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摘要:现阶段,无线网络技术的发展与应用已经达到了很高的水平,为广大人民群众的社会生产和日常生活提供了便捷化、高效化的服务,也促进了社会经济的迅猛发展。无线网络技术本身具有很大的优越性,在进行系统的建构方面也具有一定的技术性,总体来说是一种比较理想化的应用技术。本文从校园内部对无线网络技术的需求程度增大为探讨的切入点,主要讨论的是无线Mesh网络,它和传统的无线网络有着不一样的特质,随后重点分析了无线网络的建构优点与关键技术的实际应用,并着重从路由协议方面论述了如何改进DSR的多路径路由协议,从而更好地实现无线网络技术系统的建构。
关键词:无线网络;技术优点;建构途径
中图分类号:TP393.18 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 13-0000-03
随着科学技术的日新月异发展,无线Mesh网络技术也在各个领域范围内得到了研究和一定范围内的使用。无线Mesh网络技术系统的构成主要包括路由器和客户端,路由器在这一系统的运作中具有非常关键的影响,通常它和有线的计算机互联网进行连接,可以为客户端提供多跳的无线网络连接,具有一些传统的网络所不具备的新功能。
一、无线Mesh网络技术的实际应用
无线Mesh网络的容量非常大,是一种高速率的新型分布式网络,通常又被称为“多跳网络"。从网络的拓扑结构特征来说,无线Mesh网络同移动Ad hoc网络具有某些内在的联系,运作的特点也具有一些相似的地方。然而,无线Mesh网络的节点通常情况下是保持静止的状态,一般不会随便移动,拓扑变化较小。在近些年的研究基础上可以得知,未来的无线城域网构建的最理想方式之一就是无线Mesh网络技术,它具有极其广阔的发展前景,同时也是构建未来B3G/4G的一种潜在技术,其应用的范围与发挥的作用不可小觑。我们主要从它的使用优点来进行技术的分析,进而找到高速、便捷的无线Mesh网络技术的建构途径。
从结构功能上来看,这种无线网络的主要组成部分是通过一系列的移动节点而联系在一起的,具有一种自组织性质的网络结构,同时它的正常运行可以在一定程度上脱离现实中已经设置的网络基础设施和通信设备,而且网络中的节点可以进行任意的分布,在节点之间必须要通过无线方式进行连接,这就需要借助多个连接的中转点来进行,计算机网络连接之间通常利用它来进行局域网的分组交换网络系统的建构,在不断的研究中,又将这种无线网络的连接技术引申到生活的多个领域中来。同时开辟了移动自组网的研发先河,这种移动自组网简称Ad Hoc网络,它对专业技术的深入研究有效解决了很多的技术难题,也充分变更了传统的构建无线网络的规则从而把无线网络技术的发展推向一个更高的阶段。
无线网络技术的实际应用范围也非常广阔,例如经常利用它来建构无线局域网络,从而在特定的区域范围内将其功能发挥出来,因其主要将红外线和射频作为传播的媒介,逐渐取代了双绞线或者是光纤设备,这就能使整个网络系统可以通过十分便利的存取架构来为用户提供相应的服务。如果使用它来建构校园局域网络,可以解决一些重要的技术问题,一是可以对信息流动点进行有效的控制,在校园内部,需要设置信息点的地方比较多,但是由于资金等条件的限制,不可能都进行布置,所以这时候利用无线网络技术就显得尤其重要。有利的条件是校园中使用笔记本电脑的人数越来越多,现代化教学手段的利用也越来越广阔,在很多场合中虽然运用有线网络无法上网,但是采用无线网络技术的方式就可以在非常有限的信息点中进行网络的无线接入,运用多个电脑终端就可以将一个信息点扩大到成百上千个,为广大用户提供了最便利的网络条件。二是可以改变校园网络的传统布线方式,众所周知,在校园中的一些场所进行网线的布置会造成施工的困难,实际使用起来也会有一些技术问题,同时也不利于成本的节约,为了达到简化网络布线的目的就可以大量应用无线局域网络技术,网络覆盖的范围的直径约在200米左右。在应用的同时采用AP无线接入点还可以节约很大的建设成本,而且利用无线网络技术能够为校园教学手段提供更加便捷化的服务,这也为营造良好的无线网络学习环境奠定了良好的基础,
