無線移動自組織網路信道接入面臨的問題

① 什麼是自組織WLan

自從無線網路在70年代產生後,它在計算機領域里日趨流行，尤其是最近十年無線移動通信網路的發展更是一日千里。目前存在的無線移動網路有兩種：第一種是基於網路基礎設施的網路，這種網路的典型應用為無線區域網（WLAN）。第二種為無網路基礎設施的網路，一般稱之為自組織網（AD HOC）。這種網路沒有固定的路由器，網路中的節點可隨意移動並能以任意方式相互通信。

Adhoc網路是一個對等性網路，網路中所有結點的地位平等，無需設置任何的中心控制結點（Infrastructureless，不依賴於固定的網路設施）。網路節點既是終端，也是路由器，當某個節點要與其覆蓋范圍之外的節點進行通信時，需要中間節點（普通節點）的多跳轉發（Multi-Hop Distributed）。

自發現、自動配置、自組織、自愈
Adhoc網路節點能夠適應網路的動態變化，快速檢測其它節點的存在和探測其他節點的能力集，網路節點通過分布式演算法來協調彼此的行為，無需人工干預和任何其它預置的網路設施，可以在任何時刻任何地方快速展開並自動組網。由於網路的分布式特徵、節點的冗餘性和不存在單點故障點，任何結點的故障不會影響整個網路的運行，具有很強的抗毀性和健壯性。
無線自組織網路關鍵技術與進展

無線自組織網路關鍵技術與進展
結合無線通信無線自組織網路具有的特性
隱藏終端、 暴露終端問題

無線傳輸帶寬有限
Adhoc網路採用無線傳輸技術作為底層通信手段，由於無線信道本身的物理特性，它所能提供的網路帶寬相對有線信道要低得多，節點間通信協議的設計必須考慮通信代價。因此路由協議設計時，減少消息數量和帶寬需求成為重要的考慮因素。使得Adhoc網路很難採用目前IP網路中的現有路由協議進行定址。

② 無線移動自組織網路信道接入面臨的問題

無線移動自組織網路信道接入面臨的問題是傳輸的信號的正常速率前同步碼檢測器,以及用於檢測根據調制和編碼方案的第二集合傳輸的信號的低速率前同步碼檢測。

移動自組織網路在結構上具有以下一些主要特徵動態拓撲即網路中的節點可以任意移動，因此，網路的拓撲結構也可能會變化。鏈路帶寬受限容量時變由於拓撲動態變化導致每個節點轉發的非自身作為目的地的業務量也隨時間變化，因此與有線網路不同，它的鏈路容量表現出時變的特徵。

動力受限由於網路節點的移動特徵，其中大多數節點以電池為動力，因而，在進行系統設計時，節能就成為一個非常重要的指標。

物理上安全有限移動網路比固定網路有線和無線更易受到安全威脅。除了需要克服無線鏈路的安全弱點以外，還需要克服移動拓撲所帶來的新的安全隱患，除了在結構上的特點外，移動自組織網路在技術上還具有或要求具有以下特徵。

完善而又可靠的路由和移動性管理演算法提高網路的可靠性和可用性，即降低任何網路部件與網路的其他部分分離的概率，自適應演算法和協議調整與適應無線傳播環境，網路拓撲和業務條件頻率的變化。

低開銷演算法和協議盡可能地節省無線通信資源。在移動自組織網路中節點或系統的資源比在有線網路中更加珍惜，多重路由在源節點和目標節點之間最好能有多條不同的路由，以降低在某一些節點(特別是作為信息轉發的瓶頸節點)中的擁塞，增加網路的可靠性和生存能力。

可靠的網路結構避免網路對某些鏈路失效或終端，擁塞，路由等過分敏感。根據網路控制結構，移動自組織網路可分為全分布式網路和分層分布式網路。

全分布式移動自組織網路全分布式控制結構網路屬於對等網路。在這種網路結構中，沒有任何中心控制節點，網路的控制和管理功能均分散到每個節點中，所有節點都是網路控制和管理的參與者。所有節點的軟硬體配置及地位均相同，都提供維護和修正路由表，監測和維護網路連接，檢測擁擠狀態和控制業務流量等功能。

該結構的優點是可靠性高，抗毀能力強，能動態跟蹤網路的拓撲變化。其不足之處是每個節點都需有較大的存儲容量和較強的處理能力，網路開銷大。

分層分布式移動自組織網路分層分布式控制網路形成過程如下從網路的普通節點中，篩選出一組節點作為控制節點群首，由這些控制節點組成一個全分布式控制的干線網路，每個控制節點具有相同的責任和權力，可各自控制一群普通節點。

當網路節點數較大時，還可從控制節點中再篩選出一組超群控制節點超群首，由這些超群控制節點組成一個全分布控制的網路。如果需要，還可從超群控制節點中產生更高一層的控制節點，直至產生最高層的控制節點。

