无线MESH技术与应用.docVIP

　　无线MESH技术与应用 前言：下一代无线网络应该如何发展才能满足“5esh网络（又称无线网状网，简称N）出现在人们的视线中，它因拥有其他现有的无线网络技术所没有的优势，将成为无线通信领域的一代霸主，能很好的支持“最后一公里”的网络连接。 　　　无线 Mesh 网络又称为无线网状网，在组网灵活、网络覆盖率高，前期投资少等方面比传统网络表现出更大的优势，特别是在有线网络极度缺乏的情况下，来用无线 Mesh 网络达到全部的覆盖且少用esh 网络得到了社会通信行业的广泛关注，在未来也会得到越来越广泛的应用。 　　　无线 Mesh 网络特别是在对无线资源的充分利用和能够与其它网络有效融合的两个主要方面，在未来的无线网络中能够有很好的利用价值。本文主要介绍无线 Mesh 网络的研究背景，关键技术及其特点，尤其在无线局域网中的应用，最后对本次设计方案进行了总结。 第一章 无线 Mesh 网络接入技术研究背景 1.1 无线 Mesh 网络的概述 1.1.1 无线 Mesh 网络的由来 　　　蜂窝移动通信从投资的角度看，只适用人口密集，有永久用户业务需求的地区，移动A d hoc适用移动较强的区域如军事通信中，并且投资成本高，不适用于民用通信，而为了适应广大的民用区域，实现无线通信的无处不在，基于以上现象，无线Mesh网络技术随之而来。这一变化极大地方便了人们的日常生活，也使得现在社会的经济不断地进步，通信领域不断充满活力。它是因特网核心网的无线延伸，会有一个或多个网关节点与因特网高速相连，家庭用户可以通过自身的无线接入点与网关节点相连，只要负责业务的中继或转发，就能实现打范围的低价的快速的覆盖，这种组网方式省下了初期网络建设的昂贵基础设施，有传统所没有的优势。 　　　由此可见，N的出现不是偶然和独立的，它的一些技术都是在802.11MAC协议、移动Ad hoc的路由协议的基础上发展来的。 1.1.2 无线 Mesh 网络的定义 　　　无线Mesh网络（无线网状网络）也称为“多跳（multi-hop）”网络， N是从移动Ad hoc网络分离出来的，并具有N是一种新型的宽带无线网络结构，一种高容量、高速率的分布式网络。它的网络拓扑变化小，多数网络节点静态不动，不需要电池做动力，主要业务是任意一对节点之间的业务流。由于与较高的可靠性，较大的伸缩性和较低的投资成本，可以解决无线接入“最后一公里”瓶颈的新想法，现在纳入IEEE802.11s、802.15、802.16的标准中，是无线城域网最理想的核心网之一。 1.2 无线 Mesh 网络的优势 1.2.1 无线 Mesh 网络的基本原理 　　　无线Mesh网络是低功率的多级跳点(multihop)系统,它们处理消息的方式是把信息包从一个节点传递到另一个节点,直到信息包到达目的地。点到点网络节点过滤掉所有信息包,只留下自己的信息包,与此不同的是,网状网节点接收要传给其它节点的信息包,并把它们再次传送出去。每个无线Mesh网络的节点可以作为接入终端,也可具有路由和信息转发功能,具有极的组网自由度。无线Mesh网络运行方式很象因特网,并提供从源头到目的地的多条冗余通信路径。如果一条路径由于硬件故障或干扰而停止工作,网状网会自动改变信息包的路由,使它们穿过一条替代路径。 　　　无线 Mesh 网络技术构建的网络拓扑结构是呈网状的(如图 1 所示)。 　　　城域范围内提供宽带无线接入的无线Mesh网一般由网关节点、用户节点、中继节点和网管系统四部分组成，如图2所示。 　　　无线 Mesh 网络实现的模式有两种：一种是终端用户 Mesh 网络架构模式， 另一是基础设施 Mesh 网络架构模式。在终端用户 Mesh 网络架构模式中，终端用户通过无线信道的连接可以形成一个端到端的网络。 终端设备可以在不需要其他基础设施的条件下独立运行， 它可快速形成宽带网络， 支持移动终端较高速的移动。终端用户兼具路由器和主机的角色：一方面，节点作为路由器运行相关的路由协 议，路由维护参与、路由发现等操作；另一方面，节点作为主机运行相关的应用程序。在基础设施 Mesh 网络架构模式中，Inter 接入点(IAP)和终端用户之间可形成无线的回路。IAP 通过管理控制及路由选择等功能，为目的节点通信与移动终端选择提供了最佳的路径。同时，移动终端通过 Inter 接入点（IAP） 可与其他网络互联，如 A、cdma2000 和 TD-SCDMA 之间的连接，可以提高网络自身的兼容性。 1.2.2无线 Mesh 网络接入的技术特点 1）灵活性。多次跳频是在不损害信道容量的前提下，来扩充无线网络的覆盖范围，同时，通过无线 Mesh 网络连接的链路，能够减少信号的干扰，可以为网络提供更大的吞吐量和频谱复用率。 2）兼容性和互操作性。现有无