Challapali, D. Birru, Sai Shankar // First IEEE International Symposium on New Frontiers in Dynamic Spectrum Access Networks (DySPAN 2005), ноем. 2005. P.328-337.

4- Баранов В.П. Синтез на микропрограмни автомати. М .: Знание, 1997.-376 с.

5- Kucheryavyi A.E. Самоорганизиращи се мрежи и нови услуги / A.E. Къдрава // Електросвязь, № 1 2009. С. 19-23.

6- Ramming S. Когнитивни мрежи. Доклади от технически симпозиум на DARPA, март 2004 г. стр. 9-11.

Безжичните самоорганизиращи се мрежи (други имена: безжични ad hoc мрежи, безжични динамични мрежи) са децентрализирани безжични мрежи, които нямат постоянна структура. Клиентските устройства се свързват в движение, образувайки мрежа. Всеки мрежов възел се опитва да препрати данни, предназначени за други възли. В този случай определянето на кой възел да се изпращат данни се прави динамично въз основа на мрежовата свързаност. Това е за разлика от кабелните мрежи и управляваните безжични мрежи, при които задачата за контролиране на потока от данни се изпълнява от рутери (в кабелни мрежи) или точки за достъп (в управлявани безжични мрежи).

Първите безжични самоорганизиращи се мрежи бяха "пакетни радио" мрежи, започващи през 1970 г., финансирани от DARPA след проекта ALOHAnet.

Приложение:Минималната конфигурация и бързото разгръщане позволява използването на самоорганизиращи се мрежи в извънредни ситуации като природни бедствия и военни конфликти.

В зависимост от приложението безжичните самоорганизиращи се мрежи могат да бъдат разделени на:

мобилни самоорганизиращи се мрежи

безжични мрежови мрежи

безжични сензорни мрежи

Основни принципи на безжичните ad-hoc мрежи:

• - Безжичните мрежи се разделят на две категории - Мрежи от инфраструктурен тип (инфраструктурни) и мрежи от тип ad-hoc (специализирани). За свързване на няколко компютъра в инфраструктурна мрежа се използват рутери или групови точки за достъп. Специалната мрежа не използва рутери или групови точки за достъп. Състои се от компютри, които обменят данни директно помежду си.
• - Ad-hoc мрежите са набор от безжични мобилни комуникационни възли (станции, потребители), образуващи динамична автономна мрежа, използваща напълно мобилна инфраструктура. Възлите комуникират помежду си без намесата на централизирани точки за достъп или базови станции, така че всеки възел действа едновременно като рутер и краен потребител.
• - Пример за това е свързването на няколко компютъра безжично без точка за достъп. Този метод на свързване често се използва на изложби и конферентни зали.
• - В Интернет рутерите в централните части на мрежата са собственост на добре известни оператори и следователно се предполага известна степен на доверие. Но това предположение вече не е валидно за Ad-hoc мрежи, защото Очаква се всички възли в мрежата да участват в маршрутизирането.

IBSS режим:- Режимът IBSS, наричан още ad-hoc режим, е за връзки от точка до точка. Всъщност има два вида ad-hoc режим. Един от тях е IBSS режим, наричан още ad-hoc режим или IEEE ad-hoc режим. Този режим е дефиниран от стандартите IEEE 802.11. Вторият режим се нарича демо ad-hoc режим или Lucent ad-hoc режим (или, понякога неправилно, ad-hoc режим). Това е стар ad-hoc режим преди 802.11 и трябва да се използва само за по-стари мрежи.

Шифроване:- Шифроването в безжична мрежа е важно, защото вече нямате възможност да ограничите мрежата до добре защитена зона. Данните от вашата безжична мрежа се излъчват в цялата област, така че всеки заинтересован да може да ги прочете. Тук влиза в действие криптирането. Чрез криптиране на данни, изпратени по въздуха, вие правите много по-трудно за всеки да ги прихване директно.

