浅谈无线MESH网络接入基础技术(1)(2)

Wi-Mesh联盟

Wi-Mesh联盟由具有相同理念的公司所组成，期许通过一套无线网状区域网络标准，使无线用户不论使用哪一家厂商产品，都能享受无缝隙通讯的便利。Wi-Mesh联盟提案是根据IEEE标准协会(IEEEStandards　Association)指导原则所研究发展，以现有和未来的802.11通讯协定为基础，扩大科技重复运用与相容性。

Wi-Mesh联盟成员来自各个领域的业界领导者，包括智邦科技、北电、ComNets、InterDigital、NextHop、Thomson等。他们积极合作推动全球无线网状区域网络(Mesh　WLAN)标准化，以推广多种无线通讯设备与服务间的互连性。通过伙伴间广泛技术合作，Wi-Mesh联盟向美国电气与电子工程师学会(IEEE)的802.11任务小组(TGs)会议，成功提报全球最新无线网状区域网络标准提案。

Wi-Mesh联盟提案的设计目的，是针对未来802.11n高产出规格进行扩充。此一策略将为全球现有Wi-Fi网络基地提供支持，同时在现有指定的无线电频道中扩展建置Wi-Fi网络。

最近，北电网络(Nortel)也发布了Mesh网络架构，并宣称在今后它会和传统电信网络结合，形成互补的无缝漫游(Seamless　Roaming)网络。

Mesh网络的五大优势

与传统的WLAN相比，无线Mesh网络具有几个无可比拟的优势：

(1)快速部署和易于安装

安装Mesh节点非常简单，将设备从包装盒里取出来，接上电源就行了。用户可以很容易增加新的节点来扩大无线网络的覆盖范围和网络容量。Mesh的设计目标就是将有线设备和有线AP的数量降至最低，因此大大降低了总拥有成本和安装时间，仅这一点带来的成本节省就是非常可观的。无线Mesh网络的配置和其他网管功能与传统的WLAN相同，用户使用WLAN的经验可以很容易应用到Mesh网络上。

(2)非视距传输NLOS）

利用无线Mesh技术可以很容易实现NLOS配置，因此在室外和公共场所有着广泛的应用前景。与发射台有直接视距的用户先接收无线信号，然后再将接收到的信号转发给非直接视距的用户。按照这种方式，信号能够自动选择最佳路径不断从一个用户跳转到另一个用户，并最终到达无直接视距的目标用户。这样，具有直接视距的用户实际上为没有直接视距的邻近用户提供了无线宽带访问功能。无线Mesh网络能够非视距传输的特性大大扩展了无线宽带的应用领域和覆盖范围。

(3)健壮性

实现网络健壮性通常的方法是使用多路由器来传输数据。如果某个路由器发生故障，信息由其他路由器通过备用路径传送。Mesh网络比单跳网络更加健壮，因为它不依赖于某一个单一节点的性能。在单跳网络中，如果某一个节点出现故障，整个网络也就随之瘫痪。而在Mesh网络结构中，由于每个节点都有一条或几条传送数据的路径。如果最近的节点出现故障或者受到干扰，数据包将自动路由到备用路径继续进行传输，整个网络的运行不会受到影响。

(4)结构灵活

在单跳网络中，设备必须共享AP。如果几个设备要同时访问网络，就可能产生通信拥塞并导致系统的运行速度降低。而在多跳网络中，设备可以通过不同的节点同时连接到网络，因此不会导致系统性能的降低。　Mesh网络还提供了更大的冗余机制和通信负载平衡功能。

(5)高带宽

无线通信的物理特性决定了通信传输的距离越短就越容易获得高带宽，因为随着无线传输距离的增加，各种干扰和其他导致数据丢失的因素随之增加。因此选择经多个短跳来传输数据将是获得更高网络带宽的一种有效方法，而这正是Mesh网络的优势所在。

在Mesh网络中，一个节点不仅能传送和接收信息，还能充当路由器对其附近节点转发信息，随着更多节点的相互连接和可能的路径数量的增加，总的带宽也大大增加。

此外，因为每个短跳的传输距离短，传输数据所需要的功率也较小。既然多跳网络通常使用较低功率将数据传输到邻近的节点，节点之间的无线信号干扰也较小，网络的信道质量和信道利用效率大大提高，因而能够实现更高的网络容量。比如在高密度的城市网络环境中，Mesh网络能够减少使用无线网络的相邻用户的相互干扰，大大提高信道的利用效率。

Mesh网络的不足

尽管无线Mesh联网技术有着广泛的应用前景，但也存在一些影响它广泛部署的问题。

(1)互操作性

目前影响无线Mesh技术迅速普及的一个重要障碍就是互操作性，无线Mesh网络现在还没有一个统一的技术标准，用户现在要么就只能使用某一个厂商的无线Mesh产品，要么面临如何与各种不同类型的嵌入式无线设备接口的问题，这个问题目前是影响无线Mesh技术推广使用最重要的原因。想彻底解决互操作性问题，最终还需要业界制定统一的无线Mesh技术标准。

(2)通信延迟

既然在Mesh网络中数据通过中间节点进行多跳转发，每一跳至少都会带来一些延迟，随着无线Mesh网络规模的扩大，跳接越多，积累的总延迟就会越大。一些对通信延迟要求高的应用，如话音或流媒体应用等，可能面临无法接受的延迟过长的问题。目前解决这一问题主要是通过增加Mesh节点以及合适的网络协议。

(3)安全

与WLAN的单跳机制相比，无线Mesh网络的多跳机制决定了用户通信要经过更多的节点。而数据通信经过的节点越多，安全问题就越变得不容忽视。Internet本身即是使用Mesh方式进行通信的典型，它的安全隐患是众所周知的。尽管有线网络中使用的各种端到端安全技术，如虚拟专用网(VPN)同样可以用来解决无线Mesh的安全问题。但正如Internet一样，无线Mesh网络的安全是一个不容忽视的问题。