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摘要：無(wú)線寬帶接入系統(tǒng)發(fā)展迅速，但帶寬容量低、覆蓋范圍小等缺點(diǎn)限制了它的進(jìn)一步發(fā)展。作為“最后一公里”寬帶無(wú)線接入非常重要的技術(shù)之一，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)(WMN)可以和多種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，如無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)、無(wú)線個(gè)域網(wǎng)(WPAN)以及無(wú)線城域網(wǎng)(WMAN)等相結(jié)合，改善無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的性能，提高網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。隨著無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，IEEE802的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組正在致力于推動(dòng)WMN技術(shù)的發(fā)展，制訂相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。目前，WMN標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出現(xiàn)在IEEE802.11s、802.15、802.16、802.20中。
關(guān)鍵詞：無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)；IEEE802系列；無(wú)線多跳網(wǎng)絡(luò)；Mesh標(biāo)準(zhǔn)
Abstract:Withtherapiddevelopment of wireless broadband access system, its shortcomings, such as low bandwidth capacity and small coverage, limit its further development. As a very important "last mile" broadband wireless access technology, Wireless Mesh Networks (WMN) can be integrated with a variety of wireless networks, such as the Wireless Local Area Network (WLAN), Wireless Personal Area Network (WPAN) and Wireless Municipal Area Network (WMAN), improving the performance and coverage of wireless networks. With the extensive application of WMN technology, IEEE 802 standards group is committed to the development of WMN technology, and institute its technical standards. Presently, the technical standards of WMN have emerged in the IEEE 802.11s, 802.15, 802.16, 802.20.
Keywords:wirelessMeshnetwork; IEEE802 series; wireless multi-hop network; Mesh standard
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)需求的不斷提高，為了使網(wǎng)絡(luò)能夠隨時(shí)隨地提供便捷、準(zhǔn)確的通信服務(wù)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視。其中無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)就是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)研究中的一個(gè)熱點(diǎn)課題。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)，即無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)，是新近出現(xiàn)的一種無(wú)線多跳網(wǎng)狀拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，具有自組織、自管理、自愈能力，且具有與現(xiàn)有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的兼容性及互操作性。它可以和多種寬帶無(wú)線接入技術(shù)相結(jié)合，組成一個(gè)含有多跳無(wú)線鏈路的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。這種無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)，可以大大增加無(wú)線系統(tǒng)的覆蓋范圍，同時(shí)可以提高無(wú)線系統(tǒng)的帶寬容量以及通信可靠性，是無(wú)線寬帶接入的一個(gè)理想解決方案。
1無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)
無(wú)線Mesh 網(wǎng)絡(luò)是一種與傳統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)完全不同的網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)的無(wú)線接入技術(shù)中，主要采用點(diǎn)到點(diǎn)或者點(diǎn)到多點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中一般都存在一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，例如移動(dòng)通信系統(tǒng)中的基站、802.11無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)中的接入點(diǎn)(AP)等等。中心節(jié)點(diǎn)與各個(gè)無(wú)線終端通過(guò)單跳無(wú)線鏈路相連，控制各無(wú)線終端對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)；同時(shí)，又通過(guò)有線鏈路與有線骨干網(wǎng)相連，提供到骨干網(wǎng)的連接。而在無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，采用網(wǎng)狀Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是一種多點(diǎn)到多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在這種Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過(guò)相鄰其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，以無(wú)線多跳方式相連。
在WMN中包括兩種類型的節(jié)點(diǎn)：無(wú)線Mesh路由器和無(wú)線Mesh用戶端。WMN的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)根據(jù)節(jié)點(diǎn)功能的不同分為3類：骨干網(wǎng)Mesh結(jié)構(gòu)、客戶端Mesh結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)[1]。
骨干網(wǎng)Mesh結(jié)構(gòu)是由Mesh路由器網(wǎng)狀互連形成的，無(wú)線Mesh骨干網(wǎng)再通過(guò)其中的Mesh路由器與外部網(wǎng)絡(luò)相連。Mesh路由器除了具有傳統(tǒng)的無(wú)線路由器的網(wǎng)關(guān)、中繼功能外，還具有支持Mesh網(wǎng)絡(luò)互連的路由功能，可以通過(guò)無(wú)線多跳通信，以低得多的發(fā)射功率獲得同樣的無(wú)線覆蓋范圍。
客戶端Mesh結(jié)構(gòu)是由Mesh用戶端之間互連構(gòu)成一個(gè)小型對(duì)等通信網(wǎng)絡(luò)，在用戶設(shè)備間提供點(diǎn)到點(diǎn)的服務(wù)。Mesh網(wǎng)用戶終端可以是手提電腦、手機(jī)、PDA等裝有無(wú)線網(wǎng)卡、天線的用戶設(shè)備。這種結(jié)構(gòu)實(shí)際上就是一個(gè)Ad hoc網(wǎng)絡(luò)，可以在沒(méi)有或不便使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的情況下提供一種通信支撐。
Mesh客戶端可以通過(guò)Mesh路由器接入骨干Mesh網(wǎng)絡(luò)形成Mesh網(wǎng)絡(luò)的混合結(jié)構(gòu)，如圖1所示，其中虛線和實(shí)線分別表示無(wú)線和有線連接。這種結(jié)構(gòu)提供與其他一些網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的連接，增強(qiáng)了連接性，擴(kuò)大了覆蓋范圍。
