Anykey無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)（Anykey wireless mesh）網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)稱AWM無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)最初起源于20世紀(jì)80年代的美國(guó)軍事研究領(lǐng)域，是一種特殊的在不借助中心管理的情況下（也支持中心管理模式），實(shí)現(xiàn)多個(gè)移動(dòng)終端的臨時(shí)互聯(lián)。無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)（Mesh）網(wǎng)絡(luò)是一種與傳統(tǒng)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)完全不同的網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)的無(wú)線接入技術(shù)中，主要采用點(diǎn)到點(diǎn)或者點(diǎn)到多點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中一般都存在一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，例如移動(dòng)通信系統(tǒng)中的基站、802.11無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)中的接人點(diǎn)(AP)等等。中心節(jié)點(diǎn)與各個(gè)無(wú)線終端通過(guò)單跳無(wú)線鏈路相連，控制各無(wú)線終端對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的訪問(wèn)；同時(shí)，又通過(guò)有線鏈路與有線骨干網(wǎng)相連，提供到骨干網(wǎng)的連接。而在無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中，采用網(wǎng)狀Mesh拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。是一種多點(diǎn)到多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在這種Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過(guò)相鄰其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，以無(wú)線多跳方式相連。Anykey于 1998年開始研究無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)架構(gòu)，結(jié)合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展，在2005年開發(fā)出AWM網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并形成AV8系列產(chǎn)品。AV8物理層采用OFDM多載波調(diào)制技術(shù)，協(xié)議層采用AWM網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，它具有：在高速移動(dòng)(250km／h)環(huán)境下，中等遮擋條件，提供遠(yuǎn)距離基于IP的端到端的寬帶高速數(shù)據(jù)和話音業(yè)務(wù)的能力。
    AV8無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)，是由若干無(wú)線AV8互連而成的多跳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。不同于傳統(tǒng)蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，AWM網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以發(fā)送和接收信號(hào)，實(shí)現(xiàn)多跳無(wú)線接入，能覆蓋更廣的范圍，避免無(wú)線覆蓋的盲區(qū)，具有更大的靈活性和健壯性。同時(shí)，由于AWM網(wǎng)絡(luò)具有自組織的特點(diǎn)，擴(kuò)容方便，只需增加相應(yīng)的AWM節(jié)點(diǎn)，便可為更多用戶提供無(wú)線接入。
    目前,許多國(guó)際大公司正加緊無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)，典型的有Motorola, Nortel, Tropos, Firetide等，并推出了無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的第一代產(chǎn)品。已有的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由器產(chǎn)品主要有Nortel公司的Nortel 5000,Tropos公司的Tropos 5210, Firetide公司的Hot Port 3200。作為第一代的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由器，這些產(chǎn)品的共同特點(diǎn)是主要面向數(shù)據(jù)應(yīng)用，而不支持語(yǔ)音和圖像業(yè)務(wù)的傳送。這在較大程度上限制了Mesh網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的應(yīng)用推廣。為了有效支持語(yǔ)音和圖像業(yè)務(wù)的傳送，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)必須提供帶寬、延時(shí)等服務(wù)質(zhì)量(QoS, Quality of Service)保證。網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議是無(wú)線Mesh網(wǎng)中較為關(guān)鍵的技術(shù)。