二、无线Mesh网络技术的优点
无线Mesh网络属于一种新型网络架构,是无线局域网同移动自组网络互相结合所形成的,近些年来得到人们的普遍关注。为低成本高速度的互联网,无线Mesh 网络是未来发展的必行之路。研究这项技术的优势,对于其发展与普及有积极的建设作用。
第一从多跳路由的构造方面来分析,这种方式一般采取的是多跳路由方法,具有更短的无线链路、更小的发射功率、节点间所受到的干扰也更少,能在不影响信道容量的环境下得到更多的系统容量。网络覆盖面广。故有的单点相对网状拓扑结构,覆盖只局限在单跳范围中,强如现在较为常用的WiFi技术就是。应用了Mesh结构,覆盖面通过多跳路由极大地得到扩展了。灵活组网,方便维护。因为WMN自身的组网优势,只需在特定地方加入专用路由器,就可以同已有的设备构成无线网络。
第二从网状结构的功能作用上分析,无线网络技术拥有自我组织、自我管理、自我复原功能。维护起来简单易行。网状结构灵活、方便配置部署、容错。多点至多点通信的优势可以按照需求逐渐扩容。可靠性更强,无需网络管理员对网络手工配置,能自动发现新的节点、完成自我配置过程,维护网络自动化正常运行。WMN网格拓扑构造在出现系统节点、链路发生故障之时也能自动调整,达到网络自愈效果。
第三从网络接入类型方面来说,它比传统的无线网络具有更多的接入点,一方面不仅能够大力支持无线终端对骨干网的接入,而另外一方面也支持无线终端对等通信。再者,将WMN技术同其他类型的无线网络集成一处,可以为终端提供多种形式的多媒体服务。
第四从投资成本上说,通常它的成本风险比较小,投入的技术成本也比较低,成本较传统技术有很大的降低。无线网络技术在最初建设的时候造价很低,拥有可伸缩性,易扩展。并且这项网络技术通常使用的是非许可证频段,因此给用户节约了服务开支项目。 第五,无线网络技术的兼容性很高,并且具有非常强的互操作能力,通过WMN为现在的无线网络客户终端提供优良的无线接入服务。通过现在的网络技术与网络标准无线Mesh网络与标准中的原设备兼容,还同其他形式的无线网络如WiFi、WiMax、蜂窝网等具备互操作性。
三、无线Mesh网络技术的建构途径
基于无线Mesh网络技术具有的各种使用技术优点,在进行系统的建构的时候就要充分发挥这些优势,在最能够展现技术特点的关键环节下功夫。经过实践的证明,可以从以下几个方面来重点建构无线Mesh网络技术的运作系统:
首先,从物理层无线电技术方面来说,到现阶段为止,很多比较前沿的物理层技术都能够对无线Mesh网络技术的研究与开发起到巨大的推动作用。在实际应用中也有不少这方面的例子,比如通过使用不同的调制和编码速率,就可以实现对不同的传输速率的支撑功能,从而能够有效依据网络拥塞和无线信道的质量,及时改变数据传输速率,这就可以将差错率控制在一定的范围之内。除此之外,还有一些技术诸如宽带无线通信的超宽带技术(UWB)等都可以应用于在无线Mesh网络的开发与研究过程中,它们都可以在某一特定的方面对无线Mesh网络技术的建构起到促进作用。无线Mesh网络技术应用中的一个重要的问题就是天线的使用情况,在系统中的每一节点,都需要同各个方向上的多个节点保持通信的功能,在建构的过程中直接使用全向天线是非常便捷的一种方式,然而这样的方式也有一定的缺陷,这就是它所能覆盖到的范围是比较有限的,而且很容易受到外界的干扰,从而造成频谱利用率大大降低,网络的总容量也会随之减小,所以它虽然便捷,但在技术的建构中一般不经常使用。根据相关的标准通常将智能天线技术,以及和它相关的技术都运用到无线Mesh宽带的接入网络过程中。另外的调制程序还包括自适应调制编码、MIMO技术,多渠道通信系统等,这些技术的补充使用都为无线网络技术的发展提供了一定的技术支撑。在看到无线网络技术的优势的同时,还应注意到在物理技术层尚且存在很多需要进一步分析和解决的问题,如果没有进行技术的更新,那么无线网络技术系统在数据传输的速率上就很难达到一个更高的水平,这也会成为技术发展的瓶颈问题。就目前的水平来看,该层面的技术构建具有一定的复杂性,也将会消耗一部分的额外成本。
