无线Mesh网络 介绍
轉自:https://blog.csdn.net/u012707739/article/details/77417670
無線Mesh網絡是一種近年來得到快速發展的無線寬帶接入網絡技術,其不需要基站等事先建設的基礎設施,而是利用分布式思想構建動態自組織的無線多跳網絡,讓處于該網絡覆蓋范圍內的用戶在任何時間、任何地點都可以對互聯網進行高速無線訪問。
無線Ad-hoc網絡
無線Mesh網絡由無線Ad-hoc網絡發展而來。Ad-hoc網是一種多跳的、無中心的、自組織無線網絡,又稱為多跳網(Multi-hop Network)、無基礎設施網(Infrastructureless Network)或自組織網(Self-organizing Network),整個網絡沒有固定的基礎設施,每個節點都是移動的,并且都能動態地保持與其它節點的聯系。移動 Ad-hoc 網絡因其具有不依賴基礎設施、高動態、多跳、易于組建等特點,已得到人們的普遍關注,尤其適用于某些特殊環境或應急通信中,如戰場推進中的部隊通信以及發生地震、水災后的營救等場合,同時也可為已有的無線、有線網絡提供多跳擴展。在這種網絡中,由于終端無線覆蓋范圍的有限性,兩個無法直接進行通信的用戶終端可以借助其它節點進行分組轉發,每一個節點同時是一個路由器,它們能完成發現以及維持到其它節點路由的功能。如圖1所示,節點N4若想要與N1之間進行通訊,雖然它們之間因為距離較遠無法直接通訊,但可以通過中繼節點N3、N2的轉發進行通訊。
無線Ad-hoc網絡示意圖
無線mesh網絡
無線Mesh網絡繼承了無線Ad-hoc網絡無中心、無基礎設施、多跳、自組織的特點,并且發展出了新的架構以適應其主要目的——提供IP寬帶接入。無線Mesh網絡由Mesh路由器和Mesh客戶端兩種節點構成,其架構可以分為三種類型:
1) 骨干網架構(Infrastructure/Backbone WMNs)
骨干網架構由Mesh路由器組成,為客戶端提供IP寬帶接入,如圖2所示。無線Mesh網絡的骨干網可以用多種無線電技術來構造,其中也包括IEEE 802.11的相關技術。Mesh骨干網是一個可以進行自配置和自愈合的網絡,通過Mesh路由器的網關功能與因特網相連,普通客戶端和已有無線網絡可以通過Mesh路由器的網關或中繼功能接入無線Mesh骨干網絡中。
無線Mesh網絡骨干網架構示意圖
2) 客戶端架構(Client WMNs)
客戶端架構由Mesh客戶端組成,在用戶設備間提供點到點的無線服務,如圖3所示,客戶端組成一個能提供路由和配置功能的網絡,支持用戶的終端應用。由于組成網絡的節點不需要具有網關或中繼功能,所以不需要Mesh路由器,單獨的客戶端Mesh結構可以被看作是一個由客戶端組成的無線Ad-hoc網絡。
無線Mesh網絡客戶端架構示意圖
3) 混合架構(Hybrid WMNs)
混合架構是上述兩種架構的結合,如圖4所示,Mesh客戶端可以通過Mesh路由器實現對網絡的訪問,同時也可以與其他Mesh客戶端組成一個Mesh網絡。由Mesh路由器組成的骨干網為客戶端提供了與其它一些網絡結構的連接,如因特網、WLAN、WiMax、蜂窩和傳感器網絡等,同時在這種無線Mesh網絡結構中,可以利用客戶端的路由能力為無線Mesh網絡增強連接性、擴大網絡覆蓋范圍。
無線Mesh網絡混合架構示意圖
在混合架構下,無線Mesh網絡具有如下特性:
支持ad hoc網絡,并且具有自組織、自愈合的能力
是一種無線多跳網絡,但同時也有由Mesh路由器所組成的骨干網架構
Mesh路由器較少移動并承擔路由的主要職責,這樣大大減輕了Mesh客戶端以及其他非Mesh終端的壓力
對終端的移動性有較好的支持
Mesh路由器兼容各種不同的網絡,不論無線網絡還是有線網絡,因此可以提供多種網絡的接入。
對Mesh路由器和Mesh客戶端的能量功耗限制時不同的
無線Mesh網絡并不是一個孤立的網絡,其需要與其他無線網絡協作。
總結
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