无线网格网技术及发展

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ＥＳＴｃＨ，ＮＡ　ＢＲＯＡＤＣＡＳＴ，ＮＧ　西部广播电视　之间具有多条连接路径。　３　ＷＭＮ关键技术　目前，可以作为网格网的物理层关键技术有　ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ａ／ｇ、ＺｉｇＢｅｅ和ＵＷＢ技术，网格网和　ＵＷＢ这两种技术有最终融合的趋势。　８０２．１ｉｂ工作于２．４ＧＨｚ的公共频段，物理层支　持５．５Ｍｂｉｔ／ｓ和１１Ｍｂｉｔ／ｓ两个新速率。８０２．１ｉｂ的　传输速率可因环境干扰或传输距离而变化，在　１　１Ｍｂｉｔ／ｓ、５．５Ｍｂｉｔ／ｓ、２Ｍｂｉｔ／Ｓ、１Ｍｂｉｔ／ｓ之问　输速率高，其传输速率可达５００Ｍｂｉｔ／ｓ；系统总容　量大，ＵＷＢ以非常宽的频率带宽来换取调整的数据　传输。　（４）穿透能力极强，易于将定位与通信合　（５）安全性能极佳，对一般通信系统，　ＵＷＢ信号相当于白噪声信号。除此之外，ＵＷＢ作为　网格网系统还有多径分辨能力高，抗信道衰落能力　强等优点。基于ＵＷＢ的网格网技术缺点为，由于　ＵＷＢ技术功率限制，单跳传输距离短，只有１０多米　的距离。此外，由于ＵＷＢ系统占用的带宽很大，可　一。　切换。８０２．１ｌａ工作于５ＧＨｚ频带，物理层速率可达　５４Ｍｂｉｔ／ｓ，８０２．１　１ａ采用正交频分复用（ＯＦＤＭ）的　独特扩频技术，支持语音、数据、图像业务；一个　扇区可接入多个用户，每个用户可带多个用户终　端。８０２．１１ｇ也工作于２．４ＧＨｚ频带，无线网络传输　速率可达５４Ｍｂｉｔ／Ｓ，比现在通用的８０２．１１ｂ要快出　５倍，并且与８０２．１　１ｂ完全兼容。　使用基于ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ的网格网技术的优　势在于传输速率较高，传输距离远，其产品能够与　现有的无线网（ＷＬＡＮ）产品兼容。其缺点在于产品　功耗较大，价格较高，相邻频道存在相互干扰，整　个网络的容量有限。　ＺｉｇＢｅｅ是一组基于ＩＥＥＥ８０２．１５．４无线标准研　制开发的，有关组网、安全和应用软件方面的技术　标准。它是一种新兴的近距离、低复杂度、低功　耗、低数据速率（ＺｉｇＢｅｅ的峰值数率为　２５０ｋｂｉｔ／ｓ）、低成本的无线传输技术，它是一种　介于无线标记和蓝牙之问的技术提案。　基于ＺｉｇＢｅｅ的ＷＭＮ的优势在于：一是低功耗、　电池寿命长，这一点对ｚｉｇＢｅｅ作为网格网技术特　别是用在工业控制领域至关重要。如：ＺｉｇＢｅｅ的　待机功耗比蓝牙还要低１～２个数量级。二是组网成　本低，容易被市场接受。因为ｚｉｇＢｅｅ数据传输速　率低，协议简单，所以大大降低了成本；应用于主　机端的芯片成本和其它终端产品的成本比蓝牙更具　价格竞争力。三是网络容量大，工作频段灵活。基　于ＺｉｇＢｅｅ的网格网的缺点在于它只适合数据传输　较低的如控制等方面的应用，而不适合传输大量视　频数据。　超宽带技术ＵＷＢ是一种无载波通信技术，它是　利用ｒｌｓ级的非正弦波窄脉冲传输数据，又称脉冲无　线技术。