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基于802.11的无线Mesh网络MAC层和网络层协议研究
无线Mesh网络是一种自组织的、具有高可扩展性和鲁棒性的无线网络，它通过多个节点互相通讯，形成一个覆盖范围比较广的网络。基于802.11的无线Mesh网络是指使用IEEE802.11标准作为MAC层和网络层协议的无线Mesh网络。在无线Mesh网络中，MAC层和网络层协议扮演着非常重要的角色，下面将对这两种协议进行详细介绍。
一、MAC层协议
MAC层协议是用来在无线Mesh网络中控制节点之间的访问权、调度传输和冲突避免的协议。基于802.11的无线Mesh网络使用分布式协调功能（DCF）作为MAC层协议，它是IEEE802.11标准中的一种工作模式，主要用于点对点的通讯。DCF具有自适应性，并且能够在网络吞吐量和时延之间达到一个较好的平衡。
在无线Mesh网络中，节点之间会频繁地传递数据包，因此会出现多个节点同时进行数据传输的情况，导致数据包冲突，从而导致数据传输失败。为了避免数据包冲突，DCF采用了一种请求-响应的机制，当一个节点需要发送数据时，首先会发送一个请求信号，被请求的节点则会回复一个响应信号，表示可以开始数据传输。在数据传输过程中，各个节点会不断进行信号的监听，以便及时发现并处理数据包冲突。
二、网络层协议
网络层协议用于在无线Mesh网络中的不同节点之间进行数据包的路由选择和转发。基于802.11的无线Mesh网络采用了自适应式链路状态路由协议（AODV）作为网络层协议，AODV能够实现节点之间的动态路由选择，并能够适应网络拓扑结构变化带来的路由随时间的变化。同时，AODV还支持多路径路由，能够提高网络的稳定性和容错能力。
在AODV协议中，每个节点会动态地维护一张路由表，记录与之相连的节点、节点到目的节点的跳数和维持该路由的时效。当有数据包需要发送时，源节点会向其相邻的节点发送一个路由请求数据包（RREQ），这个RREQ会由终点节点往源节点方向反向传递，当节点收到RREQ时，会检查自身的路由表，如果有适合的路由，则向请求节点发送一个路由响应数据包（RREP），否则会将RREQ继续向其他节点转发。
当网络的拓扑结构发生变化时，比如在节点故障、节点移动等情况下，路由表会相应地发生改变，需要重新生成路由选择。AODV协议支持快速重新生成路由的机制，这样可以快速适应网络结构的变化。
总结：
基于802.11的无线Mesh网络依赖于MAC层和网络层协议的合理设计和实现。MAC层协议用于控制节点之间的访问权和冲突避免，网络层协议用于实现动态路由选择和数据包的转发。这两种协议的设计和实现，对于无线Mesh网络的性能和稳定性有着至关重要的作用。未来，尽管这些协议相对成熟和稳定，但我们仍需要不断地研究和改进，以满足不断变化的无线通讯需求。