下一代无线因特网技术：无线Mesh网络

基于无线Mesh网络这一热点技术日益成熟的背景，系统全面地向读者介绍了无线Mesh网络发展的来龙去脉、主要技术和应用，是一本关于无线与移动网络最新理论与技术的专业书籍。内容首先涉及无线Mesh网络的相关技术与发展背景、相关网络结构、MAC协议与资源管理、路由协议、Qos保证机制、安全架构及方案，此外，还介绍了目前在无线网络，特别是在无线Mesh网络中一个新的研究领域——网络跨层设计与优化。最后，全面介绍了无线Mesh网络的当前应用实例和潜在应用领域。 无线Mesh网络是近年来无线通信领域的一个重要发展方向，其构架基于无线网络节点间的多跳自组织和自配置的通信方式，以实现高效、可靠、灵活的无线宽带网络覆盖。本部分将详细介绍无线Mesh网络的起源、演进、结构与连通性、MAC协议与资源管理、路由协议、QoS保证技术及网络的应用实例和潜在应用领域。 起源与演进方面，无线Mesh网络起源于移动Adhoc网络，但随着技术的发展和对网络覆盖需求的增加，无线Mesh网络逐渐演变成了一种更优化的网络架构。它的定义包括了其分布式网络拓扑结构、自我修复能力以及可以快速部署的特性。与蜂窝网络、WLAN（Wi-Fi）、移动Adhoc网络相比，无线Mesh网络的主要优缺点是其在覆盖范围、成本效益、网络冗余度、以及扩展性和灵活性上的显著优势和在频谱利用率、节点密度以及移动性支持方面可能存在的不足。 网络结构与连通性是无线Mesh网络设计的核心内容之一，包括平面网络结构、多级网络结构、混合网络结构等，每种结构都有其特点和适用场景。WiMAX（802.16）标准中的Mesh结构和Wi-Fi中的802.11s标准都支持Mesh网络的组建，各有侧重点。无线Mesh网络的连通性分析涉及图形学理论和渗透理论，对网络设计和优化至关重要。 MAC协议与资源管理部分深入探讨了无线Mesh网络中的介质访问控制问题，其中包括802.11标准家族中的MAC协议及其分布式协调功能（DCF）和集中式协调功能（PCF），802.11e标准提供的QoS增强机制，以及802.16标准的MAC协议参考模型。速率自适应多跳网MAC协议和多信道Mesh网络MAC协议都是提高网络效率和带宽利用率的关键技术。视频流媒体业务的自适应编解码与传输，以及多址接入技术（如MIMO和OFDM）也是无线Mesh网络资源管理的重要内容。 无线Mesh网络路由协议是该技术实现灵活多跳通信的关键，包括动态源路由（DSR）、基于目的序号距离矢量（DSDV）、按需距离矢量（AODV）等多种协议。此外，无线Mesh网络路由协议设计的基础、多射频链路质量源路由（MR-LQSR）协议、可预测的无线路由协议（PWRP）、单收发器多信道路由协议（MCRP）等，都是为了在复杂多变的无线环境中提供稳定的路由选择。 QoS保证技术是无线Mesh网络中确保服务质量的重要手段，基本方法包括QoS保证的基本要求和策略，例如带宽保证、延迟控制、丢包率降低和优先级控制等。相关的技术如速率自适应多跳网MAC协议、多信道Mesh网MAC协议和流媒体业务的自适应编解码与传输等，都是实现QoS保证的重要途径。 无线Mesh网络的应用实例和潜在应用领域十分广泛。它可以应用于城市宽带接入、临时网络部署、灾难恢复网络、社区网络等多个场景，为用户提供更加灵活、可靠和经济的无线网络服务。随着技术的不断进步和应用需求的增长，无线Mesh网络有望在未来的无线通信领域扮演更加重要的角色。