它占有的频谱范围很宽，其中心频率＞　５００ＭＨｚ，相对带宽＞２５％。　基于ＵＷＢ的网格网技术的优势在于：　（１）　ＵＷＢ技术的特点决定了整个网络的功耗可以很低。　ＵＷＢ技术使用间歇的脉冲来发送数据，脉冲持续时　间很短，因此耗电量极低。　（２）基于ＵＷＢ技术的　网格网成本很低。ＵＷＢ只需采用费用非常低廉的宽　带发射器和接收机，不需要中频处理，因此，　ＵＷＢ收发系统结构实现比较简单。　（３）网络数据传　２０ｏ７年第０９期Ｊ　０６　能会对其他无线通信系统造成干扰。　４　ＷＭＮ的优势　总的说来，ＷＭＮ与传统无线网络相比主要有如　下优势：　１）可靠性和传输速率大大增强　ＷＭＮ采用的网格拓扑结构避免了单条链路故障　导致的大范围服务中断问题，以及存在的很多弊　端，如业务汇聚瓶颈、中心网络拥塞及干扰等，从　而带来额外可靠性保证成本投资。在采用ＷＭＮ技术　的网络中，可融合其他网络或技术，速率可以达到　５４　Ｍｂｉｔ／ｓ，甚至更高。而目前正在发展的３Ｇ技　术，其传输速率在高速移动环境中仅支持１４４　ｋｂｉｔ／ｓ，慢速移动环境中支持３８４　ｋｂｉｔ／ｓ，在静　止状态下才达到２　Ｍｂｉｔ／ｓ。　２）网络的覆盖范围增大口　由于ＷＲ与ＩＡＰ的引入，终端用户可以在任　何地点接入网络或与其他的节点联系，与传统的网　络相比接入点的范围大大的增强，而且频谱的利用　率提高，系统的容量增大。　３）组网灵活、维护方便　由于ＷＭＮ网络本身的组网特点，只要在需　要的地方加上ｗＲ等少量的无线设备，即可与已有的　设施组成无线的宽带接入网。ＷＭＮ网络的路由选择　特性使链路中断或局部扩容和升级不影响整个网络　运行，因此提高了网络的柔韧性和可行性，和传统　网络相比功能更强大、更完善。　４）发展空间极大　ＷＭＮ最显著的特点就是可以在大范围内实现高　速通信。它融合了ＷＬＡＮ和Ａｄ　Ｈｏｃ网络，不论在业　务需求上、商务应用上还是技术支撑上都充分发挥　了两者的优势，因而具有极其广阔的发展前景。　５　ＷＭＮ的应用　下面是无线局域网和广域网之间通过ＷＭＮ实现　无缝网络覆盖的一个应用实例，见图２。　该实例最大应用意义在于：可以利用ｍｅｓｈ技术　覆盖不同网络之问的服务盲区，从而非常方便地实　现移动终端在异构网之间的无缝漫游。　ＷＭＮ有着非常广的应用环境，如军事基地无线　数据网，校园高速无线接入覆盖，家庭娱乐和无线　传感器网络扩展，特殊行业无线企业网，电信业扩　维普资讯 http://www.cqvip.com

涌避雷器安装在网络同馈管的连接处，如图２。　天　阻抗匹配　网络　防浪涌　一　发　射　机　线　避雷器　这样既避免馈管遭到雷电击穿，又保护了发　射机。在安装前我们考虑到避雷器接入网络输入　端后是否存在插入损耗，因此，我们带了１只　ｌｋｗ防浪涌避雷器，用总台的网络分析仪进行驻波　比、阻抗圆图两项测试分析，测试方法如图３：　图４　阻抗分析圆图　Ａｇｉｌｅｎｔ４３９５Ａ　防浪涌避雷器　网络分析仪　５０Ｑ标准电阻　装前和安装后的测试结果完全一致。这更证明避　雷器不存在插入损耗问题。发射机工作参数与安　装前无变化。　