無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用和優(yōu)勢(shì)

Mesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及優(yōu)勢(shì)

互聯(lián)網(wǎng)是扁平的網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成互聯(lián)網(wǎng)的路由器是在同一個(gè)平面上，相互之間構(gòu)成了多條路徑形成的網(wǎng)狀網(wǎng)就是Mesh網(wǎng)絡(luò)。如果把互聯(lián)網(wǎng)的概念引申到無線網(wǎng)中，就形成了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見圖1?；竞突局g的無線互聯(lián)有多條路徑連在一起形成網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)有多條路徑形成回聯(lián)，構(gòu)成一個(gè)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)，穩(wěn)固性很好。如果某一個(gè)路徑失敗，可以切換到另外一條路徑上，不會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)的中斷。

圖1無線Mesh網(wǎng)絡(luò)

無線Mesh網(wǎng)可以和多種寬帶無線接入技術(shù)如WLAN、WiMAX、UWB、3G等移動(dòng)通信技術(shù)相結(jié)合，組成一個(gè)含有多跳無線鏈路的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。如圖2所示。無線Mesh終端可以是筆記本電腦、掌上電腦、手機(jī)、PDA等裝有無線網(wǎng)卡天線的用戶設(shè)備。Mesh客戶端通過Mesh路由器接入骨干Mesh網(wǎng)絡(luò)形成Mesh網(wǎng)絡(luò)的混合結(jié)構(gòu)。

圖2 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的混合組網(wǎng)

無線Mesh網(wǎng)具有很大的優(yōu)勢(shì)：

(1)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)能夠自組織、自愈、自均衡，可靠性大大增強(qiáng)，還提供了更大的冗余機(jī)制和通信負(fù)載平衡功能。

(2)很容易實(shí)現(xiàn)非視距傳輸(NLOS)，大大擴(kuò)展了應(yīng)用領(lǐng)域和覆蓋范圍，信號(hào)避開了障礙物的干擾，傳送暢通無阻，消除了盲區(qū)。

(3)組網(wǎng)更加靈活，只需要增加少量無線設(shè)備即可。網(wǎng)絡(luò)的柔韌性和可行性更強(qiáng)大更完善，網(wǎng)絡(luò)利用率大大提高。

(4)兼容多種類型接入方式，連接到Internet只需幾個(gè)接入點(diǎn)，大大減少網(wǎng)絡(luò)成本，能夠降低70%～75%的運(yùn)營(yíng)和安裝成本。

無線Mesh典型應(yīng)用

隨時(shí)隨地的政務(wù)和公眾無線寬帶、公共安全監(jiān)控、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)等元素一起構(gòu)成“無線城市”。北京、上海、武漢、深圳、天津等城市都規(guī)劃了無線城市建設(shè)，而Wi-Fi+無線Mesh是較好的實(shí)施方案。目前在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市包括北京市均開始無線Mesh寬帶接入規(guī)劃和實(shí)施，在城市特定區(qū)域、復(fù)雜街區(qū)、辦公區(qū)、家庭內(nèi)、企業(yè)和公共場(chǎng)所等諸多領(lǐng)域無線Mesh都具有廣闊的應(yīng)用前景。具體的應(yīng)用有以下幾個(gè)方面。

(1)無線Mesh寬帶接入城域網(wǎng)

無線Mesh寬帶城域網(wǎng)絡(luò)在美國(guó)和中國(guó)***等地區(qū)已經(jīng)建設(shè)完成?，F(xiàn)在，巴黎等國(guó)外發(fā)達(dá)城市和國(guó)內(nèi)的北京、上海等城市也在積極規(guī)劃中。同時(shí)，無線Mesh網(wǎng)絡(luò)可以作為未來WiMAX無線城域網(wǎng)的擴(kuò)展和補(bǔ)充。

(2)校園無線Mesh網(wǎng)

校園無線網(wǎng)絡(luò)有自己的特點(diǎn)：一是地域范圍大、用戶多而且通信量大；二是網(wǎng)絡(luò)覆蓋要求高，網(wǎng)絡(luò)必須能夠?qū)崿F(xiàn)室內(nèi)、室外、禮堂、宿舍、圖書館、公共場(chǎng)所等之間的無縫漫游；三是負(fù)載平衡非常重要，當(dāng)學(xué)生集中在某地同時(shí)使用網(wǎng)絡(luò)時(shí)很容易發(fā)生通信擁塞。使用無線Mesh組網(wǎng)，很容易調(diào)整節(jié)點(diǎn)數(shù)量和位置，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，而且能夠?qū)崿F(xiàn)室內(nèi)外的無縫漫游。目前國(guó)內(nèi)的清華大學(xué)、暨南大學(xué)、中國(guó)海洋大學(xué)、河北廊坊大學(xué)城等許多院校相繼建成了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)。

