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1 走近無線Mesh網(wǎng)絡(luò)( 二 )

云知道


3．健壯性 。實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)健壯性通常的方法是使用多路由器來傳輸數(shù)據(jù) 。假如某個路由器發(fā)生故障 ， 信息由其他路由器通過備用路徑傳送 。E-mail就是這樣一個例子 ， 郵件信息被分成若干數(shù)據(jù)包 ， 然后經(jīng)多個路由器通過Internet發(fā)送 ， 最后再組裝成到達(dá)用戶收件箱里的信息 。Mesh網(wǎng)絡(luò)比單跳網(wǎng)絡(luò)更加健壯 ， 因為它不依靠于某一個單一節(jié)點(diǎn)的性能 。在單跳網(wǎng)絡(luò)中 ， 假如某一個節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障 ， 整個網(wǎng)絡(luò)也就隨之癱瘓 。而在Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中 ， 由于每個節(jié)點(diǎn)都有一條或幾條傳送數(shù)據(jù)的路徑 。假如最近的節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障或者受到干擾 ， 數(shù)據(jù)包將自動路由到備用路徑繼續(xù)進(jìn)行傳輸 ， 整個網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行不會受到影響 。
4．結(jié)構(gòu)靈活 。在單跳網(wǎng)絡(luò)中 ， 設(shè)備必須共享AP 。假如幾個設(shè)備要同時訪問網(wǎng)絡(luò) ， 就可能產(chǎn)生通信擁塞并導(dǎo)致系統(tǒng)的運(yùn)行速度降低 。而在多跳網(wǎng)絡(luò)中 ， 設(shè)備可以通過不同的節(jié)點(diǎn)同時連接到網(wǎng)絡(luò) ， 因此不會導(dǎo)致系統(tǒng)性能的降低 。
Mesh網(wǎng)絡(luò)還提供了更大的冗余機(jī)制和通信負(fù)載平衡功能 。在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中 ， 每個設(shè)備都有多個傳輸路徑可用 ， 網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)每個節(jié)點(diǎn)的通信負(fù)載情況動態(tài)地分配通信路由 ， 從而有效地避免了節(jié)點(diǎn)的通信擁塞 。而目前單跳網(wǎng)絡(luò)并不能動態(tài)地處理通信干擾和接入點(diǎn)的超載問題 。
5．高帶寬 。無線通信的物理特性決定了通信傳輸?shù)木嚯x越短就越輕易獲得高帶寬 ， 因為隨著無線傳輸距離的增加 ， 各種干擾和其他導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的因素隨之增加 。因此選擇經(jīng)多個短跳來傳輸數(shù)據(jù)將是獲得更高網(wǎng)絡(luò)帶寬的一種有效方法 ， 而這正是Mesh網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢所在 。
在Mesh網(wǎng)絡(luò)中 ， 一個節(jié)點(diǎn)不僅能傳送和接收信息 ， 還能充當(dāng)路由器對其四周節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)信息 ， 隨著更多節(jié)點(diǎn)的相互連接和可能的路徑數(shù)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(shù)據(jù)所需要的功率也較小 。既然多跳網(wǎng)絡(luò)通常使用較低功率將數(shù)據(jù)傳輸?shù)洁徑墓?jié)點(diǎn) ， 節(jié)點(diǎn)之間的無線信號干擾也較小 ， 網(wǎng)絡(luò)的信道質(zhì)量和信道利用效率大大提高 ， 因而能夠?qū)崿F(xiàn)更高的網(wǎng)絡(luò)容量 。比如在高密度的城市網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中 ， Mesh網(wǎng)絡(luò)能夠減少使用無線網(wǎng)絡(luò)的相鄰用戶的相互干擾 ， 大大提高信道的利用效率 。
Mesh網(wǎng)絡(luò)的不足
【1 走近無線Mesh網(wǎng)絡(luò)】盡管無線Mesh聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用前景 ， 但也存在一些影響它廣泛部署的問題 。


