根據IDC[40]出版的「Mesh Networking-The Next Step in WiFi Development」報告指出無線網狀網路（Wireless Mesh Network）技術將成為下一代無線網路技術。本質上而言，無線網狀網路類似於隨機式無線網路，每一個行動節點(使用者)同時也扮演著路由器的角色，藉由位於起始節點與目的節點中間之移動節點來傳遞資訊，並且利用相同方式與那些有連接網際網路之節點做溝通，達成連上網際網路的目的，每個無線網狀網路存在著一個或數個行動節點扮演著網路閘道器的角色，與網際網路相連接。國內研究無線網狀網路的測試實驗大部份使用軟體模擬方式，所獲得實驗數據，往往會因為各種研究所採用模擬軟體與模型而影響到各類不同的網路路由的演算法與協定特性之客觀性；而使用實做實驗平台驗證方式，往往會付出昂貴的硬體成本。目前許多硬體設備逐漸演進至嵌入式、小型化的發展，使得嵌入式系統硬體低廉，平均成本也會比筆記型或桌上型電腦低廉許多。本系統還整合與網際網路相連接，並以異質多接取無線網路整合二種網路：Wireless LAN、GPRS，多路徑路由在傳輸資料路徑的選擇上提供選擇配置多條對外的網路線路，可以使對外使用有線網路骨幹的需求大幅減少，較易將擴大無線網路覆蓋面積，也有利於大企業或校園，尤其較難建構有線網路的地區非常適合發展無線網狀網路。

In recent years, the application of wireless mesh network, a novel wireless broadband access technology, has provided a quite attractive solution for last-mile broadband internet access service and attracted significant attentions. The wireless mesh network, composed of multiple mesh access points and mesh clients, combines both the advantages of ad hoc networks and infrastructure networks. A mesh access point in the wireless mesh network uses an ad hoc mode wireless interface to communicate with other mesh access points, and mesh clients connect to its neighboring mesh access points by using the infrastructure mode.

In this research, a wireless mesh networks experimental platform based on embedded system is conducted to evaluation the performance of commonly used routing protocols in wireless mesh networks, such as OSPF, AODV. However, it still has some problems. Therefore, we propose a multi-gateway architecture and apply the integration technology for GPRS and wireless LAN heterogeneous multiple access networks to improve the performance of the wireless mesh network.

一、 緒論 1
1.1. 研究動機 1
1.2. 研究目的 1
二、 文獻探討 2
2.1. 嵌入式系統（Embedded System） 2
2.1.1. 嵌入式系統發展 2
2.1.2. ARM 3
2.2. 異質性無線網路（Heterogeneous Wireless Network） 3
2.2.1. GPRS（General Packet Radio Service） 3
2.2.2. 無線區域網路（Wireless LAN） 4
2.3. 整合網路環境 6
2.4. 無線隨意網路（Wireless Ad-hoc Networks） 7
2.4.1. 無線隨意網路路由架構 7
2.5. 無線網狀網路（Wireless Mesh Networks） 16
2.5.1. 無線網狀網路行動節點類型 16
2.5.2. 無線網狀網路行動節點功能性的架構 16
2.5.3. 無線網狀網路特色 18
2.5.4. 無線網狀網路國內外研究 19
三、 系統分析與設計 21
3.1. 系統分析 21
3.2. 硬體部份（IXDPG425實驗板結構） 22
3.3. 軟體部份 23
3.4. 系統架構 24
四、 系統實作與展示 26
4.1. 無線網狀網路測試架構 26
4.2. 行動節點啟始狀態 29
4.3. 新增行動節點 30
4.4. 行動節點故障 32
4.5. 行動節點重新尋找路徑 33
4.6. 測試 35
五、 結論 38
參考文獻 39

[1]C.H. Chao and W. Liao, 2005, “Fair Scheduling in Mobile Ad Hoc Networks With Channel Errors”, IEEE Transactions on Wireless Communications（4:3）, pp:1-10
[2]W. Liao, C.J. Kao, and C.H. Chien, 2005, “Improving TCP Performance in Heterogeneous Mobile Networks”, IEEE Transactions on Communications（53:4）, pp:569- 571
[3]K.H.Wang and B. Li, 2002, “Group Mobility and Partition Prediction in Wireless Ad-Hoc Networks”, IEEE International Conference on Communications（28:2）, pp:1017-1021
[4]S. Gupte and M. Singhal, 2003, “Secure Routing in Mobile Wireless Ad Hoc Networks”, Ad Hoc Networks（1:1）, pp:151–174
