无线网状网是无线自组网在网络接入技术领域的一种应用。无线自组网技术作为无线局域网与无线城域网等无线接入技术的一种补充,应用于互联网的无线接入网。
1.无线网状网发展背景
无线网状网产生于20世纪90年代中后期,近些年受到重视得以发展。无线城域网标准802.16a增加了对无线网状网结构的支持,并将802.16与802.16a修订后统一命名为802.16d,于2004年公布。从技术之间的融合及应用关系看,无线自组网(Adhoc)与无线网状网(WMN)技术和成熟的无线局域网(WLAN)、无线宽带接入网(WBAN)技术紧密结合,关系如图12-5所示。
图12-5 WMN与Adhoc、WLAN、WBAN的关系
2.无线网状网的技术特点
无线网状网是在无线自组网技术基础上发展起来的一种基于多跳路由、对等结构、高容量的网络,其本身可以动态扩展,具有自组网、自配置、自修复的特征。无线网状网支持分布式控制,以及Web、VoIP与多媒体等无线通信业务。无线网作为对无线局域网、无线城域网技术的补充,成为解决无线接入“最后1公里”问题的新方案。无线网状网与无线自组网原理上的区别:①从自组织角度考量。无线网状网与无线自组网都采用P2P的自组织的多跳网络结构,但无线自组网的网络结点均兼有主机与路由的功能,结点地位平等,结点之间以合作方式实现连通。而无线网状网是由无线路由器构成的无线骨干网,它提供大范围的信号覆盖与结点连接。②从网络拓扑角度考量。无线网状网与无线自组网是相似的,但结点功能差异很大。无线网状网结点的移动性弱于无线自组网结点,无线网状网多为静态或弱移动拓扑,而无线自组网更强调结点的移动和网络拓扑的动态变化。③从设计思想上考量。无线网状网注重于“无线”,而无线自组网更注重于“移动”。无线自组网结点的主要功能是传输一对结点之间的数据,主要用于特定领域的通信。无线网状网的大多数结点基本静止,结点不以电池为能源,拓扑变化相对较小,其主要用于互连网络的接入,传输互联网的数据。
3.无线网状网的网络结构(www.xing528.com)
无线网状网是在无线自组网技术基础上发展起来的,它在与无线局域网、无线城域网技术的结合过程中,为适应不同的应用而呈现出不同的网络结构。①平面网络结构。平面结构是一种最简单的无线网状网结构,如图12-6所示。平面网络结构中所有无线网状网结点采用P2P结构,每个结点都执行相同的路由、网管与安全协议,其作用与无线自组网结点相同。②多级网络结构。多级结构的无线网状网,如图12-7所示。网络下层由终端设备组成,这些设备可以是带有VoIP功能的手机、带有无线通信设备的笔记本电脑或无线PDA等;网络上层由无线路由器构成无线通信环境,并通过网关接入互联网。下层终端设备接入无线路由器,无线路由器通过路由协议与管理控制功能为下层终端设备之间的通信选择最佳路径。但下层的终端设备之间不具有通信功能。③混合网络结构。将平面结构与多级结构相结合,形成混合结构的无线网状网,如图12-8所示。这是一种更优化的网络结构。骨干网采用无线城域网,充分发挥远距离、高带宽的优势,在50km范围内提供最高70Mbit/s的传输速率;接入网采用无线局域网,满足一定范围内用户无线接入需求;底层采用平面结构的无线网状网,无线局域网接入点可与邻近无线网状网路由器连接,由无线网状网路由器组成的无线自组网传输平台,实现无线局域网不能覆盖的大量具有VoIP功能的手机、笔记本、无线终端等设备的接入。混合结构延伸了无线局域网覆盖范围,提供更方便、灵活的城域范围无线宽带接入。
图12-6 平面结构的无线网状网
图12-7 多级网络结构的无线网状网
图12-8 优化结构的无线网状网
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