无线网络基础之WMN简介

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传统的无线接入方式面临着接入带宽不足、服务质量得不到满足等问题,而且无线频谱资源及拓扑结构缺乏统一规划,难以适应灵活多变的使用状况。WMN提供了一条解决无线接入网所面临问题的新途径。

WMN又称为无线网状网、无线网格网或者无线Mesh网,大约出现在20世纪90年代中期。随着移动通信技术的发展,除无线通信网络的语音业务需求外,高速因特网接入需求也日渐增加。传统的无线接入方式面临着接入带宽不足、服务质量得不到满足等问题,而且无线频谱资源及拓扑结构缺乏统一规划,难以适应灵活多变的使用状况。WMN提供了一条解决无线接入网所面临问题的新途径。

通信网络的拓扑结构通常抽象成一个图G(V,E ),其中,V 代表通信节点的集合,E 代表着通信链路的集合。无线Mesh网的最初定义,就是指无线通信网络的网络拓扑可以抽象成一个连通图,对图中的任意两个顶点vi,vj∈V,vi和vj之间是连通的,即存在一条或多条从vi到vj的路径,定义为顶点集合(vi =vp,0,vp,1……vp,m=vj),其中(vp,n-1,vp,n)∈E,1≤n≤m。

传统无线接入网的拓扑结构如图1所示,主要是点到点(P2P)或点到多点(P2MP),如蜂窝网属于P2MP的拓扑结构,无线局域网(WLAN)则存在有中心和自组织两种结构,分别属于P2MP和P2P类型。而WMN的拓扑结构是网状的,也被称为多点到多点(MP2MP)。这种网络结构,使WMN能更好地解决传统无线接入网络中的一些问题。

无线网络基础之WMN简介

蜂窝网覆盖范围比较大,主要提供语音业务,但构建和维护的成本较高,而且在多媒体传输业务的通信热点地区,其提供的通信速率相对较低。WLAN能提供较高的通信速率,适于多媒体数据接入业务。在有中心的P2MP结构中,由于接入点(AP)的覆盖范围有限,为了在更大区域内提供无线接入,需要布置多个AP,使得成本较高;而对于自组织的P2P结构,由于网络连通性依赖于有较强移动性的各节点,导致网络的可靠性降低,并且对作为网关节点的性能要求较高,计费和管理方式也不明确。

WMN主要由两类网络节点组成:Mesh路由器和Mesh客户端。采用WMN作为接入网络时,Mesh客户端通过相邻的其他节点,以无线多跳的方式接入到因特网。这种MP2MP的结构,使得WMN具有以下优点:

自配置:节点之间通过开放的无线链路,形成单跳或多跳连接,自动完成组网;

自调节:节点之间拥有多条通信路径,业务可以灵活的选择合适的(例如最短路径、最少干扰,速率最快等)路径进行传输;

自愈:当某一节点出现故障受损或一条链路出现拥塞,网络中的业务可以选择绕开相应的节点或链路,网络的可靠性增强;

可扩展性:可以方便的添加或删除网络节点,调整网络覆盖范围,降低系统的建设和管理成本。

因此,WMN适合作为因特网“最后一公里”无线接入方案,在IEEE 802.11s,802.15以及802.16等标准中已有体现,它将成为下一代Wi-Fi和WiMAX的重要组成部分。

除此之外,当前存在着多种无线接入网络,采用各种不同的无线传输技术以及标准,提供各自适宜的应用。例如蜂窝网适于语音通信业务,Wi-Fi适于局部区域的宽带多媒体数据接入业务,无线传感器网络适于环境检测中的数据采集业务等等。未来的无线网络将是各种网络并存、各种异构网络融合,为用户提供随时随地的接入的泛在网络。这是无线网络的发展方向,也可能成为WMN一个新的应用方向。

融合多种无线网络的WMN的网络结构如图2所示,网络中的核心设备为Mesh路由器,构成了拓扑结构动态可变的核心网。Mesh路由器配置了多种无线传输标准的接口设备,实现各种无线网络的互联,包括蜂窝网、WiMAX网络、WLAN、移动自组织(Ad hoc)网络以及无线传感器网络。采用各种无线传输技术的用户终端,无论何时何地都可以通过某种无线接入网与核心网相连。WMN的配置和维护成本比传统的有线方式更有优势,可作为未来泛在异构网络的一种实现方式。

无线网络基础之WMN简介

WMN的知识就为大家介绍完了,希望大家已经理解和掌握了,我们还会继续整理与此相关的知识给大家的。

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责任编辑:佚名 来源: 网络装载
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