Abstract
近年來有關電腦網路(Computer Networks) 的理論及技術逐漸成熟。有線的區域網路(Local Area Networks) 及服務性的公用網路(Public Data Networks)也普通的設立起來。雖然如此，無線電網路(Radio Networks)仍然有其存在的價值及廣泛的應用領域。無線電網路能克服地形方面的大部份障礙，利用其廣播傳輸的特性達到資料通訊的目的。基本上，無線電網路系統可分為固定式(Static)及機動式(Mobile)二大類。而機動無線電網路在系統控制方面又可細分為兩大類，即集中式控制系統(Centralizad Cont-rol)及分散式控制系統 (Distributed Control)，在此論文中採用分散式控制系統的機動網路架構。它的應用極為廣泛，舉凡軍事上的機動部隊、野外的救難隊、及城市中的機動警網等等皆可利用可攜式無線電設備(Portable Radio)來增加其通訊的能力。早期在DARPA 分封無線電網路 (PRNET)計劃中，發展出一種牢固(Robust)且可靠性高(Reliable)的控制協定(Protocol)來支援為數達50個通訊點的機動網路。然而 PRNET基本上是經由一個控制點(A Centrol Node)採用集中式控制系統來決定所有的路由選擇 (Routing Paths)，一旦此控制點損壞則系統完全瓦解且容易產生為全網路的瓶頸(Bottleneck)。為了克服這些問題，PRNET 提出了完全分散式的架構，也就是所有的通訊點共同合作來決定網路的一切，包括路由選擇及通信控制等等。不過，當網路拓撲(Topology)變化極劇時，為了更新每一通訊點本身的狀態不得不增加大量的控制傳輸來通知網路上其它的通訊點，如此勢必消耗大量的網路資源，是故提出一種層次化的結構以減輕網路的負擔。在論文中我們考慮如何將一些機動、配備有無線電的點(Nodes) 組織成一個連接的網路 (Connected Network)。而且要求不管面臨任何拓撲的改變，無論是由於點的移動或損壞，都必須維持可靠性高宜牢固以及可重新建立(Reconfigurable)的結構特質出來。所以，在廣大的地理環境上提出一種多階(Multi-level) 層次化 Quadruple樹狀結構以及將整個服務的範圍分割成一些不相交集的子區域，也就是所謂的細胞式(Ce-llular) 系統的觀念。論文中實際的以多頻模型(Multiple Frequency Model)與單模型(Single Frequency Model)兩種不同的方法，使用分散式控制的技巧來製成上述的結構。我們將說明並模擬如何的利用完全分散式控制方法建造出不論是通訊點的消失或移動情況下堅固的網路。更進一步，網路能動態的調整樹狀結構的高度，也就是階層數，來減低傳輸成本並有效的利用網路資源。基於所提出的多階層次化的架構的理念下，我們將發展出兩個路由選擇演算法並加以分析。