无线网状网络
WiFi-MESH技术介绍-V1.0
• 按照结构层次，无线Mesh 网络可以分为平面结构、多极结构和混合 结构。
Copyright 2007, GBCOM Communication Technology
平面结构
• 平面结构中所有节点都是对等的关系，每个节点都包含相同的MAC、 路由、管理和安全等协议，既可以接入网络，也可以转发其他节点的 消息。网内的节点能够形成任意网状的拓扑结构，节点也可以任意移 动，网络的拓扑结构会动态的发生变化。在这种环境下，由于节点的 无线通信覆盖范围有限，两个无法直接通信的用户终端可以借助其他 终端的分组转发功能进行数据通信，而不需要借助其他基础设施。
网络自平衡功能
节点具有自平衡能力，能根据数据目的地和各前向路由中拥塞情 况选择最佳路径发送 。
B A
D
C
E
路t 2007, GBCOM Communication Technology
分布式控制
• 分布式控制。为实现节点间相互通讯，无线网状网需要众多控制功能， 如认证、无线资源安排、路由发现等，这些工作在传统网络中都是通 过中心控制节点完成的，但在无线网状网中没有中心控制节点，这些 工作必须由各节点或节点间自行完成，设计的控制流程与传统无线网 络存在很大区别。如下图所示：图b为传统网络，节点A和节点E认证 工作都与中心节点F直接交互；但在图a网状网网络中，节点A认证与 其相邻节点进行，如图中的B，节点E认证也与其相邻节点进行，如图 中的B和D，而B和D对A和E的认证信息必须事先从节点F获得。
谈无线网状网路由技术与协议分析
置 为无穷大 ， 这样 ， 何一个 通过 Ｂ 送信息的节点Ａ的路 任 发
⑤只占用 有限 的带 宽 和计算 能 力主动 式 操作 （ 少初始 延 由表 中就 包括一 个无 穷大 的距 离， 减 这一过程 直到Ａ收到一 迟） ⑥在 选择路 由时 考虑无 线电链路 的质量 和容量 ； ： ⑦避 个到 达Ｄ的 有效路 由（ 由序 列号为ｓ －１为止。 路 ＋ｌ ） 在 此 方案 中， 网络 内所有的移 动终 端都 建立一 个路 由 由于无 线网状 网是由Ａｄ ＨＯ 网络发展而来 的无线 网 表 ， Ｃ 包括所 有的 目的节点到达 各个 目标 节点 的跳跃 次数 （ 或 络。 ｃ Ａｄ Ｈｏ 网络和无线 网状 网络之 间具 有一定 的相似性， 标识 距离矢量 的路径矩 阵） 每个 路 由记录都 有一个 由目标 。 因 此 现 有 的 主 流 无 线 网状 网 路 由协 议 也 是 从 Ａｄ Ｃ 络 节点设 定 的序 列号 。 ＨＯ 网 序列 号使 移动 终端可 以区分 当前 有效 的路 由协议 发展 而 来的 ， 主要 包括 三种 类 型 的路 由协 一一 路 由路径 和已过 时 的路 由路径 。 由表周期性 地做 全网更 路 议： 一种为先验 式路 由协议 ： 一种为反应式 路 由协议 ； 另外 新 以维护 全 网的通 信 有效 性 。 常， 通 为了减 少由于路 由表 种 就是二 者的混合， 称为 混合式路 由协 议。 更新 而产 生 的大 量路 由信息传 递 ， 减少 网络 路 由开 销 ， 可
从 以上这 些特 性可以知道 ， 完备 的无线 网状 网路 由协 发现 到节点Ｄ的路 由（ 由序列 号为ｓ中断后， 路 ） 节点Ｂ就广 播 议必 须需要 具备 以下 特点： ①分布 式操 作 ； ②快 速收敛 （ 适
计算机网络 计算机网络的分类
计算机网络计算机网络的分类计算机网络的分类计算机网络是指通过计算机和通信设备相互连接而组成的通信网络。
它是现代信息社会的基础设施，广泛应用于各个领域。
根据不同的分类标准，计算机网络可以分为多个不同的类型。
本文将从不同的角度对计算机网络进行分类，并进行简要的介绍。
一、按照传输媒介分类根据计算机网络中所使用的传输媒介的不同，可以将计算机网络分为以下几类：1. 有线网络有线网络是指利用传统的铜线或者光纤等物理媒介进行数据传输的网络。
它具有传输速度快、抗干扰能力强的特点。
有线网络常见的应用包括以太网、局域网（LAN）和广域网（WAN）等。
2. 无线网络无线网络是指利用无线电波或者红外线等非物理媒介进行数据传输的网络。
它具有灵活性高、便携性强的特点。
无线网络的应用广泛，如Wi-Fi、蓝牙、移动通信网络等。
二、按照拓扑结构分类根据计算机网络中节点之间连接的方式和结构不同，可以将计算机网络分为以下几类：1. 总线型网络总线型网络是指所有计算机节点都连接在同一根传输线上的网络。
它具有搭建简单、成本低廉的优点，但由于所有节点共享同一条传输线，因此总线型网络的带宽较小。
