【正文】 能，網(wǎng)絡(luò)會(huì)通過重路由流量實(shí)現(xiàn)自我修復(fù)，這樣節(jié)點(diǎn)既可以保持連接，而且數(shù)據(jù)路徑也始終是最優(yōu)的。用戶流量到達(dá)目的地所要經(jīng)過的跳數(shù)取決于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、鏈路的長度、使用的技術(shù)以及其它一些因素。 簡單計(jì)算一下就會(huì)發(fā)現(xiàn)，在 單模塊 方案中每個(gè)無線客戶端只能獲得 很有限的吞吐量。 24 Mesh多跳 難題 分析 隨著無線 mesh 網(wǎng)絡(luò)的普及，其規(guī)模和復(fù)雜程度持續(xù)發(fā)展。 這種低時(shí)延的 mesh 網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境（無噪聲）和真實(shí)環(huán)境（有噪聲）中進(jìn)行了測試。 不管 選擇最佳情景原理 的降低為 1/n（其中 n 是跳數(shù)），還是選擇最壞情景原理的降低為 1/2n1，帶寬降低的數(shù)量都是現(xiàn)實(shí)存在的，參見下表。 26 無線干擾 無線干擾是一個(gè)十分重要的問題，它將影響到無線網(wǎng)絡(luò)的性能。 WiFi 網(wǎng)絡(luò)并不是工作在免許可的 GHz 和 5 GHz 頻段的唯一無線設(shè)備。在大規(guī)模廣域 mesh 網(wǎng)絡(luò)中，通常需要很多到有線網(wǎng)絡(luò)的終止點(diǎn)來避免過多的時(shí)延 ——但是這樣就不能充分發(fā)揮無線 mesh 網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢。 專用無線鏈路 在建立一個(gè)高級(jí)的 mesh 網(wǎng)絡(luò)時(shí)，使用方法一定是與其它類型解決方案所不同的。 終端連接與網(wǎng)絡(luò)連接 29 這個(gè)新型結(jié)構(gòu)化的無線 mesh需要支持不同類型的無線技術(shù)。因此你可以讓無線節(jié)點(diǎn)工作在臨近信道而會(huì)不產(chǎn)生相互干擾。 30 蜂窩狀覆蓋 mesh 網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)該允許使用多個(gè)、分離的扇區(qū)狀天線（非常類似蜂窩網(wǎng)絡(luò)中無線小區(qū)站點(diǎn)天線）同時(shí)向不同的方向發(fā)射信號(hào)，每個(gè)方向都使用不同的信道。 第一組測試場景是在無噪聲、無干擾環(huán)境中進(jìn)行的，可以認(rèn)為是最優(yōu)情況。 測試場景 32 帶寬降低測試結(jié)果與 單模塊 和 雙模塊 mesh 網(wǎng)絡(luò)最佳情景相比較， 單模塊 和 雙模塊mesh 網(wǎng)絡(luò)在無噪聲環(huán)境下的結(jié)果顯示了僅僅 5 跳帶寬就會(huì)有 80%丟失。使用該系統(tǒng)可部署高性能、高擴(kuò)展性的網(wǎng)絡(luò)，并支持實(shí)時(shí)的語音、視頻和數(shù)據(jù)應(yīng)用。這種多頻率、多信道的無線組網(wǎng)方式可以更有效的在 頻段避免外來的干擾。這樣，網(wǎng)絡(luò)必須具備了以下兩個(gè)自組網(wǎng)特性 : ? Selftuning 性能自我調(diào)節(jié) ? SelfHealing 鏈路自動(dòng)修復(fù) 如下圖所示，在故障發(fā)生前， mesh 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)保持主鏈路、備選鏈路的信息，并且不斷的動(dòng)態(tài)的更新鏈路信息列表；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的某一點(diǎn) 由于供電、損毀等原因出現(xiàn)故障，其他周邊設(shè)備會(huì)迅速的在備選鏈路表中，選取具有最優(yōu)參數(shù)的備選鏈路作為主鏈路； Strix Mesh系統(tǒng)的 SMFR (Scalable Mesh Fast Reroute)算法提供迅速的鏈路修復(fù)，在毫秒級(jí)別即完成主備鏈路的切換，整個(gè)過程對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中的最終用戶都是透明的，不會(huì)造成用戶的數(shù)據(jù)、語音或視頻等應(yīng)用的中斷。