WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移動自組網網絡協(xié)議

1、WaveMesh協(xié)議簡介 一種簡單、可靠的移動自組網網絡協(xié)議 Eric Wang 2009/09/03 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 什么是WaveMesh協(xié)議 WaveMesh是一種移動自組網（MANETs Mobile Ad Hoc Networks）網絡協(xié)議。 WaveMesh定義了完備的鏈路層（MAC）和網絡層（NWK）協(xié)議規(guī)范。 WaveMesh不限制物理層（PHY）的無線信號的和工作頻率和調制方式，可以運行在多種射頻 芯片上。 WaveMesh協(xié)議棧具有體積小、路由健壯、網絡吞吐量高、節(jié)點功耗低、全部節(jié)點都可以睡眠、 完全對等的peer-to-pee

2、r Mesh網絡、支持快速變化的網絡拓撲結構和超大規(guī)模的網絡、所有 的設備都可以休眠，能夠快速喚醒整個網絡，易于部署。 WaveMesh可以應用在無線抄表AMR/AMI、家庭自動化、智能樓宇、工業(yè)控制、應急網絡等。 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 輕量 健壯 實時 移動網絡 自適應性 低功耗 高吞吐量 易于部署 WaveMesh設計理念 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 WaveMesh協(xié)議特點（1） 輕量輕量 極小的代碼尺寸（4K字節(jié)代碼空間+幾十字節(jié)內存空間），是ZigBee協(xié)議棧尺寸的十分之一 WaveMesh可以運行在目前市場上

3、幾乎所有的MCU、DSP芯片上 健壯性健壯性 采用私有的OLDM路由協(xié)議，是多徑（multipath）路由協(xié)議。每個節(jié)點同時維護到任何其它 節(jié)點盡可能多的路由，路由健壯性好。 路由的建立和維護速度快，占用的無線資源少 支持快速拓撲變化的移動網絡 網絡的裁剪性好，部分節(jié)點癱瘓網絡仍可以正常工作 可以有效抵抗其它無線信號的同頻干擾 實時性實時性 私有的全網MAC層異步喚醒算法，能夠在極短的時間內喚醒全網節(jié)點，達到同步的目的 采用多徑路由、多物理信道并發(fā)數據，大大減少了節(jié)點間報文發(fā)送的延時 精心優(yōu)化的MAC層算法，在盡可能減少報文碰撞的同時最大程度提高吞吐量 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的

4、移 動自組網網絡協(xié)議 WaveMesh協(xié)議特點（2） 吞吐量高吞吐量高 全連接的mesh網絡，每兩個節(jié)點之間都可以建立點到點的路由。不需要像ZigBee等分簇的網絡協(xié)議節(jié)點間的數據報文 必須有路由器轉發(fā)。 采用多徑OLDM路由協(xié)議，每個節(jié)點都維護到其它節(jié)點的盡可能多的路由，可以多條路徑并發(fā)數據，提高了吞吐量。 MAC層協(xié)議對減小報文碰撞、提高吞吐量做了精心的優(yōu)化。 采用多條物理信道并行收發(fā)數據，在不改變無線信道波特率的前提下提高了物理帶寬，增加了系統(tǒng)的吞吐量 網絡拓撲多樣網絡拓撲多樣 WaveMesh是全連接的mesh網絡，每個節(jié)點都可以動態(tài)的感知網絡拓撲結構的變化 WaveMesh的MAC層

5、和NWK層網絡協(xié)議會根據當前網絡拓撲結構動態(tài)選擇最佳的碰撞避免算法和最優(yōu)的路由 支持最少2個點的網絡，多至幾萬、十幾萬個節(jié)點組成的網絡 支持多達幾百、幾千跳（路由的）的大規(guī)模網絡拓撲 支持非常稀疏和非常密集的網絡拓撲 省電省電 網絡中的全部節(jié)點都可以睡眠，由全網異步喚醒算法喚醒網絡完成節(jié)點間的同步 所有的設備都可以由電池供電，并且可以長時間（10年以上）待機 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 WaveMesh協(xié)議特點（3） 全連接的全連接的Mesh網絡網絡 所有的設備都是平等的 每個設備都具備路由的功能 每兩個設備之間都可以有建立點到點的路由 純粹的分布式網絡，健壯

