无线Mesh网络与IEEE802系列标准

发布: 2008-10-07 23:12 | 作者: MSCBSC技术 | 来源: CWW | 字体: 小中大

相关专题：无线网络 Mesh

摘要：无线宽带接入系统发展迅速，但带宽容量低、覆盖范围小等缺点限制了它的进一步发展。作为“最后一公里”宽带无线接入非常重要的技术之一，无线Mesh网络(WMN)可以和多种无线网络系统，如无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)以及无线城域网(WMAN)等相结合，改善无线网络的性能，提高网络的覆盖范围。随着无线Mesh网络技术的广泛应用，IEEE802的相关标准组正在致力于推动WMN技术的发展，制订相关的技术标准。目前，WMN标准已经出现在IEEE802.11s、802.15、802.16、802.20中。

关键词：无线Mesh网络；IEEE802系列；无线多跳网络；Mesh标准

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

进入21世纪以来，随着人们对网络服务需求的不断提高，为了使网络能够随时随地提供便捷、准确的通信服务，无线网络技术越来越受到人们的重视。其中无线Mesh网络就是无线网络研究中的一个热点课题。无线Mesh网络，即无线网状网，是新近出现的一种无线多跳网状拓扑网络，具有自组织、自管理、自愈能力，且具有与现有无线网络的兼容性及互操作性。它可以和多种宽带无线接入技术相结合，组成一个含有多跳无线链路的无线网状网络。这种无线网状网，可以大大增加无线系统的覆盖范围，同时可以提高无线系统的带宽容量以及通信可靠性，是无线宽带接入的一个理想解决方案。

1无线Mesh网络的结构

无线Mesh 网络是一种与传统的无线网络完全不同的网络。传统的无线接入技术中，主要采用点到点或者点到多点的拓扑结构。这种拓扑结构中一般都存在一个中心节点，例如移动通信系统中的基站、802.11无线局域网(WLAN)中的接入点(AP)等等。中心节点与各个无线终端通过单跳无线链路相连，控制各无线终端对无线网络的访问；同时，又通过有线链路与有线骨干网相连，提供到骨干网的连接。而在无线Mesh网络中，采用网状Mesh拓扑结构，是一种多点到多点网络拓扑结构。在这种Mesh网络结构中，各网络节点通过相邻其他网络节点，以无线多跳方式相连。

在WMN中包括两种类型的节点：无线Mesh路由器和无线Mesh用户端。WMN的系统结构根据节点功能的不同分为3类：骨干网Mesh结构、客户端Mesh结构、混合结构[1]。

骨干网Mesh结构是由Mesh路由器网状互连形成的，无线Mesh骨干网再通过其中的Mesh路由器与外部网络相连。Mesh路由器除了具有传统的无线路由器的网关、中继功能外，还具有支持Mesh网络互连的路由功能，可以通过无线多跳通信，以低得多的发射功率获得同样的无线覆盖范围。

客户端Mesh结构是由Mesh用户端之间互连构成一个小型对等通信网络，在用户设备间提供点到点的服务。Mesh网用户终端可以是手提电脑、手机、PDA等装有无线网卡、天线的用户设备。这种结构实际上就是一个Ad hoc网络，可以在没有或不便使用现有的网络基础设施的情况下提供一种通信支撑。

Mesh客户端可以通过Mesh路由器接入骨干Mesh网络形成Mesh网络的混合结构，如图1所示，其中虚线和实线分别表示无线和有线连接。这种结构提供与其他一些网络结构的连接，增强了连接性，扩大了覆盖范围。