扇區(qū)天線也能夠提供比全向天線更高的增益，如 120 度扇區(qū)天線的增益通常是 360度全向天線增益的一倍，理論上可以提高 50%的覆蓋范圍。 ? 多扇區(qū) Strix 室外型 mesh 系統(tǒng)， OWS支持多種類型的外接天線，如全向天線、定向天線、扇區(qū)天線和拋物面天線等。 Strix mesh 系統(tǒng)自動(dòng)配置和自動(dòng)發(fā)現(xiàn)的能力降低了網(wǎng)絡(luò)部署和管理運(yùn)維的工作負(fù)荷。 基于 ，通過使用 Turbo模式，無線鏈路帶寬可高達(dá) 108Mbps，為大規(guī)模的城域使用提供了高帶寬基礎(chǔ)。在廣域、高利用率環(huán)境中，當(dāng)無線客戶端使用的語音和視頻應(yīng)用需要漫游（比如在汽車或火車上）時(shí)，時(shí)延和帶寬問題將變得不可接受。 網(wǎng)絡(luò)測試結(jié)果 在每一跳都要通過有線以太網(wǎng)終端獲取測試結(jié)果。服務(wù)器用于測量 TCP和 UDP 帶寬性能（比如最大帶寬），并允許調(diào)整不同的參數(shù)和特征，它還可以報(bào)告帶寬、時(shí)延和丟包率。 Turbo 信道被指定為 42, 50, 58, 152 和 160 信道。鑒于以上原因 ， 非常適合用于回程 mesh 架構(gòu)。 客戶端連接無線模塊必須設(shè)計(jì)為或者與無線客戶端連接（用戶接入）關(guān)聯(lián)，或者使用分離的模塊與其他 mesh 節(jié)點(diǎn)（回程）關(guān)聯(lián)。帶寬時(shí)延產(chǎn)品（ Bandwidth Delay Product， BDP）是用來測量網(wǎng)絡(luò)鏈路能力的一個(gè)產(chǎn)品 ——可以考慮在設(shè)計(jì)和部署大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)時(shí)應(yīng)用。 網(wǎng)絡(luò)時(shí)延 VoIP 的應(yīng)用是 WiFi 的一個(gè)關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。 無線干擾還會(huì)導(dǎo)致傳輸錯(cuò)誤，這些錯(cuò)誤可能會(huì)混合。下圖說明了。單模塊 mesh 網(wǎng)絡(luò)在無噪聲情況下經(jīng)過 5 跳后帶寬就會(huì)令人吃驚地丟失了 80%。 傳統(tǒng)的 mesh 網(wǎng)絡(luò)只能提供有限的擴(kuò)展性，多跳自身的難題使得它對(duì)于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)部署還存 在諸多疑問。這意味著什么呢？無線客戶端流量將得到一些的改善，但是全網(wǎng)的性能仍然由于回程的瓶頸問題而不理想。此現(xiàn)象的原因是由于無線是一個(gè)共享的媒質(zhì)。尤其在有很多障礙物的城市環(huán)境或者有丘陵或山區(qū)等傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋有困難的鄉(xiāng)村區(qū)域，該方案都非常有效。這種類型的網(wǎng)絡(luò)安裝快捷 ，并且不要求精細(xì)的規(guī)劃和位置選擇即可獲得可靠的通訊。然而，這種方法產(chǎn)生了許多意想不到的后果（例如，單點(diǎn)故障、帶寬瓶頸以及缺乏擴(kuò)展性和靈活性）。