全方位詳解無(wú)線寬帶接入
WMN是移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的一種特殊形態(tài),它的早期研究均源于移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的研究與開發(fā)。它是一種高容量高速率的分布式網(wǎng)絡(luò),不同于傳統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò),可以看成是一種WLAN和Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的融合,且發(fā)揮了兩者的優(yōu)勢(shì),作為一種可以解決“最后一公里”瓶頸問(wèn)題的新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。WMN被寫入了IEEE802.16(即World Interoperability for Microwave Access,WiMax)無(wú)線城域網(wǎng)(Wireless Municipal Area Network,WMAN)標(biāo)準(zhǔn)中。WMN技術(shù)作為一項(xiàng)能夠?qū)崿F(xiàn)靈活組網(wǎng)的技術(shù)以及它本身的諸多優(yōu)勢(shì)必將給無(wú)線寬帶接入領(lǐng)域帶來(lái)重大變革。
2004年1月,IEEE802.11 Working Group正式專門成立了網(wǎng)格研究組(Mesh Study Group),同年3月又成立了網(wǎng)格任務(wù)組(Mesh Task Group),標(biāo)志著WMN技術(shù)正式邁上了廣泛標(biāo)準(zhǔn)化道路。另外,其他標(biāo)準(zhǔn)如802.15.3a、802.15.4和專用短程通信(Dedicated Short Range Communications,DSRC)也開始探索如何通過(guò)網(wǎng)格嵌入式設(shè)備來(lái)改進(jìn)其現(xiàn)有技術(shù),IEEE802.16已經(jīng)將網(wǎng)格技術(shù)納入其MAC層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中。
該模式在接入點(diǎn)與終端用戶之間形成無(wú)線寬帶接入的回路。移動(dòng)終端通過(guò)WR的路由選擇和中繼功能與IAP形成無(wú)線鏈路,IAP通過(guò)路由選擇及管理控制等功能為移動(dòng)終端選擇與目的節(jié)點(diǎn)通信的最佳路徑,從而形成無(wú)線的回路。同時(shí)移動(dòng)終端通過(guò)IAP可與其他網(wǎng)絡(luò)相連,從而實(shí)現(xiàn)無(wú)線寬帶接入。這樣的結(jié)構(gòu)降低了系統(tǒng)成本,提高了網(wǎng)絡(luò)覆蓋率和可靠性。
終端用戶自身配置無(wú)線寬帶接入收發(fā)裝置通過(guò)無(wú)線信道的連接形成一個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò),這是一種任意網(wǎng)格的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),節(jié)點(diǎn)可以任意移動(dòng),可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也隨之發(fā)生變化。在這種環(huán)境中,由于終端的無(wú)線通信覆蓋范圍有限,兩個(gè)無(wú)法直接通信的用戶終端可以借助其他終端的分組轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。在任一時(shí)刻,終端設(shè)備在不需要其他基礎(chǔ)設(shè)施的條件下可獨(dú)立運(yùn)行,它可支持移動(dòng)終端較高速率的移動(dòng),快速形成寬帶網(wǎng)絡(luò),終端用戶模式事實(shí)上就是一個(gè)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò),它可以在沒(méi)有或不便利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的情況下提供一種通信支撐環(huán)境。
由于兩種模式具有優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)性,因此同時(shí)支持兩種模式的網(wǎng)絡(luò)將在一個(gè)廣闊的區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)多跳的無(wú)線通信,移動(dòng)終端即可以與其他網(wǎng)絡(luò)相連,實(shí)現(xiàn)無(wú)線寬帶接入,又可以與其他用戶直接通信,并且可以作為中間的路由器轉(zhuǎn)發(fā)其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù),送往目的節(jié)點(diǎn)。WMN不僅可以看作是WLAN與Ad hoc融合的一種網(wǎng)絡(luò),又可看作是因特網(wǎng)的一種無(wú)線版本。