详解无线网状网与自组网、局域网、城域网的区别

什么是无线网状网？

无线网状网（Wireless Mesh Network, 简称WMN）在20世纪90年代中期出现，并在2000年后开始引起人们的关注。

在2000年初期，无线网状网技术开始受到重视，发生了几件重要事件。美国ITT公司将关于美国军方战术移动通信系统的部分专利转让给了Mesh公司，该公司随后推出了民用的无线多跳自组网产品。同时，Nokia、Nortel Network、Tropos、SkyPilot、Radiant等公司联合开发的无线网状网产品也问世了。而在2005年，Motorola公司收购了Mesh公司。此外，在IEEE 802.16无线城域网标准的研究过程中，IEEE 802.16a增加了对无线网状网结构的支持。

IEEE 802.16和IEEE 802.16a经过修订后统一命名为IEEE 802.16d，并于2004年5月正式发布。2004年底，Nortel Network公司在我国某个城市组建了一个大型的无线网状网系统，用于扩展无线局域网的覆盖范围，提供宽带无线接入服务。

无线网状网的网络结构

无线网状网是一种基于无线自组网技术的网络结构。它与无线局域网、无线城域网技术相结合，以适应不同的应用需求。在不同的应用场景下，它呈现出不同的网络结构。

（1）平面网络结构

平面网络结构是一种简单的无线网状网结构，其中所有节点采用点对点结构，执行相同的MAC、路由、网管与安全协议。该结构的作用与无线自组网的节点相同。实际上，平面网络结构的无线网状网可视为普通的无线自组网。

（2）多级网络结构

在多级网络结构中，下层网的硬件通常由终端设备组成，这些设备可以是普通的VoIP手机、带有无线通信功能的笔记本计算机、无线PDA等。上层由无线路由器（WR）构成无线通信环境，并通过网关接入互联网。下层的终端设备接入到无线路由器，无线路由器通过路由协议与管理控制功能，为下层终端设备之间的通信选择最佳路径。下层的终端设备之间通常不具备通信功能。

在需要覆盖范围较大、距离较远的情况下，通常采用无线城域网技术。这种技术具有远距离传输和高带宽的优点，在50km范围内，可提供最高为70Mbit/s的传输速率。无线城域网由无线网状网路由器组成的无线自组网传输平台，底层采用平面网络结构的无线网状网结构，使得无线局域网接入点可以与邻近的无线网状网路由器连接，实现大量VoIP手机、笔记本计算机、无线PDA等设备的接入。这种结构可以延伸无线局域网的覆盖范围，提供更为方便灵活的城域范围内无线宽带接入。

无线网状网与其他网络的区别

无线网状网是一种基于多跳路由、对等结构、大容量的网络，可以动态扩展，具有自组网、自配置、自修复的特点。它与Ad Hoc、WMN技术紧密结合，与技术成熟的WLAN、无线宽带接入网（WBAN）等网络技术共存、结合与补充。无线网状网支持分布式控制，以及Web、VoIP与多媒体等无线通信业务。它作为对无线局域网、无线城域网技术的补充，成为解决无线接入“最后一千米”问题的新方案，其区别如下：

（1）无线网状网与无线自组网的区别

无线自组网络是一种特殊结构的无线通信网络，最早称为Ad Hoc。无线网状网和无线自组网具有相似的网络结构，都采用点对点的自组织的多跳网络结构。但它们的节点功能和拓扑有所不同。

无线自组网的简单结构

无线自组网的节点兼有主机和路由的功能，以平等合作的方式实现连通，强调节点的移动和网络拓扑的快速变化，主要功能是传输一对节点间的数据。而无线网状网由无线路由器构成无线骨干网，提供大范围的信号覆盖与节点连接，侧重“无线”，多数节点是静止不动的，不以电池为能源，拓扑变化相对比较少，主要用于互联网的接入。无线自组网则更侧重“移动”，主要用于灵活和随机构成的通信。

（2）无线网状网与无线局域网（WLAN）的区别

从网络拓扑结构来看，无线网状网是点对点（P2P）的自组织多跳网络结构，而无线局域网则是点对多点（P2MP）的单跳方式工作（节点本身不承担数据转发的任务）的网络结构。无线局域网在相对较小的范围内提供11~54Mbit/s的高速数据传输服务，典型节点到服务接入点的距离在几百米以内，而无线网状网则利用无线路由器组成骨干网，将接入距离扩展到几千米的范围。

家庭无线局域网组网

从网络协议的角度来看，无线网状网与无线局域网有很多共同之处，但无线网状网需要完成其他节点的数据转发功能，而无线局域网主要完成本地接入业务。因此，无线局域网采用静态路由协议与移动网际协议的结合，而无线网状网主要采用生命周期很短的动态按需发现的路由协议。

（3）无线网状网与无线城域网（WMAN）的区别

无线城域网络是指用户在一定的城区多个场所之间建立无线连接，可以覆盖城市中大部分的地区。无线网状网与无线城域网的区别在于结构、可靠性和成本。无线城域网采用星形结构，一旦一条通信信道发生故障，可能造成大范围的通信中断，而无线网状网采用网状结构，一条通信信道故障，节点将自动转向其他信道，因此无线网状网自愈能力强。此外，无线城域网投资成本大，而无线网状网的组网设备价格低，组网和维护的成本低，具有组网灵活、成本低、维护方便、覆盖范围大以及建设风险相对比较小的优点。

无线城域网（WMAN）