(3)醫(yī)院等公共場(chǎng)所的理想聯(lián)網(wǎng)方案

醫(yī)院建筑物的構(gòu)造密集復(fù)雜，一些區(qū)域要防止電磁輻射。布線比較困難，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的健壯性要求很高：如有重要活動(dòng)(如手術(shù))，任何網(wǎng)絡(luò)故障都將會(huì)帶來災(zāi)難性的后果。采用無線Mesh組網(wǎng)正好能夠解決這些問題，無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湔{(diào)整簡(jiǎn)單，而且網(wǎng)絡(luò)的健壯性和高帶寬也更適合醫(yī)院等公共場(chǎng)所部署。

(4)旅游休閑場(chǎng)所應(yīng)用

無線Mesh非常適合那些地理位置偏遠(yuǎn)布線困難或不經(jīng)濟(jì)，而又需要為用戶提供寬帶無線Internet訪問的地方，如旅游場(chǎng)所、度假村、汽車旅館等。無線Mesh能夠以最低的成本為這些場(chǎng)所提供寬帶服務(wù)。

(5)適合需要快速部署或臨時(shí)安裝的場(chǎng)所

對(duì)于那些需要快速部署或臨時(shí)安裝的地方，如展覽會(huì)、交易會(huì)、災(zāi)難救援等，無線Mesh網(wǎng)絡(luò)是最經(jīng)濟(jì)有效的組網(wǎng)方法，可以將成本降到最低。

(6)行業(yè)無線分布式網(wǎng)絡(luò)

對(duì)于交通、銀行等專業(yè)行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)部署，無線Mesh有其很大的優(yōu)勢(shì)。摩托羅拉公司與中國(guó)鐵道部聯(lián)合試驗(yàn)在交通行業(yè)的應(yīng)用，聯(lián)合開發(fā)了成昆線以及南京港和煤礦等無線Mesh網(wǎng)絡(luò)。Strix在與中國(guó)2008奧運(yùn)的安全部門合作，在奧運(yùn)城市建設(shè)了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)。北電在中國(guó)農(nóng)業(yè)銀行上海支行也建設(shè)了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)。

無線Mesh市場(chǎng)發(fā)展

目前在全球無線Mesh組網(wǎng)已經(jīng)開始應(yīng)用。美國(guó)的舊金山、費(fèi)城等多個(gè)城市已經(jīng)采用該技術(shù)建設(shè)覆蓋整個(gè)城市的無線網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)提供無線寬帶、市政管理和公共安全等功能。Telabria公司建在英國(guó)Kent州的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)利用雙載波與802.11兼容，實(shí)現(xiàn)家庭或辦公地點(diǎn)的室內(nèi)外覆蓋。2006德國(guó)世界杯期間，Avaya公司采用Firetide公司無線Mesh產(chǎn)品提供的網(wǎng)絡(luò)語音服務(wù)技術(shù)，使得此次世界杯成為迄今為止傳播速度最為迅速、網(wǎng)絡(luò)最為穩(wěn)定、科技含量最高的一次盛會(huì)。

在中國(guó)，天津技術(shù)開發(fā)區(qū)也已采用無線Mesh解決方案在全區(qū)范圍內(nèi)部署，完成后將實(shí)現(xiàn)多達(dá)200個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，覆蓋30平方公里范圍的無線視頻監(jiān)控。北京也進(jìn)行了無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)。

根據(jù)易觀國(guó)際研究，隨著無線城市的建設(shè)需求，中國(guó)無線Mesh市場(chǎng)從2008年起會(huì)得到迅速發(fā)展，至2011年的累計(jì)市場(chǎng)規(guī)?？沙^20億人民幣。中國(guó)無線mesh市場(chǎng)規(guī)模發(fā)展如圖3所示。

圖3 中國(guó)無線mesh市場(chǎng)規(guī)模發(fā)展

在未來，無線Mesh網(wǎng)絡(luò)與WLAN、WiMAX、3G/4G等網(wǎng)絡(luò)完全融合，全面提升無線網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量。同時(shí)與無線傳感器和社區(qū)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起，組成綜合性網(wǎng)絡(luò)，使用戶能夠全面享受無線網(wǎng)絡(luò)的便利和精彩。