其次,从MAC层协议方面来说,无线Mesh网络的布局一般是呈现出多跳网状网的形式。在目前看来,专门对于单跳无线网络设计的MAC机制在实际应用中一般都与无线Mesh网络不配套,有些是因为网络的使用性能不高,有些是因为可扩展性的问题未曾得到彻底的解决。总的来说,MAC层的设计过程中,需要解决很多的网络节点的增设问题,同时还要注意网络吞吐率的大小问题,以及网络性能快速恶化的现象,从而最大限度地保证无线网络运行的有效性。在此基础上,要想充分发挥无线Mesh网络的功能,就要最大限度地提高空间频率的使用效率,同时尽量扩大网络容量,这是在无线网络技术的运用和系统构建过程中的关键环节,要实现这一目的,就需要联合多种技术,包括协议层和物理层的功能对接,无线Mesh网络中的路由器的连接和无线网络接入点的整合等,要对各个环节进行有效的技术对接。
最后,对无线网络技术的优点建构方面需要特别注意当前无线Mesh网络技术使用中存在的商用技术问题,若不能及时的解决该问题,将直接影响着该网络的使用质量。结合当前我国网络的实际发展趋势,如何将无线Mesh网络系统与其他系统相结合,将成为无线Mesh网络发展中急需解决的问题。在21世纪科学技术迅速发展的时代,结合当前无线Mesh网络的研究及仿真实验能够看出,无线Mesh网络在发展中,受现有的技术及网络理论影响,在使用中仍有一些问题需要解决,如:在现有的路由协议中,如何确保无线Mesh网络会随着节点数目进行灵活调整,则成为提高无线Mesh网络使用性能的关键所在。一般来讲,在完善这一问题的过程中,技术人员会使用多天线技术或高速射频技术来确保网络的运行秩序,但其存在的缺陷在于使用的过程中会造成一定量的资源浪费,在影响无线Mesh网络适应效率的同时,还直接影响着无线Mesh网络的灵活性。在当前路由协议的发展研究中,经过长时间的努力,取得了一定的成果,主要体现在以下几个方面:
(一)LQSR(Link Quality Source Routing)路由协议
该协议在实际应用中,主要依据DSR协议中的相关资料,并在其基础上提出的一种源链路状态的路由协议。在实际应中,针对没有使用的链路信息,多半是通过系统自身的机制来对其进行维护,并通过系统自身的节点优势来连接广播本节点与临节点之间的链路消息。在实际应用中,通过仿真结果不难看出,若使用单一标准来判断路由协议在WMN中的使用状况,则需要大量的数据依据,确保判断结果的准确性。
(二)多信道路由
在整个WMN系统中,多信道的使用方式有很多,如:单收发器多信道、多收发器多信道等方式等等。这些信道的使用,能够对多信道与多收发器之间的方案进行全面分析,并在多收发器的基础上,大幅度的提高网络的运行性能。
(三)多径路由
在整个无线Mesh网的发展趋势中,多径路由技术的应用,能够凭借自身的系统优势,避免网络对单径路由造成的震荡影响,平衡宽带网络资源与实际应用中的负载容量。在其具体应用中,受多径路由复杂结构的影响(尤其对于仅靠路由表驱动的路由协议),若使用这一技术,会对数据包的实际到达顺序造成影响,而这些,仍需要科研人员在原有的基础上给予完善。
(四)QPS业务与Ad hoc网络
面对当前网络技术的实际发展趋势,QPS业务与Ad hoc网络的最大区别在于双方的业务支持兼容性及互操作支持。但在无线Mesh网络中,主要以QOS要求的宽带业务为主。由此可见,除了端到端延时及自身存在的公平性外,还需要在通信协议中适当的添加系统聚合吞吐量。时延抖动、分析分组丢失率以及每节点吞吐量等性能评价指标。除此之外,无线Mesh网络在应用发展中,也需要对各种异构类型的无线网络进行包容与整合,而这些,都在很大程度上对Mesh路由器的使用性能提出了较高的要求,除了具备必要的互操作性外,还应具备一定的灵活性。 四、适当改进路由协议
为了更高效便捷地发挥无线网络的技术优势,可以重点从改进路由协议着手,这是因为它是无线网络技术的重要构造部分和发挥功能的关键一环。最佳路径的选择问题非常关键,其含义就是可以最大限度地满足单个数据的最快传输效率的传输路径,还要保证在这一前提下,网络运行时候的容量处于最大的状态之下。
