无线多跳网络(WMN)

MANET——Mobile Adhoc net
Ad hoc网络特点：
1、无中心、自组织性，采用分布式算法
2、动态变化的网络拓扑
3、无线传输带宽窄
4、安全性差
5、无线多跳路由
6、存在单向信道
7、采用空间复用的信道共享方式
WSN——wireless sensor net
WMN——Wireless mesh net
无线mesh的特点：
1、频谱效率高
2、覆盖率强
3、可扩展性强
4、可靠性强
无线mesh网络与ad hoc网络的区别：
1、无线mesh网络的节点一般是静止的，而ad hoc网络是由移动节点组成的无线分布式多跳网络，一般没有静止节点和设备
2、 Mesh网络的拓扑结构比较稳定，一般只在干扰变化和节点接入、推出时有变化；ad hoc网络的拓扑处于不定状态
3、 Mesh功能旨在用户接入；ad hoc目的是用户之间的通信
4、 Mesh用户数多，可以用在骨干网，稳定性，吞吐量要求较高；ad hoc用户数少，要求比较快速的路由算法
5、 Mesh目的是组成一个异构的大网，Ad hoc目的是组成可自由通信的小网，两者是互补关系，同时存在一定程度的重叠。

无线Mesh网络之关键技术、架构及应用Mesh 2008-11-15 20:39:08 阅读124 评论0 字号：大中小订阅摘要：本文介绍了无线Mesh网络（WMNs）的概念及特点，简要分析了无线Mesh网络的体系结构及关键技术。

重点对无线Mesh网络应用场景及模式进行了分类归纳，并对未来无线Mesh网络的演进发展方向进行了探讨。

1.无线Mesh网络的概念及特点随着无线通信技术和Internet高速发展，融合二者实现Mobile Internet成为目前的研究热点。

宽带无线Mesh 网络（Wireless Mesh Networks, 又称无线网状网、无线网格网等）也因此越来越多地得到人们的关注。

无线Mesh网络是一种基于多跳路由、对等网络技术的新型网络结构，具有移动宽带的特性。

它由Ad-Hoc 网络发展变化而来，承袭了Ad-Hoc网络动态扩展、自组网、自配置、自管理以及自愈合等优良特性[1]。

无线Mesh网络与传统无线网络相比具有如下特点：(1)无线Mesh网络可以看作是Ad-Hoc网络的商用化版本、是Ad-Hoc与IEEE 802系列网络融合的产物，也可以看作是因特网的一种无线版本。

(2)传输速率高：由于采用多跳传输，减小传输距离，使得路径损耗大大降低，从而获得高的数据速率。

此外，还可融合其他先进空口技术（如OFDM、UWB、MIMO等）进一步提高传输速率。

(3)覆盖范围大：由于支持多跳中继，终端用户可以通过无线路由器或其他节点中转连接至网络。

接入点的覆盖范围大大增加，并且可支持非视距范围的覆盖。

(4)可靠性高：无线Mesh网络配备多条冗余路由。

一旦其中一条链路中断，数据包可自动重新寻路继续传输，不会影响整个网络的运行。

从而避免出现单跳网络中一个节点出现故障，造成大范围服务中断的问题。

(5)网络配置和维护简便快捷：无线Mesh网络所需设备小巧轻便，易于安装。

并且由于其路由选择特性使得链路中断，局部扩容和升级而不影响整个网络的运行。

PC无线Mesh网络概念及基本技术admin2011/11/29无线Mesh网络是一种新型的无线宽带接入网络，它融合了无线局域网和Adhoc网络的优势，具有自组网、自修复、多跳级联、节点自我管理等智能优势以及移动宽带、无线定位等特点，成为无线宽带接入的一种有效手段。

文章简要介绍无线Mesh网络的概念和系统特性，并阐述基本技术等。

目录1、引言 (3)2、无线Mesh网络的概念 (3)3、无线Mesh基本技术 (4)3.1无线Mesh路由器的无线传输技术 (4)3.2多信道接入的MAC技术 (5)3.3接入WGW的路由技术 (6)3.4无线Mesh路由器配置技术 (7)4、无线Mesh网络的特性 (8)5、Mesh网络的不足 (8)6、Mesh网络的使用 (9)7、展望 (10)1、引言无线网状网(WMN)是近年被高度重视和快速发展的新型网络技术，支持宽带高速多媒体业务服务。

