无线Mesh网络离大规模应用还有三道坎
2007-07-28   中国计算机报

Wi-Fi是基于IEEE802.11标准的无线网络技术,无线网状网（Mesh）则是Wi-Fi技术的进一步延伸。采用Mesh技术通过将无线路由器或交换机组网,可以进一步减少布线和提供更大范围的无线上网服务。

2004年起，Mesh在新加坡、中国台北、旧金山、费城、新奥尔良等国家和地区已开始了大规模的商用部署，并于去年开始在中国内地的城市中出现。在北京市公共安全覆盖、后海酒吧街地区的室外无线覆盖以及天津滨海开发区数字港口的建设等方面都有了相关应用。

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图：室外无线Mesh热点

室外无线Mesh热点 Mesh实现多跳访问

无线Mesh网络的核心指导思想是让网络中的每个节点都可以发送和接收信号，传统的WLAN一直存在的可伸缩性低和健壮性差等诸多问题由此迎刃而解。

无线Mesh网络也称为多跳（Multi-Hop）网络，它是一种与传统无线网络完全不同的新型无线网络技术。在传统的无线局域网中，每个客户端均通过一条与AP相连的无线链路来访问网络。用户如果要进行相互通信的话，必须首先访问一个固定的接入点(AP)，这种网络结构被称为单跳网络。而在无线Mesh网络中，任何无线设备节点都可以同时作为AP和路由器，网络中的每个节点都可以发送和接收信号，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。

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图：节点之间都有一个直接链接

如果最近的AP由于流量过大而导致拥塞的话，那么数据可以自动重新路由到一个通信流量较小的邻近节点进行传输。依此类推，数据包还可以根据网络的情况，继续路由到与之最近的下一个节点进行传输，直到到达最终目的地为止。这样的访问方式就是多跳访问。

与传统的交换式网络相比，无线Mesh网络去掉了节点之间的布线需求，但仍具有分布式网络所提供的冗余机制和重新路由功能。在无线Mesh网络里，如果要添加新的设备，只需要简单地接上电源就可以了，它可以自动进行自我配置，并确定最佳的多跳传输路径。目前，Wi-Mesh联盟和SSEMesh组织是该标准的主要推动者。

发展的阻碍因素分析

受频谱、牌照及技术成熟度等一系列问题的影响，3G HSPA、WiMAX等无线宽带技术近几年在国内商用部署方面一直未能取得实质进展，作为局域网无线宽带接入解决方案的Mesh网络由于工作在免费频段，因而无需运营执照的许可使其受到了一些服务提供商的青睐，并在无线城市建设、公共安全、旅游、无线小区等领域获得了较好应用。

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图：国内Mesh市场预测

从国内外Mesh网络的商用案例可以看出，Mesh网络目前的目标市场主要集中在市政、公共安全及由政府赞助的私有网络等领域，而鲜有专门针对企业市场的解决方案。

尽管并非所有的企业市场都有基于Mesh等无线宽带服务的需求，但由于Mesh网络具有迅速按需形成固定或移动拓扑结构的能力，并且其多跳传输机制也能保证Mesh在不方便采用传统光纤等有线方式布网或有线布网成本过高的场合得以低成本地应用，从而使Mesh网络对于诸如采用光纤为传输手段的有室内和室外覆盖需求的能源、会展等企业来说有一定的应用前景。

但是，受技术成熟度的影响，当前无线Mesh网络离大规模应用还有三道坎。

1.行业标准尚未统一

无线Mesh标准的不统一使得不同厂家的无线Mesh网体系结构不尽相同，其主要区别在于无线中继的方式和无线中继链路路由选择的方法。标准不统一会直接影响不同终端和系统厂商的互联互通性及漫游问题，会增加客户选择无线Mesh技术布网的风险，从而会影响其选择无线Mesh网络的积极性。

2.技术不成熟所带来的延迟及网络安全问题

无线Mesh网络是靠多跳路由机制来增加其网络的覆盖及灵活性的，这与传统蜂窝通信中手机和基站的单跳通信不同，并且通信链路经过的网络节点越多，随之增加的延迟就会越大，并会最终影响网络的整体带宽及服务的QoS。

由于在无线Mesh网络上所有的节点都是临时的，一定程度上增加了保证其所有节点安全性的难度。攻击者比较容易通过在无线Mesh网络中接入非法AP从而建立无效的无线中继路径，对网络造成灾难性影响。

3.大规模的布网能力尚未得到充分验证

由于国内目前的无线Mesh网络都是以区域性的覆盖为主，并不需要太多节点。但是随着网络规模的增大，对位置管理、快速切换等移动管理和容量管理将带来较大挑战。