6、性、自愈性好 高可靠性高可靠性 采用有鏈接的方式收發(fā)數據報文，保證數據報文的正確性 MAC層支持多信道、自適應波特率以及功率控制等算法，提高了無線信道的可靠性 擴展性好擴展性好 可以根據實際需要對路由選擇算法、QOS算法進行擴展 可以根據實際不同無線信道PHY層的特點對MAC層參數進行調整 易于部署易于部署 WaveMesh僅定義了一種網絡設備，設備類型單一，易于生產維護，有效降低成本 整個網絡所有設備都即插即用，不需要手工配置 所有設備都可以由電池供電，可以應用在缺乏電力供應的環(huán)境如災區(qū)、野外等 WaveMesh支持移動速度比快、拓撲結構變化頻繁的網絡，容易部署在機動性強的環(huán)境下如軍隊、移動

7、車隊、醫(yī)院病 人監(jiān)護、監(jiān)獄等 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 WaveMesh MAC層協(xié)議簡介 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 Ad Hoc MAC層簡介 MAC層協(xié)議的作用 定義移動自組網中無線節(jié)點怎樣有效的共同使用有限的無線帶寬。 MAC層協(xié)議對于移動無線自組網的性能非常重要，需要可慮的性能指標 有： 吞吐量和延時 公平性 效率 由于無線信號在共享的傳輸介質中是以廣播方式的進行傳輸，對無線鏈 路的搶占和報文碰撞會比有線介質要激烈。另外，并且無線信號往往都 是以半雙工的方式，節(jié)點在發(fā)送數據時不可能同時進行碰撞檢測，因此 給傳統(tǒng)的基

8、于CSMA/CD鏈路層的算法帶來新的挑戰(zhàn)，需要解決的問題有： 隱終端問題 暴露終端問題 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 Ad Hoc MAC層的問題 隱終端問題 A、C不能檢測對方發(fā)出的無線信號，但它們的無 線信號卻有重疊的區(qū)域。如下圖所示，當A和 C同時向B發(fā)送無線信號則發(fā)生碰撞。 暴露終端問題 A和C都能監(jiān)聽到來自B的信號，但是A和C檢測不 到彼此的信號。當節(jié)點B想及節(jié)點A發(fā)送消息 的同時，節(jié)點C試圖想節(jié)點D發(fā)送消息。根據 CSMA算法，C會檢測到B的信號認為無線信 道忙，為了避免碰撞產生便推遲向D發(fā)送數 據。但事實上C向D發(fā)送數據并不會與B向A 發(fā)送的數據產

9、生碰撞。暴露終端問題會導致 網絡吞吐量的下降。 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 MAC層協(xié)議的分類 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 WaveMesh MAC層采用的技術 載波檢測碰撞避免載波檢測碰撞避免CSMA/CA （Carrier Sense Multiple Access With Collision Avoidance） 無線碰撞避免無線碰撞避免MACAW （Multiple Access with Collision Avoidance for Wireless） 采用5步握手方式收發(fā)數據RTS-CTS-DS-DATA-AC

10、K 解決隱終端的問題 多信道多信道MAC (Multi-Channel MAC) WaveMesh至少需要2個物理信道，一個握手信道和一個到多個數據信道 相對單信道的系統(tǒng)會帶來一下優(yōu)勢： 在不改變物理信道的波特率的前提下，多信道可以提供額外的無線帶寬，增加物理層的信道容 量，提高網絡的吞吐量。 由于在不同的信道中發(fā)送報文是互不干擾的，將報文分散到不同的信道中發(fā)送可以大大的降低 碰撞的概率。 容易的實現QOS特性WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 WaveMesh MAC層的特點 智能碰撞避免算法智能碰撞避免算法 WaveMesh中的設備可以實時感知網絡拓撲的變化和網絡