随着未来无线分布技术和无线分布网络的发展，无线Mesh技术和网络将会成为无线移动通信的基本网络技术和网络结构，渗透到各种无线网络中，发挥更大作用。

无线Mesh网络（WMN）技术曾是一项军事技术，战场上的移动网络需要很高的数据速率、很低的被检出概率和防止人为干扰的能力，而Mesh技术就具备了这些能力。

随着人们对802.11a、802.11b和802.11g等局域网（LAN）技术了解的深入，Mesh技术才逐步成为企业界和消费者瞩目的焦点，并沿着不同的分支演进。

目前，业界讨论最多的“无线网状网”技术是一种灵活的广域无线局域网（WLAN）解决方案，它突破了Wi-Fi技术对每个接入点的有线连接要求，将多个接入点通过无线方式连接在一起，无需进行布线就可形成一个无线网络或“热区”，从而在室内和室外提供宽广的无线覆盖。

目前，许多知名厂商（如摩托罗拉、思科、Strix、Tropos等）都已经有成熟产品问世，促进各个行业组织制订标准，以推进网状网技术的可操作性。

关于无线Mesh网络信道分配策略的探讨1 引言近年来，无线Mesh 网络（Wireless Mesh Network，WMN）以其特有的优势引起了人们的广泛关注，成为研究的热点[1]。

现有的无线网络协议（如802.11）提供了若干个互不干扰的信道，即这些信道可以同时在同一个范围内使用而不会造成干扰[2]。

通过在无线Mesh 网络中应用多信道，可以提高系统吞吐量，改善网络性能。

2 无线Mesh 网络多信道MAC 协议无线 Mesh 网络是一种高容量、高速率和分布式网络。

它具有多跳、自组织和自愈合的特点[3]。

传统的多跳无线网络大部分都是由单网卡节点组成的，当前的无线Mesh 网络，基本上也是采用单信道MAC 协议，限制了整个网络数据传输速率与网络容量，不能满足人们日益增长的需求。

在无线Mesh 网络中，通过使用多信道MAC 协议，使不同的节点在不同的信道上同时通信，可以有效的减少碰撞和干扰，从而提高系统的吞吐量。

如图 1 所示，根据不同的硬件平台，多信道MAC 协议可分为单接口多信道和多接口多信道。

单接口多信道协议节点只有一个接口，任一时刻每个网络节点上只能有一个活跃的信道。

但不同的节点可以同时工作在不同的信道上，这样就增加了系统容量。

如何协调Mesh 节点在多信道的条件下工作，是多信道单接口MAC 协议的研究重点。

而且节点通信时需要来回切换信道，信道切换产生的时延会导致系统性能下降。

此类协议的典型代表是MMAC 协议和SSCH 协议。

多接口多信道MAC 协议每个网络节点配置多个接口，每个接口带有独立的MAC 层和物理层，可使用不同的频段，节点在这些频段上的通信是完全独立的，可以同时进行。

DCA（Dynamic Channel Assignment）、MUP（Multi-radioUnification Protocal）、PCAM（Primary Channel Assignment based MAC）可归入这种类型[4]。

无线网格网WMN由Mesh Router和Mesh Client组成。

Mesh Router只具有很小的移动性并且组成了WMN的基本骨干结构。

它们为mesh client和传统的客户端提供网络接入。

通过设置mesh router为网关并利用桥接功能，wmn可以和现存的大多数网络如Internet，蜂窝网，IEEE802.11，IEEE 802.15，IEEE802.16，IEEE802.20等进行集成。

Mesh client既可以是固定节点，也可以是移动节点。

在Mesh Router的协助下，这些或固定或移动的客户端形成了网格网络。

WMN架构一开始的提出就是为了提高Ad Hoc，WLAN（Wireless local area networks），WPANs（Wireless personal area networks）和WMANs（Wireless metropolitan area networks）等这些无线网络的性能，并解决无线技术固有的限制。

WMN在不同的区域为不同的用户提供不同的无线服务。

如家庭个人用户，校园用户，城市商业用户等。

尽管目前在无线网格网领域内进行了大量的研究，但是几乎在所有的协议层上都遇到了挑战。

1．本文首先描述近来在WMN领域的最新研究。

2．重点讨论WMN的系统结构和网络应用，因为它们影响着协议的设计。

3．网络的理论容量和各种协议4．最后会谈到WMN测试环境，产业应用和当前的标准。

在WMN中，节点是由mesh router和mesh client两种类型的节点构成的。

每个节点既要担当主机（host）的角色，也要担当路由器的角色。

转发来自其他接点的数据包将是一个最常见的任务，因为目标节点不总是在单跳的无线传输范围之内。

WMN中所有节点都具有自组织和自配置的能力。

它们能自动建立并维护由它们自己构成的网格网络的连接性。

事实上，这个行为完全等同于建立并维护有效的Ad Hoc网络。

一，无线mesh网络的原理无线mesh网络，由mesh routers（路由器）和mesh clients（客户端）组成，其中路由器构成骨干网络，并和有线的互联网相连接，负责为客户端提供多跳的无线互联网连接。