从现阶段来看,无线Mesh网络技术的主要研究热点之一就是无线路由技术的改进,一般条件下,多路由参数判据的路由选择,可以有效克服路由判据的单一所造成的技术的不足,这就在很大的限度之内提高了网络资源的利用效率。具体来看,要先明确路由选择的度量标准,提高改进工作的效率,也可以使得系统的运作有章可循。现阶段,施行的标准主要包括每跳往返的时间、预期的传输次数等等,这些都属于比较传统的标准,现在已经不能够满足链路变化的新要求了。根据实际经验来看,路径选择采用的标准越多,产生的可变因素就越多,在实际操作中就不容易控制,所以采用单一的度量标准比较具有科学合理,可以准确地体现无线网络技术的链路情况。
如何高效地计算出预期的传输次数是进行路由协议改进工作的重要一环。无线Mesh网络系统在运作中,要达到一定的水准和目标,需要不断地提升其自身的高效化、准确性、高速化、扩展性,发挥完备的运作功能。高效层面的意思就是需要保证缩小维护路由的各种控制信息总量,进而提高信息渠道的传输效率。同时要保证所提供的路由是最佳的,这样才能不断提高信息数据的传输能力,包括要随时监测信息通道的畅通程度,及时对可能发生的信息拥堵的现象采取有力的防治措施。准确层面的要求就是选取或者改进的路由协议一定要能跟上网络拓扑的变化状况,以确保所提供的所有的信息的高度准确性,降低路由发现的次数。高速层面的意义是指要最大可能地减少查找路由所消耗的时间。扩展层面的意思就是最终的路由选择协议可以满足不断发展的无线网络规模的需要。计算预期传输次数可以利用在链路层传输单包的方式,进而对ETX施行预期的评估措施,对ETX向前与向后的链路上的传输失败概率进行仔细的分析与统计,从而测量出预期的数值。
改进路由协议中的主要内容还包括要准确计算可用宽带。保证宽带的正常使用是无线网络技术的核心环节,高宽带也是无线Mesh网络技术的主要特征。进行宽带计算的时候需要注意的事项就是要保证待检测的共享信道的通畅性。此外,为了确保无线网络技术的链路状况的安全运转,就要综合分析与运用多个链路情况,同时也可以提高宽带本身的使用效率。多路径的选择是进行路由协议改造的重要内容,这一问题的解决涉及的方面比较多,但是总体来说,与单一路径的解决方式有相同之处。例如在多路径的协议中也存在对路由的发现和维护的过程。在对多路径的协议进行考虑的时候,需要注意的问题是分清楚类型,因为路径的独立性有节点独立性和链路独立性之分。但是在具体应用的时候,这二者又是紧密相连的,节点独立的路径在一般情况下,也是属于链路独立的,它们最突出的不同之处就是独立性的强弱的问题,节点的独立性相对而言更强一些,而链路独立性就稍微弱一些。通常,路径的独立性越强,就越可以使多径路由发挥出利用网络资源的功能,进而在一定程度上增大源和目的节点的带宽,有效降低网络的拥塞程度,丢包率也会得到明显的改善。从实际使用的情况来看,多路径协议具有很多的独特性和优越性,例如可以通过探测各路径的状况(比如丢包率,时延等)科学预测网络的拥塞程度,及时调整对各路径的分配和使用状况,为下一阶段的运行扫清通道方面的障碍。同时它能够根据不同的服务质量提供不同的使用路径,为QOS问题的解决提供一种思路,进而生成一种新的运行模式。另外还能够为同一种类型的服务提供多条路径,经聚集实现更高的服务质量,能够实现更高效的传播功能。此外在路由发现过程中加入控制算法,可以降低源节点主机的计算开销和路由泛洪带来的带宽开销。
简而言之,无线Mesh网络技术的发展前景虽然十分广阔,也得到很多领域的青睐,然而对无线Mesh路由协议的研究时间并不算太长,系统性和实践性尚且有待于进一步提高,相信经过人们长期不懈的努力,一定能够让无线Mesh网络技术在日常生活和社会生产中发挥出最大的效用,并取得经济效益和社会效益的高度和谐统一,为人类的文明进步作出应有的贡献。
五、结束语
综上所述,无线Mesh网络技术最大限度地结合了WLAN和Ad Hoc无线网络的使用技术优点,在不久的将来,对无线网络通讯方面,能够起到很好的技术推动作用,同时也具有良好的商用价值。在对无线Mesh网络技术构建过程中需要注意的关键技术包括很多个层面,每一环节之间都是相互联系的,它们的有机组合才能保证无线网络技术的顺利应用,所以对无线Mesh网络现有的路由协议的改进工作就显得尤为重要,不仅要结合多种参数的路由判据,提出具有创新性质的多路由参数判据的路由协议,还要在这一新的路由协议的改进中,不断简化路由请求包的转发过程,从而优化路由判断的标准,逐渐减轻多路径选择的算法时间的复杂程度,也就能够最大限度地减小丢包率和路由开销,使得网络的吞吐量有了显著的提高,整体运行状态得到很大的改善。
