无线Mesh网络第9章ppt课件.ppt

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1、？网络拓扑结构第9章无线Mesh网络内容提要概述无线Mesh网络的结构无线Mesh网络MAC协议无线Mesh网络路由协议无线Mesh网络的应用模式9.1概述无线Mesh网络(WMN，WirelessMeshNetwork，又称无线网状网、无线网格网等)和无线传感器网络一样，也是一种应用性的网络技术，主要是以前面几章介绍的各种网络技术为基础的，特别是和移动AdHoc网络技术有着非常密切的联系。9.1.1无线Mesh网络的起源传统的基于基站方案的无线通信系统是通过“最后一公里”的无线接入，无法适应业务需求的增长。蜂窝移动通信系统的出现，大大缓解了用户业务与系统资源之间的矛盾。但只适用于人口稠密、

2、有永久用户业务需求的地区。移动AdHoc网络技术一直在悄悄地与蜂窝移动通信技术平行发展；但在相当长的一段时期内并没有在民用通信领域得到很好的应用。无线局域网有效延伸了因特网的覆盖范围，但是商业化进程在很多地区并不成功。技术上也无法做到像蜂窝网络一样无处不在的信号覆盖。无线Mesh网络：基于移动AdHoc网络的技术基础开发的一种完全适用于民用通信的无线多跳网络技术，以实现无线通信中无处不在的通信目标。传统基站方案的无线通信系统WMN结构示意图WMN与移动AdHoc网络、WLAN和WBAN的关系示意图9.1.2移动AdHoc网络向无线Mesh网络的演进*移动AdHoc网络和WMN技术的发展始终与

3、一些成熟的技术与标准(如WLAN、WiMAX)，从而构成大规模的可伸缩性无线网络下一代无线网络(或4G无线网络)不再是一种全新的单一结构的网络技术，而是多种无线网络技术的融合，是一种多级网络形态。移动AdHoc网络的演进分级移动AdHoc网络基于WLAN的移动AdHoc网络WiMAX作为Wi-FiMesh拓扑的回程WiMAX作为Mesh拓扑内回程WiMAX作为客户端的接入网9.1.3无线Mesh网络与其他无线网络的主要区别1．无线Mesh网络与蜂窝网络的主要区别(1)可靠性提高，自愈性强。(2)传输速率大大提高。(3)投资成本降低。(4)网络配置和维护简便快捷。2.无线Mesh网络与WLAN

4、(Wi-Fi)的主要区别(1)从拓扑结构上看，WLAN是典型的点对多点(P2MP，PointtoMultiplePoints)网络，而且采取单跳方式，因而数据不可转发。WMN可以通过WR对数据进行智能转发(需要对WLAN传统的AP功能进行扩展和改进)(2)从协议上看，WMN与移动AdHoc网络基本类似。WLAN的MAC协议完成的是本地业务的接入，而WMN则有两种可能，一种是本地业务的接入，另一种是其他节点业务的转发。对于路由协议，WLAN是静态的因特网路由协议+移动IP；但WMN则主要是动态的按需发现的路由协议，只具有较短暂的生命周期。3.无线Mesh网络与移动AdHoc网的主要区别(1)W

5、MN由无线路由器构成的无线骨干网组成。该无线骨干网提供了大范围的信号覆盖与节点连接。移动AdHoc网络的节点都兼有独立路由和主机功能，节点地位平等，接通性是依赖端节点的平等合作实现的，健壮性比WMN差。(2)WMN节点移动性低于移动AdHoc网络中的节点，所以WMN注重的是“无线”，而移动AdHoc网络更强调的是“移动”。(3)从网络结构来看，WMN多为静态或弱移动的拓扑，而移动AdHoc网络多为随意移动(包括高速移动)的网络拓扑。(4)WMN与移动AdHoc网络的业务模式不同，前者节点的主要业务是来往于因特网的业务,后者节点的主要业务是任意一对节点之间的业务流。(5)从应用来看，WMN主要

6、是因特网或宽带多媒体通信业务的接入，而移动AdHoc网络主要用于军事或其他专业通信。9.1.4无线Mesh网络的主要优缺点优点:(1)可靠性大大增强。(2)具有冲突保护机制。(3)简化链路设计。(4)网络的覆盖范围增大。(5)组网灵活、维护方便。(6)投资成本低、风险小。缺点:(1)对于不同射频信道的WMN的研究还处于试验研制阶段，性能改善总体来说还不太满意。(2)在WMN路由准则和选择算法等方面，目前提出的特别适用于WMN的路由协议寥寥无几。(3)在WMN连接性和多路支持方面，每个节点链路连接度也是一个至关重要的问题，并非使用射频信道数越多，网络性能越好，射频信道数增加会带来设备开销和成本

7、上升，同时可能会带来更多的干扰问题。(4)在WMN带宽利用和资源分配算法方面，目前还没有提出非常有效的可用算法和协议，相关问题还有待研究。9.2无线Mesh网络的结构9.2.1无线Mesh网络结构的分类1.平面网络结构2.多级网络结构3.混合网络结构WMN平面结构WMN分级结构WMN混合结构中国某城市超级城市WMN结构9.2.2802标准族对Mesh结构的支持1．802.16对Mesh结构的支持WiMAX基于