基于WiFi的无线网状(Mesh)组网技术

发布者:电子创意达人最新更新时间:2011-08-10 关键字:WiFi  无线网状  组网技术 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

  1 无线Mesh组网技术

  无线网状网络(Wireless Mesh Network,WMN)作为一种新兴的组网技术,在近两年迅速引起业界的关注。与很多新技术出现的背景类似,WMN的出现是应用需求直接推动的结果。

  首先,无线局域网(WLAN)的快速发展为企业和公众带来了极大的通信自由。WiFi(Wireless fidelity)作为第一个被广泛推广的高速WLAN技术,包括已经批准的IEEE 802.11a,b,g和n等规范,由于其提高工作效率的能力而受到追捧,并在全球得到广泛部署。然而,WiFi能够支持的范围非常有限:用户只有保持在距离无线接入点设备(AP)300英尺的范围内才能实现高速连接。因此,如果想把WiFi的服务模式变成无所不在的覆盖,其成本将高得可怕。那么,能不能将网上的无线设备作为路由器使用,对数据进行不断转发,直至把它们送至目的地,从而把接入点的覆盖服务延伸到几英里甚至更远,这就是提出无线Mesh组网技术的基本思路,即通过多个无线跳来进行组网(WiFi只使用一跳),从而能在不添加有线基础设施的情况下,大大延展无线信号的覆盖范围。因此,无线Mesh网络是一种非常适合于覆盖大面积开放区域(包括室外和室内)的无线区域网络解决方案,其特点在于: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WiFi中的无线“热点”扩展为真正大面积覆盖的无线“热区”。这种结构带来的好处包括:

  自配置:即WMN中AP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:即AP能够自动发现和动态路由连接,消除单点故障对业务的影响,提供冗余路径;

  兼容性:即如果采用标准的IEEE802.11b/g制式,则可广泛地兼容无线客户终端;

  连通性:即采用Mesh结构的系统,信号能够避开障碍物的干扰,使信号传送畅通无阻,消除盲区。

  所以,最适合部署无线Mesh网络的环境为:大学园区、体育场馆、临时应急通信(如大型灾难的救灾现场)等。

  2 基于WiFi的无线网状网络

  无线局域网(WLAN)的基本结构是两个无线设备之间点对点或者点对多点的通信。在点对点模式中,无线连接取代了通信电缆,而且在两个终端距离较近时可以进行可靠的数据传输。在点对多点模式下,系统有一个中央管理单元AP,所有的信号都被汇聚到该接入点中,因此无线网络的可靠性依赖于AP和终端之间射频连接的质量。无线Mesh网络的通信模式与上述点对点或者点对多点通信模式是完全不同的。如前所述,WMN是一种基于多跳路由、对等网络等技术的高速率、高容量的新型网络结构,其本身是可以动态地不断扩展、自组网、自配置、自动修复、自我平衡的。针对以上特点,工业界标准化组织已经开始着手为其制定新的标准,以满足各种覆盖与网络业务方面的需要。其中,IEEE 802.11,IEEE 802.15以及IEEE 802.16等都建立了为WMN制定新标准的工作组。下面将就802.11标准对WMN结构的支持进行简要介绍。最初的IEEE 802.1l业务主要限于数据传输,速率最高只能达到2 Mb/s,但是,IEEE802.11b和802.11a/g的峰值速度可以分别达到11Mb/s和54 Mb/s,而IEEE802.11n则期望可以达到100 Mb/s,这就使得现有的电缆和DSL连接限制了家庭和办公网络的连接速度。倘若能够跳过这些有线部分,则可以克服这一问题,同时减少铺设和维护以太网电缆的开销。至此,WMN的思想被引入。虽然可以用802.11点对点模式来构建无线Mesh网络,但是其MAC协议的不可伸缩性使得网络的性能很差,不适合多跳的WMN。为了将其商用,IEEE新成立了一个IEEE802.11s子工作组,制定标准化的扩展服务集(ESS),即IEEE 802.11s专门为WMN定义了MAC和PHY层协议。在这样的网络中,WLAN接入点可以像路由器那样转发消息。