无线Mesh网络（无线网状网络WMN）也称为“多跳（multi-hop）”网络，它是一种与传统无线网络完全不同的新型无线网络技术。

在传统的无线局域网(WLAN)中，每个客户端均通过一条与接入点相连的无线链路来访问网络，形成一个局部的BSS(Basic Service Set)。

用户如果要进行相互通信的话，必须首先访问一个固定的接入点，这种网络结构被称为单跳网络。

而在无线Mesh网络中，任何无线设备节点都可以同时作为AP和路由器，网络中的每个节点都可以发送和接收信号，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。

这种结构的最大好处在于：如果最近的AP由于流量过大而导致拥塞的话，那么数据可以自动重新路由到一个通信流量较小的邻近节点进行传输。

依此类推，数据包还可以根据网络的情况，继续路由到与之最近的下一个节点进行传输，直到到达最终目的地为止。

这样的访问方式就是多跳访问。

其实人们熟知的互联网就是一个Mesh网络的典型例子。

例如，当我们发送一份E-mail时，电子邮件并不是直接到达收件人的信箱中，而是通过路由器从一个服务器转发到另外一个服务器，最后经过多次路由转发才到达用户的信箱。

在转发的过程中，路由器一般会选择效率最高的传输路径，以便使电子邮件能够尽快到达用户的信箱。

与传统的交换式网络相比，无线Mesh网络去掉了节点之间的布线需求，但仍具有分布式网络所提供的冗余机制和重新路由功能。

在无线Mesh网络里，如果要添加新的设备，只需要简单地接上电源就可以了，它可以自动进行自我配置，并确定最佳的多跳传输路径。

添加或移动设备时，网络能够自动发现拓扑变化，并自动调整通信路由，以获取最有效的传输路径。

从下图来看，传统的WLAN，主要是由固定存在的AP来做一个区域的接入，由AP来与设备进行数据交换，AP再与路由进行交换，路由又与路由交换。

无线网状网(WMN)的安全体系研究综述摘要对WMN网络从网络体系结构、功能优势的方面进行了概述，提出了WMN网络的网络的可用性问题、保护合法节点不被俘获或者假冒问题、信息的完整性问题、信息的机密性问题、无线路由安全问题、STA的身份认证问题等网络安全体系问题，并相应的给出了对应的安全解决方案，对目前无线网状网（WMN）的安全体系研究进行综述。

关键词WMN网络；安全体系；入侵检测因为无线接入协议的完善、电子产品的改良，WLAN的技术越来越成熟，在100 m范围内的无线上网可以通过WI-FI技术成熟解决，AP通过有线链路接入局域网，STA通过一跳无线链路接入AP。

无线设备如果要在很大的范围内移动，就需要很多AP接入互联网，这样就会带来一系列的问题，如信号干扰、成本提高，为解决这些问题，就提出了WMN网络，它是通过无线网络连接AP和骨干网络，用多个无线中继连接有线网络，这样就组建了一个很大覆盖范围的无线网络，并且网络信号良好。

WMN网络可以分为三种结构的形式：一种是基于客户的网络，该种类型的网络不需要MR的参与，用户间是通过P2P连接，MC承担了所有的路由、配置、终端管理任务，因而需要MC的功能相当强大，也注定这种网络的移动性相当好，鲁棒性就差了许多；一种是基于基础设施的网络，这种网络主要由MR作为中坚力量组成MESH骨干网，用户直接或者通过AP接入MESH骨干网络，MESH 骨干网络通过有线接入互联网络，这种网络层次清晰、路由算法简单，能提供高效的网络服务，不足之处是MR承担了所有任务，MC没有充分发挥作用，不能起到接力的作用，需要的MR数目太多；还有一种是混合类型的网络，这种网络结合了上两种的优势，MC可以直接接入MR，也可以通过别的MC接入，真正做到了完全无缝覆盖效果，也支持异构网络。

WMN网络具有网络拓扑结构灵活，网络拓扑扩展性良好，鲁棒性好，路由算法先进，可以自动迂回路由等一般网络无法比拟的优越性，部署一个WMN网络最少只需要一个有线网络的接口，其它的AP都可以通过无线链路彼此相连，当某些节点的数据量突然拥塞时候，这些节点可以智能的选择别的节点，均衡流量，每个AP都与几个和它相邻的AP具有连接性，当某个AP失效，它就自动路由到别的有效的AP上，保障网络的健壮性，要扩大无线网络的覆盖范围时候，就只要在无线网络的边缘增加AP即可，增加的AP就会连接原有的AP，从而扩大无线网络的范围，从而使系统始终都在高效率运转。