11、中設備的疏密程度，包括相鄰設備 的狀態(tài)（sleep或active） MAC層算法會根據當前網絡拓撲的變化智能優(yōu)化碰撞避免算法，在避免碰撞的同時減少對無 線資源的浪費，以提高吞吐量 WaveMesh碰撞避免算法經過了長時間的仿真、實測反饋，做了大量的優(yōu)化，在效率、公平 性等方面都有優(yōu)異的表現。 易于擴展易于擴展 WaveMesh MAC層采用RTS-CTS-DS-DATA-ACK的5級握手方式。很多新的需求、特性可以 容易的在RTS-CTS-DS這個階段進行擴展。比如：密匙、物理波特率、QOS等信息可以在DS 報文中增加一些域容易實現。 能夠工作在不同的能夠工作在不同的PHY層之上層之上 Wav

12、eMesh MAC對PHY層的調試方式不做任何限制，可以與FSK、MSK、QAM、DSSS、 FHSS、OFDM、MIMO等調試方式協(xié)同工作。 WaveMesh MAC層協(xié)議可以根據實際的PHY調制方式、波特率靈活地進行配置 與與WaveMesh NWK層緊密結合層緊密結合 WaveMesh MAC和NWK層協(xié)議能夠緊密結合，在增加代碼效率的同時減小了代碼尺寸 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 WaveMesh MAC層全網異步喚醒技術 為什么需要全網異步喚醒技術為什么需要全網異步喚醒技術 WaveMesh支持全部設備都能夠休眠，設備在休眠時需要周期性的醒來并且檢測

13、是否有來自 其它設備的信號。在設備檢測到來自其它設備的數據請求或者命令時會進入工作狀態(tài)，在工作 完成時候繼續(xù)休眠。然而，允許節(jié)點睡眠會帶來致命的問題是會大大增加網絡鏈路的不確定性， 給網絡傳輸帶來不可接受的延時。 WaveMesh網絡缺少像ZigBee中永不休眠的設備-路由器和協(xié)調器，也就不能采用ZigBee那 樣由超級幀進行時鐘同步的技術。 WaveMesh網絡需要全網異步喚醒技術在需要時使網絡中的設備同時保持在工作狀態(tài)，減小 網絡中的傳輸延時、增加網絡吞吐量。 為什么選擇為什么選擇MAC層而不是層而不是PHY層層 WaveMesh網絡協(xié)議的設計目標是能夠兼容不同PHY層調試方式，因此盡可能

14、的對PHY層不 做任何限制。 MAC層有完整的報文格式，容易可以進行擴展 MAC層喚醒報文可以和NWK層以及MAC層的其它報文緊密結合 WaveMesh MAC層全網異步喚醒技術的特點層全網異步喚醒技術的特點 是WaveMesh網絡所特有的獨創(chuàng)技術 能夠在極短的時間內準確喚醒全部或者部分網絡設備 能夠與MAC層其它協(xié)議、NWK層協(xié)議報文結合，可以實現很多特性 對PHY層不做要求，也可以應用到非WaveMesh網絡中 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 WaveMesh NWK層協(xié)議簡介 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 Ad Hoc網絡簡介

15、 Ad Hoc網絡是一種沒有特定組織結構的自我組織、自我配置、自我控制 的無線網絡。移動Ad hoc網絡也被稱作MANET（mobile ad hoc network）是由無線連接的移動設備組網的自制域網絡，所有組網的無線 設備可以獨立的向各個方向移動，因此網絡拓撲結構是時刻變化的。 MANET網內的每個設備都兼作路由器的功能，擔負著尋找路由和轉發(fā)報 文的工作。如何在不停變化的拓撲下維護正確的路由信息是設計移動自 組網路由協(xié)議的主要挑戰(zhàn)。 Ad Hoc網絡的特點： 獨立自治，分布式網絡 動態(tài)變化的網絡拓撲結構 無線通信速率低 電源受限 設備硬件資源有限 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的