對(duì)于未來技術(shù)的升級(jí)， OWS 室外型基站可以通過 現(xiàn)場升級(jí)，通過插入相應(yīng)的 WiMAX 和 板卡 到現(xiàn)有的設(shè)備 就可以將設(shè)備升級(jí)到新的技術(shù) 。 將使 WLAN 傳輸速率達(dá)到目前傳輸速率幾 倍，而且可以支持高質(zhì)量的語音、視頻傳輸，這意味著人們可以在寫字樓中用 WiFi 手機(jī)來撥打 IP 電話和可視電話。該技術(shù)以 IEEE 的系列寬頻無線標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)。 18 系統(tǒng)容量擴(kuò)容 無線城域網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍不斷擴(kuò)展后，系統(tǒng)也需要根據(jù)用戶需要不斷注入更多的容量 。 第一階段的建設(shè)目標(biāo)達(dá)成后，園區(qū)內(nèi)絕大部分的室外公共區(qū)域得得到良好的無線覆蓋，公共安全 /應(yīng)急通信和電子政務(wù)等應(yīng)用將得到有效的開展，并且面向市民、公司的無線互聯(lián)網(wǎng)接入運(yùn)營也可以開始運(yùn)作。由于天線放置在室外并且有墻壁阻擋，無線信號(hào)不會(huì)影響到用戶健康。 對(duì)于 專用 應(yīng)急和公安 頻段的使用和覆蓋將在技術(shù)選型部分作深入的介紹。 因此將政府專網(wǎng)和公共運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)合二為一的方式建網(wǎng)，既可以在保證網(wǎng)絡(luò)建設(shè)質(zhì)量和對(duì)公共安全、應(yīng)急救災(zāi)的優(yōu)先支持，同時(shí)能夠有效的降低政府的維護(hù)成本 ，達(dá)到以公共運(yùn)營網(wǎng)養(yǎng)政府專網(wǎng)的目的 。 從中國國內(nèi)運(yùn)營市場和城市發(fā)展的實(shí)際角度出發(fā)， 政府主導(dǎo)的投資模式是毫無疑問的 。 10 理念和功能 XX 規(guī)劃 理念和功能 我們打造無 城市 線網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)的理念是 ―XX‖。 紐約更是將無線視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)同市政管理整合在一起，通過分布于城市各處的視頻信息，完成對(duì)城市建設(shè)發(fā)展規(guī)劃、智能交通的遠(yuǎn)程管理和資源調(diào)配。特別的是，無線 mesh 支持 160km/h 的高速移動(dòng)，遠(yuǎn)程指揮中心可以向趕往火災(zāi)現(xiàn)場的消防人員和其他救災(zāi)人員下達(dá)指揮命令。 無線城市應(yīng)用 無線城市理念在全球范圍內(nèi)受到如此廣泛的歡迎，這與其帶來的關(guān)鍵性應(yīng)用是密不可分的。網(wǎng)絡(luò)最多可以出售給三個(gè)不同的 WISP 合作伙伴，依托該網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行運(yùn)營。這反映出政府對(duì)政策發(fā)布、城市安全、火警和急救等的關(guān)注，希望為市政管理和大眾提供更多更有效的服務(wù)。如下圖所示，截至 20xx 年已建設(shè)和 20xx 年即將建設(shè)的無線城市數(shù)量統(tǒng)計(jì)： 3 010203040506070美國 歐洲 大洋洲 亞洲 其他已建立的無線城市將部署的無線城市 下表為北美的無線城市列表： 其中，美國亞利桑那州 Tempe 市，目前全球范圍內(nèi)已部署較大的無線城市，也采用了無線 mesh 技術(shù)將整個(gè)城市的 100 平方公里區(qū)域進(jìn)行無盲點(diǎn)的覆蓋；從 20xx 年 9 月份開始到今年 1 月底，僅僅花了六個(gè)月的時(shí)間就完成了 Tempe 市的六個(gè)城區(qū)的無線覆蓋。