2. 星形网络星形网络是指所有计算机节点都通过独立的链路与中心节点相连的网络。
它具有可靠性高、扩展性强的特点，但如果中心节点发生故障，整个网络将无法正常工作。
3. 网状网络网状网络是指所有计算机节点之间都可以直接相连而形成的网络。
它具有冗余性高、可靠性强的优点，但扩展和管理相对复杂。
三、按照覆盖范围分类根据计算机网络的覆盖范围的不同，可以将计算机网络分为以下几类：1. 个人区域网（PAN）个人区域网是指覆盖个人办公或家庭范围的网络。
它通常由蓝牙等无线技术实现，连接个人设备和外设。
2. 局域网（LAN）局域网是指覆盖较小范围内的网络，如学校、公司等。
局域网通常由以太网和无线局域网（WLAN）等技术实现。
3. 城域网（MAN）城域网是指覆盖城市或城市区域范围的网络。
无线网状网路由协议的研究与对比
１ 无线 网状 网的 路 由协 议
无 线 网 状 网 的 路 由协 议 一 般 分 为 先 应 式 路 由 协 议 、 应 式 路 由协 议 和 混合 路 由协 议 。 反 在先 应 式 路 由协 议中． 每个 节点 都存 储 着 路 由 表 ． 录 着 该 节 点 到 网络 记
（ ） 的节 点 序 列 矢 量 路 由 协 议 （ ｅｔ ａｏ ｅ ２目 Ｄ ｓｎｔ ｎＳ． ｉ ｉ
状 网路 由协 议 的设 计 比 有 线 网络 的路 由协 议 设 计 更 加 困 难 ， 此 ， 无 线 网状 网路 由协 议 因 对
进 行研 究 、 进 十 分 必要 。主要 介 绍 无 线 网状 网典 型 的 路 由协议 ． 过 仿 真 实验 比较 它们 的 改 通 性 能 并展 望路 由协 议 发 展 的方 向。 关 键 词 ：无 线 网状 网 ；动 态 源路 由协 议 ：链 路 质 量 源路 由协 议
收稿 日期 ：０１ — ６ １ ２ ０ ０ —０ 修 稿 日期 ： ０ ０ ０ — ５ ２ １— ７ ０
分组 的节点先对路 由更新 分组的序列号和路彩 由表 中 相应 目的节点 的序列 号相 比较 ． 如果大于 。 则丢弃原来 的路 由 ， 而采用路 由更新 分组 的信 息 ： 如果 两者相 等 ．
无线 网状 网路 由协议 的研究与对 比
高文全 ． 向来 生
（ 东 师 范 大学 管理 与经 济 学 院 ． 南 ２ ０ １ ） 山 济 ５ ０ ４
摘 要 ：路 由协议 是 说 ， 于 无 线 网状 网的 复 杂 性 ． 线 网 对 由 无
此进行下去 ． 经过一段时间 ． 每个节点都会 建立一 个到
网络 其 他 节 点 的 路 由表 ． 当节 点 要 发 送 数 据 分 组 时 ， 查
无线mesh网络的体系结构
无线mesh网络的3大体系结构无线Mesh网络作为一种无线宽带接入网络技术，由于其不需要基站等预先构筑的基础设施而发展迅速，它使用分布式想法构建动态的adhoc无线多跳网络，复盖区域内的用户可以随时随地高速无线接入互联网。
无线自组织网络无线网状网络是从无线自组织网络发展而来的。
adhoc网络是多跳、无中心、adhoc网络，是多跳网络(Multi-hopNetwork)、无基础设施网络(InfrastructurelessNetwork)。
移动adhoc网络因其独立于基础架构、动态、多跳、易于构建的特性而备受关注。
它们特别适用于特定的特殊环境和紧急通信，如战场推进中的军事通信，为现有的无线和有线网络提供多跳扩展，以及地震和灾难救援。
在这种网络中，终端的无线目标范围有限，使得不能直接通信的两个用户终端能够使用其它节点传送分组。
每个节点同时是一个路由器，可以完成到其他节点的发现和路由功能。
如图1所示，当节点n-4想要与n-1通信时，由于长距离而不能直接通信，但是通过中继节点n-3和n-2能够通信。
图1无线自组织网络图示无线网状网络无线mesh网络继承了无中心、无基础设施、多跳、自组织网络的特点，开发了提供IP宽带接入的新体系结构。
无线网状网络由网状网络路由器和网状网络客户端两个节点组成。
体系结构可分为三种类型：1、骨干网络体系结构(基础架构/骨干WMN)如在图2，骨干网络架构包括用于向客户机提供IP宽带接入的网状路由器。
无线网格网络的主干网络可以使用包括IEEE802.11相关技术在内的各种无线技术来构筑。
网状骨干是可以自我配置和自我修复的网络。
通过网状路由器的网关功能与互联网连接。
典型的客户端和现有的无线网络可以通过网状路由器的网关或中继功能访问无线网状骨干网络。
图2无线Mesh网络骨干架构示意图2、客户端WMN客户端体系结构由Mesh客户端组成，该客户端在用户设备之间提供点对点无线服务。