    無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的MAC層一般采用IEEE802.11協(xié)議，此協(xié)議在MAC層主要采用分布式協(xié)調(diào)功能(DCF, Distributed Coordination Function)和混合協(xié)同功能(HCF, Hybrid Coordination Function)兩種機(jī)制，此兩種機(jī)制都無(wú)法支持業(yè)務(wù)的QoS要求。針對(duì)以上問(wèn)題，IEEE802.11工作組制訂了802.11 MAC協(xié)議的增強(qiáng)機(jī)制，也稱為802.11e。IEEE802.lle在MAC層采用增強(qiáng)型分布式協(xié)同(EDCF, enhanced distributed coordination function)和HCF兩種機(jī)制。HCF是以EDCF為基礎(chǔ)的。它兼容了802.11中的超幀的概念。超幀分成無(wú)競(jìng)爭(zhēng)階段(CFP, Contention Free Period)和競(jìng)爭(zhēng)階段(CP, Contention Period)兩部分。EDCF只適用于CP階段。由于Ad hoc網(wǎng)絡(luò)無(wú)中心的特點(diǎn)，HCF并不適合Ad hoc網(wǎng)絡(luò)，只能通過(guò)使用EDCF可以達(dá)到MAC層的業(yè)務(wù)區(qū)分的目的。IEEE802.l1e不支持多跳服務(wù)。為了解決上述問(wèn)題，也為了能更好的運(yùn)用于無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)，IEEE提出了IEEE802.11s協(xié)議，IEEE802.11s是目前較為可行的無(wú)線Mesh網(wǎng)中的MAC協(xié)議。
    IEEE802.1ls任務(wù)組，主要研究支持無(wú)線分布式系統(tǒng)(WDS)的協(xié)議，為MESH定義媒體接入控制(MACl層和物理層協(xié)議，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)基站之間通過(guò)自配置多跳的方式組網(wǎng)． WDS是802.11網(wǎng)絡(luò)的一部分，用來(lái)作中繼橋接的功能，可以讓無(wú)線基站之間通過(guò)無(wú)線進(jìn)行橋接(中繼)，可以支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸。
IEEE 802.1ls提出了無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的參考體系結(jié)構(gòu)，Mesh媒體接入?yún)f(xié)調(diào)功能組件(MMACFC)位于物理層之上、Mesh路由組件之下，負(fù)責(zé)有效的競(jìng)爭(zhēng)接入和MESH中多跳節(jié)點(diǎn)問(wèn)數(shù)據(jù)包發(fā)送接收的調(diào)度。當(dāng)安全的Mesh鏈路建立以后，Mesh節(jié)點(diǎn)需要與其他Mesh節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)以解決競(jìng)爭(zhēng)和共享無(wú)線媒體的問(wèn)題，來(lái)保證該節(jié)點(diǎn)本身及其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包通過(guò)多跳的MESH有效轉(zhuǎn)發(fā)。直觀上看，MMACFC等同于802.1l WLAN中的分布式協(xié)調(diào)功能(DCF)或802.11e中增強(qiáng)的分布式信道接入機(jī)制(EDCA)。對(duì)DCF或EDCA加以必要的改進(jìn)，可高效地工作于多跳Mesh網(wǎng)絡(luò)中。MMACFC需要解決的問(wèn)題有：隱藏終端問(wèn)題、暴露終端問(wèn)題、在多跳Mesh路徑上從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的流量控制、在多跳轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的有效調(diào)度、對(duì)多跳多媒體業(yè)務(wù)(視頻或語(yǔ)音)分布式允許接入控制、分布式保證服務(wù)質(zhì)量(QoS)的業(yè)務(wù)管理、本地業(yè)務(wù)和轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)的有效處理、不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的可升級(jí)性、Mesh節(jié)點(diǎn)間信道工作接入的調(diào)度、使用多信道提高M(jìn)esh網(wǎng)絡(luò)的性能等。AWM結(jié)合自身的應(yīng)用特性，采納吸收IEEE802.11s的部分技術(shù)特點(diǎn)，但不完全兼容IEEE802.11s。AWM只支持骨干節(jié)點(diǎn)之間的MESH網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，并不支持各節(jié)點(diǎn)與下連節(jié)點(diǎn)分支網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。
AWM網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建
    AWM支持2種模式，一種是無(wú)中心模式，適合移動(dòng)設(shè)備之間建立數(shù)據(jù)鏈，如單兵之間協(xié)同作戰(zhàn)的數(shù)據(jù)鏈。一種是有中心模式，適合有中心節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，但數(shù)據(jù)并不是只直接單跳達(dá)到中心，數(shù)據(jù)到達(dá)中心支持多條路徑。如偵查兵與中央處理單元，所有數(shù)據(jù)最后都匯總到中央處理單元分析，數(shù)據(jù)到達(dá)中央處理單元可以是多條路徑。
                                                                                             無(wú)中心模式