無線 mesh 技術(shù)在建網(wǎng)成本和建網(wǎng)速度也顯示出了相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢，在美國，將 ―寬帶光 纖部署到全城 ‖至少需要 15 年時(shí)間，平均每個(gè)光纖點(diǎn)的費(fèi)用在 20xx到 3000 美金；如果使用無線 mesh 技術(shù)，整個(gè)城市的部署及整體工程建設(shè)至多需要一至兩年，而每個(gè)無線服務(wù)接入點(diǎn)平均費(fèi)用遠(yuǎn)低于光纖建網(wǎng)成本。根據(jù)中國國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示： 20xx 年綜合實(shí)力最 強(qiáng)的 100 個(gè)城市中，生產(chǎn)總值超過 1000 億元人民幣達(dá)到 23 個(gè)，超過 200 億的城市有 78 個(gè)，尤其是傳統(tǒng)發(fā)達(dá)的環(huán)渤海、東部沿海、長三角和珠三角地區(qū)以及新興城市。所有的大城市都將建立自己的無線城市網(wǎng)絡(luò)。cFree 項(xiàng)目方和集成公司 CEC 公司（ Cedar Rapids 市的集成商）采用 Strix mesh 無線提供為 Cedar Rapids、 Coralville 和 Iowa 三城市的市中心區(qū)域和愛荷華市市立大學(xué)提供高速無線接入，共計(jì)可以服務(wù)到 200,000 多住戶和學(xué)生。 運(yùn)營商通過與政府合作進(jìn)行全城無線建設(shè)來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，即可以作為運(yùn)營商為商戶和市民提供全城漫游移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的平臺(tái)，也可以作為市政用途的公共安全、應(yīng)急通信和市政管理辦公的使用，如 所謂的 ―M臺(tái)灣計(jì)劃 ‖，它以 ―移動(dòng)臺(tái)灣、應(yīng)用無線、躍進(jìn)新視界 ‖為發(fā)展遠(yuǎn)景，政府將結(jié)合民間資源，共同推動(dòng)移動(dòng)生活、移動(dòng)服務(wù)、移動(dòng)學(xué)習(xí)等無線寬帶應(yīng)用服務(wù)。 Tempe 部署的無線 mesh 城域網(wǎng)絡(luò)同時(shí)解決了應(yīng)急救災(zāi)所必需的快速響應(yīng)和高速機(jī)動(dòng)，這也意味著可以挽救更多的生命。 如無線臺(tái)北，以 政府主導(dǎo)的電子政務(wù)通過無線 mesh 技術(shù)為公共安全、公共管理部門、交通、商業(yè)和居民提供全天候的無線服務(wù)。學(xué)生可以透過無線網(wǎng)絡(luò)在家里、校園內(nèi)使用電子教室和遠(yuǎn)程教育等多種教育服務(wù)。 12 商業(yè) 模式 從國外建設(shè)方式和業(yè)務(wù)模式的分析來看， 無論是建設(shè)或 規(guī)劃中大部分無線城市 都 反映出政府 用戶 對(duì)政策發(fā)布、城市安全、火警和急救等的關(guān)注， 并且希望 能夠以無線城市的便利通信架構(gòu)為行業(yè)用戶和市民提供服務(wù)。 其次， 通過遍布城市的無線接入服務(wù) 提供公共運(yùn)營服務(wù)。 中期的目標(biāo)主要是無線覆蓋區(qū)域伊寧路、經(jīng)六路等主干路段、核心區(qū)重要公共區(qū)域、居民社區(qū)等，開始建立起智能交通網(wǎng)絡(luò)、公共安全網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)急聯(lián)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，帶動(dòng)伊寧路、經(jīng)六路干道沿線和核心區(qū)“信息化走廊”的區(qū)域性發(fā)展，做到為大部分的市民提供各種無線網(wǎng)絡(luò)免費(fèi)服務(wù)與 增值服務(wù)。