如图3中所示，客户端形成提供路由和配置功能以支持用户终端的应用的网络。
无线mesh网络中的分布式路由算法与协议
无线mesh网络中的分布式路由算法与协议一、引言随着物联网技术的飞速发展，将各种设备连接到互联网已经变得越来越容易。
然而，传统的中心化网络设计已经无法满足我们对联网设备的要求。
在很多情况下，这些设备的数量很多，它们分散在不同的地方并且需要同时与其他设备进行通信。
这时，分布式网络的设计就变得至关重要。
而无线mesh网络正是一种用于实现分布式网络的解决方案。
本文将着重介绍无线mesh网络中的分布式路由算法与协议。
二、无线mesh网络概述1. 无线mesh网络定义无线mesh网络，也称为mesh网络或网状网络，是一种分布式网络拓扑结构，其中数据通过多个中间节点进行传输，从而将多个设备连接到互联网。
每个节点可以成为信息的源和目的地，因此该网络结构可以在没有中心节点的情况下实现。
2. 无线mesh网络的特点相对于传统的无线网络，无线mesh网络具有以下特点：(1) 去中心化：无线mesh网络没有固定的中心节点和明确的路由。
数据通过自组织和自适应的方式在网络中传递。
(2) 高可靠性：因为没有固定的中心节点，即使一个节点发生故障，数据依然可以通过其他节点进行传输，从而保证了网络的可靠性。
(3) 省电：无线mesh网络利用多节点进行传输，因此数据可以通过一个节点的转发，从而减少每个设备的功耗。
(4) 高速度：无线mesh网络可以通过多路径传输数据，从而提高数据的传输速度。
(5) 扩展性：因为是分布式网络，节点可以根据需要加入或离开网络，从而实现网络的扩展性。
三、分布式路由算法1. 分类路由算法根据其计算方式和信息交换方式可以被划分为以下几类：(1) 纯分布式算法：每个节点都是平等的，每个节点都可以决定自己的路由表。
(2) 局部信息算法：每个节点只需要维护自己的一部分拓扑信息。
(3) 全局信息算法：每个节点需要维护网络中所有节点的信息。
(4) 混合信息算法：每个节点维护自己的信息和部分邻居节点的信息。
2. 常用的无线mesh网络路由算法(1) Ad-hoc On-demand Distance Vector (AODV)：是一种基于距离向量的路由协议，它适用于变化迅速的网络环境。
mesh网络资料
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。
计算机网络的分类
计算机网络的分类计算机网络的分类计算机网络是指将多台计算机连接在一起，以实现数据的传输和共享资源的便利性的一种技术。
根据规模和功能的不同，计算机网络可以分为多种分类。
本文将介绍常见的计算机网络分类。
1. 按照传输介质分类1.1 有线网络有线网络是一种利用物理介质来传输数据的网络。
常见的有线网络包括：- 以太网：基于电缆的局域网（LAN）技术，使用双绞线或光纤作为传输介质。
- 广域网（WAN）：跨越较大地理范围的网络，使用方式线、光纤或卫星链路等传输介质。
1.2 无线网络无线网络是一种使用无线电波传输数据的网络。
常见的无线网络包括：- Wi-Fi：一种无线局域网（WLAN）技术，通过无线接入点（AP）与计算机进行无线数据交互。
- 蓝牙：一种短距离无线通信技术，用于连接设备间的数据传输和通信。
- 移动通信网络：基于蜂窝通信技术，提供移动方式和移动数据通信服务。
2. 按照地理范围分类2.1 局域网（LAN）局域网是指在相对较小的地理范围内，如家庭、办公室或学校等，连接多台计算机和设备的网络。
局域网一般使用以太网技术，以满足高速数据传输的需求。
2.2 城域网（MAN）城域网是指跨越某个城市范围的网络，通常由多个局域网通过广域网连接而成。
城域网一般由网络服务提供商或政府机构提供，用于连接不同机构、企业或校园的局域网。
2.3 广域网（WAN）广域网是指跨越较大地理范围的网络，通常覆盖地区、城市甚至国家。
广域网包括多个城域网和局域网，可以使用不同的传输介质，如光纤、方式线或卫星链路等。
3. 按照网络拓扑结构分类3.1 总线型网络总线型网络是一种基于总线拓扑结构的网络，所有设备都通过同一根总线进行通信。
这种网络结构简单，成本较低，但受总线带宽限制，存在单点故障风险。
3.2 环型网络环型网络是指所有设备构成一个环形结构，通过令牌传递共享资源的访问权。
环型网络具有良好的可扩展性和冗余性，但在大规模环境下可能出现性能问题。
无线局域网的突破：无线网状网
网状路 由器作 为 无线 网状 网的接 人 点
于２４Ｈ ． Ｇ ｚ的 有 ８２ ｉ ０ ．１ｂ ｇ标 准 ， 中 １ 其
