无线网状网络技术的研究现状

2004年6月5438+10月，IEEE 802.11工作组正式成立网格研究组，同年3月成立Mesh任务组，标志着WMN技术正式走上了广泛标准化的道路。此外，其他标准，如802.15.3a、802.15.4和专用短程通信(DSRC)，也开始探索如何通过网格嵌入式设备来改进其现有技术。IEEE802.16已经将网格技术纳入其MAC层协议标准[3]。1.应用基础理论与技术研究近10年来，包括移动自组网、WMN在内的诸多研究取得了诸多成果，主要表现在以下几个方面:①路由协议的研究。协议的核心是适应网络分散控制和网络时变的特点；②媒体访问控制(MAC)协议的研究。主要解决隐藏终端和提高接入能力的问题，如MACA协议，控制信道和数据信道分离的双通道方案，基于定向天线的MAC协议[4，5，6]；③网络连通性方面，主要背景是无线传感器网络，讨论的核心是节点密度和分布[7 ~ 11]；④在组播/多播协议、TCP协议、地址和带宽等网络资源分配、功率(节能)控制、安全问题、分布式算法、QoS等方面有一些研究成果，但各部分数量相对较少[6]；⑤在WMN [12，13]的一些协议和系统的仿真和实验研究中，取得了一些新的成果。最近，一些学者正在研究蓝牙散射网络在短距离Ad Hoc网络构建中的关键技术[4，5]。2.专利技术目前，与WMN相关的专利主要由美国的一些公司和研究机构持有。例如MeshNetworks公司于2002年6月获得了“为端到端和端到端基础设施通信网络提供无线业务消息存储和转发的系统和方法”专利[14]。该专利提出了一种用于不在彼此传输范围内的移动节点和无线基础设施组件之间的无线通信的系统和方法。基本思想是利用中间移动节点的能力来存储和转发信息。2004年4月，公司获得专利“无线端到端Ad Hoc网络路由中IP地址到MAC地址映射及现有网关自动配置和发现的系统和方法”[15]。这项专利的主要思想是使用哈希函数将IP地址转换成6字节的MAC地址，并将其附加到路由广播中，以主动传输到其他节点。此外，摩托罗拉公司在2003年6月获得了“在Ad Hoc网格网络中提高服务效率的方法和设备”专利，该专利涉及在WMN [16]中提高服务效率的通信系统和设备。Caly公司于2002年3月获得“网格无线网络中的分组数据通信协议”专利，主要涉及网格无线网络中节点间分组数据的通信方法[17]。3.应用系统集成近年来，由于无线数据通信的需求和半导体、计算机等相关电子技术的快速发展，短距离无线通信技术也经历了一个快速发展的阶段，在WLAN技术、蓝牙技术、移动自组网技术、超宽带(UWB)技术等方面取得了显著的成就。一般认为，未来的4G系统网络是各种网络拓扑的集成[26]，包括未来的蜂窝移动通信网络、卫星网络、公共电话交换网络、WLAN、移动自组网等。这些网络都是通过WMN整合到互联网骨干网或者互联网中，WMN可以看作是“无线版的互联网”。可见，WMN将是未来无线通信领域的重大技术创新。