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無線Mesh 的技術發展

無線 Mesh 的方案有很多種, 但是大部份的方案都源於最初的無線分佈系統 (Wireless Distribution System WDS) 概念。WDS 是一種使用無線橋接和無線中轉的無線 AP 模式, 無線橋接也就是能在 AP 之間進行通訊, AP 不接受無線客戶端的訪問; 而無線中轉 既允許 AP 之間互相通訊, AP 也可以與無線客戶端進行通訊。所有的 Mesh 網絡在本質上都是用戶數據通過多個節點到達有線 LAN, 用戶數據到達目的地所要經過的跳數取決於網絡的設計、鏈路的長度、使用的技術以及其它一些因素。根據發展的時間表, 我們可把無線Mesh 分為多個模式。: X2 M/ p9 g6 F

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  • 單頻方案 -- 所有信息都在同一信道上9 ~& u% D- V/ W. p3 D
    這是第一代無線 Mesh, 單頻模式是無線Mesh 最脆弱的方案, 接入點僅使用一個信道 (只使用一張 802.11b/g 無線卡), 此無線信道由無線客戶端和回程流量 (在 AP 之間轉發) 共享。當更多的AP 加入到網絡中的時候, 用於回程流量的帶寬將會佔據越來越高的比例, 僅僅留很少一部份容量給無線客戶端。
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    8 \! j$ u- M" n本方案的AP 不能同時間發送和接收數據, 而且在其覆蓋範圍內另一個AP 正在傳輸的時候, 該AP 也不能發送數據, 這種對可用共享帶寬的競爭是基於類似以太網的無線衝突避免原則 (CSMA/CA)。
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    $ q/ J: _2 j  \1 h簡單計算一下就會發現, 在單頻方案中每個客戶端只能獲得很有限的吞吐量, 與例來說, 假設你有 5 個 AP, 每個 AP 有 20 個無線客戶端與之相連, 所有的AP 和客戶端共享同一個 802.11b 信道 (5Mbps), 這樣等價於每個用戶只能獲得少於 50kbps 的吞吐量, 而且由於所有無線客戶端和 AP 必須工作在同一個信道上, 無線資源的競爭和 RF 干擾還會導致不可預期的時延。
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  • 雙頻方案 -- 回程共享/ I( J' N/ v+ ^# W# Z. y5 _( z
    在雙頻方案中, 每個 AP 都有兩張無線卡, 一個頻道專門用來連接無線客戶端, 這通常是 802.11b/g, 而另一個頻道專門用來進行無線回程傳輸, 早期這個專門頻道是採用另一個 802.11b/g 信道, 後期已轉用 802.11a 無線卡及信道, 採用此方案, 無線客戶端流量將得到一些改善,  但回程信道由 Ingress 及 Egress 流量共享, 全網的性能仍然由於回程的瓶頸問題而不理想。
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  • 多頻方案 -- 結樣多變的無線 Mesh
    , @0 z0 \7 x4 ?: E9 e# F4 |; t這是近期開始流行的方案, 每個網絡節點使用三個頻道的專用無線鏈路接口, 其中一個頻道用於客戶端的流量 (通常採用 802.11b/g/n) , 第二個頻道用於 Ingress 無線回程流量, 第三個頻道用於 Egress 無線回程流量. 這兩個信道會採用兩個不同的 802.11a/n 信道。 這個無線 Mesh 網絡的方案與單頻或雙頻方案相比提供了很好的性能, 因為每個鏈路都工作在獨立的信道上, 專用的回程鏈路可以同時發送和接收數據。
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Bill Tang     MSN:billtang@openplatform.com.hk
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