无线移动自组织网络信道接入面临的问题

① 什么是自组织WLan

自从无线网络在70年代产生后,它在计算机领域里日趋流行，尤其是最近十年无线移动通信网络的发展更是一日千里。目前存在的无线移动网络有两种：第一种是基于网络基础设施的网络，这种网络的典型应用为无线局域网（WLAN）。第二种为无网络基础设施的网络，一般称之为自组织网（AD HOC）。这种网络没有固定的路由器，网络中的节点可随意移动并能以任意方式相互通信。

Adhoc网络是一个对等性网络，网络中所有结点的地位平等，无需设置任何的中心控制结点（Infrastructureless，不依赖于固定的网络设施）。网络节点既是终端，也是路由器，当某个节点要与其覆盖范围之外的节点进行通信时，需要中间节点（普通节点）的多跳转发（Multi-Hop Distributed）。

自发现、自动配置、自组织、自愈
Adhoc网络节点能够适应网络的动态变化，快速检测其它节点的存在和探测其他节点的能力集，网络节点通过分布式算法来协调彼此的行为，无需人工干预和任何其它预置的网络设施，可以在任何时刻任何地方快速展开并自动组网。由于网络的分布式特征、节点的冗余性和不存在单点故障点，任何结点的故障不会影响整个网络的运行，具有很强的抗毁性和健壮性。
无线自组织网络关键技术与进展

无线自组织网络关键技术与进展
结合无线通信无线自组织网络具有的特性
隐藏终端、 暴露终端问题

无线传输带宽有限
Adhoc网络采用无线传输技术作为底层通信手段，由于无线信道本身的物理特性，它所能提供的网络带宽相对有线信道要低得多，节点间通信协议的设计必须考虑通信代价。因此路由协议设计时，减少消息数量和带宽需求成为重要的考虑因素。使得Adhoc网络很难采用目前IP网络中的现有路由协议进行寻址。

② 无线移动自组织网络信道接入面临的问题

无线移动自组织网络信道接入面临的问题是传输的信号的正常速率前同步码检测器,以及用于检测根据调制和编码方案的第二集合传输的信号的低速率前同步码检测。

移动自组织网络在结构上具有以下一些主要特征动态拓扑即网络中的节点可以任意移动，因此，网络的拓扑结构也可能会变化。链路带宽受限容量时变由于拓扑动态变化导致每个节点转发的非自身作为目的地的业务量也随时间变化，因此与有线网络不同，它的链路容量表现出时变的特征。

动力受限由于网络节点的移动特征，其中大多数节点以电池为动力，因而，在进行系统设计时，节能就成为一个非常重要的指标。

物理上安全有限移动网络比固定网络有线和无线更易受到安全威胁。除了需要克服无线链路的安全弱点以外，还需要克服移动拓扑所带来的新的安全隐患，除了在结构上的特点外，移动自组织网络在技术上还具有或要求具有以下特征。

完善而又可靠的路由和移动性管理算法提高网络的可靠性和可用性，即降低任何网络部件与网络的其他部分分离的概率，自适应算法和协议调整与适应无线传播环境，网络拓扑和业务条件频率的变化。

低开销算法和协议尽可能地节省无线通信资源。在移动自组织网络中节点或系统的资源比在有线网络中更加珍惜，多重路由在源节点和目标节点之间最好能有多条不同的路由，以降低在某一些节点(特别是作为信息转发的瓶颈节点)中的拥塞，增加网络的可靠性和生存能力。

可靠的网络结构避免网络对某些链路失效或终端，拥塞，路由等过分敏感。根据网络控制结构，移动自组织网络可分为全分布式网络和分层分布式网络。

全分布式移动自组织网络全分布式控制结构网络属于对等网络。在这种网络结构中，没有任何中心控制节点，网络的控制和管理功能均分散到每个节点中，所有节点都是网络控制和管理的参与者。所有节点的软硬件配置及地位均相同，都提供维护和修正路由表，监测和维护网络连接，检测拥挤状态和控制业务流量等功能。

该结构的优点是可靠性高，抗毁能力强，能动态跟踪网络的拓扑变化。其不足之处是每个节点都需有较大的存储容量和较强的处理能力，网络开销大。

分层分布式移动自组织网络分层分布式控制网络形成过程如下从网络的普通节点中，筛选出一组节点作为控制节点群首，由这些控制节点组成一个全分布式控制的干线网络，每个控制节点具有相同的责任和权力，可各自控制一群普通节点。

当网络节点数较大时，还可从控制节点中再筛选出一组超群控制节点超群首，由这些超群控制节点组成一个全分布控制的网络。如果需要，还可从超群控制节点中产生更高一层的控制节点，直至产生最高层的控制节点。