• - Двата най-широко използвани метода за криптиране на данни между вашия клиент и точката за достъп са WEP и ip-sec:
• - WEP. WEP е съкращение от Wired Equivalency Protocol. WEP е опит да се направят безжичните мрежи толкова надеждни и сигурни, колкото кабелните мрежи.
• - IP-сек. ip-sec е много по-надеждно и мощно средство за криптиране на данни в мрежа. Този метод определено е предпочитаният метод за криптиране на данни в безжична мрежа.

Помощни програми:- Има няколко помощни програми, които могат да се използват за конфигуриране и отстраняване на грешки в безжична мрежа:

пакет bsd-airtools

• - Пакетът bsd-airtools е пълен набор от инструменти, включително инструменти за тестване на безжичната мрежа за кракване на WEP ключ, откриване на точки и др.
• - помощните програми на bsd-airtools могат да се инсталират от порта net/bsd-airtools .

wicontrol, ancontrol и raycontrol помощни програми

Това са инструменти, които могат да се използват за контролиране на поведението на безжичен адаптер в мрежа. Wicontrol е избран, когато безжичният мрежов адаптер е wi0 интерфейс. Ако е инсталирано устройство за безжичен достъп на Cisco, този интерфейс ще бъде an0 и след това ще се използва ancontrol

Поддържани адаптери:Точки за достъп

Единствените адаптери, които в момента се поддържат в режим BSS (като точка за достъп), са тези, базирани на чипсета Prism 2, 2.5 или 3).

802.11a и 802.11g клиенти

• - За съжаление, все още има много производители, които не предоставят схематични диаграми на своите драйвери на общността с отворен код, тъй като тази информация се счита за търговска тайна. Следователно разработчиците на операционни системи остават с две възможности: да разработят драйвери чрез дълъг и сложен процес на обратно инженерство или да използват съществуващи драйвери за платформи Microsoft® Windows.
• - Благодарение на усилията на Бил Пол (wpaul), има "прозрачна" поддръжка за спецификацията на интерфейса на мрежовия драйвер (NDIS). FreeBSD NDISulator (известен също като Project Evil) преобразува двоичния драйвер на Windows, така че да работи точно както в Windows. Тази функция все още е сравнително нова, но работи адекватно в повечето тестове.

Известно е, че основната инфраструктура на съвременния интернет се управлява и поддържа от десетки организации, някои от които се контролират от правителството на САЩ. Не всеки харесва това състояние на нещата и затова от няколко години ИТ специалистите обсъждат алтернативни начини за организиране на глобални информационни мрежи.

Съществуват две основни заплахи за сигурния обмен на информация в електронните мрежи: неоторизиран достъп до частни данни и намеса в работата на оборудване и устройства с цел нарушаване на тяхната дейност и дори деактивиране.

Възможен отговор на тези заплахи е разпространението на нов тип телекомуникации – независими, децентрализирани мрежи, в които всяко устройство е пълноправен участник и носи своята част от отговорността за функционирането на мрежата. Този тип информационни мрежи се наричат ​​AHN (ad hoc мрежа).

Основният проблем, който преди това възпрепятстваше разгръщането на такива мрежи в глобален мащаб, произтичаше от ниската производителност на устройствата и „тесните“ комуникационни канали: маршрутизирането и предаването на данни, необходими за работата на ad hoc мрежа, заема системни ресурси и поставя високо изисквания към честотната лента на канала, свързващ устройствата помежду си. Днес много устройства нямат тези недостатъци, което означава, че през следващите години трябва да очакваме появата на експериментални ad hoc мрежи, състоящи се от хиляди устройства.

И след няколко десетилетия безжичните или мобилни ad hoc мрежи (MANETs, ​​​​Mobile ad hoc мрежи) може да се превърнат в необходимо условие за безопасната работа на бъдещите транспортни системи, които ще свързват огромен брой роботизирани автомобили, самолети и влакове. Всяко превозно средство в такава система ще получава навигационна и друга информация директно от своите съседи: това може да осигури надеждна и непрекъсната комуникация за автономните превозни средства.