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关键词:无线网络;技术优点;建构途径
中图分类号:TP393.18 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2012) 13-0000-03
随着科学技术的日新月异发展,无线Mesh网络技术也在各个领域范围内得到了研究和一定范围内的使用。无线Mesh网络技术系统的构成主要包括路由器和客户端,路由器在这一系统的运作中具有非常关键的影响,通常它和有线的计算机互联网进行连接,可以为客户端提供多跳的无线网络连接,具有一些传统的网络所不具备的新功能。
一、无线Mesh网络技术的实际应用
无线Mesh网络的容量非常大,是一种高速率的新型分布式网络,通常又被称为“多跳网络"。从网络的拓扑结构特征来说,无线Mesh网络同移动Ad hoc网络具有某些内在的联系,运作的特点也具有一些相似的地方。然而,无线Mesh网络的节点通常情况下是保持静止的状态,一般不会随便移动,拓扑变化较小。在近些年的研究基础上可以得知,未来的无线城域网构建的最理想方式之一就是无线Mesh网络技术,它具有极其广阔的发展前景,同时也是构建未来B3G/4G的一种潜在技术,其应用的范围与发挥的作用不可小觑。我们主要从它的使用优点来进行技术的分析,进而找到高速、便捷的无线Mesh网络技术的建构途径。
从结构功能上来看,这种无线网络的主要组成部分是通过一系列的移动节点而联系在一起的,具有一种自组织性质的网络结构,同时它的正常运行可以在一定程度上脱离现实中已经设置的网络基础设施和通信设备,而且网络中的节点可以进行任意的分布,在节点之间必须要通过无线方式进行连接,这就需要借助多个连接的中转点来进行,计算机网络连接之间通常利用它来进行局域网的分组交换网络系统的建构,在不断的研究中,又将这种无线网络的连接技术引申到生活的多个领域中来。同时开辟了移动自组网的研发先河,这种移动自组网简称Ad Hoc网络,它对专业技术的深入研究有效解决了很多的技术难题,也充分变更了传统的构建无线网络的规则从而把无线网络技术的发展推向一个更高的阶段。
无线网络技术的实际应用范围也非常广阔,例如经常利用它来建构无线局域网络,从而在特定的区域范围内将其功能发挥出来,因其主要将红外线和射频作为传播的媒介,逐渐取代了双绞线或者是光纤设备,这就能使整个网络系统可以通过十分便利的存取架构来为用户提供相应的服务。如果使用它来建构校园局域网络,可以解决一些重要的技术问题,一是可以对信息流动点进行有效的控制,在校园内部,需要设置信息点的地方比较多,但是由于资金等条件的限制,不可能都进行布置,所以这时候利用无线网络技术就显得尤其重要。有利的条件是校园中使用笔记本电脑的人数越来越多,现代化教学手段的利用也越来越广阔,在很多场合中虽然运用有线网络无法上网,但是采用无线网络技术的方式就可以在非常有限的信息点中进行网络的无线接入,运用多个电脑终端就可以将一个信息点扩大到成百上千个,为广大用户提供了最便利的网络条件。二是可以改变校园网络的传统布线方式,众所周知,在校园中的一些场所进行网线的布置会造成施工的困难,实际使用起来也会有一些技术问题,同时也不利于成本的节约,为了达到简化网络布线的目的就可以大量应用无线局域网络技术,网络覆盖的范围的直径约在200米左右。在应用的同时采用AP无线接入点还可以节约很大的建设成本,而且利用无线网络技术能够为校园教学手段提供更加便捷化的服务,这也为营造良好的无线网络学习环境奠定了良好的基础,
二、无线Mesh网络技术的优点
无线Mesh网络属于一种新型网络架构,是无线局域网同移动自组网络互相结合所形成的,近些年来得到人们的普遍关注。为低成本高速度的互联网,无线Mesh 网络是未来发展的必行之路。研究这项技术的优势,对于其发展与普及有积极的建设作用。