[5]Y.C. Hu, D.B. Johnson and A. Perrig, 2003, “SEAD: Secure Efficient Distance Vector Routing for MobileWireless Ad Hoc Networks”, Ad Hoc Networks（1:1）, pp:175–192
[6]B. McDonald and F. Znati, 1999, “A Mobility-Based Framework for Adaptive Clustering in Wireless Ad Hoc Networks”, IEEE Journal on Selected Areas in Communications（17:8）, pp:1466-1487
[7]A. B. McDonald and T. F. Znati, 1999, “A Mobility-Based Framework for Adaptive Clustering in Wireless Ad Hoc Networks”, Appears in IEEE Journal on Selected Areas in Communications（17:8）, pp: 1466-1487
[8]C. Y. Chang, J. P. Sheu and T. W. Chan, 2003, “Concept and design of Ad Hoc and Mobile classrooms”, Journal of Computer Assisted Learning（19:3）, pp:336-346
[9]S. K. Goel, M. Singh, and D. Xu, 2002, ”Efficient Peer-to-Peer Data Dissemination in Mobile Ad-Hoc Networks”, Proceedings of the International Conference on Parallel Processing Workshops（ICPPW’02）, pp:152-158
[10]E. M. Royer, 1999, “A Review of Current Routing Protocols for Ad Hoc Mobile Wireless Networks”, IEEE Personal Communications（2:2）, pp:46-55
[11]I. F. Akyildiz and X. Wang, 2005, “A Survey on Wireless Mesh Networks”, IEEE Communications Magzine（43:9）, pp:s23-s30
[12]I. F. Akyildiz, X. Wang, and W. Wang, 2005, “Wireless Mesh Networks: A Survey”, Computer Networks Journal（47:4）, pp:445-487
[13]J. Jun and M.L. Sichitiu, 2003, “The nominal capacity of wireless mesh networks”, IEEE Wireless Communications（10: 5）, pp: 8–14
[14]I.F. Akyildiz, W. Su, Y. Sankarasubramaniam and E. Cayirci, 2002, “Wireless sensor networks: a survey”, Computer Networks（38:4）, pp:393–422
[15]D.A. Maltz, J. Broch and D.B. Johnson, 2001, “Lessons from a Full-Scale Multihop Wireless Ad Hoc Network Testbed”, IEEE Personal Communications（8:1）, pp: 8–15
[16]L. Krishnamurthy, S. Conner, M. Yarvis, J. Chhabra, C. Ellison, C. Brabenac, E. Tsui, 2002, “Meeting the Demands of the Digital Home with High-Speed Multi-Hop Wireless Networks”, Intel Technology Journal（6:4）, pp:57–68
[17]A. Raniwala, K. Gopalan and T. Chiueh, 2003, “Centralized Channel Assignment and Routing Algorithms for Multi-channel Wireless Mesh Networks”, ACM Mobile Computing and Communications Review（8:2）, pp:50-65
[18]D.C. Yen and D.C. Chou, 2001, “Wireless communication: the next wave of Internet technology”, Technology in Society（23:2）, pp:217-226
[19]Y.B. Ko and N.H. Vaidya, 1999, “Using Location Information in Wireless Ad Hoc Networks”, Vehicular Technology Conference IEEE 49th, Vol. 3, pp:1952-1956
[20]J. Raju and J. J. Gracia-Luna-Aceves, 2000, “A Comparison of On-Demand and Table Driven Routing for Ad-Hoc Wireless Networks”, Proceedings of 2000 IEEE International Conference on Communications ICC 2000, vol. 3, pp:1702-1706
[21]S. Basagni, I. Chlamtac and V. R. Syrotiuk., 1999, “Geographic Messaging in Wireless Ad Hoc Networks”, Proceedings of the IEEE 49th International Vehicular Technology Conference, vol. 3, pp:1957-1961