  在IEEE 802.11s工作组中,Mesh网络可以是2种基本结构:基础设施的网络结构和终端设备的网络结构。IEEE 802.11s工作组为支持这两种结构制定了新的规范。在基础设施的网络结构中,IEEE 802.11s工作组定义了一个基于IEEE 802.11 MAC层的结构和协议,来建立一个同时支持在MAC层广播/多播和单播的IEEE802.11无线分布式系统(WDS);而在终端设备的网络结构中,所有设备工作在点对点模式下的同一平面结构上,使用IP路由协议。客户端之间形成无线的点到点的网络,而不需任何网络基础设施来支持。

  3 已有解决方案

  目前市场上提供WMN解决方案的多是一些小公司,例如MeshNetworks,Tropos,BelAir,Proxim,CoWave,Networks,Ember等。下面分析几种解决方案的优缺点。[page]

  1 无线Mesh组网技术

  无线网状网络(Wireless Mesh Network,WMN)作为一种新兴的组网技术,在近两年迅速引起业界的关注。与很多新技术出现的背景类似,WMN的出现是应用需求直接推动的结果。

  首先,无线局域网(WLAN)的快速发展为企业和公众带来了极大的通信自由。WiFi(Wireless fidelity)作为第一个被广泛推广的高速WLAN技术,包括已经批准的IEEE 802.11a,b,g和n等规范,由于其提高工作效率的能力而受到追捧,并在全球得到广泛部署。然而,WiFi能够支持的范围非常有限:用户只有保持在距离无线接入点设备(AP)300英尺的范围内才能实现高速连接。因此,如果想把WiFi的服务模式变成无所不在的覆盖,其成本将高得可怕。那么,能不能将网上的无线设备作为路由器使用,对数据进行不断转发,直至把它们送至目的地,从而把接入点的覆盖服务延伸到几英里甚至更远,这就是提出无线Mesh组网技术的基本思路,即通过多个无线跳来进行组网(WiFi只使用一跳),从而能在不添加有线基础设施的情况下,大大延展无线信号的覆盖范围。因此,无线Mesh网络是一种非常适合于覆盖大面积开放区域(包括室外和室内)的无线区域网络解决方案,其特点在于: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WiFi中的无线“热点”扩展为真正大面积覆盖的无线“热区”。这种结构带来的好处包括:

  自配置:即WMN中AP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:即AP能够自动发现和动态路由连接,消除单点故障对业务的影响,提供冗余路径;

  兼容性:即如果采用标准的IEEE802.11b/g制式,则可广泛地兼容无线客户终端;

  连通性:即采用Mesh结构的系统,信号能够避开障碍物的干扰,使信号传送畅通无阻,消除盲区。

  所以,最适合部署无线Mesh网络的环境为:大学园区、体育场馆、临时应急通信(如大型灾难的救灾现场)等。

  2 基于WiFi的无线网状网络

  无线局域网(WLAN)的基本结构是两个无线设备之间点对点或者点对多点的通信。在点对点模式中,无线连接取代了通信电缆,而且在两个终端距离较近时可以进行可靠的数据传输。在点对多点模式下,系统有一个中央管理单元AP,所有的信号都被汇聚到该接入点中,因此无线网络的可靠性依赖于AP和终端之间射频连接的质量。无线Mesh网络的通信模式与上述点对点或者点对多点通信模式是完全不同的。如前所述,WMN是一种基于多跳路由、对等网络等技术的高速率、高容量的新型网络结构,其本身是可以动态地不断扩展、自组网、自配置、自动修复、自我平衡的。针对以上特点,工业界标准化组织已经开始着手为其制定新的标准,以满足各种覆盖与网络业务方面的需要。其中,IEEE 802.11,IEEE 802.15以及IEEE 802.16等都建立了为WMN制定新标准的工作组。下面将就802.11标准对WMN结构的支持进行简要介绍。最初的IEEE 802.1l业务主要限于数据传输,速率最高只能达到2 Mb/s,但是,IEEE802.11b和802.11a/g的峰值速度可以分别达到11Mb/s和54 Mb/s,而IEEE802.11n则期望可以达到100 Mb/s,这就使得现有的电缆和DSL连接限制了家庭和办公网络的连接速度。倘若能够跳过这些有线部分,则可以克服这一问题,同时减少铺设和维护以太网电缆的开销。至此,WMN的思想被引入。虽然可以用802.11点对点模式来构建无线Mesh网络,但是其MAC协议的不可伸缩性使得网络的性能很差,不适合多跳的WMN。为了将其商用,IEEE新成立了一个IEEE802.11s子工作组,制定标准化的扩展服务集(ESS),即IEEE 802.11s专门为WMN定义了MAC和PHY层协议。在这样的网络中,WLAN接入点可以像路由器那样转发消息。

