【正文】 WMN可看作“因特網(wǎng)的無線版”，該技術(shù)將是未來無線通信領(lǐng)域重大技術(shù)革新。該專利的主要思想是采用一個Hash函數(shù)將IP地址變換為一個6字節(jié)的MAC地址，并附加在路由廣播中主動傳輸給其他節(jié)點。在短距離Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建上，最近一些學(xué)者正在研究藍牙散射網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)。無線網(wǎng)絡(luò)以其易接入、易部署和高寬帶的優(yōu)勢，可以突破有線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點限制，大大地增加了校園網(wǎng)絡(luò)信息點，為師生提供多樣的信息獲取途徑，提升學(xué)校的信息化水平，為教育信息化平臺提供了新的平臺。然而經(jīng)過行業(yè)多年技術(shù)的改進和提升，學(xué)校目前穩(wěn)定的有線網(wǎng)絡(luò)也逐漸顯示其擴展性等方面的不足，例如維護復(fù)雜，很多教學(xué)樓、圖書館網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)量有限，寢室內(nèi)區(qū)域?qū)W生宿舍一般只留有2個的固定有線端口，不能滿足日益增長上網(wǎng)的需求從而出現(xiàn)了一個寢室要買12個集線器的情況；有些建筑物具有一定的歷史意義，不適合鉆孔布線；西科大主校區(qū)分東西新老校區(qū)，若鋪設(shè)線路成本費用較大等。隨著國力提升，在綜合大學(xué)的教學(xué)科研水平不斷提高，學(xué)術(shù)交流活動、學(xué)生社團活動的日益增多的背景下，在體育場、綜合教學(xué)樓、學(xué)生教師公寓、圖書館、自習(xí)室、行政樓、公共綠地甚至食堂等公共開放性場所提供網(wǎng)絡(luò)接入環(huán)境的需求也越來越強烈，而隨著移動終端設(shè)備諸如智能手機、平板電腦、筆記本電腦逐漸普及，傳統(tǒng)的布線建設(shè)受環(huán)境影響，周期長、費用高、施工難度大等諸多問題在的在特定的場所也顯得更加突出。在方案的基礎(chǔ)上做出了簡易的測試。基于MESH技術(shù)的校園無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方案摘要：近年來無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅猛，但現(xiàn)有技術(shù)帶寬容量低、WLAN接入點(AP)的覆蓋范圍有限等缺點阻礙了人們對無線網(wǎng)絡(luò)的需求擴展。關(guān)鍵字：IEEE； 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)；校園網(wǎng)；安全管理The Design Plan for College Network Based on The Technology of Wireless Mesh Net workAbstract: In recent years, the technology of wireless network developed rapidly,but traditional technology of wireless network has its disadvantages,such as the coverage of access point is limited,which increase the cost for the construction of wireless network and limited the development of the mesh networks (WMNs) are considered a promising solution to last mile broadband access thanks to its low upfront cost, easy network maintenance, robustness, and reliable service coverage.The thesis drew up an action plan to design a college network which bined with the technology of wireless mesh network and some optimizing measures for the backbone area of the network after contrasted the traditional technology of wireless network and technology of wireless mesh network ,and drew up some measures for the safety management and last,some simple tests were done basd on the paln.Keywords: IEEE，Wireless Mesh Network ，College network，Safety Management目 錄第1章 緒論 5 課題研究背景 5 課題研究目的和意義 5 無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展及現(xiàn)狀 