[22]D. Aguayo, J. Bicket, S. Biswas, G. Judd and R. Morris, 2004, “Link-level Measurements from an 802.11b Mesh Network”, ACM Annual Conference of the Special Interest Group on Data Communication （SIGCOMM 2004）, pp:121–131
[23]J. Boleng, T. Camp and V. Tolety., 2001, “Mesh-based Geocast Routing Protocols in an Ad Hoc Network”, Proceedings International Parallel and Distributed Processing Symposium（IPDPS 2001）, pp:184-193
[24]S. Abhyankar and D. P. Agrawal, 2002, “Distributed Mobility-Aware Route Selection for Wireless Ad Hoc Networks”, Proceedings of the 21st IEEE International Performance Computing and Communications Conference （IPCCC 2002）, pp:241-247
[25]X.Y. Li, Y. Wang and O. Frieder, 2002, “Efficient Hybrid Key Agreement Protocol for Wireless Ad Hoc Networks”, Tenth International Conference on Computer Communications and Networks, pp:404-409
[26]J. Broch, D.A.Maltz, D.B. Johnson, Y.-C. Hu, and J. Jetcheva, 1998, “A Performance Comparison of Multi-Hop Wireless Ad Hoc Network Routing Protocols”, Proceedings of the Fourth Annual ACM/IEEE International Conference on Mobile Computing and Networking, pp:85-97
[27]S. Lee, M. Gerla, and C.K. Toh, 1999, “A Simulation Study of Table-Driven and On-Demand Routing Protocols for Mobile Ad Hoc Networks”, IEEE Network, pp:48-54
[28]D. B. Johnson and David A.Maltz, 1996, “Dynamic Ad Hoc in Wireless Networks, Mobile Computing”, Kluwer Academic Publishers, pp:153-181
[29]I.F. Akyildiz and I.H. Kasimoglu, 2004, “Wireless Sensor and Actor Networks: Research Challenges”, Ad Hoc Networks , pp:351–367
[30]R. Dube, C. D. Rais, Kuang-Yeh Wang and S. K. Tripathi, 1997, “Signal Stability based Adaptive Routing（SSA）for Ad-Hoc Mobile Networks”, IEEE Personal Communications, pp:36-45
[31]C. E. Perkins and P. Bhagwat, 1994, “Highly Dynamic Destination-Sequenced Distance-Vector Routing（DSDV）for Mobile Computers”, Proceeding of the ACM SIGCOMM’94, pp:234-244
[32]D. I Hawkins, R. J Best, K. A Coney, D. Hawkins, R. Best and K. Coney, Consumer Behavior: Building Marketing Strategy 8/e, McGraw-Hill, pp:16 23-26、441-464 and 493-518
[33]IDC, The Impact of Embedded Software in the European Union, Feb. 1999
[34]C. Hollabaugh, 2002, “Embedded Linux: Hardware, Software, and Interfacing”, Addison-Wesley Pub Co.
[35]D. Aguayo, J. Bicket, S. Biswas, G. Judd and R. Morris, MIT Roofnet, http://pdos.csail.mit.edu/roofnet/doku.php
[36]BWN lab wireless mesh networks research project, http://www.ece.gatech.edu/research/labs/bwn/mesh/
[37]Intel® IXDPG425 Network Gateway Reference Platform, http://www.intel.com/design/network/products/npfamily/ixdpg425.htm
[38]Self-Origanizing Neighborhood Wireless Mesh Networks, http://research.microsoft.com/sn/mesh/
[39]Mark Cabiling , Mobile Mesh Networking : extending the dumb network, http://commoncontent.org/catalog/text/reference/2163/
[40]Mesh Networking - The Next Step for WiFi Development in Western Europe, Says IDC, http://www.idc.com/getdoc.jsp?containerId=pr2004_12_21_150650
[41]IP Routing, http://www.pcnet.idv.tw/pcnet/network/network_ip_routing.htm
