我們可以想象一下，隨著無線網(wǎng)絡的發(fā)展，只需簡單地通過無線控制設備就可以打開臥室中的DVD機，啟動廚房的微波爐，甚至通過PDA問候遠方的朋友。

如何實現(xiàn)上述的夢想呢？許多實驗室和廠商都全力投入無線網(wǎng)絡技術(shù)的研發(fā)，802.11x的標準不斷被更新，新的無線網(wǎng)絡架構(gòu)和技術(shù)也不斷被提出。隨著迅馳技術(shù)的成功，Intel也加大了對無線網(wǎng)絡研究的力度。

最近Intel聯(lián)合其他廠商提出了新一代的無線網(wǎng)絡架構(gòu)——Mesh網(wǎng)絡。

體驗與契機

2002年初，英格蘭和蘇格蘭北部地區(qū)的200多個用戶率先體驗了這一新技術(shù)。試驗網(wǎng)絡的傳輸頻率為28GHz。Radiant公司宣稱：對于分布在1000平方米范圍內(nèi)的600個用戶，Mesh網(wǎng)絡能夠提供8倍于目前大多數(shù)ADSL用戶接入速率的高速連接，用戶下載和加載時的速率高達4Mbps。這一速率使用戶觀看廣播質(zhì)量的視頻聊天和視頻點播成為可能，這讓ADSL和電纜望塵莫及。

最近，北電網(wǎng)絡(Nortel)也發(fā)布了Mesh網(wǎng)絡架構(gòu)，并宣稱在今后它會和傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡結(jié)合，形成互補的無縫漫游(Seamless Roaming)網(wǎng)絡。北電網(wǎng)絡行銷副總經(jīng)理曾旭東認為，這種高性能的Mesh網(wǎng)絡服務將在2004年下半年或2005年有著顯著增長。

美國SkyPilot公司更將智能天線技術(shù)應用于無線Mesh網(wǎng)絡，使頻譜再利用，從而大大提高了頻譜的利用效率。而Mesh Networks公司開發(fā)出的相關(guān)無線硬件和智能路由軟件，不僅可以構(gòu)建無線Mesh網(wǎng)絡，并可支持諸如手機和筆記本電腦等移動設備，且這些設備可以自由加入或退出網(wǎng)絡；當兩個或更多設備退出網(wǎng)絡范圍時，還可以組成自己的微網(wǎng)(圖1)。

Mesh網(wǎng)絡VS單跳網(wǎng)絡

Mesh網(wǎng)絡也稱為“多跳網(wǎng)絡”，它是一個動態(tài)的可以不斷擴展的網(wǎng)絡架構(gòu)，并能有效地在無線設備之間傳輸。為了讓讀者能夠更好地理解Mesh網(wǎng)絡，我們首先來看一下目前和它相對應的“單跳網(wǎng)絡”。

在傳統(tǒng)的無線局域網(wǎng)中，用戶假如要進行相互通訊的話，那么首先會訪問一個固定的接入點(AP)，這種訪問的方式被稱為單跳網(wǎng)絡。而在多跳網(wǎng)絡中，任何無線設備節(jié)點都可以同時作為AP和路由器。這樣設計的好處：假如最近的AP由于流量大而擁塞的話，那么數(shù)據(jù)可以重新選擇一個小流量路徑進行傳輸。數(shù)據(jù)包根據(jù)網(wǎng)絡的情況，從一個節(jié)點依次傳送到多個節(jié)點，最終到達目的地。這樣的訪問方式就是多跳訪問(圖2)。

其實我們熟知的Internet就是一個“有線多跳”網(wǎng)絡的典型例子。例如，我們要發(fā)送一份電子郵件，電子郵件并不會直接到達收件人的信箱中，而是通過路由器從一個服務器轉(zhuǎn)發(fā)到另外一個服務器，最后到達用戶的信箱。在轉(zhuǎn)發(fā)的過程中，路由器一般會選擇一條較好的路徑，使得電子郵件能夠盡快投遞到用戶信箱。