16、移 動自組網網絡協(xié)議 Ad Hoc路由協(xié)議分類 Ad Hoc路由協(xié)議分類：路由協(xié)議分類： 自適應/非自適應 主動（路由表驅動）/被動（按需）/混合 距離矢量/鏈路狀態(tài) 平面/分級/分簇 基于地理位置/基于方向 統(tǒng)一（節(jié)點地位均等）/非統(tǒng)一（有特殊的節(jié)點） 全連接/部分連接 基于歷史/基于預測 單播/廣播 反向鏈路（link-reversal routing）/源路由（source-routing） 單徑（unique-path）/多徑（multipath） Ad Hoc路由的選擇方式：路由的選擇方式： 電源的電量/信號的能量 鏈路的穩(wěn)定性/最短路徑/反向鏈路 鏈路狀態(tài)/距離矢量 方向/地理位置

17、 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 WaveMesh NWK層協(xié)議簡介 NWK的功能的功能 提供路由和尋址的功能，使網絡中的兩個設備能夠相互通信并且決定最佳鏈 路，并具有一定的擁塞控制和流量控制的能力。 WaveMesh NWK層采用的路由協(xié)議層采用的路由協(xié)議 OLDM（On-demand Light-weight Dynamic Multipath Routing Protocol）私有路由協(xié)議 OLDM的特點 多徑路由（multipath） 路由健壯性好 路由維護開銷少 路由實時更新 多種路由的選擇算法 沒有路由回路 支持的超大規(guī)模的網絡 所占資源極少 可擴展性

18、好 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 OLDM路由協(xié)議簡介 OLDM協(xié)議是針對硬件資源條件苛刻的移動自組網設計的一種Ad Hoc路由協(xié)議。并且適用于節(jié) 點移動速度快、拓撲結構時刻變化的無線移動網絡。 常見的AODV、OLSR等路由協(xié)議都是“單徑（unique-path）”路由協(xié)議 - 每個節(jié)點僅維護一 條到其他節(jié)點的路由，一但這條路由被破壞必須被動重建路由，重建路由時需要消耗無線資源 并帶來延時。OLDM創(chuàng)新性的采用利了“多徑（multipath）”路由的方式 - 每個節(jié)點同時維護 盡可能多的到其他節(jié)點的路由。由于多條路由的冗余性，部分路由失效，節(jié)點之間仍然能夠進

19、行通信。 OLDM協(xié)議創(chuàng)新性地解決了目前流行的路由協(xié)議在反復重建路由過程中帶來路由效率低下的難 題。OLDM能夠在目前路由失效之前，主動地、提前尋找新的可替代路由。新的路由的尋找可 以在發(fā)送數據報文的同時進行，充分利用無線鏈路廣播的特性，OLDM路由的維護幾乎不占用 額外無線帶寬，幾乎沒有延時。 OLDM路由協(xié)議具有穩(wěn)定性好、延時小、實時性好、維護開銷少、沒有路由回路、支持的網絡規(guī) 模大、擴展性好、所占資源極少等優(yōu)點，可以應用在無線抄表（AMR/AMI）、智能樓宇、智能 家居、工業(yè)控制、安防、傳感器網絡數據采集等領域，給用戶帶來前所未有的新體驗。 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動

20、自組網網絡協(xié)議 OLDM路由協(xié)議特點（1） 多徑路由（多徑路由（multi-path） OLDM中的每個節(jié)點同時維護盡可能多的到其它節(jié)點的路由?！岸鄰健睍?大提高路由的穩(wěn)定性，降低路由的重建的開銷。 圖中的連線代表兩節(jié)點之間有直接的無線鏈路，如果 節(jié)點A向節(jié)點H發(fā)送報文，則可能的路徑會有9種：A- B-E-H, A-B-F-H, A-B-G-H, A-C-E-H, A-C-F-H, A-C- G-H, A-D-E-H, A-D-F-H, A-D-G-H。如果B, C和E, F 四個節(jié)點同時移動位置或者出現意外斷電，A和H之間 仍然有穩(wěn)定的路由A-D-G-H，而不需要進行路由重建。 并且可以在

