文档介绍：题目:无线Mesh网络关键技术分析
姓名:
学院:信息科学与技术学院
系:通信工程系
专业:
年级:2011级
学号:
2012年6月30日
无线Mesh网络关键技术分析
摘要
随着计算机和通信技术的发展,无线广域网、无线城域网、无线局域网、卫星通信网、蓝牙网络等多种无线网络系统正逐步代替传统有线网络成为互联网接入的最后一跳。而作为“最后一公里”的无线Mesh网络正在备受科学家和工程师的关注。无线Mesh网络又称为无线网状网或无线网格网,它融合了WLAN和Ad Hoc网络的优势,是一种大容量、高速率、覆盖范围广的网络[1]。无线Mesh网络技术已经成为下一代无线网络下不可或缺的技术,它是依赖于已有的基础设施布置大规模无线网络的重要解决方案,它使局域网可以快速、简单的扩展到一个广域网中。在家庭宽带网、企业网、域域网、楼宇自动化以及智能交通系统中都有广泛的应用前景并成为下一代无线网络的研究热点。
关键词:无线Mesh网络多信道跨层接入
无线Mesh网络概况
无线Mesh网络概念
无线Mesh网络(简称WMN、无线网状网、无线多条网或无线网格网)是一种多跳、具有自组织和自愈等特点的新型宽带无线网络,也是一种高容量、高速率的分布式网络。无线Mesh网络不同于传统的无线网络,它可以看成是WLAN(单跳)和移动Ad Hoc网络(多跳)的融合,且发挥了两者的优势。无线Mesh网络作为可以解决“最后一公里”网络接入瓶颈问题的方案,已被写入了IEEE (WiMax)无线宽带接入网络标准中,目前也纳入IEEEE [1]。从技术特点来看,WMN将成为未来无线域域网(WMAN)中核心网的理想组网方式,它也是迄今为止唯一一种建设商用移动Ad Hoc网络的可行技术。
传统的无线网络必须首先访问集中的接入点才能进行无线连接。这样,,它们也必须通过接入点才能进行通信。而“Mesh”这个词原来的意思就是指全联通,即所有的节点都互相连接,所以在无线Mesh网络中,每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。Mesh网络技术原是一项军方技术,随着人们对IEEEE ,无线Mesh网络才逐步成为企业界和消费者瞩目的焦点。
无线Mesh网络的框架
传统的无线接入技术中,主要采用的是点对点的拓扑结构。例如移动Ad Hoc网络和IEEE 。在这种拓扑结构中一般都寻在一个中心节点,例如移动系统中的基站、IEEE 。中心节点一方面与各个无线终端通过单跳无线链路连接,以此来控制无线终端对无线网络的访问;另一方面中心节点又通过有线链路与有线骨干网络相连,提供到骨干网的连接[2]。实际上,无线Mesh网络吸收了星型与网状两种网络的优点,是对两者的一种无缝融合。在无线Mesh网络中,采用网状Mesh拓扑结构,也可以说是一种多点到多点的网络拓扑结构。在这种网络结构中,各个网络节点通过相邻其他网络节点,以无线多跳的方式相连。
无线Mesh网络由两种节点组成:Mesh路由器和Mesh客户端的。除了有与普通无线网关、路由器一样的路由器能力之外,无线Mesh路由器还有另外的支持Mesh网络的路由功能。为了进一步提供Mesh网络的灵活性,Mesh路由器通常配有多个使用相同或者不同无线访问技术的无线接口。与传统无线路由器相比,无线Mesh路由器通过多跳通信系统以更低的传输能量达到相同的覆盖范围。
根据节点的功能可以将无线Mesh网络的结构主要分为三类
骨干WMN
骨干WMN由Mesh路由器为连接到它们上的客户端形成一个基础结构。除了最常用的IEEE ,WMN的基础结构、骨干可以通过各种不同的无线电技术。Mesh路由器在它们自己之间形成一个自组织、自愈合的Mesh网络。相连。这种方法也叫做Infrastructure meshing,为传统客户端提供骨干网并使WMN通过Mesh路由器的网关、网桥功能与现有的无线网络的融合成可能。有以太网接口的传统客户端可以通过以太网链路与Mesh路由器连接。对于那些与Mesh路由器使用相同无线电技术的传统客户端,它们可以直接与Mesh路由器通信。如果它们使用不同的无线电技术,客户端必须通过与Mesh路由器有以太网连接的基站进行通信。
基础结构、骨干WMN是最常用的类型。例如社区和邻居网络就可以用这种
类型:Mesh路由器放在社区的房顶上,作为房间里和路上的用户的访问点。一般来说,路由器上使用两种无线电技术,分别对应骨干通信和用户