對于傳統(tǒng)的單跳無線網(wǎng)絡，Mesh網(wǎng)絡有3點明顯的優(yōu)勢：強壯性、高帶寬和高利用率。

強壯性：Mesh網(wǎng)絡要比單跳網(wǎng)絡更加強壯，這是因為在數(shù)據(jù)通訊中網(wǎng)絡性能的發(fā)揮并不是單單依靠某個節(jié)點。在傳統(tǒng)的單跳無線網(wǎng)絡中，假如固定的AP發(fā)生故障，那么該網(wǎng)絡中所有的無線設備都不能進行通訊。而在Mesh網(wǎng)絡中，假如某個節(jié)點的AP發(fā)生故障，它可以重新再選擇一個AP進行通訊，數(shù)據(jù)仍然可以高速地到達目的地。

高帶寬：從物理的角度而言，無線通訊意味著通訊距離越短，那么通訊的效果會越好，因為隨著通訊距離的增長，無線信號不但會衰弱而且會相互干擾，從而降低數(shù)據(jù)通訊的效率。而在Mesh網(wǎng)絡中，是以一條條較短的無線網(wǎng)絡連接代替了以往長距離的連接，從而保證數(shù)據(jù)可以以高速率在節(jié)點之間快速傳遞。 由于是在短距離的節(jié)點之間進行傳輸，電源的功耗也會相應地減少，這對于筆記本電腦，PDA這類設備是非常實用的。

高利用率：高利用率是Mesh網(wǎng)絡的另一個技術(shù)優(yōu)勢。在單跳網(wǎng)絡中，一個固定的AP被多個設備共享使用，隨著網(wǎng)絡設備的增多，AP的通訊網(wǎng)絡可用率會大大下降。而在Mesh網(wǎng)絡中，由于每個節(jié)點都是AP，根本不會發(fā)生此類問題；一旦某個AP可用率下降，數(shù)據(jù)會自動重新選擇一個AP進行傳輸。

Mesh網(wǎng)絡的應用

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

基于Mesh網(wǎng)絡的優(yōu)勢，它還可以在不同異構(gòu)的環(huán)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(qū)域內(nèi)可以通過3G或2.5G傳輸語音、數(shù)據(jù)；在局部的范圍內(nèi)可通過WLAN提供寬帶網(wǎng)絡服務，例如視頻點播等。隨著Mesh網(wǎng)絡的進一步發(fā)展，它最終可在企業(yè)的辦公環(huán)境中將辦公室電話或者手機進行整合。

Mesh網(wǎng)絡在家庭環(huán)境上有突出的優(yōu)勢。在無線家庭網(wǎng)絡中，一旦建成Mesh網(wǎng)絡，那么小區(qū)中的用戶可以充分利用所有無線設備所提供的帶寬來達到高帶寬的應用，例如在線點播、高質(zhì)量視頻會議、高清楚電視、網(wǎng)絡游戲等。家庭中的所有數(shù)字電子設備基本上都可以轉(zhuǎn)化成無線網(wǎng)絡的通訊。而對于商業(yè)環(huán)境而言，Mesh網(wǎng)絡不僅可以平衡網(wǎng)絡流量，更無須額外購買AP，可以降低商業(yè)應用中的網(wǎng)絡流量瓶頸。而在酒店，機場等場所，用戶可以更加高速地進行無線互聯(lián)網(wǎng)沖浪。

除此之外，Mesh網(wǎng)絡在智能傳輸系統(tǒng)、救護定位(火災，醫(yī)護等)、交通調(diào)度方面都有非常不錯的前景。通過短距離、多次快速的信息傳遞，能夠及時了解事件發(fā)生的情況。

小資料

Mesh網(wǎng)絡是一種新型的無線網(wǎng)絡架構(gòu)，是可以兼容現(xiàn)有任何802.11標準的無線網(wǎng)絡通訊協(xié)議。除此之外，Mesh網(wǎng)絡組織也自主開發(fā)了基于Mesh網(wǎng)絡的QDMA通訊協(xié)議，它有較廣的通訊范圍，并且能夠在高速移動中進行定位和信息收發(fā)。目前QDMA數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆秶_到1600米，而802.11b只有20~50米。不過由于覆蓋更廣的通訊區(qū)域，數(shù)據(jù)的峰值傳輸率為8Mbps，比802.11b的11Mbps略低。但除了通訊的范圍和速率外，QDMA更獨特的是能夠?qū)νㄓ嵲O備進行精確定位，誤差不超過10米。