6 無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用及研究 6 無線網(wǎng)絡(luò)專利技術(shù) 7 無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)集成 7 本論文研究內(nèi)容 7第2章 無線MESH網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 8 傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 8 8 其他標準 9 無線MESH網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 10 11 11 無線MESH網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 13 無線MESH網(wǎng)絡(luò)拓展性 15 無線MESH網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù) 15 MESH網(wǎng)絡(luò)與其它無線網(wǎng)絡(luò)區(qū)別 17第3章 校園無線網(wǎng)絡(luò)需求分析 19 校園無線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用需求分析 19 校園無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計思路 21第4章 校園無線MESH網(wǎng)絡(luò)部署及管理 24 24 現(xiàn)有校園網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 24 校園無線MESH網(wǎng)絡(luò) 25 26 校園無線MESH網(wǎng)絡(luò)管理 32 32 校園無線MESH網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理 33 34 35第5章 模擬實驗 37 實驗內(nèi)容 37 實驗工具 37 實驗過程 37 實驗總結(jié) 44總結(jié)與展望 45致謝 46參考文獻 47第1章 緒論當(dāng)今社會信息技術(shù)尤其是網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展迅猛，相比于傳統(tǒng)的有線互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境，基于無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的應(yīng)用給予了教師和學(xué)生一種新的工作和學(xué)習(xí)方式。改進校園網(wǎng)現(xiàn)有的管理模式已經(jīng)迫在眉睫，必須提供一個新的環(huán)境來滿足用戶的需求。傳統(tǒng)校園網(wǎng)還存在著諸多“網(wǎng)絡(luò)盲點”，比如在圖書館自習(xí)室、演播廳、體育場等許多不宜網(wǎng)絡(luò)布線的場館設(shè)施如何聯(lián)網(wǎng)以及如何突破網(wǎng)絡(luò)節(jié)點限制等。2004年1月， Working Group正式專門成立了MESH研究組（Mesh Study Group），同年3月又成立了MESH任務(wù)組（Mesh Task Group），由此WMN技術(shù)邁上了廣泛標準化道路。[7]　　與WMN相關(guān)的專利技術(shù)目前主要掌握在一些美國公司及研究機構(gòu)手中，例如Mesh Networks公司2002年6月獲得專利“為端到端和端到基礎(chǔ)設(shè)施的通信網(wǎng)絡(luò)提供無線業(yè)務(wù)消息存儲轉(zhuǎn)發(fā)的系統(tǒng)和方法”。此外，摩托羅拉公司在2003年10月獲得專利“在Ad Hoc網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中提高服務(wù)效率的方法和設(shè)備”，其中涉及在WMN中增強業(yè)務(wù)有效性的通信系統(tǒng)與設(shè)備。本文依據(jù)當(dāng)今無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀以及西南科技大學(xué)的實際情況，在重點研究無線MESH技術(shù)的前提下，提出一種綜合現(xiàn)有無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線MESH網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和有線骨干網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的校園無線MESH網(wǎng)絡(luò)，提出規(guī)劃方案以及管理方案。WMN被寫入了IEEE相關(guān)的諸多標準中。80211b規(guī)定的是動態(tài)速率，允許數(shù)據(jù)速率根據(jù)噪音狀況進行自動調(diào)整。高端的5．8GHz頻段，由于輸出功率高，適于建筑物之間或室外環(huán)境的無線應(yīng)用；低端的5．2GHz和中部的5．3GHz頻段特別適合于建筑物內(nèi)的產(chǎn)品，對于5．2GHz的設(shè)備必須使用集成天線。