Router A 想要探測(cè)到C的路徑 

Router C 發(fā)送單播數(shù)據(jù)回復(fù)A

    在反應(yīng)方式中AWM是非常類似AODV(Ad-hoc On-demand Distance Vector)，按英文字面意思是自組網(wǎng) 按需 距離 向量網(wǎng)絡(luò)，AODV各移動(dòng)節(jié)點(diǎn)并不持續(xù)維護(hù)實(shí)時(shí)描述整個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞穆酚杀�，僅在有業(yè)務(wù)到達(dá)時(shí)才查找建立支持該業(yè)務(wù)交換的路由，從而節(jié)省了大量未必有效的路由管理控制開銷。
    AWM在一經(jīng)要求的情況下所有路徑被探測(cè)到，通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)中不斷發(fā)送路徑信息（PREQ）。目的節(jié)點(diǎn)或者在路徑上的路由器會(huì)回復(fù)路徑信息（PREP）。注意：如果目標(biāo)地址屬于一個(gè)客戶終端，該節(jié)點(diǎn)會(huì)為下面的客戶終端提供代理（例如：答復(fù)PREQ以他的名義）。
    這種模式適用于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，或大部分的通信發(fā)生的內(nèi)部mesh節(jié)點(diǎn)。
                               中心節(jié)點(diǎn)模式

根節(jié)點(diǎn)通過(guò)不斷發(fā)送節(jié)點(diǎn)信息

內(nèi)部節(jié)點(diǎn)回應(yīng)注冊(cè)信息

    在主動(dòng)方式一些路由器配置為入口。一般一個(gè)入口代表路由有接口連接到其它的網(wǎng)絡(luò)。
在網(wǎng)絡(luò)中入口通過(guò)發(fā)送根消息會(huì)宣布他是出入點(diǎn)。內(nèi)部節(jié)點(diǎn)會(huì)回應(yīng)一個(gè)路徑注冊(cè)信息，這樣的結(jié)果是入口節(jié)點(diǎn)作為路徑樹的根節(jié)點(diǎn)。
    路徑為入口將充當(dāng)一種默認(rèn)路由，如果一個(gè)內(nèi)部路由沒(méi)有找到指定的目的路徑，將會(huì)把所有數(shù)據(jù)發(fā)送到最近的入口節(jié)點(diǎn)，如果可能，入口將作為代理路由尋找路徑。這個(gè)可以引導(dǎo)向最佳的路徑，除非數(shù)據(jù)被指定到入口節(jié)點(diǎn)本身，或者一些已有的外部網(wǎng)絡(luò)接口入口節(jié)點(diǎn)。
    中心方式更適合當(dāng)多數(shù)傳輸在兩個(gè)內(nèi)部Mesh網(wǎng)絡(luò)之間和存在多個(gè)入口節(jié)點(diǎn)。
                                                                                           拓?fù)渥儎?dòng)探測(cè)

數(shù)據(jù)流路徑 

當(dāng)連接消失，錯(cuò)誤的上行數(shù)據(jù)