  在IEEE 802.11s工作组中,Mesh网络可以是2种基本结构:基础设施的网络结构和终端设备的网络结构。IEEE 802.11s工作组为支持这两种结构制定了新的规范。在基础设施的网络结构中,IEEE 802.11s工作组定义了一个基于IEEE 802.11 MAC层的结构和协议,来建立一个同时支持在MAC层广播/多播和单播的IEEE802.11无线分布式系统(WDS);而在终端设备的网络结构中,所有设备工作在点对点模式下的同一平面结构上,使用IP路由协议。客户端之间形成无线的点到点的网络,而不需任何网络基础设施来支持。

  3 已有解决方案

  目前市场上提供WMN解决方案的多是一些小公司,例如MeshNetworks,Tropos,BelAir,Proxim,CoWave,Networks,Ember等。下面分析几种解决方案的优缺点。

 

 

关键字:WiFi  无线网状  组网技术 引用地址:基于WiFi的无线网状(Mesh)组网技术

上一篇:Android手机WiFi连接故障处理指南
下一篇:RFID和wi Fi在矿井机车监控与管理系统中的应用

推荐阅读最新更新时间:2024-05-07 16:30

利用Wi-Fi网状网部署无线IP语音传输
对无线数据网络来说,语音就是“杀手级应用”。而高性能的Wi-Fi网状网系统是杀手级IP无线网络。不过,不是所有的网状网都是一模一样的。随着无线网状网越来越流行—几乎每天都会有人宣布新部署的公共和专用网络,添加语音应用的商业需求就需要网络能提高总体性能,以便处理实时应用。   一旦网状网中出现多个中继段(hop),就很容易出现一些问题,譬如带宽衰退、网络时延和应用争夺优先级。如果网络覆盖广大地区,这些问题会更加严重。缺乏网络性能会严重影响Wi-Fi服务提供商最希望提供的一些实时服务,譬如VoIP。   网状网针对实时应用在性能方面,有四个重要需求;而将无线IP语音传输(wVoIP)部署到Wi-Fi网状网上,则可采用三种网状网
[工业控制]
爱特梅尔和Telit革新“机器对机器”设计
微控制器技术厂商爱特梅尔公司 (Atmel® Corporation) 和全球机器对机器 (machine-to-machine, M 2M ) 通信技术领导厂商 Telit Communications PLC 公司联合宣布, Telit 现已选用爱特梅尔的专有技术来开发其高性能 M 2M 模块。 GE863-PRO3 是 Telit 双处理器系列的第一款产品,集成了一个爱特梅尔的 ARM9 处理器 AT91SAM9260 与一个 GPRS 通信专用处理器,两者配合一起运行应用程序。 GE863-PRO3 可提供超高的处理能力和灵活性,满足现今 M 2M
[单片机]
手机如何连接小米扫地机器人_小米扫地机器人怎么连wifi
米家扫地机器人可以讲是物美价廉,小米扫地机器人价格属于扫地机器人各大品牌中属于相当实惠的价格了,但是经过各种网络对比后小米扫地机器人也可以讲是中间的佼佼者,那那么选择小米扫地机器人就多了,就会有一些基本操作的问题。 手机如何连接小米扫地机器人 介绍使用苹果手机连接小米米家扫地机器人的方法步骤 方法/步骤 将手机连接wifi(不要使用网络),等待网络连接成功对号出现 登录小米智能家庭(米家)。 可以通过手机扫描说明书上的二维码,或直接登录App Store搜索 “米家” App下载。如无小米账号可先注册或直接使用微信登陆 切换到“我的设备”页签,点击右上角的加号添加设备; 选择“米家扫地机器
[机器人]
在Qorvo眼里,WiFi 6机遇与挑战有哪些
最近,因为小米和华为先后推出了多款WiFi 6路由器,加上FCC允许将6Ghz频段开放给WiFi使用,这就让产业界对WiFi 6及WiFi 6E有了浓厚的兴趣。因为看到了新标准带来的无限机会,有不少芯片企业和相关的终端厂商也都投入其中。 作为行业内领先的射频方案供应商,Qorvo在WiFi射频方案上面也有丰富的经验。为此,半导体行业观察记者日前采访了Qorvo高级市场经理Jeff Lin,给大家带来了新WiFi标准给产业界带来的机遇和挑战分享。 WiFi 6带来的改变 在问到这个问题的时候,Jeff Lin告诉记者,与前几代Wi-Fi 标准相比,Wi-Fi 6纳入很多新的技术。当中1
