第6-3讲无线mesh网分解.ppt

轨道交通（如铁路和轻轨）路线通常比较长，而且乘客在较长的乘车期间内有共享公共信息资源的需求，通过无线Mesh路由器和无线网关节点可以组成无线Mesh多跳网络，共享公共信息资源，并可通过无线网关接入到当地的无线Internet * * * 路由 路由判据 无线MESH网络中一个很重要的问题是路由选择问题，例如从某个节点A到达其它的节点B，可以经过不同的用户站中转，于是就存在多条路径，选择哪条路径就成为一个关键问题，这将直接影响系统的性能。而一般有线网络中的路由协议技术并不适合无线路由场景.需要综合考虑多方面的因素，当节点增加或是减少时，无线MESH网络的拓扑结构就会发生变化，路由选择问题变的更加复杂。 快速收敛 无线网状网中拓扑高度变化。由于常规路由协议需要花费较长时间才能达到收敛，而此时拓扑结构可能在达到收敛前又发生了变化，结果导致整个网络路由始终无法处于收敛状态。在无线网状网中，路由算法必须具备快速收敛特性，使其能够感知和跟踪上节点移动造成的链路状况变化，以维护正确的动态路由。另外，由于无线带宽有限，路由协议开销不能太大，否则会严重影响网络性能 快速无缝切换 节点在高速移动的情况下,需要在很短的时间内进行无线链路的切换,如果切换时间过长,会导致数据传输的中断等情况. 网络可靠性技术 随着人们对通信网络的依赖日益增强，网络所具有的服务功能也随之增多。这些需求也给网络的稳定运行带来的很大的不确定性。为了保证无线Mesh网络能够安全、可靠的运行，需要对无线Mesh网络的运行进行管理和控制，这就需要对无线Mesh网络的性能进行分析，从而找到增强其可靠性的途径。 对于无线Mesh网络来说，其可靠性涉及到很多方面，包括网络自身的软硬件设计的可靠性、网络结构设计可靠性、各层协议的可靠性以及所需要配合使用的操作系统等其他辅助手段的可靠性。另外，由于无线Mesh网络所承载的业务具有异步性、分布性和随机性的特点，网络的运行环境和失效过程具有动态性， 因此，对无线Mesh网络可靠性的动态分析判断也是非常值得关注的问题。 资源分配 除了使用一定的多址接入技术来解决相临节点共享同一频段的问题外，无线Mesh网中也涉及到如何在全网范围的信道分配问题。在传统点到多点的系统中（例如GSM系统中），这一信道分配技术主要体现在小范围区域内的信道复用上。但在无线Mesh网中，没有严格意义上的区域边界，因此每个频段使用的范围可以根据实际情况来确定，信道分配的主要目的是增加高密度用户区的系统容量。 当无线Mesh网中的用户节点都采用定向天线时，相邻节点之间已经存在一条点到点的路径，不需要特定的多址接入协议，所以基于一定双工方式上的动态资源分配技术是影响系统容量的一个主要因素。一种简单的方法是仿造传统的小区复用，将无线Mesh网节点划分成几个分配区域，相隔较远的区域可以重复使用频段。另外，全网范围内的功率控制是动态资源分配的另外一个重要的方面，通过合适的功率控制，实现系统内用户节点之间的干扰最小化，同样能提高系统容量，并减少各个节点上的能耗。 双工和多址接入技术 无线Mesh网中相邻节点需要采用双工方式来支持信息的双向传输，选择FDD（频分双工）还是TDD（时分双工），对无线资源的分配有着重要的影响。采用FDD方式能够简化系统的带宽分配设计，但是FDD适合于链路上双向信息量对称的情况，而在无线Mesh网中，更多的是来自于从网关节点到用户节点的非对称信息传输。TDD方式通过动态调整一帧内传输方向的边界，能够更好的适应非对称信息传输。 正交分割多址接入技术（QDMA）是专门为广域网内通信以及无线Mesh设计的。它起源于军事领域，是为了在特殊环境或紧急状况下提供可靠的通信方式。QDMA技术使用直接序列扩频调制技术，工作在2.4GHz的ISM频段上。 QDMA技术提供一个高性能的射频前端，这种前端含有类似于多抽头Rake接受机的功能和一种克服射频环境快速变化的公平算法。QDMA可在较广的移动通信范围内提供较强的纠错能力，同时增强的抗干扰能力和信号的灵敏度可使基于QDMA技术的通信网络提供达到250mph的移动速度，而在实际多址环境应用中的IEEE802.11协议只能达到20mph。 隐藏终端和暴露终端问题处理技术 由于无线Mesh采用无线传输媒质，因此它与其他无线传输网一样，不可避免地存在隐藏终端和暴露终端问题。由于无线媒质的特殊性，隐藏终端问题都可能发生，都会导致信号碰撞的发生。目前可通过IEEE202. 11中的RTS/CTS协议(请求发送/允许发送协议)来避免，