    使用路徑錯(cuò)誤信息通告一個(gè)連接消失，這個(gè)信息會(huì)發(fā)送到所有的上行數(shù)據(jù)流節(jié)點(diǎn)返回到數(shù)據(jù)源，源節(jié)點(diǎn)接收到錯(cuò)誤信心后會(huì)重啟路徑探測(cè)。
AWM的技術(shù)優(yōu)勢(shì)
與傳統(tǒng)的電臺(tái)相比，AWM具有幾個(gè)無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)：
    1.快速部署和易于安裝。安裝AWM節(jié)點(diǎn)非常簡(jiǎn)單，將預(yù)先固化好參數(shù)的設(shè)備加電就可以。參數(shù)固化在使用前根據(jù)組別進(jìn)行設(shè)置，包括網(wǎng)絡(luò)ID，加密，在實(shí)際使用中不需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，上電即可運(yùn)行。
    2.健壯性。實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)健壯性通常的方法是使用多條路徑傳輸數(shù)據(jù)。如果某個(gè)路由器發(fā)生故障，信息由其他路由通過(guò)備用路徑傳送�；ヂ�(lián)網(wǎng)E-mail就是這樣一個(gè)例子，郵件信息被分成若干數(shù)據(jù)包，然后經(jīng)多個(gè)路由器通過(guò)Internet發(fā)送，最后再組裝成到達(dá)用戶收件箱里的信息。AWM比常規(guī)單跳電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)更加健壯，因?yàn)樗灰蕾囉谀骋粋�(gè)單一節(jié)點(diǎn)的性能。在單跳電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)中，如果某一個(gè)承擔(dān)中繼的電臺(tái)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)也就隨之癱瘓。而在AWM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一條或幾條傳送數(shù)據(jù)的路徑。如果傳輸路由中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)受到干擾或者出現(xiàn)故障，該節(jié)點(diǎn)會(huì)沿著數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)來(lái)的路徑，返回一個(gè)錯(cuò)誤報(bào)告信息給信息發(fā)送的節(jié)點(diǎn)，信息發(fā)送節(jié)點(diǎn)收到錯(cuò)誤信息報(bào)告后，自動(dòng)選擇備用路徑繼續(xù)進(jìn)行傳輸，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行不會(huì)受到影響。
    3.結(jié)構(gòu)靈活。在單跳網(wǎng)絡(luò)中，如果幾個(gè)設(shè)備要同時(shí)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，就可能產(chǎn)生通信擁塞并導(dǎo)致系統(tǒng)的運(yùn)行速度降低。而在多跳網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備可以通過(guò)不同的節(jié)點(diǎn)同時(shí)連接到網(wǎng)絡(luò)，因此不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能的降低。AWM網(wǎng)絡(luò)還提供了更大的冗余機(jī)制和通信負(fù)載平衡功能。在AWM網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)設(shè)備都有多個(gè)傳輸路徑可用，網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的通信負(fù)載情況動(dòng)態(tài)地分配通信路由，從而有效地避免了節(jié)點(diǎn)的通信擁塞。而目前單跳網(wǎng)絡(luò)或者廣播型網(wǎng)絡(luò)并不能動(dòng)態(tài)地處理通信干擾和接入點(diǎn)的超載問(wèn)題。
AWM與其他通信網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別。
1 與蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的區(qū)別
    在AWM中，鏈路為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，如果其中的某一條鏈路出現(xiàn)了故障，節(jié)點(diǎn)便可以自動(dòng)轉(zhuǎn)向其他可接入的鏈路，，但是在采用星型結(jié)構(gòu)的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中，一旦中心基站BTS出現(xiàn)故障，將造成大范圍的服務(wù)中斷。在蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中，終端的通信是依賴于基站系統(tǒng)完成的，即使2個(gè)終端的位置非常臨近，也必須依賴于基站，AWM網(wǎng)絡(luò)可以不依賴于中心直接通信。
2與Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)的區(qū)別
    AWM與Ad  hoc網(wǎng)絡(luò)均是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)都兼有獨(dú)立路由和主機(jī)功能，不存在類似于基站的網(wǎng)絡(luò)中心控制點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)地位平等，采用分布式控制方式。AWM把Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到移動(dòng)節(jié)點(diǎn)同時(shí)又使移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可通過(guò)IAP連接到其他網(wǎng)絡(luò)，AWM節(jié)點(diǎn)具有路由、中繼、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)功能。因此可以把AWM看成是Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的另一種版本。但AWM與移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)模式不同，對(duì)于前者，節(jié)點(diǎn)的主要業(yè)務(wù)是來(lái)往于因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的業(yè)務(wù)，而對(duì)于后者，節(jié)點(diǎn)的主要業(yè)務(wù)是任意一對(duì)節(jié)點(diǎn)之間的業(yè)務(wù)流。
3與WLAN的區(qū)別
   從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上講，WLAN是典型的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，而且采取單跳方式，因而數(shù)據(jù)不可轉(zhuǎn)發(fā)。新的技術(shù)也可以設(shè)置中繼點(diǎn)進(jìn)行中繼轉(zhuǎn)發(fā)，但需要人工干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)固定，中繼節(jié)點(diǎn)功能單一，不能自動(dòng)路由中繼。而AWM則具有自動(dòng)路由中繼功能。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活多變、不需要人工干預(yù)。WLAN可在較小的范圍內(nèi)提供高速數(shù)據(jù)服務(wù)(802.1lb可達(dá)ll Mbit／s，802.1la可達(dá)54 Mbit／s)，但由于典型情況下WLAN接入點(diǎn)的覆蓋范圍僅限于幾百米，而采用AWM技術(shù)的AV8，則可以通過(guò)AWM節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷轉(zhuǎn)發(fā)，直至把它們送至目的節(jié)點(diǎn)，從而把接入點(diǎn)的覆蓋服務(wù)延伸到幾十公里遠(yuǎn)。AWM的顯著特點(diǎn)就是可以在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)高速通信。
   綜上所述，AWM網(wǎng)狀網(wǎng)是一種新型的、高速的、具有自愈能力，可快速組網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)靈活的適合遠(yuǎn)距離傳輸?shù)臒o(wú)線網(wǎng)絡(luò)。代表著最新的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向。

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