・
无线网状 网与一般 ａ ｏ ｄｈｃ网络的主要不
同点就在于对 ＱＳ ｏ 的支持。由于网状 网实现
的大部分应用是 宽带业 务 ， 因此对于用户来
７ ・ ８
Байду номын сангаас
维普资讯
说， 点对点网络结构中的对等性至关重要 。网 络需要根据用户 的等级 ， 提供不 同的时延 、 吞 吐量 、 丢包率 等性 能 指标 ， 以保证 服务质 量。 有了 Ｑ Ｓ 不 仅 能够 保证 重要 客户 的业 务需 ｏ， 求， 而且能够实现整个网络的负载均衡。
库等 ， 以实现 移 动办公 。但 是 ， 统的无 线 传 局域网 由于 在 带 宽 、 全 性 等方 面存 在 缺 安
扰 的信 号传送能力 ， 合在易受外界 干扰 的 适 传输介 质 中使用 。Ｍ Ｍ Ｉ Ｏ是 将 来 会 用 于无
线 网状 网的技术 ， 它利用多天线来抑制信道
陷， 对于 日益提 升的这些应用需求 显得力不
无线 网状网结构
一
移动 Ｉ （ Ｉ ） 一个 支 持 主机移 动 的 Ｐ ＭＰ 是 网络层解决方 案 。同 Ｉ Ｐ一样 ， 移动 Ｉ 下 Ｐ对 层传输媒体 不做 任何要求 ， 以在不 同媒 介 可 的网络间提供 主 机移 动 功能 ， 同时 ， 它对 上 层屏蔽 主机移动 的细节 ， 无线 网状 网的无 使
无线 网状 网的接入点 （ Ｐ 具有无 线中 Ａ ） 继 的功能 ， 可以 自行建 网。即系统中任何一
个通信设备 在 打开 电源后 ， 自动搜 寻 、 将 发 现 和加入 现有的网络 ， 各通信设备间 的路 由
9 无线Mesh网络
最大108Mbps 城域覆盖,按需 建设 空口加密,节点 认证,用户认证, 专网 低 低
20
安全
建网成本 使用费
YHZ
WMN与MANET比较
关联：WMN由MANET发展变化而来
MANET可以认为是WMN的一个子集
现有的MANET的技术和协议都可以应用在WMN中 多个独立的MANET可以通过WMN整合在一起
因特网 网关节点
WMN路由器
因特网 网关节点
YHZ 无线网络技术 3
无线网状网 – MESH路由器
YHZ
无线网络技术
4
无线网状网 – 用户终端
可以通过无线或有线方式连接 MESH路由器 也可以参与用户自组网，具有相 应的数据转发功能 通常配备一个无线接口（如WiFi） 软硬件平台比MESH路由器简单， 成本低
问题：如果家中房间较多，若布置多个Wi-Fi接入点，每个接入点都要 和宽带Modem通过网线连接
YHZ
无线网络技术
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无线网状网的应用 – 社区无线宽带
社区用户共享同一个宽带连接 通过在屋顶布置MESH路由器构建社区网络
YHZ
无线网络技术
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无线网状网的应用 – 无线城市
无线城市可以通过无线网状网技术构建，采用IEEE 802.11n的无线网状网最高 传输速度达到540Mbps 是新建无线宽带网络较经济的方案，尤其适用于基础设施欠缺的偏远地区
无线网状网可以显著扩大无线宽带网络的覆盖面积，并且 应用的成本较低，是构建社区网络和无线城市的理想方案 WMN已被纳入到802.11s、802.16等标准中。
YHZ
无线网络技术
2
无线网状网络结构
无线Mesh网技术
WMN的DSR路由协议
DSR是一种对等的、基于拓扑的反应式自组 织路由协议。其特点是采用积极的缓存策略以 及从源路由中提取拓扑信息。 分为路由发现过程和路由维护过程。
路由发现过程
当源节点没有到达目的节点的路由时，广播一个路 由请求报文。 每个收到该报文的中间节点附加上自己的ID然后重 新广播（忽略重复请求和已经包含自身ID的报文）。 当路由请求到达目的节点（或者某个知道某条到达 目的节点的路由的中间节点）时，目的节点可以确 定一条到达目的节点的完整的源路由。 目的节点（或中间节点）将所得的源路由包含在路 由响应报文中，然后沿着反向路由发送回源节点 （或者附带在目的节点的路由请求报文中）。 源节点收到路由响应报文后，将源路由存入缓存， 并添加到每个数据报的头部。中间节点根据数据报 头中的源路由转发数据报。
无线Mesh网
无线分布式自适应网络
无线自组织（Ad hoc）网络
主要侧重于移动环境中。
无线Mesh网
是一种无线宽带接入网络。
是无线 Ad hoc网络的一种特殊形式，实现对某个区域的 物理现象的监测。
无线传感器网络
主要内容
1. 2. 3. 4. 5. 6.
