WMN技術(shù)日趨成熟應(yīng)用市場增長迅速

　　無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)(Wireless Mesh Network,WMN)是一種新型的無線寬帶接入網(wǎng)絡(luò)，它融合了無線局域網(wǎng)WLAN和Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，是一種大容量、高速率、覆蓋范圍廣的網(wǎng)絡(luò)，已成為寬帶接入的一種有效手段。

　　無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在軍事基地?zé)o線數(shù)據(jù)網(wǎng)和戰(zhàn)場臨時(shí)通信網(wǎng)、校園高速無線接入覆蓋、家庭娛樂和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展、特殊行業(yè)無線企業(yè)網(wǎng)、電信業(yè)擴(kuò)大無線增值業(yè)務(wù)覆蓋等方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢。近3年來，無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅猛，受到業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。

　　無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成

　　無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)有兩種典型的結(jié)構(gòu)模型，一種是終端用戶網(wǎng)絡(luò)模型，另一種是基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)模型。

　　在終端用戶網(wǎng)絡(luò)模型中，用戶終端設(shè)備帶有收發(fā)裝置，也可以理解為，用戶終端也是有中轉(zhuǎn)功能的路由器，眾多的用戶構(gòu)成了一個網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)。每個用戶是網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點(diǎn)，用戶終端移動，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也隨之變化。在這種環(huán)境中，由于終端的無線通信覆蓋范圍有限，距離較遠(yuǎn)的用戶可以借助其他用戶的分組轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

　　基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)模型比較接近于傳統(tǒng)的無線通信網(wǎng)絡(luò)，用戶終端通過無線路由器的中轉(zhuǎn)、選擇最佳路徑來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。兩種網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)都允許用戶終端以較高速度移動，并且支持高速率的數(shù)據(jù)傳輸。

　　這兩種模式可以很好地結(jié)合使用在一個網(wǎng)絡(luò)中，用戶終端既可以通過路由器中轉(zhuǎn)與其他網(wǎng)絡(luò)相連，實(shí)現(xiàn)無線寬帶接入，也可以與其他用戶直接通信，自身作為中間的路由器為其他用戶“牽線搭橋”。專家認(rèn)為，無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)不僅可以看作是WLAN與Ad hoc融合的一種網(wǎng)絡(luò)，又可看作是因特網(wǎng)的一種無線版本。

　　WMN鏈路簡單，可靠性強(qiáng)

　　WMN與傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)（WLAN、AD hoc等）相比有許多優(yōu)勢。

　　（1）可靠性大大增強(qiáng)

　　WMN采用的網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)避免了點(diǎn)對多點(diǎn)星型結(jié)構(gòu)，如802.11 WLAN和蜂窩網(wǎng)等由于集中控制方式而出現(xiàn)的業(yè)務(wù)匯聚、中心網(wǎng)絡(luò)擁塞以及干擾、單點(diǎn)故障，從而帶來額外可靠性保證。

　�。�2）具有沖突保護(hù)機(jī)制

　　WMN可對產(chǎn)生碰撞的鏈路進(jìn)行標(biāo)示，同時(shí)可選鏈路與本身鏈路之間的夾角為鈍角，減輕了鏈路間的干擾。

　�。�3）簡化了無線鏈路設(shè)計(jì)

　　WMN通常需要較短的無線鏈路長度，這樣就降低了天線的成本。另一方面，也降低了發(fā)射功率，隨之降低了不同系統(tǒng)射頻信號間的干擾和系統(tǒng)自干擾，最終簡化了無線鏈路設(shè)計(jì)。

　�。�4）網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍增大

　　由于WR（無線路由器）與IAP（智能接入點(diǎn)）的引入，終端用戶可以在任何地點(diǎn)接入網(wǎng)絡(luò)或與其他的節(jié)點(diǎn)聯(lián)系，與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)相比接入點(diǎn)的范圍大大的增強(qiáng)，而且頻譜的利用率提高，系統(tǒng)的容量增大。