根據網路的組網體制，移動自組織網路可分為集中式移動自組織網路和分散式移動自組織網路。

③ 自組織網的現有協議

路由選擇在自組織網中非常重要，它既是信息的傳輸策略問題，也涉及到網路的管理問題。目前自組織網的路由協議一般分為兩種：路由表協議（table driven）和源始發的按需路由協議（source-initiated on-demand driven）。路由表協議包括有：DSDV、CGSR、WRP等，源始發的按需路由協議有：DSR、AODV、LMR、TORA、ABR、SSR等。 路由表協議需網路中的每一個節點都要周期性的向其它節點發
送最新的路由信息，並且每一個節點都要保存一個或更多的路由表來存儲路由信息。當網路拓撲結構發生改變時，節點就在全網內廣播路由更新信息，這樣每一個節點就能連續不斷地獲得網路信息。
4.1.1、序列目的節點距離矢量路由協議(Destination-Sequenced Distance-Vector Routing)
DSDV是基於經典Bellman-Ford路由選擇過程的改進型路由表
演算法。DSDV以路由信息協議為基礎。它僅適用於雙向鏈路，是AD HOC 路由協議發展較早的一種。
依據DSDV，網路中的每一個節點都保存有一個記錄所有目的節點和到目的節點跳數的路由表(routing table)。表中的每一個條目都有一個由目的節點註明的序列號（sequence number），序列號能幫助節點區分有效和過期的路由信息。標有更大序列號的路由信息總是被接收。如果兩個更新分組有相同的序列號，則選擇跳數（metric）最小的，而使路由最優（最短）。路由表更新分組在全網內周期性的廣播而使路由表保持連貫性。
4.1.2、群首信關切換路由協議（Clusterhead Gateway Switch Routing）
CGSR和DSDV的不同之處在於定址方式和網路組織過程。CSGR是有幾種路由選擇方式的分群的多跳移動無線網路。通過群首控制網路節點，信關隔離群，信道接入可以分配路由和帶寬。群首選擇演算法用來選擇一個節點作為群首並在群內應用分布式演算法。信關為那些在兩個或多個群首的通信半徑之內的節點。節點發送數據包首先把它傳送到群首，通過信關到另一個群首，一直重復此過程直到目的節點所在群的群首收到此數據包。然後，數據被傳送到目的節點。用此方式，每個節點必須保存一個群成員表（cluster member table）和路由選擇表（routing table）。群首方式的缺陷在於當群首頻繁的變換時，節點忙於選擇群首而不是數據轉發，這樣反而會影響路由協議的實行。因此，當群內成員發生變化時，產生了最小群變化協議（Least Cluster Change）。利用LCC，只有當一個群內有兩個群首或一個節點在所有的群首通信范圍之外時，群首才發生變換。
4.1.3、無線路由協議（The Wireless Routing Protocol）
WRP是以維護網路中所有節點間的路由信息為目的的基於表的協議。依據WRP，每一個節點都需保存距離表、路由表、鏈路開銷表以及信息轉發表（Message Retransmission List）。
節點通過更新分組告知其它節點鏈路的變化狀況，通過接收相鄰節點的確認分組以及其它信息來獲知其它節點的情況。在WRP中，節點為網路中的每一個目的節點交流距離和下一跳到最後一跳的路由信息。WRP屬於有特殊例外的路徑搜尋演算法。它通過強迫每一節點檢查所有相鄰節點發送的信息記錄來避免無窮計（count-to-infinity）問題。這最終會消除環路現象和當鏈路斷開時提供更快的路由收斂。 （Source-Initiated On Demand Routing）
這種路由選擇方式只有當源節點需要時才建立路由。當一個節點需要到目的節點的路由時，它會在全網內開始路由發現過程。一旦檢驗完所有可能的路由排列方式或找到新的路由後就結束路由發現過程。路由建立後，由路由維護程序來維護這條路由直到它不再被需要或發生鏈路斷開現象。
4.2.1、自適應源路由協議（Dynamic Source Routing）
DSR是基於源路由概念的按需自適應路由協議。移動節點需保留存儲節點所知的源路由的路由緩沖器。當新的路由被發現時，緩沖器內的條目隨之更新。
DSR主要由兩部分組成：路由發現和路由維護。當一個節點欲發送數據到目的節點，它首先查詢路由緩沖器看是否有到目的節點的路由。如果有，則採用此路由發送數據。另一方面，如果沒有，源節點就開始路由發現程序。
路由維護通過路由錯誤分組（route error）和確認分組來實現。當鏈路層遇到傳輸問題時，錯誤分組開始傳送。一旦收到錯誤分組，節點就會把發生錯誤的那一跳從路由存儲緩沖器移走，並會在所有包含那一條的路由里刪掉那一跳。除路由錯誤分組外，確認分組用來驗證路由連接的正確運行。
4.2.2、自組織網按需距離矢量路由協議（Ad Hoc On-Demand Distance Vector Routing）
AODV實質上就是DSR和DSDV的綜合，它借用了DSR中路由發現和路由維護的基礎程序以及DSDV中跳到跳的路由選擇、序列號碼及周期性的更新信息的用法。
和DSDV保存完整的路由表不同的是，AODV通過建立基於按需的路由來減少路由廣播的次數，這是AODV對DSDV的重要改進。和DSR相比，AODV的好處在於源路由並不需包括在每一個數據包中，這樣會使路由協議的開銷有所降低。AODV是一個純粹的按需路由系統，那些不在路徑內的節點不保存路由信息也不參與路由表的交換。
4.2.3臨時排序路由演算法（Temporally-Ordered Routing Algorithm）
TORA是基於『逆向連接』概念的高度自適應、環路開放、分布式路由演算法。TORA主要應用在動態移動網路環境內。它是源始發的路由協議，能向每一對源-目的節點提供多徑路由。TORA的關鍵思想是把路由信息的傳送限制在網路拓撲結構變化處附近較小的范圍內。為了實現這一點，節點必需保留一跳之遠的節點的路由信息。TORA主要實現三個基本功能：路由建立、路由維護、路由刪除。
在路由建立和路由維護的過程中，節點應用『高度（height）』 metric來建立一個以目的節點為根部的指導性的非循環的圖表（Directed Acyclic Graph）。這樣鏈路根據相鄰兩個節點的高度值來確定向上或向下的方向。
4.2.4、基於聯合的路由協議（Associativity-Based Routing）
ABR協議是環路開放的、分組復用的，它為自組織網定義一個新的度量（metric）。這個metric就是聯合穩定性程度（dgree of associativity stability）。在ABR，路由的選擇基於節點的聯合穩定性程度。節點周期性地發送信標來表明自身的情況。一旦相鄰節點收到信標，它們的聯合路由表就會被更新。每接收一個信標，節點就增加一個關於發送信標的節點的聯合條目。聯合穩定性通過節點和其它節點在時間和空間的連接穩定性來定義。高聯合穩定性也許意味著節點的低移動率，而低穩定性意味著高移動率。當節點的相鄰節點或節點本身移動出相鄰的范圍時，聯合條目會被刷新。ABR的基本目標是為自組織網找出生命時間更長的路由。
4.2.5、信號穩定性路由協議（Signal Stability Routing）
SSR是基於自適應路由協議的按需路由協議。SSR選擇路由是基於節點間信號的強度以及節點位置的穩定性。這種路由選擇標准有選擇強連接性路由的作用。SSR可分成兩部分:DRP(Dynamic Routing Protcol)動態路由協議和SRP靜態路由協議(Static Routing Protcol)。
DRP主要負責路由表(Routing Table)和信號穩定程度表(Signal Stability Table)的維護。所有的傳送過程及接收都在DRP進行。SRP則負責處理節點接收的數據。