无线Mesh网络的基本概念 无线Mesh网络的特点 无线Mesh网络与其他通信网络的区别 无线Mesh网络的标准 无线Mesh网络的关键技术 无线Mesh网络的应用前景
IEEE 802.20
是2002年12月成立的移动宽带无线接入工作 组，致力于在蜂窝体系下提供通用移动宽带 无线接入，在室内、室外支持Mesh网络模式。 其工作频率为3.5GHz以下，适用于运动速度 高于250km/h的用户。
Mesh与WiFi的区别
Mesh与WiFi的区别无线Mesh网络（无线网状网络）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。
无线网状网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，同时它本身可以动态地不断扩展，自组网、自管理，自动修复、自我平衡。
相对于Wi-Fi，无线Mesh 在组网方式、传输距离以及移动性上都有很大的改进，特别是它具有兼容Wi-Fi 的特性，因此无线Mesh网络会对Wi-Fi在增加传输距离和移动性，扩展Wi-Fi 应用上提供很大帮助。
同时，终端目前的普及应用又会为无线Mesh的迅速推广带来好处。
因此，Wi-Fi和无线Mesh网络可以相互补充、相互融合。
在传统的无线局域网(WLAN)中，每个客户端均通过一条与AP相连的无线链路来访问网络，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(AP)，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。
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。
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，并自动调整通信路由，以获取最有效的传输路径。
成,AP均采用点对点方式通过无线中继链路互联,将传统WLAN中的无线"热点"扩展为真正大面积覆盖的无线"热区"。
此外，因为每个短跳的传输距离短，传输数据所需要的功率也较小。
既然多跳网络通常使用较低功率将数据传输到邻近的节点，节点之间的无线信号干扰也比如在高密度的城市网络环境中，Mesh网络能够减少使用无线网络的相邻用户的相互干扰，大大提高信道的利用效率。
无线mesh网络的3大体系结构
无线mesh网络的3大体系结构无线Mesh网络作为一种无线宽带接入网络技术，由于其不需要基站等预先构筑的基础设施而发展迅速，它使用分布式想法构建动态的adhoc无线多跳网络，复盖区域内的用户可以随时随地高速无线接入互联网。
无线自组织网络无线网状网络是从无线自组织网络发展而来的。
adhoc网络是多跳、无中心、adhoc网络，是多跳网络(Multi-hopNetwork)、无基础设施网络(InfrastructurelessNetwork)。
移动adhoc网络因其独立于基础架构、动态、多跳、易于构建的特性而备受关注。
它们特别适用于特定的特殊环境和紧急通信，如战场推进中的军事通信，为现有的无线和有线网络提供多跳扩展，以及地震和灾难救援。
在这种网络中，终端的无线目标范围有限，使得不能直接通信的两个用户终端能够使用其它节点传送分组。
每个节点同时是一个路由器，可以完成到其他节点的发现和路由功能。
如图1所示，当节点n-4想要与n-1通信时，由于长距离而不能直接通信，但是通过中继节点n-3和n-2能够通信。
图1无线自组织网络图示无线网状网络无线mesh网络继承了无中心、无基础设施、多跳、自组织网络的特点，开发了提供IP宽带接入的新体系结构。
无线网状网络由网状网络路由器和网状网络客户端两个节点组成。
体系结构可分为三种类型：1、骨干网络体系结构(基础架构/骨干WMN)如在图2，骨干网络架构包括用于向客户机提供IP宽带接入的网状路由器。
无线网格网络的主干网络可以使用包括IEEE802.11相关技术在内的各种无线技术来构筑。
网状骨干是可以自我配置和自我修复的网络。
通过网状路由器的网关功能与互联网连接。
典型的客户端和现有的无线网络可以通过网状路由器的网关或中继功能访问无线网状骨干网络。
图2无线Mesh网络骨干架构示意图2、客户端WMN客户端体系结构由Mesh客户端组成，该客户端在用户设备之间提供点对点无线服务。
如图3中所示，客户端形成提供路由和配置功能以支持用户终端的应用的网络。
WMN(Wireless Mesh Network无线网状网络)
安全
易于使用
兼容性和互操作性
5. 研究现状及挑战[1]
网络容量的理论研究 通信协议栈 网络管理 安全 跨层设计
5.1 网络容量的理论研究
[3]研究了无线自组网容量的理论上界和下界， 据此给出了提高自组网容量的指导性方针。
[3]的分析方法推动了无线网络容量的研究， 但存在两个缺点：
Mesh客户：
2. 无线网状网络的结构类型[1]
架构/骨干式（Infrastructure/backbone WMN）
无线mesh网络的结构类型（续）
对等式WMN
无线mesh网络的结构类型（续）
混合式WMN
WMN的特性（混合式）
虽说是一种多跳无线网络，但有一个无线骨干，通过无线 骨干很容易支持终端节点的移动。
还需要除OFDM和UWB之外的新的宽带传 输技术； 多天线系统的复杂性和代价还太高，无法被 大规模商业化； 认知无线电技术还在发展初期； 允许高层协议访问或控制的物理层组件，软 件无线电应是一种很有前景的技术。
通信协议栈—MAC层
WMN与经典无线网络MAC层的主要差异在于 多跳通信、多点-多点通信。 WMN的MAC层协议可工作在单信道或同时工 作在多个信道上。 WMN的MAC层协议分为：
一个最佳的WMN路由协议必须具有以下特性：
使用多种性能测度：仅用最小跳数作为路由性能测度是不 够的。
可扩放性：WMN的无线覆盖范围很大，扩放性很重要。 健壮性：为避免服务中断，WMN对于链路失效或拥塞必须 是健壮的，另外还需要执行负载均衡。 Mesh架构上的有效路由：mesh路由器极少移动且没有能 量限制，其路由协议应比移动自组网中的路由协议简单得 多；有了mesh路由器提供的mesh骨干，mesh客户的路 由协议也可以设计得比较简单。
无线网状网路由技术与协议分析
反 应式 路 由选择 协议 是一 种 当需要 一 条从 源 节点 到 目的 节 点的路 径 进
的混 合
称为 混合式 路 由协议
、
行 数据 发送 时 才查 找路 由的路 由选择 方式 准 确 的路 由信 息 起 路 由查 找过 程
。
/
节点 并 不保存 整 个 网 络 的及 时
,
二
!