第一从多跳路由的构造方面来分析,这种方式一般采取的是多跳路由方法,具有更短的无线链路、更小的发射功率、节点间所受到的干扰也更少,能在不影响信道容量的环境下得到更多的系统容量。网络覆盖面广。故有的单点相对网状拓扑结构,覆盖只局限在单跳范围中,强如现在较为常用的WiFi技术就是。应用了Mesh结构,覆盖面通过多跳路由极大地得到扩展了。灵活组网,方便维护。因为WMN自身的组网优势,只需在特定地方加入专用路由器,就可以同已有的设备构成无线网络。
第二从网状结构的功能作用上分析,无线网络技术拥有自我组织、自我管理、自我复原功能。维护起来简单易行。网状结构灵活、方便配置部署、容错。多点至多点通信的优势可以按照需求逐渐扩容。可靠性更强,无需网络管理员对网络手工配置,能自动发现新的节点、完成自我配置过程,维护网络自动化正常运行。WMN网格拓扑构造在出现系统节点、链路发生故障之时也能自动调整,达到网络自愈效果。
第三从网络接入类型方面来说,它比传统的无线网络具有更多的接入点,一方面不仅能够大力支持无线终端对骨干网的接入,而另外一方面也支持无线终端对等通信。再者,将WMN技术同其他类型的无线网络集成一处,可以为终端提供多种形式的多媒体服务。
第四从投资成本上说,通常它的成本风险比较小,投入的技术成本也比较低,成本较传统技术有很大的降低。无线网络技术在最初建设的时候造价很低,拥有可伸缩性,易扩展。并且这项网络技术通常使用的是非许可证频段,因此给用户节约了服务开支项目。 第五,无线网络技术的兼容性很高,并且具有非常强的互操作能力,通过WMN为现在的无线网络客户终端提供优良的无线接入服务。通过现在的网络技术与网络标准无线Mesh网络与标准中的原设备兼容,还同其他形式的无线网络如WiFi、WiMax、蜂窝网等具备互操作性。
三、无线Mesh网络技术的建构途径
基于无线Mesh网络技术具有的各种使用技术优点,在进行系统的建构的时候就要充分发挥这些优势,在最能够展现技术特点的关键环节下功夫。经过实践的证明,可以从以下几个方面来重点建构无线Mesh网络技术的运作系统:
首先,从物理层无线电技术方面来说,到现阶段为止,很多比较前沿的物理层技术都能够对无线Mesh网络技术的研究与开发起到巨大的推动作用。在实际应用中也有不少这方面的例子,比如通过使用不同的调制和编码速率,就可以实现对不同的传输速率的支撑功能,从而能够有效依据网络拥塞和无线信道的质量,及时改变数据传输速率,这就可以将差错率控制在一定的范围之内。除此之外,还有一些技术诸如宽带无线通信的超宽带技术(UWB)等都可以应用于在无线Mesh网络的开发与研究过程中,它们都可以在某一特定的方面对无线Mesh网络技术的建构起到促进作用。无线Mesh网络技术应用中的一个重要的问题就是天线的使用情况,在系统中的每一节点,都需要同各个方向上的多个节点保持通信的功能,在建构的过程中直接使用全向天线是非常便捷的一种方式,然而这样的方式也有一定的缺陷,这就是它所能覆盖到的范围是比较有限的,而且很容易受到外界的干扰,从而造成频谱利用率大大降低,网络的总容量也会随之减小,所以它虽然便捷,但在技术的建构中一般不经常使用。根据相关的标准通常将智能天线技术,以及和它相关的技术都运用到无线Mesh宽带的接入网络过程中。另外的调制程序还包括自适应调制编码、MIMO技术,多渠道通信系统等,这些技术的补充使用都为无线网络技术的发展提供了一定的技术支撑。在看到无线网络技术的优势的同时,还应注意到在物理技术层尚且存在很多需要进一步分析和解决的问题,如果没有进行技术的更新,那么无线网络技术系统在数据传输的速率上就很难达到一个更高的水平,这也会成为技术发展的瓶颈问题。就目前的水平来看,该层面的技术构建具有一定的复杂性,也将会消耗一部分的额外成本。
其次,从MAC层协议方面来说,无线Mesh网络的布局一般是呈现出多跳网状网的形式。在目前看来,专门对于单跳无线网络设计的MAC机制在实际应用中一般都与无线Mesh网络不配套,有些是因为网络的使用性能不高,有些是因为可扩展性的问题未曾得到彻底的解决。总的来说,MAC层的设计过程中,需要解决很多的网络节点的增设问题,同时还要注意网络吞吐率的大小问题,以及网络性能快速恶化的现象,从而最大限度地保证无线网络运行的有效性。在此基础上,要想充分发挥无线Mesh网络的功能,就要最大限度地提高空间频率的使用效率,同时尽量扩大网络容量,这是在无线网络技术的运用和系统构建过程中的关键环节,要实现这一目的,就需要联合多种技术,包括协议层和物理层的功能对接,无线Mesh网络中的路由器的连接和无线网络接入点的整合等,要对各个环节进行有效的技术对接。