　�。�5）組網(wǎng)靈活、維護(hù)方便

　　由于WMN本身的組網(wǎng)特點(diǎn)，只要在需要的地方加上WR等少量的無線設(shè)備，即可與已有的設(shè)施組成無線的寬帶接入網(wǎng)。WMN的路由選擇特性使鏈路中斷或局部擴(kuò)容和升級不影響整個網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，因此提高了網(wǎng)絡(luò)的柔韌性和可行性，和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比功能更強(qiáng)大、更完善。

　�。�6）投資成本低、風(fēng)險(xiǎn)小

　　WMN初建成本低，AP（接入點(diǎn)）和WR一旦投入使用，其位置基本固定，因而節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)資源。WMN具有可伸縮性、易擴(kuò)容、自動配置和應(yīng)用范圍廣等優(yōu)勢，對于投資者來說在短期之內(nèi)即可獲得盈利。

　　WMN嵌入多種無線標(biāo)準(zhǔn)

　　WMN是移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的一種特殊形態(tài)，它的早期研究均源于移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的研究與開發(fā)。它是一種高容量高速率的分布式網(wǎng)絡(luò)，不同于傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)，可以看成是一種WLAN和Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的融合，且發(fā)揮了兩者的優(yōu)勢，成為一種可以解決“最后一公里”瓶頸問題的新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。WMN被寫入了IEEE802.16（即World Interoperability for Microwave Access，WiMax）、無線城域網(wǎng)（Wireless Municipal Area Network, WMAN）標(biāo)準(zhǔn)中。

　　2004年1月，IEEE802.11 Working Group正式專門成立了網(wǎng)格研究組（Mesh Study Group），同年3月又成立了網(wǎng)格任務(wù)組（Mesh Task Group），這標(biāo)志著WMN技術(shù)正式邁上了廣泛標(biāo)準(zhǔn)化的道路。另外，其他標(biāo)準(zhǔn)如802.15.3a、802.15.4和專用短程通信（Dedicated Short Range Communications, DSRC）也開始探索如何通過網(wǎng)格嵌入式設(shè)備來改進(jìn)其現(xiàn)有技術(shù)， IEEE802.16已經(jīng)將網(wǎng)格技術(shù)納入其MAC層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中。

　　潛在市場巨大，發(fā)展速度迅猛

　　近年來，由于無線數(shù)據(jù)通信需求的推動，加上半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)等相關(guān)電子技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展，短距離無線通信技術(shù)也經(jīng)歷了一個快速發(fā)展的階段，WLAN技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和超寬帶（Ultra-Wide Band, UWB）技術(shù)等取得了令人矚目的成就。一般認(rèn)為，未來的4G系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是各種不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的集成，其中包括未來的蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、公共電話交換網(wǎng)絡(luò)、WLAN、移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)等，這些網(wǎng)絡(luò)均集成到因特網(wǎng)骨干網(wǎng)或通過WMN集成到因特網(wǎng)中，而WMN可看作“因特網(wǎng)的無線版”。

　　WMN作為一種新型的網(wǎng)絡(luò)，由于其組網(wǎng)的快速靈活性、節(jié)點(diǎn)的分布性等優(yōu)點(diǎn)，可以提供高的接入速率，因此受到人們的重視。此外，由于其以少量的基礎(chǔ)設(shè)施，可構(gòu)成覆蓋范圍廣的高速無線網(wǎng)絡(luò)，投資較小，技術(shù)相對成熟，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時(shí)間短，便于升級，對于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商具有巨大的誘惑力。我們認(rèn)為，WMN既是WLAN的延伸，又可以作為3G的補(bǔ)充，解決了接入網(wǎng)的瓶頸問題。WMN在戰(zhàn)場、救災(zāi)等特殊領(lǐng)域有著不可替代的作用，同時(shí)在我們的日常公共通信服務(wù)中也有著巨大的應(yīng)用潛力。

　　總之，WMN技術(shù)正在逐步成熟，有非常大的市場潛力，隨著研究的不斷深入，相信其應(yīng)用范圍會越來越廣。

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