[实用新型]无线网状网网络节点

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信领域，特别是涉及无线网状网Mesh网络(WMN，wireless Mesh Network)。

背景技术

无线Mesh网络是基于IP协议的无线宽带接入技术，它融合了无线局域网(WLAN，Wireless LAN)和Adhoc网络的优势，支持多点对多点的网状结构，具有自组网、自修复、多跳级联、节点自我管理等智能优势以及移动宽带、无线定位等特点，是一种大容量、高速率、覆盖范围广的网络，成为宽带接入的一种有效手段。从某种意义上讲，Mesh网络更主要的是一种网络架构思想，主要功能体现在无中心、自组网、多级跳接和路由判断选择等。

在采用Mesh技术建设的网络中，其拓扑结构呈格栅状，典型结构如图1所示。整个网络由无线接入点(AP)、无线路由器(WR)、终端设备(CLIENT)组成。其中，一个AP能在几十至上百米的范围内连接多个WR，AP的主要作用是将无线网络接入核心网，其次将各个与WR相连的终端设备连接在一起，使装有无线网卡的终端设备能通过AP共享核心网的资源。此外，所述AP可由智能接入点(IAP)替换，IAP是在AP的基础上增加了Adhoc路由选择功能的设备。另外，AP/IAP还具有网管功能，实现对无线接入网络的控制和管理，将传统的智能性分散到接入点(AP/IAP)中，大大节省骨干网络的建设成本，提高网络的可延展性。作为IAP下层配置的WR，其功能是为底层的终端设备(即用户)提供分组路由和转发功能，并且从IAP下载并实现无线广播软件更新。根据当时可使用的节点配置临时决定转发分组信息的路由，即实现动态路由。在该网络结构中，通过使用WR可以实现移动终端设备与AP间通信范围的弹性延展。而终端设备则兼备主机和路由器两种角色。一方面，终端设备作为主机运行相关的应用程序；另一方面，终端设备作为路由器需要运行相关的路由协议，参与路由发现、路由维护等常见的路由操作。

在无线Mesh网络中，任何无线设备节点都可同时作为路由器，网络中的每个节点都能发送和接收信号，每个节点都能与一个或多个对等节点进行直接通信。这种结构的最大好处在于：如果最近的AP由于流量过大而导致拥塞的话，数据可以自动重新路由到一个通信流量较小的邻近节点进行传输。依此类推，数据包还可以根据网络的情况，继续路由到与之最近的下一个节点进行传输，直到到达最终目的地为止。这样的访问方式即为多跳访问。

在进行本发明创造过程中，发明人发现上述现有技术无线网状网至少存在以下问题：

针对有线网络设计的路由协议不可用于移动自组织网络，主要问题是无线链路的不可靠性：

1)现有无线Mesh网络路由设置导致产生很大的延迟。

现有无线Mesh网络中，选择距离最短的通道通常不是这些移动无线协议最重要的特性。诸如快速路由汇聚、高反应能力、链路可靠性、避免拥塞、负载平衡、限制每个节点必须进行的处理、电池性能和传输功率(自干扰)等才是无线移动自组织网络更重要的特性。

对最初找到连接至对端的路由时的延迟及当前路由发生故障时找到另一个替代路由时的延迟来说，路由设置时延非常重要，它与蜂窝网络中的越区切换类似。较低路由成本对最大限度提高用户系统的吞吐量非常重要。网络可扩展性会受路由成本的影响，因为一旦达到允许的路由成本限值，就不能再扩展网络。此外，移动性支持在无线自组织网络中进行越区切换以及在有线网桥必须进行的上下文切换。但当终端设备从一个网络移动到另外一个网络时，根据现有技术无线mesh网络的路由设置，终端设备需要进行的网络切换以及上下文切换会在通信中产生很大的延迟，甚至使得通信中断。

2)现有无线Mesh网络的监测代理设置导致消耗大量网络资源。

由于Mesh无线网络的不可靠性，需要在网络中设置监测代理帮助完成网络的故障检测。

在Mesh无线网络中，由于节点移动或物理链路失效引起的网络故障时常发生。因此在网络管理中，总希望故障管理中心能收到所有关于网络故障的报告，以便分析和维护网络。然而故障发生后，如何减少故障报告的遗失一直是网络故障管理中的难点。

在通信网络中，为尽量避免以上情况的发生，通常在网络中设置监测代理用于监测网络故障，并在监测到故障发生后，及时将故障报告传送至故障管理中心，以便管理中心做出准确及时的响应。对于Mesh无线网络，在理想状态下，每一个节点均作为网络的监测代理节点是最可靠的管理方式。但是，随着网络规模的增加，这样的分配方式将消耗大量的网络资源。

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