先脸式/ 由协该 简介
!
完 备的 无线 网 状 网 路 由 协 议必 须需 要具备 快速 收敛
!
接收 信息 的序 列 号
。
,
。
以及 独有 的广 播序 列 号
,
适 应 更 快 的 移动
# 可扩 展 (
序列 号
如果 两次 更新 具有 相 同的序 列 号
。 ,
则具 有 较 小 的距 离矢 量阵 的路 在 通常 情 况下
,
%
& 只 占用有 限 的带宽 和计 算 能力 主 动 式操
,
这些
。
。
无线 网 状 网络 的 高动 态 性的 原 因 有两 个
。
2
第一
,
路 由器本 身可 能移
,
信 息通 常被 放 置 在 一 个标 准 的7 0 里 8 9
在增
。
并 造成 网络 拓 扑结 构 的快速 变 动
、
即使路 由器本 身不 移动
#
由
量 更新方 式 中移动 终端 可 以 增加 另外一 个附 加的表 来存 储 路 由更新 信息
动 终端 跟 踪不 同路 由路 径 的时 间 +
,
最佳路 由路径 就 是 时 间最短 的 路径
/
在
由于无线 网 状 网 是 由+
什么是mesh组网,什么是普通星型,mesh组网与普通星型的区别
mesh组网和普通星型组网的简述和区别一、mesh组网无线mesh网络（无线网状网络）也称为“多跳”网络，在mesh网络中，任何设备节点都可以作为路由器和终端，网络中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多个节点进行通信。
二、mesh组网特点●节点互联互通：局域网中所有的节点都是连接在一起的，任意两个节点之间拥有多条连接通道，并且呈现出明显的去中心化态势。
●自配置：无线Mesh网具备自动配置和集中管理能力，简化了网络的管理维护。
●自愈合：无线Mesh网具备自动发现和增添路由连接，消除单点故障对业务的影响，提供冗余路径。
●高利用率：在单跳网络中，一个固定的中心节点被多个设备共享使用，随着网络设备的增多，中心节点的通讯网络可用率会大大下降，mesh网络中，由于每个节点都是中心节点，根本不会发生此类问题，一旦某个节点可用率下降，数据将会自动重新选择一个节点进行传输。
mesh组网产品有E18系列ZigBee产品，E180系列ZigBee产品，以及蓝牙系列的E104-BT10,E104-BT10-IPX，E104-BT11-PCB,E104-BT11-IPX;（E180-Z6907A仅能作为终端节点）三、星型组网星型结构是以中央节点作为核心，其他节点都连接至中央节点上，这种结构的成本较高、可靠性较低，但是其延迟小、结构简单便于管理四、mesh组网与星型组网的比较●目前典型的局域网布置都采用星型结构或者多层星型结构，网络通过主路由器接入，再分配至各个分路由器，最后连接至不同的主机和设备上。
这样的布线实现起来比较简单，并且所需的线缆数量也比较少。
●这样的布置方式和布置思想横跨了有线和无线时代，比如在家庭中，用户会从电信、联通等网络服务商处接入网络，再通过无线路由器转出多路信号或者无线信号供家中的多个有线、无线设备使用，这也是一个典型的星形结构。
●而mesh组网在部署速度快、安装难度低、组网灵活、在网络的安全性和稳定性上更佳，在网络结构上，mesh组网更具有优势。
什么是mesh
什么是Mesh？无线Mesh网络（无线网状网络）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AP相连的无线链路来访问网络，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(AP)，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。
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。
无线Mesh是一种非常适合于覆盖大面积开放区城(包括室外和室内)的无线区域网络解决方案.无线Mesh网的特点是:由包括一组呈网状分布的无线AP 构成,AP均采用点对点方式通过无线中继链路互联,将传统WLAN中的无线"热点"扩展为真正大面积覆盖的无线"热区"。
此外，因为每个短跳的传输距离短，传输数据所需要的功率也较小。
既然多跳网络通常使用较低功率将数据传输到邻近的节点，节点之间的无线信号干扰也较小，网络的信道质量和信道利用效率大大提高，因而能够实现更高的网络容量。
比如在高密度的城市网络环境中，Mesh网络能够减少使用无线网络的相邻用户的相互干扰，大大提高信道的利用效率。
无线集群发展历程
无线集群发展历程无线集群是一种技术和网络架构，旨在提供无线通信和网络连接的高效性和可靠性。
下面是无线集群发展的历程：第一阶段：无线局域网诞生无线局域网（WLAN）是无线集群的基础，它最早出现在20世纪90年代。