21、A和H按照路由A-D-G-H進行數據傳輸的同 時尋找A-H的其它新的可能路由，使得當A-D-G-H這 條鏈路失效后A-H之間仍然可達路由。這樣以來A和H 之間的數量傳輸就會是連續(xù)和可靠的。 另外，對于“多徑”路由協(xié)議，可以在多條路徑之間 動態(tài)選擇，多條路徑并行發(fā)送報文，使網絡的吞吐量 最大化。如果A-H的某條鏈路或者某個節(jié)點發(fā)生擁塞， 則會旁路發(fā)生擁塞的路由，將鏈路擁塞帶來的問題降 到最低。 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 OLDM路由協(xié)議特點（2） 單徑（unique path）路由協(xié)議的情況如圖所示： A向H發(fā)送消息，“單徑”路由協(xié)議會根據某種算法選 擇A到H

22、的一條最佳路由A-C-F-H，而對別的額外可能 的路由視而不見。如果中間節(jié)點C或者F任何一個改變位 置或者掉電，則會導致A-H的鏈路不可達。這時必須被 動地重新尋找A-H之間的路由。路由的重新建立過程會 占用網路的帶寬并且在重建路由的期間A-H的鏈路是不 可達的，因此會帶來A-H傳輸的時延。 “單徑”路由協(xié) 議不能很好的利用網絡的有效帶寬。同時在應對鏈路擁 塞、QOS等問題的解決也遠遠不及“多徑”路由協(xié)議。 “單徑”路由協(xié)議的優(yōu)點： 路由表結構簡單，所需要的內存開銷少 代碼實現、維護起來比較容易 容易處理路由回路（loop）的問題，用報文序號（sequence）等方法 “單徑”路由協(xié)議的缺點：

23、 需要消耗網絡帶寬和時間去重新建立路由。如果網路的拓撲結構變化的速度很快，需要不 停地路由重建，帶來不能接受的時延并消耗大量的網絡帶寬，甚至導致全網癱瘓。 不能充分利用無線資源，由于只有一條鏈路，容易產生鏈路擁塞，很難保證QOS等特性 不適合拓撲結構變化快的移動網絡 單徑路由（unique path)簡介 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 OLDM路由協(xié)議特點（3） “多徑多徑”路由的特點路由的特點 “多徑多徑”路由協(xié)議的優(yōu)點：路由協(xié)議的優(yōu)點： 吞吐量高，充分利用無線資源，使用盡可能多的鏈路并行發(fā)送報文，最大程度避免擁塞 的發(fā)生。 路由的建立和維護所消耗有效網絡帶寬

24、很小、延時少。 新的路由會在現有鏈路失效之前便可以被發(fā)現并且建立，能夠輕松應對路由的頻繁變化。 很適合拓撲結構變化快的移動網絡 “多徑多徑”路由協(xié)議的缺點：路由協(xié)議的缺點： 設計復雜度增加，需要實時動態(tài)感知網絡拓撲結構的變化，動態(tài)發(fā)現和建立盡可能多的 路由 怎樣處理路由回路（loop）的問題 路由表結構復雜度、內存開銷增加 “多徑”路由協(xié)議在目前流行的Ad Hoc路由協(xié)議中十分罕見，幾乎找不到能參考的成熟路由協(xié)議 的前例。 OLDM路由協(xié)議在設計上克服了“多徑”路由協(xié)議的復雜性高及有路由回路的缺點， 使 其兼具“多徑”和“單徑”路由的雙重優(yōu)點。 OLDM路由協(xié)議采用“多徑”路由方式是一種創(chuàng)新