最后,对无线网络技术的优点建构方面需要特别注意当前无线Mesh网络技术使用中存在的商用技术问题,若不能及时的解决该问题,将直接影响着该网络的使用质量。结合当前我国网络的实际发展趋势,如何将无线Mesh网络系统与其他系统相结合,将成为无线Mesh网络发展中急需解决的问题。在21世纪科学技术迅速发展的时代,结合当前无线Mesh网络的研究及仿真实验能够看出,无线Mesh网络在发展中,受现有的技术及网络理论影响,在使用中仍有一些问题需要解决,如:在现有的路由协议中,如何确保无线Mesh网络会随着节点数目进行灵活调整,则成为提高无线Mesh网络使用性能的关键所在。一般来讲,在完善这一问题的过程中,技术人员会使用多天线技术或高速射频技术来确保网络的运行秩序,但其存在的缺陷在于使用的过程中会造成一定量的资源浪费,在影响无线Mesh网络适应效率的同时,还直接影响着无线Mesh网络的灵活性。在当前路由协议的发展研究中,经过长时间的努力,取得了一定的成果,主要体现在以下几个方面:
(一)LQSR(Link Quality Source Routing)路由协议
该协议在实际应用中,主要依据DSR协议中的相关资料,并在其基础上提出的一种源链路状态的路由协议。在实际应中,针对没有使用的链路信息,多半是通过系统自身的机制来对其进行维护,并通过系统自身的节点优势来连接广播本节点与临节点之间的链路消息。在实际应用中,通过仿真结果不难看出,若使用单一标准来判断路由协议在WMN中的使用状况,则需要大量的数据依据,确保判断结果的准确性。
(二)多信道路由
在整个WMN系统中,多信道的使用方式有很多,如:单收发器多信道、多收发器多信道等方式等等。这些信道的使用,能够对多信道与多收发器之间的方案进行全面分析,并在多收发器的基础上,大幅度的提高网络的运行性能。
(三)多径路由
在整个无线Mesh网的发展趋势中,多径路由技术的应用,能够凭借自身的系统优势,避免网络对单径路由造成的震荡影响,平衡宽带网络资源与实际应用中的负载容量。在其具体应用中,受多径路由复杂结构的影响(尤其对于仅靠路由表驱动的路由协议),若使用这一技术,会对数据包的实际到达顺序造成影响,而这些,仍需要科研人员在原有的基础上给予完善。
(四)QPS业务与Ad hoc网络
面对当前网络技术的实际发展趋势,QPS业务与Ad hoc网络的最大区别在于双方的业务支持兼容性及互操作支持。但在无线Mesh网络中,主要以QOS要求的宽带业务为主。由此可见,除了端到端延时及自身存在的公平性外,还需要在通信协议中适当的添加系统聚合吞吐量。时延抖动、分析分组丢失率以及每节点吞吐量等性能评价指标。除此之外,无线Mesh网络在应用发展中,也需要对各种异构类型的无线网络进行包容与整合,而这些,都在很大程度上对Mesh路由器的使用性能提出了较高的要求,除了具备必要的互操作性外,还应具备一定的灵活性。 四、适当改进路由协议
为了更高效便捷地发挥无线网络的技术优势,可以重点从改进路由协议着手,这是因为它是无线网络技术的重要构造部分和发挥功能的关键一环。最佳路径的选择问题非常关键,其含义就是可以最大限度地满足单个数据的最快传输效率的传输路径,还要保证在这一前提下,网络运行时候的容量处于最大的状态之下。
从现阶段来看,无线Mesh网络技术的主要研究热点之一就是无线路由技术的改进,一般条件下,多路由参数判据的路由选择,可以有效克服路由判据的单一所造成的技术的不足,这就在很大的限度之内提高了网络资源的利用效率。具体来看,要先明确路由选择的度量标准,提高改进工作的效率,也可以使得系统的运作有章可循。现阶段,施行的标准主要包括每跳往返的时间、预期的传输次数等等,这些都属于比较传统的标准,现在已经不能够满足链路变化的新要求了。根据实际经验来看,路径选择采用的标准越多,产生的可变因素就越多,在实际操作中就不容易控制,所以采用单一的度量标准比较具有科学合理,可以准确地体现无线网络技术的链路情况。
