無線Mesh網絡

詞語解釋

無線Mesh網絡是一種基于無線技術的網絡，它由一組無線節(jié)點組成，這些節(jié)點之間可以通過無線信號進行互聯。無線Mesh網絡是一種分布式的無線網絡，它可以實現網絡的穩(wěn)定性、可靠性和安全性。無線Mesh網絡的特點是節(jié)點之間的連接是動態(tài)的，可以自動根據網絡狀況進行調整，可以實現網絡的自組織。無線Mesh網絡可以提供更高的容錯性，可以在節(jié)點出現故障的情況下，通過其他節(jié)點自動重新路由，保證網絡的連接性。無線Mesh網絡的應用非常廣泛，它可以用于家庭、辦公室、工廠、軍事等各種場景，可以提供無線接入、無線數據傳輸、無線視頻傳輸等服務。它還可以用于智能家居、智能交通、智能電網等系統，實現智能化管理。無線Mesh網絡可以用于搭建大規(guī)模的網絡，比如在城市中搭建城市網絡，實現城市的智能化管理。它還可以用于搭建軍事網絡，實現軍事作戰(zhàn)的精確指揮。無線Mesh網絡的應用非常廣泛，它可以滿足不同場景的需求，實現智能化的管理，為社會的發(fā)展和改善提供了重要的技術支持。

　　無線Mesh網絡（無線網狀網絡）也稱為“多跳（multi-hop）”網絡，它是一種與傳統無線網絡完全不同的新型無線網絡技術。
　　在傳統的無線局域網(WLAN)中，每個客戶端均通過一條與AP相連的無線鏈路來訪問網絡，用戶如果要進行相互通信的話，必須首先訪問一個固定的接入點(AP)，這種網絡結構被稱為單跳網絡。而在無線Mesh網絡中，任何無線設備節(jié)點都可以同時作為AP和路由器，網絡中的每個節(jié)點都可以發(fā)送和接收信號，每個節(jié)點都可以與一個或者多個對等節(jié)點進行直接通信。
　　這種結構的最大好處在于：如果最近的AP由于流量過大而導致擁塞的話，那么數據可以自動重新路由到一個通信流量較小的鄰近節(jié)點進行傳輸。依此類推，數據包還可以根據網絡的情況，繼續(xù)路由到與之最近的下一個節(jié)點進行傳輸，直到到達最終目的地為止。這樣的訪問方式就是多跳訪問。
　　其實人們熟知的Internet就是一個Mesh網絡的典型例子。例如，當我們發(fā)送一份E-mail時，電子郵件并不是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發(fā)到另外一個服務器，最后經過多次路由轉發(fā)才到達用戶的信箱。在轉發(fā)的過程中，路由器一般會選擇效率最高的傳輸路徑，以便使電子郵件能夠盡快到達用戶的信箱。
　　與傳統的交換式網絡相比，無線Mesh網絡去掉了節(jié)點之間的布線需求，但仍具有分布式網絡所提供的冗余機制和重新路由功能。在無線Mesh網絡里，如果要添加新的設備，只需要簡單地接上電源就可以了，它可以自動進行自我配置，并確定最佳的多跳傳輸路徑。添加或移動設備時，網絡能夠自動發(fā)現拓撲變化，并自動調整通信路由，以獲取最有效的傳輸路徑。
　　Mesh網絡的五大優(yōu)勢
　　與傳統的WLAN相比，無線Mesh網絡具有幾個無可比擬的優(yōu)勢：
　　1．快速部署和易于安裝。安裝Mesh節(jié)點非常簡單，將設備從包裝盒里取出來，接上電源就行了。由于極大地簡化了安裝，用戶可以很容易增加新的節(jié)點來擴大無線網絡的覆蓋范圍和網絡容量。在無線Mesh網絡中，不是每個Mesh節(jié)點都需要有線電纜連接，這是它與有線AP最大的不同。 Mesh的設計目標就是將有線設備和有線AP的數量降至最低，因此大大降低了總擁有成本和安裝時間，僅這一點帶來的成本節(jié)省就是非�？捎^的。無線Mesh網絡的配置和其他網管功能與傳統的WLAN相同，用戶使用WLAN的經驗可以很容易應用到Mesh網絡上。
　　2．非視距傳輸(NLOS)。利用無線Mesh技術可以很容易實現NLOS配置，因此在室外和公共場所有著廣泛的應用前景。與發(fā)射臺有直接視距的用戶先接收無線信號，然后再將接收到的信號轉發(fā)給非直接視距的用戶。按照這種方式，信號能夠自動選擇最佳路徑不斷從一個用戶跳轉到另一個用戶，并最終到達無直接視距的目標用戶。這樣，具有直接視距的用戶實際上為沒有直接視距的鄰近用戶提供了無線寬帶訪問功能。無線Mesh網絡能夠非視距傳輸的特性大大擴展了無線寬帶的應用領域和覆蓋范圍。
　　3．健壯性。實現網絡健壯性通常的方法是使用多路由器來傳輸數據。如果某個路由器發(fā)生故障，信息由其他路由器通過備用路徑傳送。E-mail就是這樣一個例子，郵件信息被分成若干數據包，然后經多個路由器通過Internet發(fā)送，最后再組裝成到達用戶收件箱里的信息。Mesh網絡比單跳網絡更加健壯，因為它不依賴于某一個單一節(jié)點的性能。在單跳網絡中，如果某一個節(jié)點出現故障，整個網絡也就隨之癱瘓。而在Mesh網絡結構中，由于每個節(jié)點都有一條或幾條傳送數據的路徑。如果最近的節(jié)點出現故障或者受到干擾，數據包將自動路由到備用路徑繼續(xù)進行傳輸，整個網絡的運行不會受到影響。
　　4．結構靈活。在單跳網絡中，設備必須共享AP。如果幾個設備要同時訪問網絡，就可能產生通信擁塞并導致系統的運行速度降低。而在多跳網絡中，設備可以通過不同的節(jié)點同時連接到網絡，因此不會導致系統性能的降低。
　　Mesh網絡還提供了更大的冗余機制和通信負載平衡功能。在無線Mesh網絡中，每個設備都有多個傳輸路徑可用，網絡可以根據每個節(jié)點的通信負載情況動態(tài)地分配通信路由，從而有效地避免了節(jié)點的通信擁塞。而目前單跳網絡并不能動態(tài)地處理通信干擾和接入點的超載問題。
　　5．高帶寬。無線通信的物理特性決定了通信傳輸的距離越短就越容易獲得高帶寬，因為隨著無線傳輸距離的增加，各種干擾和其他導致數據丟失的因素隨之增加。因此選擇經多個短跳來傳輸數據將是獲得更高網絡帶寬的一種有效方法，而這正是Mesh網絡的優(yōu)勢所在。
　　在Mesh網絡中，一個節(jié)點不僅能傳送和接收信息，還能充當路由器對其附近節(jié)點轉發(fā)信息，隨著更多節(jié)點的相互連接和可能的路徑數量的增加，總的帶寬也大大增加。
　　此外，因為每個短跳的傳輸距離短，傳輸數據所需要的功率也較小。既然多跳網絡通常使用較低功率將數據傳輸到鄰近的節(jié)點，節(jié)點之間的無線信號干擾也較小，網絡的信道質量和信道利用效率大大提高，因而能夠實現更高的網絡容量。比如在高密度的城市網絡環(huán)境中，Mesh網絡能夠減少使用無線網絡的相鄰用戶的相互干擾，大大提高信道的利用效率。
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