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802.11s无线mesh网络研究进展与挑战

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计算机工程与应用 2010年第22期46卷 75-79页

作者：张牧严军荣贵阳学院计算机系贵阳550005 南京邮电大学信息网络技术研究所南京210003

无线mesh网络是从移动Adhoc网络中分离出来的新型宽带无线多跳网络架构,能够灵活地提高网络覆盖率和增加网络容量,适合作为宽带无线接入骨干网。IEEE成立的802.11s任务组负责802.11Ess架构的mesh扩展,由于许多关键技术的研究尚未成熟,... 详细信息

无线mesh网络是从移动Adhoc网络中分离出来的新型宽带无线多跳网络架构,能够灵活地提高网络覆盖率和增加网络容量,适合作为宽带无线接入骨干网。IEEE成立的802.11s任务组负责802.11Ess架构的mesh扩展,由于许多关键技术的研究尚未成熟,严重影响了802.11s标准的制定进度。为便于了解802.11s标准,全面地论述802.11s涉及的关键技术,并且从网络性能的角度指出802.11smesh的不足以及面临的挑战。

关键词：无线mesh网络 802.11s 多跳扩展服务集

IEEE 802.11s Wireless Mesh Networks for Last-Mile Internet Access: An Open-source Real-World Indoor Testbed Implementation

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Wireless sensor Network 2010年第10期2卷 725-738页

作者： Riduan M. Abid Taha Benbrahim saad Biaz 不详

Due to their easy-to-deploy and self-healing features, WMNs (Wireless Mesh Networks) are emerging as a new promising technology with a rich set of applications. While the IEEE standardization of this new technology is still in progress, its main traits are already set, e.g., architecture and MAC routing. WMNs are attracting considerable research in academia and industry as well, but the lack of open-source testbeds is restricting such a research to simulation tools. The main problem with simulation tools is that they do not reflect the complexity of RF propagation, especially in indoor environments, of which IEEE 802.11s WMNs are an example. This paper presents an open-source implementation of an indoor IEEE 802.11s WMN testbed. The implementation is transparent, easy-to-deploy, and both the source code and deployment instructions are available online. The implementation can serve as a blueprint for the WMN research community to deploy their own testbeds, negating the shortcomings of using simulation tools. By delving into the testbed implementation subtleties, this paper is shedding further light on the details of the ongoing IEEE 802.11s standard. Major encountered implementation problems (e.g., clients association, Internetworking, and supporting multiple gateways) are identified and addressed. To ascertain the functionality of the testbed, both UDP and TCP traffic are supported and operational. The testbed uses the default IEEE 802.11s HWMP (Hybrid Wireless Mesh Protocol) routing protocol along with the default IEEE 802.11s Airtime routing metric.

关键词： Wireless Mesh Networks IEEE 802.11s Hybrid Wireless Mesh Protocol Airtime Routing Metric

802.11s Mesh网络接入认证研究和改进

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煤炭技术 2011年第11期30卷 161-163页

作者：杨凌凤曹利蒋文娟顾翔南通大学现代教育技术中心江苏南通226019 南通大学计算机科学与技术学院江苏南通226019 南京邮电大学计算机科学与技术学院江苏南通226019

无线Mesh网络是由移动节点自组形成的多跳网络架构,非常适合煤矿地面工作区的无线覆盖,但在Mesh中的新移动节点接入网络时,需要对节点的身份进行认证,目前尚未有可靠的安全认证方案。在对无线Mesh的认证机制802.1x进行分析的基础上提出... 详细信息

无线Mesh网络是由移动节点自组形成的多跳网络架构,非常适合煤矿地面工作区的无线覆盖,但在Mesh中的新移动节点接入网络时,需要对节点的身份进行认证,目前尚未有可靠的安全认证方案。在对无线Mesh的认证机制802.1x进行分析的基础上提出该机制的缺陷,并提供了一种新的基于PANA认证的解决方案。使用安全、可靠的无线网络进行煤矿井下监控和调度,对于改善煤矿的安全生产管理有着重要的现实意义。