住宅小區(qū)無線網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖1．互操作性 。目前影響無線Mesh技術(shù)迅速普及的一個重要障礙就是互操作性 。正如任何一種新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)剛出現(xiàn)時一樣 ， 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在還沒有一個統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ， 用戶現(xiàn)在要么就只能使用某一個廠商的無線Mesh產(chǎn)品 ， 要么面臨如何與各種不同類型的嵌入式無線設(shè)備接口的問題 ， 這個問題目前是影響無線Mesh技術(shù)推廣使用最重要的原因 。鑒于此 ， 目前一些公司正在開發(fā)能夠適應(yīng)不同無線環(huán)境的可配置的無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 ， 互操作性有望得到一定程度的解決 。但要想徹底解決互操作性問題 ， 最終還需要業(yè)界制定統(tǒng)一的無線Mesh技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 。2．通信延遲 。既然在Mesh網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通過中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行多跳轉(zhuǎn)發(fā) ， 每一跳至少都會帶來一些延遲 ， 隨著無線Mesh網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)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(yīng)用 ， 如話音或流媒體應(yīng)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(jié)點(diǎn)以及合適的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 。隨著多無線Mesh節(jié)點(diǎn)技術(shù)的出現(xiàn)這一問題將得到最終解決 。3．安全 。與WLAN的單跳機(jī)制相比 ， 無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的多跳機(jī)制決定了用戶通信要經(jīng)過更多的節(jié)點(diǎn) 。而數(shù)據(jù)通信經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)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(jìn)行通信的典型 ， 它的安全隱患是眾所周知的 。盡管有線網(wǎng)絡(luò)中使用的各種端到端安全技術(shù) ， 如虛擬專用網(wǎng)（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(wǎng)絡(luò)的安全是一個不容忽視的問題 。廣泛的Mesh應(yīng)用 Mesh網(wǎng)絡(luò)在家庭、企業(yè)和公共場所等諸多領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景 。1．家庭 Mesh技術(shù)的一個重要用處就是用于建立家庭無線網(wǎng)絡(luò) 。家庭式無線Mesh聯(lián)網(wǎng)可以連接臺式PC機(jī)、筆記本和手持計算機(jī)、HDTV、DVD播放器、游戲控制臺 ， 以及其他各種消費(fèi)類電子設(shè)備 ， 而不需要復(fù)雜的布線和安裝過程 。在家庭Mesh網(wǎng)絡(luò)中 ， 各種家用電器既是網(wǎng)上的用戶 ， 也作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分為其他設(shè)備提供接入服務(wù) 。當(dāng)家用電器增多時 ， 這種組網(wǎng)方式可以提供更多的容量和更大的覆蓋范圍 。Mesh技術(shù)應(yīng)用家庭環(huán)境中的另外一個要害好處是它能夠支持帶寬高度集中的應(yīng)用 ， 如高清楚度視頻等 。2．企業(yè) 目前 ， 企業(yè)的無線通信系統(tǒng)大都采用傳統(tǒng)的蜂窩電話式無線鏈路 ， 為用戶提供點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)到多點(diǎn)傳輸 。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)則不同 ， 它答應(yīng)網(wǎng)絡(luò)用戶共享帶寬 ， 消除了目前單跳網(wǎng)絡(luò)的瓶頸 ， 并且能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的動態(tài)平衡 。在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中增加或調(diào)整AP也比有線AP更輕易、配置更靈活、安裝和使用成本更低 。尤其是對于那些需要經(jīng)常移動接入點(diǎn)的企業(yè) ， 無線Mesh技術(shù)的多跳結(jié)構(gòu)和配置靈活將非常有利于網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級 。3． 學(xué)校 校園無線網(wǎng)絡(luò)與大型企業(yè)非常類似 ， 但也有自己的不同特點(diǎn) 。一是校園WLAN的規(guī)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(yè)用戶相比學(xué)生會更多地使用多媒體；二是網(wǎng)絡(luò)覆蓋的要求高 ， 網(wǎng)絡(luò)必須能夠?qū)崿F(xiàn)室內(nèi)、室外、禮堂、宿舍、圖書館、公共場所等之間的無縫漫游；三是負(fù)載平衡非常重要 ， 由于學(xué)生經(jīng)常要集中活動 ， 當(dāng)學(xué)生同時在某個位置使用網(wǎng)絡(luò)時就可能發(fā)生通信擁塞現(xiàn)象 。解決這些問題的傳統(tǒng)作法是在室內(nèi)高密度地安裝AP ， 而在室外安裝的AP數(shù)量則很少 。但由于校園網(wǎng)的用戶需求變化較大 ， 有可能經(jīng)常需要增加新的AP或調(diào)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(wǎng) ， 不僅易于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)升級和調(diào)整 ， 而且能夠?qū)崿F(xiàn)室外和室內(nèi)之間的無縫漫游 。4． 醫(yī)院 Mesh還為像醫(yī)院這樣的公共場所提供了一種理想的聯(lián)網(wǎng)方案 。由于醫(yī)院建筑物的構(gòu)造密集而又復(fù)雜 ， 一些區(qū)域還要防止電磁輻射 ， 因此是安裝無線網(wǎng)絡(luò)難度最大的領(lǐng)域之一 。醫(yī)院的網(wǎng)絡(luò)有兩個主要的特點(diǎn) 。一是布線比較困難: 在傳統(tǒng)的組網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)的變化 。二是對網(wǎng)絡(luò)的健壯性要求很高: 假如醫(yī)院里有重要的活動（如手術(shù)） ， 網(wǎng)絡(luò)任何可能的故障都將會帶來災(zāi)難性的后果 。采用無線Mesh組網(wǎng)則是解決這些問題的理想方案 。假如要對醫(yī)院無線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行調(diào)整 ， 只需要移動現(xiàn)有的Mesh節(jié)點(diǎn)的位置或安裝新的Mesh節(jié)點(diǎn)就可以了 ， 過程非常簡單 ， 安裝新的Mesh節(jié)點(diǎn)也非常方便 。而無線Mesh的健壯性和高帶寬也使它更適合于在醫(yī)院中部署 。

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