经过２Ｏ０６年整个雷雨季节的使用，我台发射　图３避雷器测试连接图　从分析圆图中（如图４）我们可以看出从　５３　１～１．６０２ＭＨｚ频段中驻波比及阻抗无变化，说　明无插损。另外我们在安装前和安装后对每个频　率网络的网络输入端用电桥对网络进行测试，安　（上接Ｏ６页）　机均未因强雷电袭击遭受损坏，事实证明防浪涌　避雷器安装后确实有效，在安全播出方面提供了　有效的保障。　（收稿日期２Ｏ０７—０６—２１）　作者简介：董连利（１９７６一），男，本科学历，助　理工程师　大无线增值业务覆盖，交通行业的高速无线宽带接　入网络，为公共服务和安全行业及执法机构等提供　客户即时信息、数据库访问及移动办公业务。总　之，ＷＭＮ市场目前还处于萌芽期，有非常大的市场　潜力，随着ＷＭＮ技术研究的不断深入，应用范围会　越来越广。　６小结　本文介绍了一种宽带接入网络ＷＭＮ。作为一种　网技术具有极大的优越性。　（收稿日期：２００７—０５—２９）　参考文献：　『１１于川．无线局域网技术及其在移动通信中的应　用［Ｊ］．电信技术，２００２，（９）：３７￣３９．　【２】韩旭东，张春业，曹建海．ＩＥＥＥ８０２．１ｌｇ研究综　述［Ｊ］．世界电信，２００４，（１）：４７￣５０．　『３１方旭明．移动Ａｄ　ｈｏｃ网络研究与发展现状　一　；奄｝獬　雠　懈　一　［Ｊ］．数据通信，２００３，（４）：１５￣２３．　［４］ＭｅｓｈＮｅｔｗｏｒｋｓ　Ｃｏ．Ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　●　图２　ＷＭＮ应用实例　ｆｏｒ　Ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ＴｅｌｅｍａｔｉＣＳ　Ｓｔｏｒｅ　ａｎｄ　Ｆｏｒｗａｒｄ　ＭｅＳｓａｇｉｎｇ　ｆｏｒ　Ｐｅｅｒ——ｔｏ——Ｐｅｅｒ　ａｎｄ　Ｐ　ｅ　ｅ　ｒ—ｔ　ｏ—Ｐ　ｅ　ｅ　ｒ—ｔ　ｏ—Ｉ　ｎ　ｆ　ｒ　ａ　ｓ　ｔ　ｒ　ｕ　ｃ　ｔ　ｕ　ｒ　ｅ　ａ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ［Ｐ］．ＵＳ：ＵＳ６５８０９８１Ｂ１，　Ｊｕｎｅ　２００２．　［５］ＭｅｓｈＮｅｔｗｏｒｋＳ　Ｃｏ．　Ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　Ａｕｔｏ—ｃｏｎｆｉ　ｇｕｒａｔ　ｉ　ｏｎ　ａｎｄ　Ｄｉ　ｓｃｏｖｅｒｙ　ｏｆ　ＩＰ　新型的网络，由于其组网的快速灵活性、节点的分　布性等优点，ＷＭＮ可以提供高速的接入速率，更是　优于其他的接入方式。与传统的固定基础设施无线　ｔＯ　ＭＡＣ　Ａｄｄｒｅｓｓ　Ｍａｐｐｉｎｇ　ａｎｄ　Ｇａｔｅｗａｙ　Ｐｒｅｓｅｎｃｅ　ｉｎ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｐｅｅｒ—ｔｏ—Ｐｅｅｒ　ａｄ—ｈｏｃ　Ｒｏｕｔｉｎｇ　Ｎｅｔｗｏｒｋｓ　Ｌ　Ｐ］．ＵＳ：ＵＳ６７２８２３２Ｂ２，Ａｐｒｉ　ｌ　２００４．　作者简介：葛剑，男，在读研究生。　网络相比，网格网技术为网络用户提供了更大的覆　盖范围、更高的吞吐率和更好的故障恢复性，网格　２００７年第ｏ９期ｆ　２９