信息通信专业资料无线MESH网络1版.doc

小组人员以及各自工作 略 无线MESH网络 一、 无线MESH网络（WMN）简介： 无线网格网（Wireless Mesh Network WMN）是一种全新的无线网络技术，是移动Ad Hoc 网络的一种特殊形态。其核心是让网络中的每个节点都发送和接收信号，使普通无线技术过去一直存在的可扩充能力低和传输可靠性差等问题迎刃而解。网络中大量终端设备能自动通过无线连成网状结构，网络中的每个节点都具备自动路由功能，每个节点只和邻近节点进行通信，因此是一种自组织、自管理的智能网络，不需主干网即可构筑富有弹性的网络 WMN它主要由移动互联交换控制中心、智能接入点、无线路由器、WR无线终端网卡四部分组成，整个网络以移动互联交换控制中心为中心建立。移动互联交换控制中心通过网线与智能接入点直接相连，在智能接入点的周围相应位置安装若干个无线路由器，以扩展通信范围。整个网络由下列组成部分构成智能接入点（AIP/AP）、MESH路由器（MR）、终端用户/设备（Client），如下图所示： 图1 无线Mesh的网络体系结构 无线网状网有很多优点。采用了直接序列扩频技术在发送端直接用具有高码率的扩频编码去扩展信号的频谱，优点是：因信号扩展到很宽的频带上，单位带宽上的功率很小，即信号功率谱密度很低。这样，信号将淹没在噪声之中，对方难于发现信号的存在，加之对方不知道扩频编码，就更难提取有用信号。在相距较远的节点间通信时，数据包将通过多个节点的转发，逐步传递到目的节点。这样，无线链路长度将被缩短，对天线的性能要求以及所需发射功率也将降低，从而减少了信号间干扰。无线网状网具备不依赖卫星定位系统GPS的定位功能。网络中的无线路由器和智能接入点等固定设备可作为定位用的固定参考点。这些固定参考点通过测量无线终端反馈回来的无线电信号可计算出终端的位置，再通过三个以上的固定参考点的测量结果对其位置进行修正，最终得出终端的准确位置。该定位系统的误差在时速200km的情况下1 秒钟之内不超过10m。 二、WMN的物理层协议： 传统网络的物理层主要以有线为主，包括光纤、同轴电缆、双绞线为主。主要在信道上传输原始的比特流，并且传输带宽要受传输介质的制约。传输过程之中容易受到传输介质的状况的控制。无线网状网络的不同之处在于它将原始的比特流经过调制成为信号波，然后再经过扩频等处理，将信号以微波的形式发出，经过接受方天线接收，并进行与发送方相反的处理，将信号还原如解频、解调制并进行采样、量化、编码得工作。将信号还原为比特流信号。这也是大多数无线网络的运用的共同方式。而WMN网络又有不同之处，为了增大无线网络的容量，多种不同的高速有效的物理层技术被使用。无线网状网的核心是移动跳接式路由技术(Mobile Ad Hoc)，这是它能实现移动宽带的根本。在一些厂家的产品中还采用了QDMA (Quad Division Multiple Access，是频分多址、时分多址、码分多址、带有避免冲突的载波侦听多路存取协议的结合技术)专利技术，提高了它的频谱利用率和抗干扰特性。 无线网状网的物理层关键技术要求：　　·网状网节点收发器的功耗足够低。网状网是多跳系统，传输距离近，节点数量多，整个网络功耗要控制在一定数量以下，其节点收发器功耗必须足够低。 ·组网能力强，网络容量大。由于网状网节点数量众多，要形成网状拓扑结构，节点设备必须具备相当的组网能力。 ·组网成本低。一种技术是否具有良好的应用前景，成本高低是能否被客户和市场接受的重要因素。 ·在家庭娱乐场所应用时还要求有较高的数据传输数率，以支持多媒体数据流的传输。 目前，可以作为网状网的物理层关键技术有IEEE802.11b/a/g、ZigBee和UWB技术，网状网和UWB这两种技术有最终融合的趋势。 基于IEEE802.11b/a/g的网状网技术 　　802.11b工作于2.4GHz的公共频段，物理层支持5.5Mbit/s和11Mbit/s两个新速率。802.11b的传输速率可因环境干扰或传输距离而变化，802.11b工作于5GHz频带，物理层速率可达54Mbit/s，802.11a采用正交频分复用（OFDM）的独特扩频技术，支持语音、数据、图像业务；一个扇区可接入多个用户，每个用户可带多个用户终端。802.11g也工作于2.4GHz频带，无线网络传输速率可达54Mbit/s，比现在通用的802.11b要快出5倍，并且与802.11b完全兼容。 使用基于IEEE802.11a/b/g的网状网技术的优势在于传输数率较高，传输距离远，其产品能够与现有的无线网（WLAN）产品兼容。其缺点在于产品功耗较大，价格较高，相邻频道存在相互干扰，整个网络的容量有限，802.11b速率太慢，不适合传输视频数据；54Mbit/s速率的802.11a标准可以处理视频数