无线MESH城域网络的建设与运营

1、星矢科技星矢科技无线无线meshmesh技术与整体解决方案的领导技术与整体解决方案的领导者者无线无线meshmesh& &城域网络的建设与运营城域网络的建设与运营 mesh网络的定义网络的定义&起源起源什么是无线什么是无线mesh网络网络? wmn-wireless mesh network 多跳（多跳（multi-hop）网络）网络 网格网络网格网络 基于基于802.11技术技术 与传统无线网络完全不同的与传统无线网络完全不同的 新型无线网络新型无线网络 最早源于军事的野战条件下应急通信指挥和单兵的通信需要最早源于军事的野战条件下应急通信指挥和单兵的通信需要 支持移动

2、条件下的实时通信要求支持移动条件下的实时通信要求 不需线缆，完全无线联网不需线缆，完全无线联网 完全自组网络完全自组网络 网络可以自动故障隔离和自愈网络可以自动故障隔离和自愈 网络可以自动性能优化网络可以自动性能优化 mesh网络的定义网络的定义&起源起源 单跳网络单跳网络 传统的无线局域网传统的无线局域网 （wlan） 每个客户端均通过一条与每个客户端均通过一条与无线接入点（无线接入点（ap)相连的相连的无线链路来访问网络无线链路来访问网络 用户如果要进行相互通信用户如果要进行相互通信的话，必须首先访问一个的话，必须首先访问一个固定的接入点固定的接入点(ap) 多跳网络多跳网络 无线

3、无线mesh网络网络 （wmn） 任何无线设备节点都可以任何无线设备节点都可以同时作为同时作为 接入点（接入点（ap）和路由器和路由器 网络中的每个节点网络中的每个节点(ap)都都可以发送和接收信号可以发送和接收信号 每个节点都可以与一个或每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接者多个对等节点进行直接通信通信无线网络结构的发展历史无线网络结构的发展历史ap网桥网桥mesh-无线网状网无线网状网交换机无线网络的发展历程无线网络的发展历程mesh网络的优势网络的优势 快速部署快速部署 易于安装易于安装不是每个mesh节点都需要有线电缆连接将有线设备和有线ap的数量降至最低 降低了总拥有成本和安

4、装时间 mesh网络的优势网络的优势mesh-无线网状网无线网状网交换机ap 非视距传输非视距传输(nlos) 与发射台有直接视距的用与发射台有直接视距的用户先接收无线信号，然后户先接收无线信号，然后再将接收到的信号转发给再将接收到的信号转发给非直接视距的用户非直接视距的用户 信号能够自动选择最佳路信号能够自动选择最佳路径不断从一个用户跳转到径不断从一个用户跳转到另一个用户，并最终到达另一个用户，并最终到达无直接视距的目标用户无直接视距的目标用户 具有直接视距的用户实际具有直接视距的用户实际上为没有直接视距的邻近上为没有直接视距的邻近用户提供了无线宽带访问用户提供了无线宽带访问功能功能 非视距

5、传输的特性大大扩非视距传输的特性大大扩展了无线宽带的应用领域展了无线宽带的应用领域和覆盖范围和覆盖范围 mesh网络的优势网络的优势mesh-无线网状网无线网状网 网络的健壮性网络的健壮性 不依赖于某一个单一节不依赖于某一个单一节点的性能点的性能在单跳网络中，如果某在单跳网络中，如果某一个节点出现故障，整一个节点出现故障，整个网络也就随之瘫痪个网络也就随之瘫痪 在在mesh网络结构中，由网络结构中，由于每个节点都有一条或于每个节点都有一条或几条传送数据的路径几条传送数据的路径最近的节点出现故障或最近的节点出现故障或者受到干扰，数据包将者受到干扰，数据包将自动路由到备用路径继自动路由到备用路径继

6、续进行传输，整个网络续进行传输，整个网络的运行不会受到影响的运行不会受到影响 mesh网络的优势网络的优势mesh-无线网状网无线网状网结构灵活结构灵活 单跳网络单跳网络 设备必须共享设备必须共享ap，如，如果几个设备要同时访问果几个设备要同时访问网络，就可能产生通信网络，就可能产生通信拥塞并导致系统的运行拥塞并导致系统的运行速度降低速度降低 不能动态地处理通信干不能动态地处理通信干扰和接入点的超载问题扰和接入点的超载问题mesh网络的优势网络的优势mesh网络的优势网络的优势mesh-无线网状网无线网状网结构灵活结构灵活多跳网络多跳网络设备可以通过不同的节点设备可以通过不同的节点同时连接到网

