無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)之WMN簡介
WMN又稱為無線網(wǎng)狀網(wǎng)、無線網(wǎng)格網(wǎng)或者無線Mesh網(wǎng)，大約出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期。隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，除無線通信網(wǎng)絡(luò)的語音業(yè)務(wù)需求外，高速因特網(wǎng)接入需求也日漸增加。傳統(tǒng)的無線接入方式面臨著接入帶寬不足、服務(wù)質(zhì)量得不到滿足等問題，而且無線頻譜資源及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，難以適應(yīng)靈活多變的使用狀況。WMN提供了一條解決無線接入網(wǎng)所面臨問題的新途徑。
通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通常抽象成一個圖G(V,E )，其中，V 代表通信節(jié)點的集合，E 代表著通信鏈路的集合。無線Mesh網(wǎng)的最初定義，就是指無線通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢猿橄蟪梢粋€連通圖，對圖中的任意兩個頂點vi,vj∈V,vi和vj之間是連通的，即存在一條或多條從vi到vj的路徑，定義為頂點集合(vi =vp,0,vp,1……vp,m=vj)，其中(vp,n-1,vp,n)∈E,1≤n≤m。
傳統(tǒng)無線接入網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示，主要是點到點(P2P)或點到多點(P2MP)，如蜂窩網(wǎng)屬于P2MP的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，無線局域網(wǎng)(WLAN)則存在有中心和自組織兩種結(jié)構(gòu)，分別屬于P2MP和P2P類型。而WMN的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是網(wǎng)狀的，也被稱為多點到多點(MP2MP)。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使WMN能更好地解決傳統(tǒng)無線接入網(wǎng)絡(luò)中的一些問題。
蜂窩網(wǎng)覆蓋范圍比較大，主要提供語音業(yè)務(wù)，但構(gòu)建和維護(hù)的成本較高，而且在多媒體傳輸業(yè)務(wù)的通信熱點地區(qū)，其提供的通信速率相對較低。WLAN能提供較高的通信速率，適于多媒體數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)。在有中心的P2MP結(jié)構(gòu)中，由于接入點(AP)的覆蓋范圍有限，為了在更大區(qū)域內(nèi)提供無線接入，需要布置多個AP，使得成本較高;而對于自組織的P2P結(jié)構(gòu)，由于網(wǎng)絡(luò)連通性依賴于有較強移動性的各節(jié)點，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的可靠性降低，并且對作為網(wǎng)關(guān)節(jié)點的性能要求較高，計費和管理方式也不明確。
WMN主要由兩類網(wǎng)絡(luò)節(jié)點組成：Mesh路由器和Mesh客戶端。采用WMN作為接入網(wǎng)絡(luò)時，Mesh客戶端通過相鄰的其他節(jié)點，以無線多跳的方式接入到因特網(wǎng)。這種MP2MP的結(jié)構(gòu)，使得WMN具有以下優(yōu)點：
自配置：節(jié)點之間通過開放的無線鏈路，形成單跳或多跳連接，自動完成組網(wǎng);
自調(diào)節(jié)：節(jié)點之間擁有多條通信路徑，業(yè)務(wù)可以靈活的選擇合適的(例如最短路徑、最少干擾，速率最快等)路徑進(jìn)行傳輸;
自愈：當(dāng)某一節(jié)點出現(xiàn)故障受損或一條鏈路出現(xiàn)擁塞，網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)可以選擇繞開相應(yīng)的節(jié)點或鏈路，網(wǎng)絡(luò)的可靠性增強;
可擴(kuò)展性：可以方便的添加或刪除網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，調(diào)整網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，降低系統(tǒng)的建設(shè)和管理成本。
因此，WMN適合作為因特網(wǎng)“最后一公里”無線接入方案，在IEEE 802.11s，802.15以及802.16等標(biāo)準(zhǔn)中已有體現(xiàn)，它將成為下一代Wi-Fi和WiMAX的重要組成部分。
除此之外，當(dāng)前存在著多種無線接入網(wǎng)絡(luò)，采用各種不同的無線傳輸技術(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)，提供各自適宜的應(yīng)用。例如蜂窩網(wǎng)適于語音通信業(yè)務(wù)，Wi-Fi適于局部區(qū)域的寬帶多媒體數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)適于環(huán)境檢測中的數(shù)據(jù)采集業(yè)務(wù)等等。未來的無線網(wǎng)絡(luò)將是各種網(wǎng)絡(luò)并存、各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合，為用戶提供隨時隨地的接入的泛在網(wǎng)絡(luò)。這是無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，也可能成為WMN一個新的應(yīng)用方向。
融合多種無線網(wǎng)絡(luò)的WMN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖2所示，網(wǎng)絡(luò)中的核心設(shè)備為Mesh路由器，構(gòu)成了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動態(tài)可變的核心網(wǎng)。Mesh路由器配置了多種無線傳輸標(biāo)準(zhǔn)的接口設(shè)備，實現(xiàn)各種無線網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，包括蜂窩網(wǎng)、WiMAX網(wǎng)絡(luò)、WLAN、移動自組織(Ad hoc)網(wǎng)絡(luò)以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。采用各種無線傳輸技術(shù)的用戶終端，無論何時何地都可以通過某種無線接入網(wǎng)與核心網(wǎng)相連。WMN的配置和維護(hù)成本比傳統(tǒng)的有線方式更有優(yōu)勢，可作為未來泛在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的一種實現(xiàn)方式。
WMN的知識就為大家介紹完了，希望大家已經(jīng)理解和掌握了，我們還會繼續(xù)整理與此相關(guān)的知識給大家的。
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