根据网络的组网体制，移动自组织网络可分为集中式移动自组织网络和分散式移动自组织网络。

③ 自组织网的现有协议

路由选择在自组织网中非常重要，它既是信息的传输策略问题，也涉及到网络的管理问题。目前自组织网的路由协议一般分为两种：路由表协议（table driven）和源始发的按需路由协议（source-initiated on-demand driven）。路由表协议包括有：DSDV、CGSR、WRP等，源始发的按需路由协议有：DSR、AODV、LMR、TORA、ABR、SSR等。 路由表协议需网络中的每一个节点都要周期性的向其它节点发
送最新的路由信息，并且每一个节点都要保存一个或更多的路由表来存储路由信息。当网络拓扑结构发生改变时，节点就在全网内广播路由更新信息，这样每一个节点就能连续不断地获得网络信息。
4.1.1、序列目的节点距离矢量路由协议(Destination-Sequenced Distance-Vector Routing)
DSDV是基于经典Bellman-Ford路由选择过程的改进型路由表
算法。DSDV以路由信息协议为基础。它仅适用于双向链路，是AD HOC 路由协议发展较早的一种。
依据DSDV，网络中的每一个节点都保存有一个记录所有目的节点和到目的节点跳数的路由表(routing table)。表中的每一个条目都有一个由目的节点注明的序列号（sequence number），序列号能帮助节点区分有效和过期的路由信息。标有更大序列号的路由信息总是被接收。如果两个更新分组有相同的序列号，则选择跳数（metric）最小的，而使路由最优（最短）。路由表更新分组在全网内周期性的广播而使路由表保持连贯性。
4.1.2、群首信关切换路由协议（Clusterhead Gateway Switch Routing）
CGSR和DSDV的不同之处在于寻址方式和网络组织过程。CSGR是有几种路由选择方式的分群的多跳移动无线网络。通过群首控制网络节点，信关隔离群，信道接入可以分配路由和带宽。群首选择算法用来选择一个节点作为群首并在群内应用分布式算法。信关为那些在两个或多个群首的通信半径之内的节点。节点发送数据包首先把它传送到群首，通过信关到另一个群首，一直重复此过程直到目的节点所在群的群首收到此数据包。然后，数据被传送到目的节点。用此方式，每个节点必须保存一个群成员表（cluster member table）和路由选择表（routing table）。群首方式的缺陷在于当群首频繁的变换时，节点忙于选择群首而不是数据转发，这样反而会影响路由协议的实行。因此，当群内成员发生变化时，产生了最小群变化协议（Least Cluster Change）。利用LCC，只有当一个群内有两个群首或一个节点在所有的群首通信范围之外时，群首才发生变换。
4.1.3、无线路由协议（The Wireless Routing Protocol）
WRP是以维护网络中所有节点间的路由信息为目的的基于表的协议。依据WRP，每一个节点都需保存距离表、路由表、链路开销表以及信息转发表（Message Retransmission List）。
节点通过更新分组告知其它节点链路的变化状况，通过接收相邻节点的确认分组以及其它信息来获知其它节点的情况。在WRP中，节点为网络中的每一个目的节点交流距离和下一跳到最后一跳的路由信息。WRP属于有特殊例外的路径搜寻算法。它通过强迫每一节点检查所有相邻节点发送的信息记录来避免无穷计（count-to-infinity）问题。这最终会消除环路现象和当链路断开时提供更快的路由收敛。 （Source-Initiated On Demand Routing）
这种路由选择方式只有当源节点需要时才建立路由。当一个节点需要到目的节点的路由时，它会在全网内开始路由发现过程。一旦检验完所有可能的路由排列方式或找到新的路由后就结束路由发现过程。路由建立后，由路由维护程序来维护这条路由直到它不再被需要或发生链路断开现象。
4.2.1、自适应源路由协议（Dynamic Source Routing）
DSR是基于源路由概念的按需自适应路由协议。移动节点需保留存储节点所知的源路由的路由缓冲器。当新的路由被发现时，缓冲器内的条目随之更新。
DSR主要由两部分组成：路由发现和路由维护。当一个节点欲发送数据到目的节点，它首先查询路由缓冲器看是否有到目的节点的路由。如果有，则采用此路由发送数据。另一方面，如果没有，源节点就开始路由发现程序。
路由维护通过路由错误分组（route error）和确认分组来实现。当链路层遇到传输问题时，错误分组开始传送。一旦收到错误分组，节点就会把发生错误的那一跳从路由存储缓冲器移走，并会在所有包含那一条的路由里删掉那一跳。除路由错误分组外，确认分组用来验证路由连接的正确运行。
4.2.2、自组织网按需距离矢量路由协议（Ad Hoc On-Demand Distance Vector Routing）
AODV实质上就是DSR和DSDV的综合，它借用了DSR中路由发现和路由维护的基础程序以及DSDV中跳到跳的路由选择、序列号码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通过建立基于按需的路由来减少路由广播的次数，这是AODV对DSDV的重要改进。和DSR相比，AODV的好处在于源路由并不需包括在每一个数据包中，这样会使路由协议的开销有所降低。AODV是一个纯粹的按需路由系统，那些不在路径内的节点不保存路由信息也不参与路由表的交换。
4.2.3临时排序路由算法（Temporally-Ordered Routing Algorithm）
TORA是基于‘逆向连接’概念的高度自适应、环路开放、分布式路由算法。TORA主要应用在动态移动网络环境内。它是源始发的路由协议，能向每一对源-目的节点提供多径路由。TORA的关键思想是把路由信息的传送限制在网络拓扑结构变化处附近较小的范围内。为了实现这一点，节点必需保留一跳之远的节点的路由信息。TORA主要实现三个基本功能：路由建立、路由维护、路由删除。
在路由建立和路由维护的过程中，节点应用‘高度（height）’ metric来建立一个以目的节点为根部的指导性的非循环的图表（Directed Acyclic Graph）。这样链路根据相邻两个节点的高度值来确定向上或向下的方向。
4.2.4、基于联合的路由协议（Associativity-Based Routing）
ABR协议是环路开放的、分组复用的，它为自组织网定义一个新的度量（metric）。这个metric就是联合稳定性程度（dgree of associativity stability）。在ABR，路由的选择基于节点的联合稳定性程度。节点周期性地发送信标来表明自身的情况。一旦相邻节点收到信标，它们的联合路由表就会被更新。每接收一个信标，节点就增加一个关于发送信标的节点的联合条目。联合稳定性通过节点和其它节点在时间和空间的连接稳定性来定义。高联合稳定性也许意味着节点的低移动率，而低稳定性意味着高移动率。当节点的相邻节点或节点本身移动出相邻的范围时，联合条目会被刷新。ABR的基本目标是为自组织网找出生命时间更长的路由。
4.2.5、信号稳定性路由协议（Signal Stability Routing）
SSR是基于自适应路由协议的按需路由协议。SSR选择路由是基于节点间信号的强度以及节点位置的稳定性。这种路由选择标准有选择强连接性路由的作用。SSR可分成两部分:DRP(Dynamic Routing Protcol)动态路由协议和SRP静态路由协议(Static Routing Protcol)。
DRP主要负责路由表(Routing Table)和信号稳定程度表(Signal Stability Table)的维护。所有的传送过程及接收都在DRP进行。SRP则负责处理节点接收的数据。