影響信號(hào)傳播的主要因素是： ? 設(shè)備之間的通信距離差別很大 ? 設(shè) 備之間的物理障礙物 ? 用戶端筆記本設(shè)備等終端發(fā)射功率略低 為了解決這個(gè)問題，對(duì)于大規(guī)模的室內(nèi)覆蓋可以采取室外基站加上無線客戶端 CPE 設(shè)備結(jié)合的方式來進(jìn)行。 17 對(duì)于各各分區(qū)建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)， 無線城域 mesh 網(wǎng)絡(luò) 可采用 分階段 方式 由疏到密 的過程 ，隨著用戶增加 逐步的 分階段的 提升 覆蓋面積和網(wǎng)絡(luò)整體帶寬 。隨著公共安全和電子政務(wù)用戶的使用，更多的經(jīng)驗(yàn)和用戶反饋將有利于總結(jié)第一階段建設(shè)存在的問題，并在第二階段的建設(shè)進(jìn)行改進(jìn)。該頻段已獲得了 FCC 許可，經(jīng)過開發(fā)后專供美國公共安全使用，以滿足其對(duì)安全的寬帶通信的需要。 與此同時(shí)，客戶端產(chǎn)品的價(jià)格和兼容性仍然是個(gè)問題 。 這要求無線網(wǎng)狀網(wǎng)系統(tǒng)具有可升級(jí)能力，保證可平滑升級(jí)到未來的新技術(shù)平臺(tái)上。在發(fā)展歷程上，業(yè)界中有三種 WiFi 方案： 第一代集中式網(wǎng)絡(luò)模式 ——是一種非智能的網(wǎng)絡(luò)，相互獨(dú)立的多個(gè)接入點(diǎn)（ AP）連接到同一個(gè)有線局域網(wǎng)中。由于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間能夠通過 無線鏈路相互連接，因此它們不需要通過有線連接到交換機(jī)上。所有的自我調(diào)節(jié)和自我修復(fù) 過程都是動(dòng)態(tài)的，在后臺(tái)執(zhí)行并且是實(shí)時(shí)的 ——對(duì)用戶而言是透明的，不需要人為干預(yù)。 第一代 —單模塊 mesh方案 (singleradio)—所有信息都在同一 信道上 單模塊 模式是無線 mesh 最脆弱的方案。舉例來說，假設(shè)你有 5 個(gè) AP，每個(gè) AP 有 20 個(gè)無線客戶端與之相連，所有的 AP 和客戶端共享同一個(gè) 信道（ 5Mbps），這樣等價(jià)于每個(gè)用戶只能獲得少于 50Kbps 的吞吐量——比撥號(hào)連接還要慢。然而多跳的 mesh 網(wǎng)絡(luò)遇到越來越多的難題，比如帶寬降低，無線干擾以及網(wǎng)絡(luò)時(shí)延等。測試跳數(shù)逐步從 1 跳增加到 10 跳，結(jié)果表明即使達(dá)到 10 跳，無噪聲情況下網(wǎng)絡(luò)回 程吞吐量只有 4%的丟失，而實(shí)際噪聲環(huán)境也僅丟失了 40%。 最佳情況的場景是假設(shè)所有的節(jié)點(diǎn)都以線性的方式排列，類似于一個(gè)珍珠串，每個(gè)節(jié)點(diǎn)只能和它兩個(gè)鄰接的節(jié)點(diǎn)通信。簡單地說，無線干擾可以定義為非期望的信號(hào)干擾了其他無線通信設(shè)備的正常操作。還有其他類型設(shè)備工作在這些頻 段，包括安全系統(tǒng)、對(duì)講系統(tǒng)、無繩電話以及其他很多設(shè)備。而且，隨著時(shí)延的增加，語音和視頻應(yīng)用將受到嚴(yán)重的影響（尤其當(dāng)無線客戶端漫游的時(shí)候），甚至可能會(huì)導(dǎo)致連接完全中斷。它將應(yīng)用模塊化的方案，使用專用的帶寬鏈路來完成 AP 的功能（客戶端連接）或回程功能（網(wǎng)絡(luò)級(jí)連）。一些原則決定了針對(duì)某一特定的用途，哪一種技術(shù)應(yīng)用更為廣泛。 在一些國家，也許不能利用 的頻