这一阶段的无线集群主要是基于IEEE 802.11标准，使用2.4 GHz频段进行通信。
然而，由于技术和硬件限制，这些无线集群的速度和容量有限。
第二阶段：Wi-Fi的出现随着无线局域网技术的进一步发展，Wi-Fi作为一种更高速、更稳定的无线连接技术出现了。
Wi-Fi使用了更多的频段和更复杂的调制技术，提供了更大的带宽和更好的信号质量。
这一阶段的无线集群更加稳定和高效。
第三阶段：无线网状网络的兴起无线网状网络（WMN）是无线集群的重要发展方向，它通过无线节点之间的多跳连接，扩展了网络的范围和覆盖区域。
无线网状网络能够自组织和自修复，提供更好的服务质量和覆盖范围。
第四阶段：5G时代的到来5G技术作为新一代的移动通信技术，将为无线集群带来更大的进步。
5G网络具有更高的速度、更低的延迟和更高的连接密度，能够更好地支持大规模的无线集群。
同时，5G还支持更多种类的应用场景，如智能交通、虚拟现实等。
未来发展：智能集群和物联网随着人工智能和物联网技术的发展，无线集群将进一步发展为智能集群。
智能集群能够通过感知、分析和决策，实现更高效的资源管理和服务提供。
物联网的发展也将进一步推动无线集群的应用和普及，实现更多的智能化和自动化功能。
总结起来，无线集群经历了从无线局域网到Wi-Fi，再到无线网状网络的发展过程。
未来，5G技术和物联网将进一步推动无线集群向智能化和自动化发展。
关于MESH无线网络技术的论文
关于MESH无线网络技术的论文无线mesh网络，由mesh routers(路由器)和mesh clients(客户端)组成，其中mesh routers构成骨干网络，并和有线的internet网相连接，负责为mesh clients提供多跳的无线internet连接。
无线Mesh网络(无线网状网络)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。
以下是店铺为大家整理到的关于MESH无线网络技术的论文，欢迎大家前来阅读。
关于MESH无线网络技术的论文：有线网络是目前油田广泛使用的网络，但有线网络始终存在两个不尽如人意的地方：一方面，因地理环境的限制，使得有线网络很难实现进一步的延伸;另一方面，随着移动计算设备的日益普及，有线接入点的固定性使得笔记本电脑等手持设备还不能成为真正意义上的自由存取网络的移动工具。
无线网络的出现解决了有线网络无法克服的困难。
首先无线网络适用于很难布线的地方，如复杂街区、建筑物群内外、家庭内等，或者经常需要变动布线结构的地方。
另外，因为无线网络支持十几公里的区域，因此对于油田这种点多线长的布线范围，Mesh无线网络非常适用。
虽然无线网络有诸多优势，但无线网络与有线网络是互补的关系，而不是竞争。
与有线网络相比，由于其具有部署快、成本低、覆盖广和带宽高等优点,受到学术和工业领域的广泛关注,更是给家庭宽带接入、社区网络建设、应急网络搭建等方面提供了便利。
Mesh的典型结构如图所示，整个网络由无线接入点(AP)-WGW、无线路由器(WR)、终端用户/设备(CLIENT)组成。
无线Mesh技术是一种与传统无线单跳网络结构完全不同的新型无线网络技术。
它的核心指导思想是让网络中的每个节点都可以发送和接收信号。
在无线Mesh网络中，任何无线设备节点都可同时作为路由器，网络中的每个节点都能发送和接收信号，每个节点都能与一个或多个对等节点进行直接通信。
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4. WMN的关键设计要素[1]
无线技术
有向和智能天线、MIMO系统、多射频/多信道系统、 可重配置无线电、认知无线电、软件无线电等。
高层协议需要进行革命性的设计，尤其是MAC层和 路由协议。
可扩放性
从MAC层到应用层的所有协议都必须是可扩放的。
MAC层协议的开放问题
可扩放的多信道MAC协议。 MAC/PHY跨层设计：可利用先进物理层功能
的MAC协议。 MAC层上的网络集成： MAC层上必须开发先
进的桥接功能，以使不同的无线电台（如 IEEE 802.11、802.16、802.15等）可以 无缝地一起工作。
通信协议栈—路由协议
一个最佳的WMN路由协议必须具有以下特性：
兼容性和互操作性
mesh路由器应能够集成异构无线网络。
5. 研究现状及挑战[1]
网络容量的理论研究 通信协议栈 网络管理 安全 跨层设计
5.1 网络容量的理论研究
[3]研究了无线自组网容量的理论上界和下界， 据此给出了提高自组网容量的指导性方针。
[3]的分析方法推动了无线网络容量的研究， 但存在两个缺点：
提出新的MAC协议：重新回到基于TDMA或CDMA来设计 MAC层协议很有必要，但到目前为止几乎没有供WMN使用 的TDMA或CDMA MAC协议。
