淺析WMN的組網(wǎng)技術(shù)
無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的帶寬有限，復(fù)雜的時(shí)變信道特性以及開(kāi)放的通信環(huán)境，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)的信號(hào)互相干擾，要提供保證服務(wù)質(zhì)量的服務(wù)，必須采用有效的網(wǎng)絡(luò)管理和組網(wǎng)技術(shù)，提高鏈路容量和網(wǎng)絡(luò)傳輸效率。WMN的組網(wǎng)技術(shù)包含了幾個(gè)主要的方面：網(wǎng)絡(luò)配置和部署，功率控制，移動(dòng)性管理和接入控制，以及路由協(xié)議設(shè)計(jì)等。
網(wǎng)絡(luò)配置和部署
為了使WMN具備良好的可擴(kuò)展性、容錯(cuò)性、自調(diào)節(jié)能力，大的覆蓋范圍和網(wǎng)絡(luò)容量，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)配置和部署進(jìn)行研究。首先，需要對(duì)移動(dòng)性較弱，組成骨干網(wǎng)的Mesh路由器的部署位置進(jìn)行規(guī)劃，一方面在保證不出現(xiàn)信號(hào)覆蓋盲區(qū)的前提下，需要的Mesh路由器需要量盡可能地低以降低成本;另一方面，在熱點(diǎn)區(qū)域，提供多條路徑以增加用戶接入數(shù)。可以結(jié)合多入多出(MIMO)和方向性天線技術(shù)等來(lái)進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)傳輸能力。
Mesh路由器能提供各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的接入服務(wù)，因此，如何分配Mesh路由器的多個(gè)無(wú)線接口以保證各個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的連通性，是WMN應(yīng)該解決的問(wèn)題。此外，在WMN中，采用多信道的方法可以用來(lái)增加網(wǎng)絡(luò)的吞吐量，但在無(wú)線多跳的環(huán)境下，多信道的通信方式也面臨更多的亟待解決的問(wèn)題：有文獻(xiàn)中提到多信道WMN在信道間分布式業(yè)務(wù)分配，信道協(xié)調(diào)使用及廣播支持等方面存在著問(wèn)題，并對(duì)多信道有關(guān)協(xié)議進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。
功率控制
在WMN中，對(duì)Mesh路由器雖然沒(méi)有能量限制，但也需要功率控制，目的是保證WMN的連通性，控制網(wǎng)絡(luò)干擾，提高頻率復(fù)用率。適當(dāng)?shù)膫鬏敼β士梢詼p小無(wú)線信道信號(hào)間干擾，提高頻譜復(fù)用效率。
與Mesh路由器不同，Mesh客戶端一般是移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)的能量有限。因此，設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議需要考慮功率的有效性。比如，一些Mesh客戶端可能是IP電話或者是一個(gè)傳感器，因此，功率效率是要考慮的一個(gè)因素。對(duì)于一些WMN應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)功率控制將優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的連接性，提高網(wǎng)絡(luò)性能。
移動(dòng)性管理和接入控制
WMN移動(dòng)性管理包含兩方面的含義：
位置管理和移動(dòng)切換管理。位置管理主要用于解決位置注冊(cè)，而移動(dòng)切換管理包括切換初始化，建立新連接??無(wú)縫連接服務(wù)。在蜂窩網(wǎng)中，移動(dòng)性管理由基站，移動(dòng)交換中心和位置數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行集中式管理;而在Ad hoc網(wǎng)絡(luò)中，移動(dòng)性管理與路由協(xié)議緊密結(jié)合，可看作是一種分布式的方案。
WMN因同時(shí)具有多跳和移動(dòng)性低的特點(diǎn)，其移動(dòng)性管理需要充分結(jié)合上述兩種網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)性管理技術(shù)。接入控制是指保證用戶使用各種無(wú)線傳輸技術(shù)，均可以有效接入WMN;尤其是在局部熱點(diǎn)地區(qū)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多、負(fù)載較重的情況下，如何控制新節(jié)點(diǎn)的接入來(lái)保證已接入節(jié)點(diǎn)的服務(wù)質(zhì)量。
路由協(xié)議設(shè)計(jì)
WMN采用多跳中繼實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入，這使得路由協(xié)議設(shè)計(jì)可以參考Ad hoc網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議設(shè)計(jì)方法。但與之相比，兩者還存在差別。一方面，Ad hoc網(wǎng)絡(luò)由AP、Mesh路由器、網(wǎng)關(guān)等構(gòu)成的，節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性相對(duì)較弱;另一方面，WMN中的大部分?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)都是用戶節(jié)點(diǎn)發(fā)送給網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，而Ad hoc網(wǎng)絡(luò)主要提供節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)之間的業(yè)務(wù)傳輸模式，此外，在功耗限制方面要求相對(duì)較弱。此外，研究WMN的路由協(xié)議，也可以參考在因特網(wǎng)中所采用的路由技術(shù)，例如自治域內(nèi)和域外使用不同的路由協(xié)議。
【編輯推薦】
