全方位詳解無線寬帶接入
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,作為一種可以解決“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)標準中。WMN技術(shù)作為一項能夠?qū)崿F(xiàn)靈活組網(wǎng)的技術(shù)以及它本身的諸多優(yōu)勢必將給無線寬帶接入領(lǐng)域帶來重大變革。
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),標志著WMN技術(shù)正式邁上了廣泛標準化道路。另外,其他標準如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)議標準中。
該模式在接入點與終端用戶之間形成無線寬帶接入的回路。移動終端通過WR的路由選擇和中繼功能與IAP形成無線鏈路,IAP通過路由選擇及管理控制等功能為移動終端選擇與目的節(jié)點通信的最佳路徑,從而形成無線的回路。同時移動終端通過IAP可與其他網(wǎng)絡(luò)相連,從而實現(xiàn)無線寬帶接入。這樣的結(jié)構(gòu)降低了系統(tǒng)成本,提高了網(wǎng)絡(luò)覆蓋率和可靠性。
終端用戶自身配置無線寬帶接入收發(fā)裝置通過無線信道的連接形成一個點到點的網(wǎng)絡(luò),這是一種任意網(wǎng)格的拓撲結(jié)構(gòu),節(jié)點可以任意移動,可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生變化。在這種環(huán)境中,由于終端的無線通信覆蓋范圍有限,兩個無法直接通信的用戶終端可以借助其他終端的分組轉(zhuǎn)發(fā)進行數(shù)據(jù)通信。在任一時刻,終端設(shè)備在不需要其他基礎(chǔ)設(shè)施的條件下可獨立運行,它可支持移動終端較高速率的移動,快速形成寬帶網(wǎng)絡(luò),終端用戶模式事實上就是一個Ad Hoc網(wǎng)絡(luò),它可以在沒有或不便利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的情況下提供一種通信支撐環(huán)境。
由于兩種模式具有優(yōu)勢互補性,因此同時支持兩種模式的網(wǎng)絡(luò)將在一個廣闊的區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)多跳的無線通信,移動終端即可以與其他網(wǎng)絡(luò)相連,實現(xiàn)無線寬帶接入,又可以與其他用戶直接通信,并且可以作為中間的路由器轉(zhuǎn)發(fā)其他節(jié)點的數(shù)據(jù),送往目的節(jié)點。WMN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。