无线Mesh网络的典型应用和优势

Mesh网络架构及优势

互联网是扁平的网络，构成互联网的路由器是在同一个平面上，相互之间构成了多条路径形成的网状网就是Mesh网络。如果把互联网的概念引申到无线网中，就形成了无线Mesh网络。无线Mesh网络结构见图1。基站和基站之间的无线互联有多条路径连在一起形成网络，网络有多条路径形成回联，构成一个动态网络，稳固性很好。如果某一个路径失败，可以切换到另外一条路径上，不会造成网络的中断。

图1无线Mesh网络

无线Mesh网可以和多种宽带无线接入技术如WLAN、WiMAX、UWB、3G等移动通信技术相结合，组成一个含有多跳无线链路的无线网状网络。如图2所示。无线Mesh终端可以是笔记本电脑、掌上电脑、手机、PDA等装有无线网卡天线的用户设备。Mesh客户端通过Mesh路由器接入骨干Mesh网络形成Mesh网络的混合结构。

图2 无线Mesh网络的混合组网

无线Mesh网具有很大的优势：

(1)无线Mesh网络能够自组织、自愈、自均衡，可靠性大大增强，还提供了更大的冗余机制和通信负载平衡功能。

(2)很容易实现非视距传输(NLOS)，大大扩展了应用领域和覆盖范围，信号避开了障碍物的干扰，传送畅通无阻，消除了盲区。

(3)组网更加灵活，只需要增加少量无线设备即可。网络的柔韧性和可行性更强大更完善，网络利用率大大提高。

(4)兼容多种类型接入方式，连接到Internet只需几个接入点，大大减少网络成本，能够降低70%～75%的运营和安装成本。

无线Mesh典型应用

随时随地的政务和公众无线宽带、公共安全监控、应急联动等元素一起构成“无线城市”。北京、上海、武汉、深圳、天津等城市都规划了无线城市建设，而Wi-Fi+无线Mesh是较好的实施方案。目前在一些经济发达城市包括北京市均开始无线Mesh宽带接入规划和实施，在城市特定区域、复杂街区、办公区、家庭内、企业和公共场所等诸多领域无线Mesh都具有广阔的应用前景。具体的应用有以下几个方面。

(1)无线Mesh宽带接入城域网

无线Mesh宽带城域网络在美国和中国***等地区已经建设完成。现在，巴黎等国外发达城市和国内的北京、上海等城市也在积极规划中。同时，无线Mesh网络可以作为未来WiMAX无线城域网的扩展和补充。

(2)校园无线Mesh网

校园无线网络有自己的特点：一是地域范围大、用户多而且通信量大；二是网络覆盖要求高，网络必须能够实现室内、室外、礼堂、宿舍、图书馆、公共场所等之间的无缝漫游；三是负载平衡非常重要，当学生集中在某地同时使用网络时很容易发生通信拥塞。使用无线Mesh组网，很容易调整节点数量和位置，实现网络升级，而且能够实现室内外的无缝漫游。目前国内的清华大学、暨南大学、中国海洋大学、河北廊坊大学城等许多院校相继建成了无线Mesh网络。

(3)医院等公共场所的理想联网方案

医院建筑物的构造密集复杂，一些区域要防止电磁辐射。布线比较困难，对网络的健壮性要求很高：如有重要活动(如手术)，任何网络故障都将会带来灾难性的后果。采用无线Mesh组网正好能够解决这些问题，无线网络拓扑调整简单，而且网络的健壮性和高带宽也更适合医院等公共场所部署。

(4)旅游休闲场所应用

无线Mesh非常适合那些地理位置偏远布线困难或不经济，而又需要为用户提供宽带无线Internet访问的地方，如旅游场所、度假村、汽车旅馆等。无线Mesh能够以最低的成本为这些场所提供宽带服务。

(5)适合需要快速部署或临时安装的场所

对于那些需要快速部署或临时安装的地方，如展览会、交易会、灾难救援等，无线Mesh网络是最经济有效的组网方法，可以将成本降到最低。

(6)行业无线分布式网络

对于交通、银行等专业行业的网络部署，无线Mesh有其很大的优势。摩托罗拉公司与中国铁道部联合试验在交通行业的应用，联合开发了成昆线以及南京港和煤矿等无线Mesh网络。Strix在与中国2008奥运的安全部门合作，在奥运城市建设了无线Mesh网络。北电在中国农业银行上海支行也建设了无线Mesh网络。

无线Mesh市场发展

目前在全球无线Mesh组网已经开始应用。美国的旧金山、费城等多个城市已经采用该技术建设覆盖整个城市的无线网络，同时提供无线宽带、市政管理和公共安全等功能。Telabria公司建在英国Kent州的无线Mesh网络利用双载波与802.11兼容，实现家庭或办公地点的室内外覆盖。2006德国世界杯期间，Avaya公司采用Firetide公司无线Mesh产品提供的网络语音服务技术，使得此次世界杯成为迄今为止传播速度最为迅速、网络最为稳定、科技含量最高的一次盛会。

在中国，天津技术开发区也已采用无线Mesh解决方案在全区范围内部署，完成后将实现多达200个监控点，覆盖30平方公里范围的无线视频监控。北京也进行了无线Mesh网络的实验。

根据易观国际研究，随着无线城市的建设需求，中国无线Mesh市场从2008年起会得到迅速发展，至2011年的累计市场规模可超过20亿人民币。中国无线mesh市场规模发展如图3所示。

图3 中国无线mesh市场规模发展

在未来，无线Mesh网络与WLAN、WiMAX、3G/4G等网络完全融合，全面提升无线网络的质量。同时与无线传感器和社区网络结合在一起，组成综合性网络，使用户能够全面享受无线网络的便利和精彩。