Ad Hoc無線網(wǎng)絡具有自身的特殊性，在組建實際使用的無線工作網(wǎng)絡時，必須充分考慮網(wǎng)絡的應用規(guī)模和擴展性，以及應用的可靠程度及實時性要求，選擇合適的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)。目前Ad Hoc無線網(wǎng)絡正朝著大規(guī)模方向發(fā)展，逐漸呈現(xiàn)分級化的趨勢，以兩級式的網(wǎng)絡為代表。在兩級式網(wǎng)絡中，拓撲如圖1所示。網(wǎng)絡分為骨干網(wǎng)、子網(wǎng)兩級。子網(wǎng)級中，每個子網(wǎng)都可以構(gòu)成獨立的Ad Hoc網(wǎng)絡，可采用不同的路由協(xié)議。骨干網(wǎng)由多協(xié)議路由器節(jié)點和普通節(jié)點構(gòu)成，其中，普通節(jié)點主要完成骨干網(wǎng)中的數(shù)據(jù)和控制信息的分發(fā)；而多協(xié)議路由器除了具備普通節(jié)點的功能外還要負責實現(xiàn)對子網(wǎng)的管理、控制和數(shù)據(jù)交互，是骨干網(wǎng)的核心設備。

　多協(xié)議路由器的功能

　　多協(xié)議路由器作為骨干網(wǎng)的一個節(jié)點，運行一定的Ad Hoc網(wǎng)絡路由協(xié)議，實現(xiàn)骨干網(wǎng)絡由尋址的功能。

　　在分級式Ad Hoc網(wǎng)絡中，多協(xié)議路由器通過和子網(wǎng)網(wǎng)關進行交互實現(xiàn)對子網(wǎng)的管理。子網(wǎng)內(nèi)的通信類似于一般的Ad Hoc網(wǎng)絡；而子網(wǎng)間的通信需要通過子網(wǎng)網(wǎng)關節(jié)點和骨干網(wǎng)節(jié)點進行中轉(zhuǎn)，可分為兩種情況—同一路由器下同構(gòu)/異構(gòu)子網(wǎng)間的通信以及不同路由器下同構(gòu)/異構(gòu)子網(wǎng)間的通信。為了實現(xiàn)子網(wǎng)間的有效通信，路由器需要完成多種協(xié)議之間的相互轉(zhuǎn)換。

　　Internet接入的需求使得分級式Ad Hoc網(wǎng)絡必須存在一個接入點AP（Access Point）。考慮到網(wǎng)絡環(huán)境，這個功能需要由多協(xié)議路由器實現(xiàn)。綜上所述，多協(xié)議路由器主要實現(xiàn)骨干網(wǎng)路由尋址、協(xié)議轉(zhuǎn)換、Internet接入的AP三大功能。

　多協(xié)議路由器的設計

　　一般情況下，Ad Hoc網(wǎng)中的路由器為車載式或背負式，所以多協(xié)議路由器必須有高集成度和移動性。考慮到以上因素，我們選用了現(xiàn)在最為流行的嵌入式系統(tǒng)設計方法，多協(xié)議路由器的硬件平臺的微處理器采用Motorola公司的ColdFire嵌入式處理器MCF5272，選擇uClinux作為平臺的操作系統(tǒng)。這樣不僅可以縮短研發(fā)周期，而且為軟硬件的設計、調(diào)試帶來極大的方便。