802．1lg技術(shù)現(xiàn)在還沒有芯片廠家提供，提供成熟的大規(guī)?？缮逃卯a(chǎn)品還需一段時間，但有可能會對雙頻無線局域網(wǎng)設(shè)備產(chǎn)生影響。AP就負責(zé)有線到無線的網(wǎng)橋功能。4)移動站(station):也即最終的用戶。它提供了對流媒體的支持。2FSK方式下，最大數(shù)據(jù)的傳輸速率為1Mbps；4FSK方式下，速率可達2Mbps。不過由于HomeRF技術(shù)標準沒有公開，僅獲得了數(shù)十家公司的支持，并且在抗干擾能力等方面與其它技術(shù)標準相比也存在不少欠缺，從而導(dǎo)致了HomeRF標準應(yīng)用和發(fā)展前景有限，又加上市場營銷策略失當(dāng)、后續(xù)研發(fā)與技術(shù)升級進展遲緩，HomeRF技術(shù)在2000年以后便走上了下坡路，2001年HomeRF的普及率降至30%，HomeRF的失敗已成定局。所制訂的主要標準有針對室內(nèi)無線主干系統(tǒng)的HiperLink和用于無線局域網(wǎng)接入的HiperLAN1和HiperLAN2。隨著無線Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，IEEE 802 的相關(guān)標準組正在致力于推動WMN技術(shù)的發(fā)展，制訂相關(guān)的技術(shù)標準。目前，、。 ，主要研究為WMN定義媒體接入控制(MAC)層和物理層協(xié)議的無線分布式系統(tǒng)（WDS）的協(xié)議，以實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)在多個AP之間通過自配置多跳的方式組網(wǎng)，提高無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。當(dāng)安全的Mesh鏈路建立以后，Mesh節(jié)點需要與其他Mesh節(jié)點協(xié)調(diào)以解決競爭和共享無線媒體的問題，來保證該節(jié)點本身及其他節(jié)點的數(shù)據(jù)包通過多跳的WMN有效轉(zhuǎn)發(fā)。使之具有Mesh路由器的功能，業(yè)務(wù)流轉(zhuǎn)發(fā)給鄰近的AP進行的多跳傳輸?？蛻舳薓esh結(jié)構(gòu)中，所有設(shè)備工作在WLAN 的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)模式下，WMN通過自動配置實現(xiàn)節(jié)點間的互聯(lián)，擺脫了以往對AP的依賴。網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都與周圍鄰居節(jié)點形成多條鏈路，并且可以選擇其中的一條鏈路，用來傳輸來自本節(jié)點或其他節(jié)點的信息。對基于無線Mesh結(jié)構(gòu)的WMAN來說，用戶站(SS)間可直接或間接通信，不必通過基站(BS)中轉(zhuǎn)。減少內(nèi)部干擾可以增加頻率的再使用，提供頻譜利用率；減少外部干擾，可以減少保護頻帶。為了支持用戶的可移動性。如果這一小組的提案得以采納，將推動WiMAX獲得更大的發(fā)展。802. 20 填補了當(dāng)前802. 16 的低移動性高數(shù)據(jù)速率與蜂窩網(wǎng)高移動性低數(shù)據(jù)速率之間的性能空間。他擁有動態(tài)自組織的和自配置的特點，網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點自動建立和維護它們之間的Mesh連接。為了進一步提高Mesh網(wǎng)絡(luò)的靈活性，Mesh路由器通常多個使用相同無線訪問技術(shù)或者不同無線訪問技術(shù)的無線接口并以較低的傳輸能量實現(xiàn)相同覆蓋范圍的多跳通信。除了最常用的IEEE相關(guān)技術(shù)標準外，無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)骨干可以使用各種不同的無線電技術(shù)。對于那些與Mesh路由器使用相同無線電技術(shù)的傳統(tǒng)客戶端，它們可以直接與Mesh路由器通信。2) 客戶端無線Mesh網(wǎng)絡(luò)Client Meshing提供了客戶端設(shè)備之間的對等網(wǎng)絡(luò)。客戶端無線Mesh網(wǎng)絡(luò)通常使用一種無線電技術(shù)的設(shè)備。而基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)提供了與其他網(wǎng)絡(luò)，諸如Internet, WiFi, WiMAX、蜂窩網(wǎng)、傳感器網(wǎng)絡(luò)等的互聯(lián)。所以，它必須呈現(xiàn)出似乎所有的MPs和MAPS直接和鏈路層相連，必須使Mesh和其他網(wǎng)絡(luò)相連時既使用2層的橋接又要使用3層的Internet網(wǎng)絡(luò)連接方式。圖b顯示了兩個無線 。無線MESH網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心是移動跳接式路由技術(shù)，是其能實現(xiàn)移動寬帶的根本。如果一條路徑由于硬件故障或干擾而停止工作，網(wǎng)狀網(wǎng)會自動改變信息包的路由，使它們穿過一條替代路徑。