多信道MAC协议
多信道单收发器MAC协议：
每电台一个收发器，每个节点任一时刻只能工作在一个信道上， 但不同节点可同时工作在不同的信道上，需要相应的MAC协议。
中继接口：构造 mesh主干；
接入接口：允许 mesh客户接入；
网关节点：
中继接口：构造 mesh主干；
因特网回程接口： 接入因特网。
AODV-ST路由协议
AODV-spanning tree是一 种混合路由协议：
采用主动策略维护中继节点 到每个网关节点的最佳路由， 减小中继节点和网关节点之 间的路由发现延迟；
多天线系统的复杂性和代价还太高，无法被 大规模商业化；
认知无线电技术还在发展初期； 允许高层协议访问或控制的物理层组件，软
件无线电应是一种很有前景的技术。
通信协议栈—MAC层
WMN与经典无线网络MAC层的主要差异在于 多跳通信、多点-多点通信。
WMN的MAC层协议可工作在单信道或同时工 作在多个信道上。
网状连接
拓扑认知的MAC和路由协议可极大提高网络性能。
WMN的关键设计要素（续）
宽带和QoS
必须考虑延迟抖动、集合吞吐量、每节点吞吐量、丢包率等 更多性能参数。
安全
针对无线局域网提出的安全方案不能适用于WMN。
易于使用
所设计的协议必须使得网络尽可能自治，要开发有效的网络 管理工具。
已有研究工作
可采用各种性能测度的路由协议：有人研究了不同的路由测度对多跳无 线网络路由的影响；实验发现，对移动节点采用最小跳数路由最好，对 静止节点则不然。
多电台路由：每个电台被调谐到互不干扰的信道上，同时考虑链路质量 测度和最小跳数测度，在延迟和吞吐量之间取得了较好的折衷。
多路径路由：在源节点和目的节点之间选择多条路径，以实现平衡负载 和提高容错性，这种方法的性能取决于源节点和目的节点之间是否存在 节点分离的路径，且复杂性较高。
WMN的MAC层协议分为：
单信道MAC协议 多信道MAC协议。
单信道MAC协议
修改已有的MAC协议：只能获得较低的端到端吞吐量。 跨层设计：
基于有向天线的MAC协议：可消除暴露节点，但会产生更 多的隐藏节点；且面临成本、系统复杂性、快速操控有向天 线的实际问题。
具有功率控制的MAC协议：使用较低的传输功率，减少暴 露节点，但隐藏节点问题可能变得更糟糕。
可集成包括有线网络和无线网络在内的异构网络，支持多 种类型网络接入。
mesh路由器通常不移动且有持久的电源供应，mesh客户 则一般是移动的且由电池供电。
WMN并不是独立运行的，需要与其它无线网络相兼容和互 操作。
3. 一个架构式mesh网络的实例— MeshCluster[2]
中继节点：
使用多种性能测度：仅用最小跳数作为路由性能测度是不 够的。
可扩放性：WMN的无线覆盖范围很大，扩放性很重要。 健壮性：为避免服务中断，WMN对于链路失效或拥塞必须
是健壮的，另外还需要执行负载均衡。 Mesh架构上的有效路由：mesh路由器极少移动且没有能
量限制，其路由协议应比移动自组网中的路由协议简单得 多；有了mesh路由器提供的mesh骨干，mesh客户的路 由协议也可以设计得比较简单。
采用的模型较为简单，没有考虑网络协议的影响; 网络容量的理论边界是基于渐近分析得到的，不能
反映出给定规模网络的确切容量。
分析结果能否应用于WMN还有待研究。
5.2 通信协议—物理层
先进的物理层技术
利用不同调制技术与编码速率的组合支持多传输速率，从而可 为上层应用提供自适应容错能力。
支持高速传输的正交频分多路复用（OFDM）技术和超宽带 （UWB）技术。
提高信道容量和信道可靠性的多天线系统，如天线分集、智能 天线、多输入多输出（MIMO）系统等。
可获得更高频谱利用率和可行频率规划的频率捷变无线电 （frequency-agile radios）或认知无线电（cognitive radios），这些技术可动态捕获未占用的频谱。
物理层的开放问题
还需要除OFDM和UWB之外的新的宽带传 输技术；
无线mesh网络的结构类型（续）
对等式WMN
无线mesh网络的结构类型（续）
混合式WMN
WMN的特性（混合式）
虽说是一种多跳无线网络，但有一个无线骨干，通过无线 骨干很容易支持终端节点的移动。
Mesh路由器较少移动且专门执行路由与配置功能，大大减 轻了mesh客户与其它终端节点的负担。
多信道多收发器MAC协议：
一个电台有多个并行的射频前端芯片和基带处理模块，可同时支 持几个信道，但只需要一个MAC层模块协调多个信道的活动。到 目前为止，尚没有提出针对WMN的多信道多收发器MAC协议。
多电台MAC协议：
一个节点有多个电台，每个电台有自己的MAC层和物理层，电台 中的通信完全是独立的。在MAC层上面需要一个虚拟MAC协议来 协调所有信道中的通信。