如何高效地计算出预期的传输次数是进行路由协议改进工作的重要一环。无线Mesh网络系统在运作中,要达到一定的水准和目标,需要不断地提升其自身的高效化、准确性、高速化、扩展性,发挥完备的运作功能。高效层面的意思就是需要保证缩小维护路由的各种控制信息总量,进而提高信息渠道的传输效率。同时要保证所提供的路由是最佳的,这样才能不断提高信息数据的传输能力,包括要随时监测信息通道的畅通程度,及时对可能发生的信息拥堵的现象采取有力的防治措施。准确层面的要求就是选取或者改进的路由协议一定要能跟上网络拓扑的变化状况,以确保所提供的所有的信息的高度准确性,降低路由发现的次数。高速层面的意义是指要最大可能地减少查找路由所消耗的时间。扩展层面的意思就是最终的路由选择协议可以满足不断发展的无线网络规模的需要。计算预期传输次数可以利用在链路层传输单包的方式,进而对ETX施行预期的评估措施,对ETX向前与向后的链路上的传输失败概率进行仔细的分析与统计,从而测量出预期的数值。
改进路由协议中的主要内容还包括要准确计算可用宽带。保证宽带的正常使用是无线网络技术的核心环节,高宽带也是无线Mesh网络技术的主要特征。进行宽带计算的时候需要注意的事项就是要保证待检测的共享信道的通畅性。此外,为了确保无线网络技术的链路状况的安全运转,就要综合分析与运用多个链路情况,同时也可以提高宽带本身的使用效率。多路径的选择是进行路由协议改造的重要内容,这一问题的解决涉及的方面比较多,但是总体来说,与单一路径的解决方式有相同之处。例如在多路径的协议中也存在对路由的发现和维护的过程。在对多路径的协议进行考虑的时候,需要注意的问题是分清楚类型,因为路径的独立性有节点独立性和链路独立性之分。但是在具体应用的时候,这二者又是紧密相连的,节点独立的路径在一般情况下,也是属于链路独立的,它们最突出的不同之处就是独立性的强弱的问题,节点的独立性相对而言更强一些,而链路独立性就稍微弱一些。通常,路径的独立性越强,就越可以使多径路由发挥出利用网络资源的功能,进而在一定程度上增大源和目的节点的带宽,有效降低网络的拥塞程度,丢包率也会得到明显的改善。从实际使用的情况来看,多路径协议具有很多的独特性和优越性,例如可以通过探测各路径的状况(比如丢包率,时延等)科学预测网络的拥塞程度,及时调整对各路径的分配和使用状况,为下一阶段的运行扫清通道方面的障碍。同时它能够根据不同的服务质量提供不同的使用路径,为QOS问题的解决提供一种思路,进而生成一种新的运行模式。另外还能够为同一种类型的服务提供多条路径,经聚集实现更高的服务质量,能够实现更高效的传播功能。此外在路由发现过程中加入控制算法,可以降低源节点主机的计算开销和路由泛洪带来的带宽开销。
简而言之,无线Mesh网络技术的发展前景虽然十分广阔,也得到很多领域的青睐,然而对无线Mesh路由协议的研究时间并不算太长,系统性和实践性尚且有待于进一步提高,相信经过人们长期不懈的努力,一定能够让无线Mesh网络技术在日常生活和社会生产中发挥出最大的效用,并取得经济效益和社会效益的高度和谐统一,为人类的文明进步作出应有的贡献。
五、结束语
综上所述,无线Mesh网络技术最大限度地结合了WLAN和Ad Hoc无线网络的使用技术优点,在不久的将来,对无线网络通讯方面,能够起到很好的技术推动作用,同时也具有良好的商用价值。在对无线Mesh网络技术构建过程中需要注意的关键技术包括很多个层面,每一环节之间都是相互联系的,它们的有机组合才能保证无线网络技术的顺利应用,所以对无线Mesh网络现有的路由协议的改进工作就显得尤为重要,不仅要结合多种参数的路由判据,提出具有创新性质的多路由参数判据的路由协议,还要在这一新的路由协议的改进中,不断简化路由请求包的转发过程,从而优化路由判断的标准,逐渐减轻多路径选择的算法时间的复杂程度,也就能够最大限度地减小丢包率和路由开销,使得网络的吞吐量有了显著的提高,整体运行状态得到很大的改善。
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