Wi-Fi是基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)(Mesh)則是Wi-Fi技術(shù)的進(jìn)一步延伸。采用Mesh技術(shù)通過將無(wú)線路由器或交換機(jī)組網(wǎng),可以進(jìn)一步減少布線和提供更大范圍的無(wú)線上網(wǎng)服務(wù)。
2004年起,Mesh在新加坡、中國(guó)臺(tái)北、舊金山、費(fèi)城、新奧爾良等國(guó)家和地區(qū)已開始了大規(guī)模的商用部署,并于去年開始在中國(guó)內(nèi)地的城市中出現(xiàn)。在北京市公共安全覆蓋、后海酒吧街地區(qū)的室外無(wú)線覆蓋以及天津?yàn)I海開發(fā)區(qū)數(shù)字港口的建設(shè)等方面都有了相關(guān)應(yīng)用。
![]() |
圖:室外無(wú)線Mesh熱點(diǎn) |
室外無(wú)線Mesh熱點(diǎn) Mesh實(shí)現(xiàn)多跳訪問
無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的核心指導(dǎo)思想是讓網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以發(fā)送和接收信號(hào),傳統(tǒng)的WLAN一直存在的可伸縮性低和健壯性差等諸多問題由此迎刃而解。
無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)也稱為多跳(Multi-Hop)網(wǎng)絡(luò),它是一種與傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)完全不同的新型無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在傳統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)中,每個(gè)客戶端均通過一條與AP相連的無(wú)線鏈路來(lái)訪問網(wǎng)絡(luò)。用戶如果要進(jìn)行相互通信的話,必須首先訪問一個(gè)固定的接入點(diǎn)(AP),這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)被稱為單跳網(wǎng)絡(luò)。而在無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中,任何無(wú)線設(shè)備節(jié)點(diǎn)都可以同時(shí)作為AP和路由器,網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以發(fā)送和接收信號(hào),每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以與一個(gè)或者多個(gè)對(duì)等節(jié)點(diǎn)進(jìn)行直接通信。
![]() |
圖:節(jié)點(diǎn)之間都有一個(gè)直接鏈接 |
如果最近的AP由于流量過大而導(dǎo)致?lián)砣脑挘敲磾?shù)據(jù)可以自動(dòng)重新路由到一個(gè)通信流量較小的鄰近節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸。依此類推,數(shù)據(jù)包還可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的情況,繼續(xù)路由到與之最近的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸,直到到達(dá)最終目的地為止。這樣的訪問方式就是多跳訪問。
與傳統(tǒng)的交換式網(wǎng)絡(luò)相比,無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)去掉了節(jié)點(diǎn)之間的布線需求,但仍具有分布式網(wǎng)絡(luò)所提供的冗余機(jī)制和重新路由功能。在無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)里,如果要添加新的設(shè)備,只需要簡(jiǎn)單地接上電源就可以了,它可以自動(dòng)進(jìn)行自我配置,并確定最佳的多跳傳輸路徑。目前,Wi-Mesh聯(lián)盟和SSEMesh組織是該標(biāo)準(zhǔn)的主要推動(dòng)者。
發(fā)展的阻礙因素分析
受頻譜、牌照及技術(shù)成熟度等一系列問題的影響,3G HSPA、WiMAX等無(wú)線寬帶技術(shù)近幾年在國(guó)內(nèi)商用部署方面一直未能取得實(shí)質(zhì)進(jìn)展,作為局域網(wǎng)無(wú)線寬帶接入解決方案的Mesh網(wǎng)絡(luò)由于工作在免費(fèi)頻段,因而無(wú)需運(yùn)營(yíng)執(zhí)照的許可使其受到了一些服務(wù)提供商的青睞,并在無(wú)線城市建設(shè)、公共安全、旅游、無(wú)線小區(qū)等領(lǐng)域獲得了較好應(yīng)用。
![]() |
圖:國(guó)內(nèi)Mesh市場(chǎng)預(yù)測(cè) |
從國(guó)內(nèi)外Mesh網(wǎng)絡(luò)的商用案例可以看出,Mesh網(wǎng)絡(luò)目前的目標(biāo)市場(chǎng)主要集中在市政、公共安全及由政府贊助的私有網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域,而鮮有專門針對(duì)企業(yè)市場(chǎng)的解決方案。
盡管并非所有的企業(yè)市場(chǎng)都有基于Mesh等無(wú)線寬帶服務(wù)的需求,但由于Mesh網(wǎng)絡(luò)具有迅速按需形成固定或移動(dòng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的能力,并且其多跳傳輸機(jī)制也能保證Mesh在不方便采用傳統(tǒng)光纖等有線方式布網(wǎng)或有線布網(wǎng)成本過高的場(chǎng)合得以低成本地應(yīng)用,從而使Mesh網(wǎng)絡(luò)對(duì)于諸如采用光纖為傳輸手段的有室內(nèi)和室外覆蓋需求的能源、會(huì)展等企業(yè)來(lái)說(shuō)有一定的應(yīng)用前景。
但是,受技術(shù)成熟度的影響,當(dāng)前無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)離大規(guī)模應(yīng)用還有三道坎。
1.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一
無(wú)線Mesh標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一使得不同廠家的無(wú)線Mesh網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)不盡相同,其主要區(qū)別在于無(wú)線中繼的方式和無(wú)線中繼鏈路路由選擇的方法。標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一會(huì)直接影響不同終端和系統(tǒng)廠商的互聯(lián)互通性及漫游問題,會(huì)增加客戶選擇無(wú)線Mesh技術(shù)布網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn),從而會(huì)影響其選擇無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的積極性。
2.技術(shù)不成熟所帶來(lái)的延遲及網(wǎng)絡(luò)安全問題
無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)是靠多跳路由機(jī)制來(lái)增加其網(wǎng)絡(luò)的覆蓋及靈活性的,這與傳統(tǒng)蜂窩通信中手機(jī)和基站的單跳通信不同,并且通信鏈路經(jīng)過的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)越多,隨之增加的延遲就會(huì)越大,并會(huì)最終影響網(wǎng)絡(luò)的整體帶寬及服務(wù)的QoS。
由于在無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)上所有的節(jié)點(diǎn)都是臨時(shí)的,一定程度上增加了保證其所有節(jié)點(diǎn)安全性的難度。攻擊者比較容易通過在無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中接入非法AP從而建立無(wú)效的無(wú)線中繼路徑,對(duì)網(wǎng)絡(luò)造成災(zāi)難性影響。
3.大規(guī)模的布網(wǎng)能力尚未得到充分驗(yàn)證
由于國(guó)內(nèi)目前的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)都是以區(qū)域性的覆蓋為主,并不需要太多節(jié)點(diǎn)。但是隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增大,對(duì)位置管理、快速切換等移動(dòng)管理和容量管理將帶來(lái)較大挑戰(zhàn)。