ip化基站無線mesh組網(wǎng)構架

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1、IP化基站無線Mesh組網(wǎng)構架IP化基站無線Mesh組網(wǎng)構架關鍵字:融合7,局域網(wǎng)2,WLAN3,網(wǎng)絡95,寬帶6,無線接入8,移動通信12,基站59,IP22,3G2,GSM1,CDMA1,WCDMA1,CDMA20001,HSDPA1,WIMAX5,藍牙1,UWB1,Zigbee1,傳感器3,RFID1,路由器17,Wi-Fi2,骨干網(wǎng)4,網(wǎng)關8,接入網(wǎng)5,寬帶接入2,P2P1,PMP1,LTE1,信令5,頻譜利用率1,Qos2,無線通信2,IEEE6,北電1,3GPP2,UTRA3,4G1,網(wǎng)格2,IM1摘要：無線網(wǎng)狀網(wǎng)(WMN)融合了無線局域網(wǎng)(WLAN)和AdHoc網(wǎng)絡的性能優(yōu)

2、勢，具有容量大、速率高、覆蓋范圍廣等特點，成為寬帶無線接入的一種有效手段，可以靈活地應用于多種無線環(huán)境。目前，蜂窩移動通信系統(tǒng)中各基站間的有線連接，使得傳統(tǒng)的蜂窩移動通信系統(tǒng)難以滿足部署方便、成本低廉、高可擴展性、高可靠性等指標。為適應下一代移動通信網(wǎng)絡扁平化、簡單化的發(fā)展趨勢，IP化基站的無線Mesh組網(wǎng)架構是可選方案之一。支持IP化基站自組織的關鍵技術包括按需的基站自組織技術、聯(lián)合無線資源調(diào)度機制、路由技術、安全技術、網(wǎng)絡管理技術等。在移動通信從2G向3G的發(fā)展過程中，涌現(xiàn)出了許多無線技術：如GSM、CDMA、WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、HSDPA/HSUPA、3

3、G的增強系統(tǒng)、802.11a/b/g、802.16、WiMAX、藍牙、超寬帶(UWB)、DVB-T/H、Zigbee、傳感器網(wǎng)絡、RFID等等。各種無線接入技術為用戶提供了靈活便捷的接入環(huán)境，使用戶體驗到了無處不在的通信網(wǎng)絡?？梢灶A見未來的移動通信系統(tǒng)將不再是單一結構的網(wǎng)絡，而是多種無線網(wǎng)絡的融合。如何突破蜂窩網(wǎng)絡結構的局限性，構建低成本的下一代無線網(wǎng)絡將是實現(xiàn)異構網(wǎng)絡互通與融合的關鍵問題之一。同時無線網(wǎng)狀網(wǎng)(WMN)因其所具有的寬帶性、無線匯聚功能、自組織、自管理、魯棒性等獨特的性能，正受到越來越多的關注。因此WMN這種網(wǎng)絡架構極有可能成為構建下一代移動通信網(wǎng)絡的潛在技術之一。目前它已

4、被業(yè)內(nèi)普遍認為是無線網(wǎng)絡技術的一個發(fā)展方向。1無線Mesh網(wǎng)絡的結構與特點1IP化基站無線Mesh組網(wǎng)構架在無線Mesh中包括兩種類型的節(jié)點：無線Mesh路由器和無線Mesh終端用戶。無線Mesh網(wǎng)絡主干由呈網(wǎng)狀結構分布的路由器連接而成。WMN有兩種典型的實現(xiàn)模式：基礎設施Mesh模式和終端用戶Mesh模式。在基礎設施Mesh模式中，Internet的接入點(IAP)和終端用戶之間可形成無線的閉合回路。IAP通過路由選擇及管理控制等功能，為移動終端選擇通信的最佳路徑。同時，移動終端通過IAP可與其他網(wǎng)絡，如Wi-Fi、WiMAX和傳感器網(wǎng)絡等互聯(lián)，提高網(wǎng)絡自身的兼容性。在終端用戶Mesh

5、模式中，終端用戶以無線方式形成點到點的網(wǎng)絡。終端設備可以在沒有其他基礎設施的條件下獨立運行，并且可以支持移動終端較高速地移動，快速形成寬帶網(wǎng)絡。終端用戶具有主機和路由器的雙重角色：一方面，節(jié)點作為主機運行相關的應用程序；另一方面，節(jié)點作為路由器運行路由協(xié)議，參與路由發(fā)現(xiàn)、路由維護等操作。根據(jù)Mesh路由器和Mesh客戶端這兩種類型節(jié)點功能的不同，WMN的系統(tǒng)結構可以分為3類：一類是骨干網(wǎng)Mesh結構(分級結構)，一類是客戶端Mesh結構(平面結構)，以及它們的混合結構[1-2]。1.1無線Mesh網(wǎng)絡結構骨干網(wǎng)Mesh結構由Mesh路由器組成的可以自配置、自愈的鏈路來充當，通過Mesh路

6、由器的網(wǎng)關功能與因特網(wǎng)相連，為客戶端提供接入服務。骨干網(wǎng)Mesh結構如圖1所示。終端節(jié)點設備通過下層的Mesh路由器(相當于各接入網(wǎng)絡中的中心接入點)接入上層Mesh結構的網(wǎng)絡中，實現(xiàn)網(wǎng)絡節(jié)點的互聯(lián)互通。這樣，通過網(wǎng)關節(jié)點，任何終端都可與其他網(wǎng)絡連接，從而實現(xiàn)無線寬帶接入。這樣不僅降低了系統(tǒng)建設的成本，也提高了網(wǎng)絡的覆蓋率和可靠性。該網(wǎng)絡結構能夠兼容市場上現(xiàn)有的設備，但任意兩個終端節(jié)點間不具備直接通信的功能。2IP化基站無線Mesh組網(wǎng)構架客戶端Mesh結構由Mesh客戶端組成，是在用戶設備間提供點到點服務的WMN?？蛻舳私M成一個能提供路由和自配置功能的網(wǎng)絡，支持用戶的終端應用，其結構如

7、圖2所示。網(wǎng)絡中所有的節(jié)點是對等的，具有完全一致的特性，即每個節(jié)點都包含相同的媒體訪問控制(MAC)、路由、管理和安全等協(xié)議，這些節(jié)點不僅具有客戶端節(jié)點的功能，也具有能夠轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務的路由器節(jié)點的功能。顯然，網(wǎng)絡中的節(jié)點不能兼容現(xiàn)有的多種無線接入技術，并且其單一的結構決定其不適合大規(guī)模組網(wǎng)。因此只適用于節(jié)點數(shù)目較少且不需要接入到核心網(wǎng)絡的應用場合?；旌辖Y構WMN如圖3所示，Mesh客戶端可以通過Mesh路由器接入骨干Mesh網(wǎng)絡。這種結