路由協(xié)議設(shè)計的目標是滿足應(yīng)用的需求，同時盡量減少系統(tǒng)的復(fù)雜度，降低開銷，更有利地利用資源。在AWR中，每個節(jié)點都持續(xù)跟蹤其與周邊節(jié)點的連接狀況，并敏感地發(fā)現(xiàn)斷掉的連接。在任何時刻，所有的路由都保證是不會發(fā)生環(huán)路的。2) 動態(tài)性，自適應(yīng)性，自動組網(wǎng)，自我恢復(fù)，對拓撲結(jié)構(gòu)和鏈接質(zhì)量的變化靈活自適應(yīng)，通過考慮鏈路質(zhì)量，最大化用戶的吞吐量，保證高移動性和大幅度提升服務(wù)能力。：1)可靠性提高在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)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)點便可以自動轉(zhuǎn)向其他可接入的鏈路，因而對網(wǎng)絡(luò)的可靠性有了很大程度的提高。3)降低成本在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，大大節(jié)省了骨干網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本，而且AP等基礎(chǔ)設(shè)備比起蜂窩移動通信系統(tǒng)中的基站等設(shè)備便宜得多。WLAN可在較小的范圍內(nèi)提供高速數(shù)據(jù)服務(wù)，、 a可達54 Mbit/s，通常情況下WLAN接入點的覆蓋范圍僅限于幾百米，因此如果想在大范圍內(nèi)應(yīng)用WLAN的這種高速率的服務(wù)模式，建設(shè)成本將非常高。無線局域網(wǎng)技術(shù)的日趨成熟可以為此提供更加高效靈活的解決方案，通過無線網(wǎng)絡(luò)，可以在校園的任何地方方便地訪問校園內(nèi)外網(wǎng)，可以較少的投資獲得空前的應(yīng)用靈活性。例如：由于擴招的影響，現(xiàn)有教室、實驗室等方面的資源就存在相對不夠用的情況，但擴建不僅需要時間、資金，也會影響到校園內(nèi)部的秩序，而且不可能無限制地擴建。2)移動圖書館通過無線網(wǎng)絡(luò)為平臺，一個連續(xù)工作，可隨時隨地更新和被查閱，并且符合使用者個人習(xí)慣的圖書館就完全成為可能了。通過無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，傳統(tǒng)的教學(xué)方式可進一步得到突破性的改善。借助這樣的網(wǎng)絡(luò)，科研可同時在室內(nèi)外，在移動狀態(tài)下進行。當(dāng)今無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展已遠遠超出了單純追求基本連通的歷史階段，為迎合校園無線網(wǎng)絡(luò)包括移動教學(xué)科研以及移動圖書館在內(nèi)的諸多需求，在整體網(wǎng)絡(luò)連通基礎(chǔ)上需要更高要求的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)內(nèi)容，主要包括高可靠性（Reliability）、安全性（Security）、可擴展性（Scalability）等。從另一角度看，當(dāng)某種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的響應(yīng)時間變得不確定時，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也不可靠了。在關(guān)鍵控制設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上也要有冗余保證以確保不會因設(shè)備故障而影響整個網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的實效。采用先進成熟的網(wǎng)絡(luò)概念、技術(shù)、方法與設(shè)備，反映當(dāng)今先進水平，又給未來的發(fā)展留有余地；充分采用目前國際、國內(nèi)流行和成熟的技術(shù)，保證網(wǎng)絡(luò)能適應(yīng)技術(shù)的快速發(fā)展。主要方法可以包括如用戶認證以及設(shè)定管理級別等。一方面由于網(wǎng)絡(luò)中斷而使業(yè)務(wù)被迫中止造成的損失會越來越大；另一方面由于越來越多的用戶連入網(wǎng)絡(luò)，對網(wǎng)絡(luò)管理的要求提高了，以確保網(wǎng)絡(luò)達到最高的效率。一個設(shè)計良好的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)能方便地對校園無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)模及相關(guān)技術(shù)進行擴充。整個系統(tǒng)的性能將能隨著模塊數(shù)量的增加而得到相應(yīng)的增加，因此也就更能適應(yīng)不同規(guī)模網(wǎng)絡(luò)對設(shè)備的要求。隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用也日新月異，這些新應(yīng)用不僅意味著流量的增加，而且流量的特征發(fā)生了變化，尤其是許多新型多媒體應(yīng)用。第4章 校園無線MESH網(wǎng)絡(luò)部署及管理 校園無線無線網(wǎng)絡(luò)是一個規(guī)模偏大