[网络通信]
在Qorvo眼里,<font color='red'>WiFi</font> 6机遇与挑战有哪些
广东联通今年增2128个WiFi热点
广东联通作客《民声热线》时表示 联通话费充值卡已取消有效期 “联通今年底推出IPhone5,大家可以到全省的联通营业厅免费更换小卡。”昨日,中国联通广东省分公司副总经理傅强带队作客广东《民声热线》节目时回应了“果粉”们的关注。据了解,广东联通今年计划新增2128个WiFi热点。此外,根据国家有关规定,广东联通已经取消了话费充值卡的有效期,也就是说,话费卡充值将永不过期。 本报讯(记者汤南 通讯员陈燕舒) iPhone5什么时候能在中国内地上市,一直是“果粉”们关注的焦点。昨日,作客广东《民声热线》节目的广东联通市场部副总经理郑海燕表示,联通和苹果公司率先达成了iPhone5的引入协议,在通过工信部入网许可以及无线电管理局入网审
[网络通信]
51单片机项目设计:WiFi视频小车制作
百度网盘资料链接:https://pan.baidu.com/s/1Qxm7A7pz6ktaHefDTkzhwg 提取码:c3ol CSDN资料下载链接:https://download.csdn.net/download/mbs520/13134025 取走记得点赞~ 一、材料准备 1、核心装备:wifi摄像头模块 名称:正点原子WiFi摄像头模块 简介:minifly四轴配套模块,体积小重量轻、WiFi通信60米距离 、720 30帧高清画面 2、电机选择 名称:霍尔编码电机 型号:620转 这里用直流电机即可,这个贵,网上搜直流减速电机,最好带个轮子,方便安装 3、小车框架 博主这个就直接锯木板了
[单片机]
51单片机项目设计:<font color='red'>WiFi</font>视频小车制作
CC3000的胶囊内窥镜WiFi转发器设计
引言 近年,由于微电子技术和便携式电子设备的发展,使用传感器获取身体的生理数据成为热门的研究领域 。越来越多的嵌入式处理器和无线技术应用于生理参数的获取。使用传感器可以获取如血压、血氧饱和度、血糖、脉搏、体温、呼吸、心率、心电、脑电等生理信息。这方面的研究已经许多成果,如使用安卓手机进行心电监测 、ZigBee的多生理参数监测 等,这些信息可以通过无线方式发送给便携式数据记录仪或远程服务器。如今,智能手机有足够的处理和存储能力来完成这些身体参数的处理,可以使用蓝牙或WiFi接收这些数据,但考虑到蓝牙或WiFi芯片的体积和功耗,胶囊内窥镜 的图像不宜采用蓝牙或WiFi进行传输。因此,如不借助其他设备,胶囊内窥镜使用专用的无线传输芯片
[单片机]
CC3000的胶囊内窥镜<font color='red'>WiFi</font>转发器设计
美国基于WiFi试验V2V技术
未来汽车发展的速度远比你想象的要快。或许某天,纽约或伦敦的街道中就会全部行驶着无人驾驶车,它们之间依靠V2X技术充分实现互联。 在早晨上班通勤途中,司机可以双手脱离方向盘小睡半小时。整个交通生态体系全由计算机控制,碰撞和拥堵将不再会发生,一切都将变得和谐。 那么,为何我们会突然对未来的交通有如此愿景? 因为前不久,英国政府宣布将在今年晚些时候允许自动驾驶车辆上路测试。因此,沃尔沃等车企开始在各自的自动驾驶技术上花费更多的精力。对于许多司机来说,上下班通勤的现状是依旧会发生机械故障、道路拥挤和交通事故。类似自适应巡航系统以及车道偏离干预系统可以说是自动驾驶技术的基础系统,也的确为司机带了一些帮助,不过
[汽车电子]
美国基于<font color='red'>WiFi</font>试验V2V技术
小广播
最新网络通信文章
换一换 更多 相关热搜器件
电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved