“Mesh”这个词原来的意思就是指所有的节点都互相连接，无线Mesh网络是一种与传统的无线网络完全不同的网络。传统的无线网络必须首先访问集中的接入点(AP)才能进行无线连接。这样，即使两个802.11b的节点互相挨着，它们也必须通过接入点才能进行通信。而在无线Mesh网络中，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。Mesh网络技术原是一项军方技术，随着人们对802.11a、802.11b和802.11g等WLAN技术了解的深入，Mesh网络才逐步成为企业界和消费者瞩目的焦点。

　　无线局域网络作为高效率、低成本的无线解决方案已经成为当今的主流技术。无线的移动性为用户创造了高效灵活的工作环境，大大提高了工作效率，其价值已被越来越多的人们所认同。对于服务提供商，无线局域网的无线宽带接入与漫游能力可以扩展提供给用户的随时随地“永远在线”的网络接入服务，为ISP带来了新的商机。

　　如何突破WLAN的传统“热点”结构，提供大面积无线“热区”覆盖和真正平滑漫游能力？无线Mesh接入技术作为新一代的无线局域网技术应运而生。

　　无线Mesh是一种非常适合于覆盖大面积开放区域（包括室外和室内）的无线区域网络解决方案。无线Mesh网的特点是：由包括一组呈网状分布的无线AP构成，AP均采用点对点方式通过无线中继链路互联，将传统WLAN中的无线“热点”扩展为真正大面积覆盖的无线“热区”。

　　这种结构带来的好处包括：

　　自配置。无线Mesh网中AP具备自动配置和集中管理能力，简化了网络的管理维护。

　　自愈合。无线Mesh网中AP具备自动发现和动态路由连接，消除单点故障对业务的影响，提供冗余路径。

　　高带宽。将传统WLAN的“热点”覆盖扩展为更大范围的“热区”覆盖，消除原有的WLAN随距离增加导致的带宽下降。另外，采用Mesh结构的系统，信号能够避开障碍物的干扰，使信号传送畅通无阻，消除盲区。

　　兼容性。Mesh采用标准的802.11b/g制式，可广泛地兼容无线客户终端。

　　除此之外，无线Mesh还提供更好的移动漫游能力，以及端到端的安全连接等等。

　　因此，最适合部署无线Mesh网络的环境为：较大的大学园区、体育场馆、公共场所、住宅小区接入，以及需要监控的公共场所。

　　构建无线Mesh网的技术

　　Tropos＋Motorola Canopy构建的无线Mesh网，具备独到特色。

　　它是一种创新的公共无线区域网架构，提供了整套端到端的网络解决方案。它采用Gateway＋Node结构，其中Gateway是一台具有路由器功能的AP，Node则是仅用于覆盖的AP。利用多个Node将大量的用户数据信息通过无线方式汇聚到一个Gateway，并通过Canopy无线网桥或光纤回传骨干网中。一个无线Mesh就等同于一个cell，如果增加cell则需要追加新的Gateway，如下图所示。

　　这种解决方案中，Motorola Canopy起到数据回传的作用，采用5.8G的射频；Tropos的AP作为覆盖接入无线客户端，采用2.4G的射频（802.11b/g），这大大减轻了回程和用户对流量的争夺问题。出于冗余度和系统吞吐量的考虑，需要更多的Gateway与有线网络相连。

　　Tropos的关键技术之一是其高效的无线设计，确保了高性能、大面积覆盖和高吞吐量。AP上有三种设计：有效EIRP 高达36 dBm，1W的发射功率远远超过普通AP的100mW发射功率，因此有更大的覆盖范围和穿透墙壁的能力；接受灵敏度高达-100dBm@1Mbps，比普通AP高8个dB，因此提供给用户更高的使用带宽；双集天线设计，保证接受信号的质量。

　　另一个关键技术就是使用了MetroMesh操作系统。Tropos Metromesh系统集成了业内最为完备的网络路由智能技术，在城域WiFi无线网络环境中由下而上对吞吐量进行优化，能轻松地管理上千个WiFi蜂窝单元，从而使得WiFi可以部署从前无法部署的城域网。