7、络，因此不同时连接到网络，因此不会导致系统性能的降低会导致系统性能的降低 每个设备都有多个传输路每个设备都有多个传输路径可用，网络可以根据每径可用，网络可以根据每个节点的通信负载情况动个节点的通信负载情况动态地分配通信路由，从而态地分配通信路由，从而有效地避免了节点的通信有效地避免了节点的通信拥塞拥塞 提供了更大的冗余机制和提供了更大的冗余机制和通信负载平衡功能通信负载平衡功能mesh网络的优势网络的优势网桥网桥mesh-无线网状网无线网状网高带宽高带宽 无线通信的物理特性决定了通无线通信的物理特性决定了通信传输的距离越短就越容易获信传输的距离越短就越容易获得高带宽，因为随着无线传输得高带宽，

8、因为随着无线传输距离的增加，各种干扰和其他距离的增加，各种干扰和其他导致数据丢失的因素随之增加导致数据丢失的因素随之增加 选择经多个短跳来传输数据将选择经多个短跳来传输数据将是获得更高网络带宽的一种有是获得更高网络带宽的一种有效方法，而这正是效方法，而这正是mesh网络网络的优势所在的优势所在 在高密度的城市网络环境中，在高密度的城市网络环境中，mesh网络能够减少使用无线网络能够减少使用无线网络的相邻用户的相互干扰，网络的相邻用户的相互干扰，大大提高信道的利用效率大大提高信道的利用效率 mesh网络的优势网络的优势网桥网桥mesh-无线网状网无线网状网插卡式按需堆叠完全支持高低高 三个及以上

9、radios固定配置非常低高非常有限1个radio有限支持固定配置低有限支持中等有限2个radios模块设计第三代无线第三代无线mesh多跳吞吐量实时应用支持多跳延迟可扩展性 模块密度第二代无线第二代无线mesh第一代无线第一代无线meshmesh网络的发展历程网络的发展历程 第一代网状网是最基础的网状网络 -单模-在*一个*通道上完成所有客户端与回程访问 冲突频繁 性能降低整个网络上的算法性 因网络质量下降而导致并发客户端显著减少ch 1ch 1ch 1ch 1ch 1ch 1ch 1802.11b802.11b802.11b802.11b802.11b发送前要求监听接入点发送前要求监听接入

10、点数据包排队等候数据包排队等候数据包排队等候数据包排队等候发送前要求监听接入发送前要求监听接入当其他当其他radio发送时发送时各各radio都必须等待都必须等待数据包排队等候数据包排队等候发送前要求监听接入点发送前要求监听接入点当其他当其他radio发送时发送时各各radio都必须等待都必须等待数据包排队等候数据包排队等候当其他当其他radio发送时发送时各各radio都必须等待都必须等待mesh网络的发展历程网络的发展历程ch 152ch 152第二代网状网支持适于客户端与网络的独立radio 双模（1个客户端访问，1个回程） 回程仍为半双工 每跃点50%损失ch 152ch 152ch

11、152ch 152802.11b802.11b802.11b802.11b802.11brequires access point to listen before transmitting当其他当其他radio发送时发送时各各radio都必须等待都必须等待数据包排队等候数据包排队等候802.11a发送前要求监听接发送前要求监听接入点入点数据包排队等候数据包排队等候802.11a802.11a802.11a802.11a数据包排队等候数据包排队等候无法发送无法发送 必须监听必须监听发送前要求监听接入点发送前要求监听接入点当其他当其他radio发送时发送时各各radio都必须等待都必须等待数据包