关键词：无线Mesh网络 802.11s 802.1x PANA

802.11s标准草案MAC协议仿真与性能分析

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802.11s标准草案MAC协议仿真与性能分析

作者：张国正西南交通大学

学位级别：硕士

近年来，随着通信技术的发展与人们对网络通信需求的不断提高，传统的有线网络已不能满足人们的需求。人们希望不论何时、何地、与何人都能够进行快速、准确的通信。基于802.11的无线局域网技术和基于802.16的固定宽带无线接入技术就... 详细信息

近年来，随着通信技术的发展与人们对网络通信需求的不断提高，传统的有线网络已不能满足人们的需求。人们希望不论何时、何地、与何人都能够进行快速、准确的通信。基于802.11的无线局域网技术和基于802.16的固定宽带无线接入技术就是这一发展过程中两个典型的例子。但这两种技术在展开大规模商用时都遇到了同一个问题，即系统的覆盖能力有限。无线局域网受限于其发射功率，其覆盖范围一般较小，而固定宽带无线接入技术中，基站和用户站之间一般采用视距传输或准视距传输，由于树木、建筑物等障碍物的遮挡，许多用户站无法和基站进行有效的通信。基于802.11s标准的Mesh网络是从802.11a／b／g标准的基础上，结合传统WLAN发展而来的一种新型的无线多跳网络。Mesh网络具有Ad hoc组织结构，尽管各节点的传输范围有限，但可以通过多跳的方式，来增强网络的覆盖能力。本实验室与华为公司合作，直接参与了标准的制定过程。作为研究项目的重要的一部分，我主要负责对协议的跟踪分析与评价工作，而本文就是对已作工作的总结。本文将详细介绍基于802.11s的无线Mesh网及其目前草案所用的MAC协议，讨论现有草案MAC协议的优点和缺点。在此基础上，重点分析一种基于双收发器的多信道MAC协议，并对该协议进行仿真，通过仿真结果比较方案的性能，并对性能上的差异进行定性分析。基于以上的分析与仿真结果，提出对基于媒体的多信道分配方案，对原有多信道机制进行改进，并对其进行仿真比较。最后总结了全文，并提出了未来的工作方向。

关键词： 802.11s MAC协议多信道性能分析

基于链路干扰模型的802.11s信道分配策略

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南京邮电大学学报（自然科学版） 2009年第1期29卷 1-5页

作者：严军荣张顺颐李君王浩云张牧南京邮电大学信息网络技术研究所江苏南京210003 贵阳学院计算机科学系贵州贵阳550002

从无线链路干扰的角度为802.11s定义的无线Mesh网络提出一种信道分配策略。首先在现有无线干扰模型和传播模型的基础上,通过仿真研究无线干扰对无线Mesh网络性能的影响;然后根据仿真结论提出无线链路干扰模型,同时利用无线Mesh网络流量... 详细信息

从无线链路干扰的角度为802.11s定义的无线Mesh网络提出一种信道分配策略。首先在现有无线干扰模型和传播模型的基础上,通过仿真研究无线干扰对无线Mesh网络性能的影响;然后根据仿真结论提出无线链路干扰模型,同时利用无线Mesh网络流量呈现树状拓扑汇聚的特点对网络拓扑进行有序分解,从而划分出多跳链路干扰和单跳并行链路干扰;最后提出的802.11s信道分配策略的基本思想是采用循环交叉分配信道的方法尽量减少或消除无线多跳链路干扰。

