無線Mesh接入技術

無線通信的物理特性決定了通信傳輸的距離越短就越容易獲得高帶寬，因為隨著無線傳輸距離的增加，各種干擾和其他導致數據丟失的因素隨之增加。因此選擇經多個短跳來傳輸數據將是獲得更高網絡帶寬的一種有效方法，而這正是Mesh網絡的優勢所在。　

在Mesh網絡中，一個節點不僅能傳送和接收信息，還能充當路由器對其附近節點轉發信息，隨著更多節點的相互連接和可能的路徑數量的增加，總的帶寬也大大增加。此外，因為每個短跳的傳輸距離短，傳輸數據所需要的功率也較小。既然多跳網絡通常使用較低功率將數據傳輸到鄰近的節點，節點之間的無線信號干擾也較小，網絡的信道質量和信道利用效率大大提高，因而能夠實現更高的網絡容量。比如在高密度的城市網絡環境中，Mesh網絡能夠減少使用無線網絡的相鄰用戶的相互干擾，大大提高信道的利用效率。

Mesh網絡的不足　

盡管無線Mesh接入技術有著廣泛的應用前景，但也存在一些影響它廣泛部署的問題。　

(1)互操作性。

目前影響無線Mesh接入技術迅速普及的一個重要障礙就是互操作性，無線Mesh網絡現在還沒有一個統一的接入網技術標準，用戶現在要么就只能使用某一個廠商的無線Mesh產品，要么面臨如何與各種不同類型的嵌入式無線設備接口的問題，這個問題目前是影響無線Mesh接入技術推廣使用最重要的原因。想徹底解決互操作性問題，最終還需要業界制定統一的無線Mesh接入技術標準。

(2)通信延遲。

既然在Mesh網絡中數據通過中間節點進行多跳轉發，每一跳至少都會帶來一些延遲，隨著無線Mesh網絡規模的擴大，跳接越多，積累的總延遲就會越大。一些對通信延遲要求高的應用，如話音或流媒體應用等，可能面臨無法接受的延遲過長的問題。目前解決這一問題主要是通過增加Mesh節點以及合適的網絡協議。　　　

(3)安全。

與WLAN的單跳機制相比，無線Mesh接入技術的多跳機制決定了用戶通信要經過更多的節點。而數據通信經過的節點越多，安全問題就越變得不容忽視。Internet本身即是使用Mesh方式進行通信的典型，它的安全隱患是眾所周知的。盡管有線網絡中使用的各種端到端安全技術，如虛擬專用網（VPN）同樣可以用來解決無線Mesh的安全問題。但正如Internet一樣，無線Mesh網絡的安全是一個不容忽視的問題。　　　

Mesh網絡的應用

從本質上說，Mesh網絡是一種類似于點對點的無線網絡架構，這種架構可以大大減少網絡的基礎設施成本(例如AP，無線路由器數量)，同時也可為無線網絡服務供應商(WISP)減少70%~75%的營運、安裝成本。

基于Mesh網絡的優勢，它還可以在不同異構的環境下提供多種服務；當用戶在高速移動時，或者在較大范圍的區域內可以通過3G或2.5G傳輸語音、數據；在局部的范圍內可通過WLAN提供寬帶網絡服務，例如視頻點播等。隨著Mesh網絡的進一步發展，它最終可在企業的辦公環境中將辦公室電話或者手機進行整合。Mesh網絡在家庭、企業和公共場所等諸多領域都具有廣闊的應用前景。　

1．家庭　

Mesh技術的一個重要用處就是用于建立家庭無線網絡。家庭式無線Mesh聯網可以連接臺式PC機、筆記本和手持計算機、HDTV、DVD播放器、游戲控制臺，以及其他各種消費類電子設備，而不需要復雜的布線和安裝過程。在家庭Mesh網絡中，各種家用電器既是網上的用戶，也作為網絡基礎設施的組成部分為其他設備提供接入服務。當家用電器增多時，這種組網方式可以提供更多的容量和更大的覆蓋范圍。Mesh技術應用家庭環境中的另外一個關鍵好處是它能夠支持帶寬高度集中的應用，如高清晰度視頻等。　

2．企業　

目前，企業的無線通信系統大都采用傳統的蜂窩電話式無線鏈路，為用戶提供點到點和點到多點傳輸。無線Mesh網絡則不同，它允許網絡用戶共享帶寬，消除了目前單跳網絡的瓶頸，并且能夠實現網絡負載的動態平衡。在無線Mesh網絡中增加或調整AP也比有線AP更容易、配置更靈活、安裝和使用成本更低。尤其是對于那些需要經常移動接入點的企業，無線Mesh接入技術的多跳結構和配置靈活將非常有利于網絡拓樸結構的調整和升級。　

3．學校　

校園無線網絡與大型企業非常類似，但也有自己的不同特點。一是校園WLAN的規模巨大，不僅地域范圍大，用戶多，而且通信量也大，因為與一般企業用戶相比學生會更多地使用多媒體；二是網絡覆蓋的要求高，網絡必須能夠實現室內、室外、禮堂、宿舍、圖書館、公共場所等之間的無縫漫游；三是負載平衡非常重要，由于學生經常要集中活動，當學生同時在某個位置使用網絡時就可能發生通信擁塞現象。　

解決這些問題的傳統作法是在室內高密度地安裝AP，而在室外安裝的AP數量則很少。但由于校園網的用戶需求變化較大，有可能經常需要增加新的AP或調整AP的部署位置，這會帶來很大的成本增加。而使用Mesh方式組網，不僅易于實現網絡的結構升級和調整，而且能夠實現室外和室內之間的無縫漫游。

4．醫院　

Mesh還為像醫院這樣的公共場所提供了一種理想的聯網方案。由于醫院建筑物的構造密集而又復雜，一些區域還要防止電磁輻射，因此是安裝無線網絡難度最大的領域之一。醫院的網絡有兩個主要的特點。一是布線比較困難：在傳統的組網方式中，需要在建筑物上穿墻鑿洞才能布線，這顯然不利于網絡拓樸結構的變化。二是對網絡的健壯性要求很高：如果醫院里有重要的活動（如手術），網絡任何可能的故障都將會帶來災難性的后果。采用無線Mesh組網則是解決這些問題的理想方案。如果要對醫院無線網絡拓撲進行調整，只需要移動現有的Mesh節點的位置或安裝新的Mesh節點就可以了，過程非常簡單，安裝新的Mesh節點也非常方便。而無線Mesh接入技術的健壯性和高帶寬也使它更適合于在醫院中部署。

5．旅游休閑場所　

Mesh非常適合于在那些地理位置偏遠布線困難或經濟上不合算，而又需要為用戶提供寬帶無線Internet訪問的地方，如旅游場所、度假村、汽車旅館等。Mesh能夠以最低的成本為這些場所提供寬帶服務。　

6．快速部署和臨時安裝　

對于那些需要快速部署或臨時安裝的地方，如展覽會、交易會、災難救援等，Mesh網絡無疑是最經濟有效的組網方法。比如，如果需要臨時在某個地方開幾天會議或辦幾天展覽，使用Mesh技術來組網可以將成本降到最低。