　　Tropos提供多个SSID/VLAN，每个SSID均具有可配置的安全参数。安全性方面，它支持所有业界标准的安全协议，采用AES、WEP加密的802.11i（WPA2）协议，并有完全的VPN支持。

　　Mesh网络可以大大减少网络的基础设施成本，同时也可为无线网络服务供应商(WISP)减少70%～75%的营运、安装成本。

　　清华校园内无线实证网

　　在清华大学无线实证网络中，清华大学信息网络工程研究中心的无线移动研究室针对Mesh网络的特点，选取清华综合体育馆及其周边建筑道路作为Mesh网络的实证场所，分别采用Tropos公司的室内和室外型两种AP进行无线覆盖并支持高速无线接入。

　　清华综合体育馆位于清华大学东北区主楼中轴线上，总的建筑面积数万平方米，体育馆南面紧靠清华大学中央主楼，北面比邻清华东大操场，整个体育馆及其周边平时是学生锻炼的场所，也是举办大型的学生活动较频繁的场所，承担着学生活动重地的角色：每年的迎接新生活动，开学和毕业典礼，以及各种校级会议都经常在这里召开。在此地区提供无线覆盖和支持高速接入，有力地支持了各种学校活动，并将成为体育场馆无线覆盖和应用的示范。

　　体育馆内较为空旷的活动空间，为室内的覆盖提供了良好的环境条件，部署在馆内东北和西南两个角落的室内型AP——Tropos3210，在提供室内无线接入的同时，通过穿透的信号与室外的AP相连接，构成了Mesh网络的传输链路。

　　而针对体育馆附近的密集铁丝网和树木，实证网络中采用了3个室外型AP——Tropos5210对整个体育馆室外的周边地区进行全覆盖。近2万平方米的面积一共部署了体育馆东北、西北和南边三个AP，同时体育馆的无线网络利用Canopy的20Mbps无线网桥汇接回到中央主楼的无线网络主干，逻辑上体育馆的五个接入节点构成了一个相对独立的无线子网。

　　体育馆的无线网络充分实证了无线Mesh具有组网简单、方便和可扩展等优点。当需要以体育馆为中心扩大无线覆盖范围的时候，现有的五个节点能够很简单地扩展到更多的节点，新的节点通过Mesh动态地创建新链接连接到现有网络中来。

　　Mesh可以布置在室内也可以在室外，室外设备往往附着在街灯上或者是建筑物外有电力可用的地方。

　　Mesh网的应用效果

　　Tropos作为WiMAX的主要成员，其Mesh网是否有足够能力通过Voice-over-WLAN提供电话服务？能否扩展覆盖范围、增强远离基站的终端通话质量和提高数据吞吐量？我们在清华大学综合体育馆的实际环境下做了验证。

　　体育馆无线Mesh网络的构建，使得设计连续的移动切换测试成为可能。在无线Mesh覆盖的区域，获得授权的SIP手机终端可以通过设置自己的SSID为“BMW”接入网络，进行VoIP通话。无线Mesh网络也是车载移动系统的试验床，体育馆的实证网络在此方面体现了较高的实证价值。

　　试验证明：在车载速度达到50公里/小时的情况下，体育馆无线Mesh在满足传统的数据上网服务的同时，采用高优先级别传输语音，能够确保话音质量。同时，Mesh网的跨子网漫游特性使得WiFi phone终端在移动切换的情况下，保持通话不中断。

　　除了语音，Mesh还提供传统的数据上网业务，当用户漫步在体育馆周边的时候，笔记本终端可以搜索到SSID为“CWIC”标识的无线网络，将笔记本与其关联并提交一个网页请求，无线网络的统一登录认证页面会推送给终端用户，通过认证的用户才能上网，不同的用户获得的访问权限各不相同。

　　Mesh网的结构不尽相同，下一期我们将结合清华大学无线实证网络深度报道无线网状网技术。（待续）