关键词：无线Mesh网络 802.11s 信道分配干扰

IEEE 802.11s路径选择协议的性能研究

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IEEE 802.11s路径选择协议的性能研究

作者：陆飞长沙理工大学

学位级别：硕士

目前,无线网格网(Wireless Mesh Network)已经成为日益关注的焦点。自2004年7月IEEE 802.11 TG(s802.11s任务组)正式成立以来,已有三个IEEE 802工作组在制定相应的WMN标准。本文首先研究并分析了传统MANET协议和802.11s默认的路由协议,... 详细信息

目前,无线网格网(Wireless Mesh Network)已经成为日益关注的焦点。自2004年7月IEEE 802.11 TG(s802.11s任务组)正式成立以来,已有三个IEEE 802工作组在制定相应的WMN标准。本文首先研究并分析了传统MANET协议和802.11s默认的路由协议,同时结合路由协议研究了传统的路由尺度,并通过仿真分析了传统路由尺度的性能差异。在研究了WMN结构的基础上,提出了基于链路类型的路径参数计算方案,同时考虑了拥塞控制。本文同时对传统的ETX,ETT,WCETT进行了扩展,尝试使ETX支持多传输速率,并在此基础上推导出支持多速率的WCETT,以替代默认的Airtime链路参数,并应用到路径计算方案中。本文还引入了精确的链路参数测量方案EAR,同时通过仿真实验验证该测量方案的性能。本文最后的仿真结果表明,默认的链路参数由于仅仅提供了网络间的互操作的兼容性,因而性能不佳。修改后的WCETT在保证对多速率支持的前提下,提供了网络间路径选择算法互操作的兼容性,并在性能上优于默认的链路参数Airtime。由于802.11s提供了对传统802网络的支持,在考虑链路特性的前提下,基于链路类型的路径参数计算方案有助于在具有骨干架构的移动网络环境下,找到更稳定的路径。仿真结果也表明相关的改进是有效的。

关键词： 802.11s 期望传输计数期望传输时间累积权期望传输时间

基于802.11s的多网关无线Mesh网设计与实现

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基于802.11s的多网关无线Mesh网设计与实现

作者：吴俊文东南大学

学位级别：硕士

无线Mesh网络(WirelessMeshNetwork,WMN)是针对广泛的行业应用而研究出来的一种新兴无线网络技术。它具有无线多跳传输、自组织构建、高抗毁、高可扩展性、易于部署的优点。在智能交通应用场景下,网络规模大、终端节点移动性强、业务类... 详细信息

无线Mesh网络(WirelessMeshNetwork,WMN)是针对广泛的行业应用而研究出来的一种新兴无线网络技术。它具有无线多跳传输、自组织构建、高抗毁、高可扩展性、易于部署的优点。在智能交通应用场景下,网络规模大、终端节点移动性强、业务类型以汇聚型业务为主,WMN中网关节点易成为网络中的瓶颈节点,实现负载均衡的多网关WMN具有实用价值。论文对WMN技术进行了概述,对比分析了多网关WMN的实现方法和网关负载均衡策略;针对课题研究背景,在IEEE802.11s协议及其默认路由协议HWMP下,提出了一种基于动态分簇的多网关WMN负载均衡方案。1.选择性丢弃BPDU帧和帧标记,解决引入多网关带来的网络环路和广播风暴问题;2.以网关为簇头,网关MAC地址作为簇标识并添加在RANN帧和PREQ帧中,以实现非网关节点的簇选择和簇分割,进而实现网络动态分簇;3.修改PREP帧和PERR帧的处理过程,维护先验树形路由,实现路由表和网关负载的平滑过渡;4.非网关节点综合考虑节点到网关的路径Metric和网关自身负载情况,选择最佳网关,以实现网关负载均衡;5.设计了邻簇单跳直接通信的方法优化跨簇通信问题。最后论文在Linux平台上就所设计的动态分簇的多网关WMN负载均衡方案相关关键技术进行了编程实现,搭建了多种拓扑结构的测试网络对方案中关键技术进行了验证。验证结果表明课题设计的基于动态分簇的多网关WMN负载均衡方案在关键技术上达到了预期效果,课题所研发技术具有可行性和实用性。