12、排队等候数据包排队等候完全自由！完全自由！发送前要求监听接入点发送前要求监听接入点数据包排队等候数据包排队等候每跃点超过每跃点超过50%带宽损失！带宽损失！ch 152mesh网络的发展历程网络的发展历程第三代网状网启用第三代网状网启用“全双工全双工”性能性能客户端接入专用的radio回程专用radio启用了全双工性能例如：一个专用于“接收”，另一个专用于“发送”每跃点几乎零吞吐量损失，并且延迟极低自发现/自配置/自调整/自修复。ch 152ch 153ch 150ch 149ch 155ch 151ch 154无延迟无延迟radio繁忙对其无影响繁忙对其无影响最杰出的无线架构最杰出的无线架构

13、wifi技术日臻成熟技术日臻成熟 大大刺激市场需求大大刺激市场需求 互操作性互操作性 对语音的支持对语音的支持 对视频的支持对视频的支持 安全性的提高安全性的提高 wifi芯片成本持续下降芯片成本持续下降 内置内置wifi芯片的设备成本不断下降芯片的设备成本不断下降无线城域网络建设的动力无线城域网络建设的动力笔记本用户的日渐增多笔记本用户的日渐增多手机应用软件使用人数的不断增加手机应用软件使用人数的不断增加voip的部署的部署 需求开始推动热点、热区乃至需求开始推动热点、热区乃至 无线城域网络的发展无线城域网络的发展 无线城域网络建设的动力无线城域网络建设的动力无线无线mesh技术技术最佳无线

14、城市解决方案最佳无线城市解决方案 平安城市平安城市 减少犯罪减少犯罪 保障关键的基础设施保障关键的基础设施智能交通智能交通监控交通，货物运送和车辆视频安全监控交通，货物运送和车辆视频安全公共应急公共应急为突发事件提供及时快速的专用网络为突发事件提供及时快速的专用网络无线医疗无线医疗为急救者提供关键数据接入为急救者提供关键数据接入无线政务无线政务改善通信效率，提高工作人员的反应速度改善通信效率，提高工作人员的反应速度增值服务增值服务为企业，居民和游客提供位置服务为企业，居民和游客提供位置服务 国际新形象国际新形象 20082008奥运会、奥运会、20102010世博会，世博会，f1f1赛车赛车

15、发达国家发达国家/城市的应用需求城市的应用需求消除数字鸿沟消除数字鸿沟 因特网接入和增加收入的服务因特网接入和增加收入的服务 为贫困户提供低价的无线服务为贫困户提供低价的无线服务 便捷的政治和经济手段便捷的政治和经济手段信息流带动经济流信息流带动经济流经济流牵引资金流经济流牵引资金流发展中国家/城市/乡村的应用需求field case managementregulatory compliancelicense applicationsincident mgmtsafety inspectionlegal documentationremote monitoringclassroomnote

16、takingresearchgrading point of careelectronic recordsprescriptions andorder entryservice callssystems mgmtremote monitoringcustomer serviceinventory mgmtmachine maintenancelogisticsplant managementarchitectural drawingslisting managementsite inspectionclaims adjustmentpolicy salescredit applications

17、email servicesinternet accessplanninglogisticscollaborationanytime, anywhere accessinformation exchangeemail communicationevent planninginformation用户群体的应用需求应用应用服务提供商服务提供商政府政府室外企业室外企业全市全市-全国范围全国范围高速移动性高速移动性高质语音高质语音专网专网监控监控蜂窝回程通信蜂窝回程通信 公共安全公共安全客户客户there are always exceptions to the rule 用户群体的应用需求建设与运营

18、模式建设 产品& 成功案例 解决方案& 成功案例 施工&资质&经验无线城域网络的建设无线城域网络的建设& 运营运营无线城域网络的建设无线城域网络的建设& 运营运营运营 资质资质 业务设计业务设计 实施实施 营销营销 政府政府拥拥有有&管理管理 ：政府政府投投资资，拥拥有和有和运营网络运营网络 chaska, st. cloud 政府政府拥拥有有/私私营营管理管理： 政府政府投投资拥资拥有有这个网络这个网络，一，一个个私有公司私有公司运营这个网络运营这个网络 tempe & brookline 私有：私有：私人公司私人公司拥拥有和有和运营这个网络运营这个网络，承包商，承包商负负担担设计设计，建建设设，之后之后私人公司私人公司拥拥有和有和运营这个网络运营这个网络，部署必要的，部署必要的网络网络架架构构不使用任何城市不使用任何城市公有公有财财力力 公私合作