25、性的挑戰(zhàn)。綜上所述“多徑”路由協(xié)議的優(yōu)點，OLDM路由協(xié)議比采用AODV、OLSR等路由協(xié)議 更適合應用在拓撲結構變化快的移動自組網系統(tǒng)中。 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 OLDM路由協(xié)議特點（4） 路由的維護無線資源開銷少路由的維護無線資源開銷少 OLDM在設計上盡可能的減少在路由的搜索、維護等算法對無線資源的消耗。OLDM作為路 由協(xié)議可以與MAC層緊密結合，并且利用無線信號生來具有的廣播特性可以在節(jié)點之間進行 數據傳輸的同時進行路由的更新維護。 路由的選擇方法多樣路由的選擇方法多樣 OLDM的路由選擇方式可以多種多樣，也可以多種方法配合使用。由于不同的無線

26、自組網的應 用場景是可能完全不同。有些網路可能需要最穩(wěn)定的鏈路以確保報文的延時抖動??；而有些網 路需要考慮節(jié)點的電池電量，盡可能的使每個節(jié)點的電池消耗達到平衡；有些網絡則需要達到 最大的吞吐量，需要選擇最近和信號強度最佳的路由。 OLDM在每發(fā)出一個數據報文前都根據需要實時計算出那一時刻的最佳路由。路由的計算方法 可以是距離矢量、信號的能量、鏈路質量以及電源的電量等等。 路由失效之前發(fā)現新的路由路由失效之前發(fā)現新的路由 由于移動無線自組網系統(tǒng)的節(jié)點之間的位置關系是動態(tài)變化的，也許之前建立好的最佳路由可 能變得不是最佳、甚至變成無效路由。OLDM可以實時跟蹤網路拓撲結構的變化，動態(tài)的選擇 最優(yōu)的

27、路由，在當前的路由失效之前完成新路由的尋找和建立工作。而不是像常見路由協(xié)議如 AODV等在鏈路遭到破壞時才去進行路由的重建工作。 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 OLDM路由協(xié)議特點（5） 沒有路由回路沒有路由回路 避免路由回路的問題是Ad Hoc路由協(xié)議需要解決的難題，很多路由協(xié)議并不能避免路由回路 的產生比如AODV。OLDM是一種多徑的路由協(xié)議，每個節(jié)點維護著盡可能多的到其它節(jié)點的 路由，這些路由往往錯綜復雜。并且OLDM同時支持多種路由的選擇方法，一些路由選擇算法 本身并不能避免路由回路的產生，這給OLDM路由協(xié)議解決路由回路問題帶來了重重困難。 OLDM

28、路由協(xié)議不但能夠完美的解決路由回路這個難題，而且OLDM路由協(xié)議是對路由回路 完全免疫的，在任何時間點網絡中都不會產生路由回路。 路由穩(wěn)定性好、延時小、更新速度快路由穩(wěn)定性好、延時小、更新速度快 由于OLDM路由協(xié)議采用了“多徑”技術，每個節(jié)點維護著到達目的節(jié)點的盡可能多的路由。 并且新路由的發(fā)現是在原有路由仍然有效的情況下進行的，具有超前的意識，使得新舊路由的 更迭平滑順暢。相對諸如AODV等路由協(xié)議，OLDM的路由算法具有路由穩(wěn)定性好、延時小以 及更新速度快的優(yōu)勢。 實現簡單所需資源極少實現簡單所需資源極少 OLDM路由協(xié)議可以運行在只有幾十個字節(jié)的內存的MCU上，簡單的OLDM的現實僅需

29、要4K 字節(jié)的代碼空間。這樣低的硬件資源的要求，可以使OLDM運行在目前幾乎所有的嵌入式設備 上，在市場上提供最具有價格優(yōu)勢的移動無線自組網的解決方案。 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 OLDM路由協(xié)議特點（6） 網絡吞吐量高網絡吞吐量高 由于OLDM路由協(xié)議采用了“多徑”技術，可以同時使用盡可能多的 鏈路發(fā)送節(jié)點間的數據報文，最大程度避免網絡中出現的擁塞情況提 高網絡的吞吐量。 支持超大規(guī)模的網絡支持超大規(guī)模的網絡 由于OLDM路由協(xié)議具有占用資源少、路由算法延時小、可靠性高、 網絡吞吐量高等優(yōu)點，因此OLDM路由協(xié)議能夠輕松管理超大規(guī)模的 網絡。比如：6553