关键词：无线Mesh网络多网关负载均衡动态分簇 802.11s

移动IPv6快速切换及在802.11s mesh网络应用的研究

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移动IPv6快速切换及在802.11s mesh网络应用的研究

作者：穆峰北京邮电大学

学位级别：硕士

移动IPv6以其移动性和丰富的地址资源使得移动通信与Internet有了更好的技术融合的趋势，具有非常诱人的应用前景。但是，切换作为影响移动网络性能的一个重要因素必须得到完善的讨论和解决。本文在对IPv6及其移动性做了简要介绍之后详... 详细信息

移动IPv6以其移动性和丰富的地址资源使得移动通信与Internet有了更好的技术融合的趋势，具有非常诱人的应用前景。但是，切换作为影响移动网络性能的一个重要因素必须得到完善的讨论和解决。本文在对IPv6及其移动性做了简要介绍之后详细分析了移动IPv6的快速切换的优缺点，并对其进行了仿真。时延和丢包作为切换的两个主要指标对网络的性能起到了决定性的作用，而本次仿真得出了FMIPv6的切换的时延及丢包都比MIPv6有了很大提高。在此基础上，本文对FMIPv6又进行了改进，对其流程和信令进行了针对性的调整，使之更加适应802.11a的网络。考虑到802.11s即将标准化，故本文在802.11a的基础上简单实现了二层路径选择，模拟了mesh网络情况，并在其上进行了FMIPv6的改进方案的仿真。

关键词：移动IP 快速切换 802.11a 802.11s Mesh

基于802.11s的安全无线Mesh网中的快速切换技术的研究

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基于802.11s的安全无线Mesh网中的快速切换技术的研究

作者：王书孝北京邮电大学

学位级别：硕士

802.11无线Mesh网络既具有WLAN技术的高速宽带接入能力,又具有Ad hoc的无线自组织能力,在近年来被广泛研究。本文以802.11s无线Mesh网络为研究对象,重点研究终端在无线Mesh网内漫游时的快速切换技术。当sTA在无线Mesh网内漫游时,由于MA... 详细信息

802.11无线Mesh网络既具有WLAN技术的高速宽带接入能力,又具有Ad hoc的无线自组织能力,在近年来被广泛研究。本文以802.11s无线Mesh网络为研究对象,重点研究终端在无线Mesh网内漫游时的快速切换技术。当sTA在无线Mesh网内漫游时,由于MAP的覆盖范围有限,sTA会从当前AP的覆盖范围进入其他AP的覆盖范围,这时会发生快速切换,以保证终端上层业务的Qos。但是,当前IEEE802.11标准定义的快速切换过程时延太大,无法满足实时业务对切换时延的要求(一般实时业务需要切换时延小于50ms)。本文对当前切换技术进行深入研究,力求提出新的切换方案,尽可能地降低切换时延和丢包率。本文首先分析IEEE802.11标准定义的快速切换方案,并分别介绍快速切换的扫描阶段和重关联阶段的研究成果。在此基础上,本文主要在以下方面展开工作：(1)IEEE802.11标准提出的想快速切换过程采用全信道扫描和暂停等待机制逐个扫描所有信道,效率低下。本文基于动态信道分组算法和延迟等待机制,提出新的信道扫描方案。仿真结果显示该算法能够有效降低快速切换的时延和丢包率。(2)设计统一的安全域,令MPP取代MAP对sTA的认证,避免了Mesh网内切换时的重认证过程。通过理论和仿真分析结果可知,新的认证方案在保证802.11i的安全性的同时具有较小的切换时延。(3)针对异构无线Mesh网络的垂直切换,本文提出了基于模糊层次分析法的最佳网络选择算法,能够综合考虑终端特性、业务类型和网络性能选择合适的接入网络。

关键词：无线Mesh网络 802.11s 快速切换信道扫描 802.11i