④ mesh路由器組網方法如何mesh無線組網

mesh路由器組網方法(如何mesh無線組網)
內容導航：
mesh路由器組網方法
如何mesh無線組網
一、mesh路由器組網方法
mesh路由器組網方法如下：
操作設備：華碩爾筆記本電腦
操作系統：win10
操作程序：網路瀏覽器v8.21
1、首先把光貓上的網線插入XD4的WLAN網口，接通路由器的電源。
在電腦瀏覽器輸入192.168.50.1.也可在手機上的用華碩路由器app操作。
2、創建新的網路，輸入寬頻帳號密碼，原後設置好無線網路SSID和密碼。
下一步路由器重啟，重新連接網路，進入路由器的設置界面。
3、點擊路由器界面上左邊菜單的aimesh,再點擊添加aimesh節點。
4、開始搜索節點。
這里注意如果是已經使用過的舊路由器最好恢復出廠設置，要不然可能搜索不到節點。
新的路由無需設置。
而且兩個路由器要離得近一點，要不也會搜索不到子節點。
5、建立聯機，等待一分鍾左右。
6、添加節點完成。
二、如何mesh無線組網
Mesh網路即」無線網格網路」，是「多跳（multi-hop）」網路，是由adhoc網路發展而來，是解決「最後一公里」問題的關鍵技術之一。
在向下一代網路演進的過程中，無線是一個不可缺的技術。
無線mesh可以與其它網路協同通信，是一個動態的可以不斷擴展的網路架構，任意的兩個設備均可以保持無線互聯。
無線Mesh網路憑借多跳互連和網狀拓撲特性，已經演變為適用於寬頻家庭網路、社區網路、企業網路和城域網路等多種無線接入網路的有效解決方案。
無線Mesh路由器以多跳互連的方式形成自組織網路，為WMN組網提供了更高的可靠性、更廣的服務覆蓋范圍和更低的前期投入成本。
雙頻MESH組網：
雙頻組網中每個節點的回傳和接入均使用兩個不同的頻段，如本地接入服務用2.4GHz802.1lb/g信道，骨幹Mesh回傳網路使用5.8GHz802.11a信道，互不存在干擾。
這樣每個MeshAP就可以在服務本地接入用戶的同時，執行回傳轉發功能。
雙頻組網相比單頻組網，解決了回傳和接入的信道干擾問題，大大提高了網路性能。
但在實際環境和大規模組網中，回傳鏈路之間由於採用同樣的頻段，仍無法完全保證信道之間沒有干擾，因此隨著跳數的增加，每個MeshAP分配到的帶寬仍存在下降的趨勢，離RootAP遠的MeshAP將處於信道接入劣勢，故雙頻組網的跳數也應該謹慎設置。