[42]Wireless IP NEtwork as a Generic platform for Location Aware Service Support, http://wineglass.tilab.com/
[43]林威志，2003，一個在無線網狀網路環境下以最小展開樹為基礎的路由演算法，國立中興大學，碩士論文
[44]李孟哲，2003，多點廣播網路協定於無線行動隨建即連網路之研究與探討，國立成功大學，碩士論文
[45]謝奕丞，2003，在無線隨意網路下二階層漸進式侷限搜尋區域繞徑協定之設計，中原大學，碩士論文
[46]周宗均，2003，灰預測預先繞徑於單播與群播之無線隨意網路，立德管理學院，碩士論文
[47]潘玉峰，1999，依流量需求動態調適群聚式的隨意型無線網路，元智大學，碩士論文
[48]李明鴻，1999，隨意型無線網路繞送使用全球衛星定位系統之研究，元智大學，碩士論文
[49]李美鴻，1999，GPS應用於整合性無線通訊網路，元智大學，碩士論文
[50]謝奕丞，2003，在無線隨意網路下二階層漸進式侷限搜尋區域繞徑協定之設計，中原大學，碩士論文
[51]林俊宏，2002，行動隨意網路上結合來源繞送機制的多路徑距離向量繞送協定之研究，東海大學，碩士論文
[52]張志光，2003，通用式無線隨意網路測試平台之研發，國立台北科技大學，碩士論文
[53]廖執善，2003，具服務品質保證且考慮能源的無線隨意網路繞徑協定，國立東華大學，碩士論文
[54]楊坤育，2000，運用於特殊型無線網路之階層式區域劃分路由協定，元智大學，碩士論文
[55]蘇達鈞，2000，Ad-hoc無線網路中之有效的K-hop叢集繞路演算法，逢甲大學，碩士論文
[56]蘇奕宇，2001，具單向連結之Ad Hoc網路上的叢集繞路演算法，逢甲大學，碩士論文
[57]謝耀章，2000，在隨意式無線網路下使用功率為量測標準且具有容錯機制的穩定繞送演算法，元智大學，碩士論文
[58]簡志宏，1999，嵌入式系統的組合式軟體執行平台的設計，國立成功大學，碩士論文
[59]古振平，2002，混合式無線網路環境中高效能路由機制之研究，元智大學，碩士論文
[60]宋凌飛，2000，在隨意型無線網路實作全球資訊網合作型代理伺服器，元智大學，碩士論文
[61]林牧台，2000，藍芽擴散式網路上的無線橋接節點路由協定，國立東華大學，碩士論文
[62]李進成，1999，應用於無線多跳網路下全球資訊網的透通性代理機制，靜宜大學，碩士論文
[63]孫正忠，2003，使用行動式IPv6整合網際網路和行動隨意網路，國立交通大學，碩士論文
[64]王建壹，2004，在網狀網路中調整節點傳輸率，國立中正大學，碩士論文
[65]王村益，2004，漣波協定：適用於無線網狀網路上之分散式媒體存取機制，國立台灣科技大學，度碩士論文
[66]蔡憲邦，2004，具安全性與自我組織能力的無線網狀網路，國立臺北科技大學，碩士論文
[67]朱彥銘，1999，細胞行動式網際網路協定：一種無間隙換手機制於新一代無線通訊系統之設計與研究，國立東華大學，碩士論文
[68]陳俊宏，2001，具認知移動性之無線隨意網路的研究，國立台北科技大學，碩士論文
[69]曾智群，2003，在隨意無線網路下一個基植於衍生位址的有效繞路協定之研究，朝陽科技大學，碩士論文
[70]林文科，2002，多頻道行動無線區域網路之繞送演算法，國立成功大學，碩士論文
[71]羅序仁，2003，無基礎架構式無線行動網路安全之研究，國防大學中正理工學院，碩士論文
[72]張志光，2003，通用式無線隨意網路測試平台之研發，國立台北科技大學，碩士論文
[73]趙寶田，2003，以ARM Linux實現嵌入式家庭保全系統，國立台灣科技大學，碩士論文
[74]陳伯綱，1999，整合GPRS與Wireless LAN資料網路之兩階層式架構與通訊協定，國立交通大學，碩士論文
[75]郭浚良，2001，異質網路之整合設計與實現，國立成功大學，碩士論文
[76]王鼎鈞，2002，網際網路的閘道器之動態負載平衡設計與實作，逢甲大學，碩士論文
[77]施富仁，2001，藍芽無線電話與公共電話網路之互連，國立中正大學工學院，碩士論文
[78]李健三，2002，行動通訊網路上個人化行銷應用服務之研究，朝陽科技大學，碩士論文
[79]喜多祥昭，2001，移動通訊新技術—迎接無線通訊時代的新技術，台北：博誌文化股份有限公司
[80]戴江淮，2005，行動路由技術，台北：博誌文化股份有限公司
[81]探矽工作室，2003，ARM 原理與實作—以網路SoC為例，台北： 宏友圖書
[82]謝文川、趙士元、張源明和黃光徹，2005，”無線區域網路環境行動學習教室規劃建置之探討”，2005年電子商務與數位生活研討會，頁1173~1185，實踐大學，3月26日
[83]江明諭，An Introduction to Mobile Ad Hoc Networks， http://kiki.ee.ntu.edu.tw/mmnet1/adhoc/
[84]肥狐沖，嵌入式系統的發展，http://playstation2.idv.tw/iacolumns/jl000009.html
[85]How Many，2004年我國個人行動與無線上網應用現況調查，http://www.find.org.tw/0105/howmany/howmany_disp.asp?id=93
[86]新通訊，異質多接取網路整合發展趨勢，http://www.twpcorp.com.tw/nc/magazine/magazine_article.asp?Id=436
[87]Rex Tsai，Linux 平台上之 Multipath Routing 應用，http://www.study-area.org/tips/m_routing.htm
[88]何明翰和胡志豪，資策會整合服務實驗室，異質多點接取網路下行動服務環境之建構， http://www.iii.org.tw/itpilotmz/unit2/3_1.htm
[89]吳中如，Router，http://www.cis.nctu.edu.tw/~is86002/study1-1.htm
[90]Intel中國研究中心，http://www.intel.com/cd/corporate/icrc/apac/zho/190506.htm
[91]無線網路簡介，http://cls.hs.yzu.edu.tw/cai-edit/edit7-0.htm
[92]廖政順，結合家庭網路的智慧型手持式裝置，資策會嵌入式系統實驗室， http://www.itpilot.org.tw/itis/54/itis54-g.asp
[93]江為國，無線通訊IP多媒體應用服務平台技術，新通訊元件雜誌，http://www.twpcorp.com.tw/nc/magazine/magazine_article.asp?Id=393