30、5+個節(jié)點；255+級路或更大的網絡。 擴展性好擴展性好 基于OLDM路由協(xié)議，可以對路由協(xié)議報文進行擴展，容易實現 QOS、信道選擇、自適應波特率等特性。 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 WaveMesh與ZigBee的比較 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 ZigBee簡介 ZigBee是一種無線網絡協(xié)定，主要由ZigBee Alliance制定，底層是采用標準規(guī)范的媒體存取層與 實體層。主要特色有低速、低耗電、低成本、支援大量網絡節(jié)點、支援多種網絡拓撲、低復雜度、 快速、可靠、安全。 ZigBee的主要特點是在的基礎之上在2.4G

31、Hz頻段采用DSSS調制技術。終端節(jié)點可以睡眠，但肩負 路由工作的路由器不能睡眠，另外還需要啟動和管理網絡的協(xié)調器。ZigBee有三種不同的版本 :2004，2006和2007。ZigBee2004不再使用并且ZigBee2006有很多重要缺陷。ZigBee2007進入 了許多新的特性：頻率的靈活分配、報文的分段、增加了密鑰的管理使系統(tǒng)的安全性增加。網絡拓 撲采用分簇的樹狀結構，每簇由一個路由器加上多個終端節(jié)點組成星型結構。路由協(xié)議采用AODV 算法在路由器之間尋找路由。 ZigBee協(xié)定層從下到上分別為物理層（PHY）、鏈路層（MAC）、網絡層（NWK）、應用層 （APL）等。網絡裝置的角色

32、可分為ZigBee Coordinator、ZigBee Router、ZigBee End Device 等三種。支援網絡拓撲有Star、Tree、Mesh等三種。 ZigBee的網絡中設備的功能： 協(xié)調器Coordination：啟動管理整個網絡，在網絡啟動之后擔任路由器的工作。 路由器Router：中繼轉發(fā)終端之間的報文， 終端End Device：不參與路由，與路由器有著類似與子女-父母的關系。 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 ZigBee的特點 ZigBee網絡拓撲結構如圖所示，其中協(xié)調器 和路由器不能由電池供電，只有節(jié)點可以睡眠。 組網的規(guī)則如下： 1

33、.終端設備必須與路由器或協(xié)調器相連 2.所有終端設備由路由器和協(xié)調器鏈接在一 起 3.路由器或協(xié)調器不能睡眠，并且需要緩沖 來自于終端節(jié)點的數據 4.終端節(jié)點之間不能直接進行數據傳輸 5.ZigBee2007 Pro規(guī)定網絡中的路由器設 備數量為500+個，每個路由器可以管理 32-64個終端節(jié)點。 ZigBee的優(yōu)點：的優(yōu)點： 1.終端節(jié)點非常省電 2.Cluster-Tree拓撲結構提供非常有效的路由 3.支持大規(guī)模大組網 4.ZigBee是一個業(yè)界的標準，不同廠家的設 備可能進行通信 ZigBee的缺點：的缺點： 1.路由器和協(xié)調器不能睡眠 2.Cluster-Tree拓撲結構在網絡拓撲發(fā)生變化是重建路 由是非常消耗無線帶寬和時間的，不適合拓撲結構經 常變化的網絡 3.不適合網絡負荷大的網絡，報文碰撞和丟包嚴重 4.一旦協(xié)調器不能正常工作會造成整個網絡癱瘓 5.正因為ZigBee是一個業(yè)界的標準，其聯盟廠家很多， 標準日趨復雜化，增加了采用ZigBee設備的成本。 WaveMesh協(xié)議簡介一種簡單、可靠的移 動自組網網絡協(xié)議 WaveMesh的特點 WaveMesh網絡拓撲結構如圖所示， WaveMesh只有一種網絡設備類型，是 一種完全對等的網絡拓撲結構。相對 ZigBee，WaveMesh支持點對點(