Mesh Network

Mesh Network也称为“多跳网络”，它是一个动态的可以不断扩展的网络架构，实现无线设备之间的传输。

Mesh Network是一种全新的无线网络技术。

无线mesh技术有两个发展趋势，(其一)

Mesh Network是一种全新的无线网络技术。

其核心是让网络中的每个节点都发送和接收信号，使普通无线技术过去一直存在的可扩充能力低和传输可靠性差等问题迎刃而解。网络中大量终端设备能自动通过无线连成网状结构，网络中的每个节点都具备自动路由功能，每个节点只和邻近节点进行通信，因此是一种自组织、自管理的智能网络，不需主干网即可构筑富有弹性的网络。传统无线通信网络必须预先设计和布置网络，它的传输路径是固定的，而mesh网络的传输路径是动态。

Mesh网络也称为“多跳网络”，它是一个动态的可以不断扩展的网络架构，并能有效地在无线设备之间传输。在传统的无线局域网中，用户如果要进行相互通讯的话，那么首先会访问一个固定的接入点（AP），这种访问的方式被称为单跳网络。而在多跳网络中，任何无线设备节点都可以同时作为AP和路由器。这样的好处是：如果最近的节点由于流量大而拥塞的话，那么数据可以重新选择一个小流量路径进行传输。数据包根据网络的情况，从一个节点依次传送到多个节点，最终到达目的地。这样的访问方式就是多跳访问。

其实我们熟知的Internet就是一个“有线多跳”网络的典型例子。例如，我们要发送一份电子邮件，电子邮件并不会直接到达收件人的信箱中，而是通过路由器从一个服务器转发到另外一个服务器，最后到达用户的信箱。在转发的过程中，路由器一般会选择一条较好的路径，使得电子邮件能够尽快投递到用户信箱。所以，Wireless Mesh网络可以称为Internet的一种无线版本，它与传统无线通信系统最大的不同是能够自动寻找最佳路径，将分包数据从一个路由节点传递到另一个路由节点直至到达目的地，这些特点使Wireless Mesh网络与蜂窝通信等传统的点对点和点对多点通信网络相比具有无可比拟的优势。

无线mesh网络源于美国国防部高级研究规划署资助的分组无线网络研究，最初的动机就是满足战场生存的需要。90年代后期，随着一些技术的公开，mesh网络成为移动通信领域一个公开的研究热点。目前无线mesh网络技术尚未完全达到实用阶段，大部分工作仍处在仿真和试验阶段，该技术难点是在组网技术上面，即怎样建立一个有效的运算规则和网络协议，能使网络高效可靠的工作，无论在网络层、链路层层或物理层至今还没有形成统一标准。无线mesh技术已在美国军方得到使用，民用领域的应用已开始起步，在美国、欧洲和日本已经成功地建立了一些不同规模的试验网络。国内的研究刚刚起步，发表了一些理论文章，但作成试验系统还未见报道。

无线mesh技术有两个发展趋势，

其一

是宽带和高速的应用场合，能在300km/h的高速运动情况下传输带宽超过50Mb，核心技术可直接应用于第四代移动通信系统（4G）；其二是近距离、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信，主要适合于自动控制和远程监控领域，可以嵌入各种设备中，同时支持地理定位功能，这方面的应用可以形成蓝牙技术（Bluetooth）的下一代产品，ZigBee正是这种技术的商业化命名。ZigBee的网络标准由IEEE 802.15工作组负责制订，被称作IEEE 802.15.4技术标准（于2003年10月完成）。ZigBee协议比蓝牙、高速率个人区域网(PAN)或802.11x无线局域网更简单实用。

依托于这种独特的网络架构，无线网状网具有自组网、自管理、自动修复、自我平衡的特点，它的移动宽带(带宽最大可达6Mbps)、支持多种业务的优势也备受业界推崇，甚至把它看作是无线网络的未来。

对于传统的采用星型等方式联接的无线网络，往往单个故障就可以轻易使局部甚至整个网络瘫痪。而无线网状网是多点跳接系统，提供从源头到目的地的多条冗余通信路径。如果一条路径由于硬件故障或干扰而停止工作，网状网会自动改变信息包的路由，使它们能够利用一条未受影响的替代路径。

还有，作为多点跳接系统，无线网状网能够使一个多跳网络节点在一定的发射功率下就可以到达相邻节点，所以在实际应用中，它可以有效降低发射器功率，从而延长电池的使用寿命。低功率节点还可以极大地提高频率复用度，从而达到提高网络容量的目的。

无线网状网是基于IP协议的通信技术，它支持多点对多点的网状结构，主要由移动互联交换控制中心、智能接入点、无线路由器、PCMCIA 无线终端网卡四部分组成，整个网络以移动互联交换控制中心为中心建立，如图所示。

移动互联交换控制中心通过网线与智能接入点直接相连，在智能接入点的周围相应位置安装若干个无线路由器，以扩展通信范围。

网络中持有笔记本电脑或掌上电脑等移动终端设备可以通过PCMCIA的无线网卡以即插即用的方式接入网络，从而确保所有用户都可以随时随地快速接入无线宽带网络。

无线网状网的核心是移动跳接式路由技术(Mobile Ad Hoc)，这是它能实现移动宽带的根本。在一些厂家的产品中还采用了QDMA(Quad Division Multiple Access，是频分多址、时分多址、码分多址、带有避免冲突的载波侦听多路存取协议的结合技术)专利技术,提高了它的频谱利用率和抗干扰特性。

通常情况下，无线网状网中具有全方向天线的无线路由器最大直线通信半径为5公里，因此它可用于大范围的无线通信，并可组建城域网。另外，无线网状网可以通过相应的网关与Internet、Wi-Fi局域网、公共电话网等网络联接。

在一般情况下，无线网状网的最大数据传输速率为6Mbps，在时速为200公里的车辆上面，仍可保持1-1.5Mbps的带宽，完全能够满足实时视频传输的要求。