④ mesh路由器组网方法如何mesh无线组网

mesh路由器组网方法(如何mesh无线组网)
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mesh路由器组网方法
如何mesh无线组网
一、mesh路由器组网方法
mesh路由器组网方法如下：
操作设备：华硕尔笔记本电脑
操作系统：win10
操作程序：网络浏览器v8.21
1、首先把光猫上的网线插入XD4的WLAN网口，接通路由器的电源。
在电脑浏览器输入192.168.50.1.也可在手机上的用华硕路由器app操作。
2、创建新的网络，输入宽带帐号密码，原后设置好无线网络SSID和密码。
下一步路由器重启，重新连接网络，进入路由器的设置界面。
3、点击路由器界面上左边菜单的aimesh,再点击添加aimesh节点。
4、开始搜索节点。
这里注意如果是已经使用过的旧路由器最好恢复出厂设置，要不然可能搜索不到节点。
新的路由无需设置。
而且两个路由器要离得近一点，要不也会搜索不到子节点。
5、建立联机，等待一分钟左右。
6、添加节点完成。
二、如何mesh无线组网
Mesh网络即”无线网格网络”，是“多跳（multi-hop）”网络，是由adhoc网络发展而来，是解决“最后一公里”问题的关键技术之一。
在向下一代网络演进的过程中，无线是一个不可缺的技术。
无线mesh可以与其它网络协同通信，是一个动态的可以不断扩展的网络架构，任意的两个设备均可以保持无线互联。
无线Mesh网络凭借多跳互连和网状拓扑特性，已经演变为适用于宽带家庭网络、社区网络、企业网络和城域网络等多种无线接入网络的有效解决方案。
无线Mesh路由器以多跳互连的方式形成自组织网络，为WMN组网提供了更高的可靠性、更广的服务覆盖范围和更低的前期投入成本。
双频MESH组网：
双频组网中每个节点的回传和接入均使用两个不同的频段，如本地接入服务用2.4GHz802.1lb/g信道，骨干Mesh回传网络使用5.8GHz802.11a信道，互不存在干扰。
这样每个MeshAP就可以在服务本地接入用户的同时，执行回传转发功能。
双频组网相比单频组网，解决了回传和接入的信道干扰问题，大大提高了网络性能。
但在实际环境和大规模组网中，回传链路之间由于采用同样的频段，仍无法完全保证信道之间没有干扰，因此随着跳数的增加，每个MeshAP分配到的带宽仍存在下降的趋势，离RootAP远的MeshAP将处于信道接入劣势，故双频组网的跳数也应该谨慎设置。