WMN技术日趋成熟应用市场增长迅速

　　无线网格网络(Wireless Mesh Network,WMN)是一种新型的无线宽带接入网络，它融合了无线局域网WLAN和Ad Hoc网络的优势，是一种大容量、高速率、覆盖范围广的网络，已成为宽带接入的一种有效手段。

　　无线网格网络技术在军事基地无线数据网和战场临时通信网、校园高速无线接入覆盖、家庭娱乐和无线传感器网络扩展、特殊行业无线企业网、电信业扩大无线增值业务覆盖等方面有着独特的优势。近3年来，无线网格网络发展迅猛，受到业内人士的广泛关注。

　　无线网格网络的构成

　　无线网格网络有两种典型的结构模型，一种是终端用户网络模型，另一种是基础设施网络模型。

　　在终端用户网络模型中，用户终端设备带有收发装置，也可以理解为，用户终端也是有中转功能的路由器，众多的用户构成了一个网格网络。每个用户是网络的一个节点，用户终端移动，网络结构也随之变化。在这种环境中，由于终端的无线通信覆盖范围有限，距离较远的用户可以借助其他用户的分组转发进行数据通信。

　　基础设施网络模型比较接近于传统的无线通信网络，用户终端通过无线路由器的中转、选择最佳路径来实现数据通信。两种网格网络都允许用户终端以较高速度移动，并且支持高速率的数据传输。

　　这两种模式可以很好地结合使用在一个网络中，用户终端既可以通过路由器中转与其他网络相连，实现无线宽带接入，也可以与其他用户直接通信，自身作为中间的路由器为其他用户“牵线搭桥”。专家认为，无线网格网络不仅可以看作是WLAN与Ad hoc融合的一种网络，又可看作是因特网的一种无线版本。

　　WMN链路简单，可靠性强

　　WMN与传统无线网络（WLAN、AD hoc等）相比有许多优势。

　　（1）可靠性大大增强

　　WMN采用的网格拓扑结构避免了点对多点星型结构，如802.11 WLAN和蜂窝网等由于集中控制方式而出现的业务汇聚、中心网络拥塞以及干扰、单点故障，从而带来额外可靠性保证。

　　（2）具有冲突保护机制

　　WMN可对产生碰撞的链路进行标示，同时可选链路与本身链路之间的夹角为钝角，减轻了链路间的干扰。

　　（3）简化了无线链路设计

　　WMN通常需要较短的无线链路长度，这样就降低了天线的成本。另一方面，也降低了发射功率，随之降低了不同系统射频信号间的干扰和系统自干扰，最终简化了无线链路设计。

　　（4）网络的覆盖范围增大

　　由于WR（无线路由器）与IAP（智能接入点）的引入，终端用户可以在任何地点接入网络或与其他的节点联系，与传统的网络相比接入点的范围大大的增强，而且频谱的利用率提高，系统的容量增大。

　　（5）组网灵活、维护方便

　　由于WMN本身的组网特点，只要在需要的地方加上WR等少量的无线设备，即可与已有的设施组成无线的宽带接入网。WMN的路由选择特性使链路中断或局部扩容和升级不影响整个网络运行，因此提高了网络的柔韧性和可行性，和传统网络相比功能更强大、更完善。

　　（6）投资成本低、风险小

　　WMN初建成本低，AP（接入点）和WR一旦投入使用，其位置基本固定，因而节省了网络资源。WMN具有可伸缩性、易扩容、自动配置和应用范围广等优势，对于投资者来说在短期之内即可获得盈利。

　　WMN嵌入多种无线标准

　　WMN是移动Ad Hoc网络的一种特殊形态，它的早期研究均源于移动Ad Hoc网络的研究与开发。它是一种高容量高速率的分布式网络，不同于传统的无线网络，可以看成是一种WLAN和Ad Hoc网络的融合，且发挥了两者的优势，成为一种可以解决“最后一公里”瓶颈问题的新型网络结构。WMN被写入了IEEE802.16（即World Interoperability for Microwave Access，WiMax）、无线城域网（Wireless Municipal Area Network, WMAN）标准中。

　　2004年1月，IEEE802.11 Working Group正式专门成立了网格研究组（Mesh Study Group），同年3月又成立了网格任务组（Mesh Task Group），这标志着WMN技术正式迈上了广泛标准化的道路。另外，其他标准如802.15.3a、802.15.4和专用短程通信（Dedicated Short Range Communications, DSRC）也开始探索如何通过网格嵌入式设备来改进其现有技术， IEEE802.16已经将网格技术纳入其MAC层协议标准中。

　　潜在市场巨大，发展速度迅猛

　　近年来，由于无线数据通信需求的推动，加上半导体、计算机等相关电子技术领域的快速发展，短距离无线通信技术也经历了一个快速发展的阶段，WLAN技术、蓝牙技术、移动Ad Hoc网络技术和超宽带（Ultra-Wide Band, UWB）技术等取得了令人瞩目的成就。一般认为，未来的4G系统网络是各种不同网络拓扑结构的集成，其中包括未来的蜂窝移动通信网络、卫星网络、公共电话交换网络、WLAN、移动Ad Hoc网络等，这些网络均集成到因特网骨干网或通过WMN集成到因特网中，而WMN可看作“因特网的无线版”。

　　WMN作为一种新型的网络，由于其组网的快速灵活性、节点的分布性等优点，可以提供高的接入速率，因此受到人们的重视。此外，由于其以少量的基础设施，可构成覆盖范围广的高速无线网络，投资较小，技术相对成熟，网络建设时间短，便于升级，对于网络运营商具有巨大的诱惑力。我们认为，WMN既是WLAN的延伸，又可以作为3G的补充，解决了接入网的瓶颈问题。WMN在战场、救灾等特殊领域有着不可替代的作用，同时在我们的日常公共通信服务中也有着巨大的应用潜力。

　　总之，WMN技术正在逐步成熟，有非常大的市场潜力，随着研究的不断深入，相信其应用范围会越来越广。

参考文献

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作者：程广   来源：中国无线电