分析:無(wú)線Mesh網(wǎng)構(gòu)建無(wú)線城市
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(wú)線網(wǎng)中,就形成了無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。基站和基站之間的無(wú)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(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)
無(wú)線Mesh網(wǎng)可以和多種寬帶無(wú)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(wú)線鏈路的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。如圖2所示。無(wú)線Mesh終端可以是筆記本電腦、掌上電腦、手機(jī)、PDA等裝有無(wú)線網(wǎng)卡天線的用戶設(shè)備。Mesh客戶端通過(guò)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(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的混合組網(wǎng)
無(wú)線Mesh網(wǎng)具有很大的優(yōu)勢(shì):
(1)無(wú)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(kāi)了障礙物的干擾,傳送暢通無(wú)阻,消除了盲區(qū)。
(3)組網(wǎng)更加靈活,只需要增加少量無(wú)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(lèi)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(wú)線Mesh典型應(yīng)用
隨時(shí)隨地的政務(wù)和公眾無(wú)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(wú)線城市”。北京、上海、武漢、深圳、天津等城市都規(guī)劃了無(wú)線城市建設(shè),而Wi-Fi+無(wú)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(kāi)始無(wú)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(wú)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(wú)線Mesh寬帶接入城域網(wǎng)
無(wú)線Mesh寬帶城域網(wǎng)絡(luò)在美國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣等地區(qū)已經(jīng)建設(shè)完成。現(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(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)可以作為未來(lái)WiMAX無(wú)線城域網(wǎng)的擴(kuò)展和補(bǔ)充。
(2)校園無(wú)線Mesh網(wǎng)
校園無(wú)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(shū)館、公共場(chǎng)所等之間的無(wú)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(wú)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(wú)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(wú)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(lái)災(zāi)難性的后果。采用無(wú)線Mesh組網(wǎng)正好能夠解決這些問(wèn)題,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/strong>調(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(wú)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(wú)線Internet訪問(wèn)的地方,如旅游場(chǎng)所、度假村、汽車(chē)旅館等。無(wú)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(wú)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(wú)線分布式網(wǎng)絡(luò)
對(duì)于交通、銀行等專(zhuān)業(yè)行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)部署,無(wú)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(kāi)發(fā)了成昆線以及南京港和煤礦等無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)。Strix在與中國(guó)2008奧運(yùn)的安全部門(mén)合作,在奧運(yùn)城市建設(shè)了無(wú)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(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)。
無(wú)線Mesh市場(chǎng)發(fā)展
目前在全球無(wú)線Mesh組網(wǎng)已經(jīng)開(kāi)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(wú)線網(wǎng)絡(luò),同時(shí)提供無(wú)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(wú)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(wú)線Mesh產(chǎn)品提供的網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)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(kāi)發(fā)區(qū)也已采用無(wú)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(wú)線視頻監(jiān)控。北京也進(jìn)行了無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)。
根據(jù)易觀國(guó)際研究,隨著無(wú)線城市的建設(shè)需求,中國(guó)無(wú)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^(guò)20億人民幣。中國(guó)無(wú)線mesh市場(chǎng)規(guī)模發(fā)展如圖3所示。
圖3 中國(guó)無(wú)線mesh市場(chǎng)規(guī)模發(fā)展
在未來(lái),無(wú)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量。同時(shí)與無(wú)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)的便利和精彩。
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