技术演进和Strix无线Mesh解决方案优势(2)

　　专用无线链路

　　在建立先进的Mesh网络时，使用方法一定是与其它类型解决方案所不同的。它将应用模块化的方案，使用专用的带宽链路来完成MESH节点的功能(客户端连接)或回程功能(网络级连)。注意图中理想的无线Mesh节点和有线VLAN交换结构设计上的相似性。他们都为用户接入提供接口，都为回程链路提供了专门的接口——客户端连接(Client Connect)的下行方向回程和网络级连(Network Connect)的上行方向回程。

　　客户端连接无线模块必须设计为或者与无线客户端连接(用户接入)关联，或者使用分离的模块与其他Mesh节点(回程)关联。网络级连无线模块必须根据到网络Mesh下行(有线网络)的最佳可能路径为中继回程流量(Mesh上行和Mesh下行)建立与另一个Mesh节点的链路。对于repeater或者用来扩展网络范围的节点，需要包含3个或更多的无线模块——一个用于Mesh上行流量(回程)，一个用于Mesh下行流量(回程)，还有一个用于无线终端(用户接入)。下图阐明了这一概念。

　　终端连接与网络连接

　　低时延交换

　　理想的Mesh网络必须支持语音应用和快速漫游切换，这就是为什么网络应该设计为layer 2交换。这将会保持时延和开销最小，并提高多跳的性能。许多现在的Mesh网络都集中在layer 3路由，这种方案的问题是路由开销最终会限制网络的可扩展性。

　　蜂窝状覆盖

　　Mesh网络还应该允许使用多个、分离的扇区状天线(非常类似蜂窝网络中无线小区站点天线)同时向不同的方向发射信号，每个方向都使用不同的信道。蜂窝状覆盖可以支持向所有相连的客户端同时进行无冲突的传输——意味着在更大范围内，更多的用户可以与同一个节点进行关联，并且获得更高的吞吐量，这是因为用户之间发生更少的冲撞。

　　概念的验证

　　为了验证新型无线Mesh网络的有效性，我们分别在无噪声环境和真实环境中做了一系列测试，跳数从1到增加到10。测试的目标是表征流量经过多跳后的降低程度，流量通过了从客户端相连的节点到流量发生服务器这个菊花链上的多个节点。服务器用于测量TCP和UDP带宽性能(比如最大带宽)，并允许调整不同的参数和特征，它还可以报告带宽、时延和丢包率。

　　网络测试场景说明

　　我们在所有场景中都通过几种类型的测试来对流量进行表征。在理想的Mesh网络中增加或减少节点的情况下，为了确定流量将受到什么影响的目的，这些测试可以认为是精确的。下图给出了这个测试场景的基本网络架构。

　　测试场景

　　第一组测试场景是在无噪声、无干扰环境中进行的，可以认为是最优情况。目的是在没有外部资源和干扰影响下，精确地分析Mesh网络的行为。第二组测试场景引入了真实环境，也就是网络暴露在充满噪声的环境中。为了表征流量通过Mesh网络的行为，所有测试都是使用802.11a作为无线回程的情况下完成的。

　　网络测试结果

　　在每一跳都要通过有线以太网终端获取测试结果。结果表明，即使在10跳的情况下，这个网络在无噪声环境中只丢失了4%的回程吞吐量，而在真实环境中也仅仅丢失40%回程吞吐量。时延结果也是同样令人振奋的，32 byte的分组包的时延只有15ms，1400 byte的分组包时延为25ms。这两个结果都在VoIP和视频应用可接受的时延限制即100ms以内。

　　带宽降低测试结果与单模块和双模块Mesh网络最佳情景相比较，单模块和双模块Mesh网络在无噪声环境下的结果显示了仅仅5跳带宽就会有80%丢失。

　　结论

　　多跳大规模无线Mesh网络对带宽降低，无线干扰和网络时延等问题十分敏感。如果没有使用多频结构化的无线Mesh，每一跳的吞吐量可能会下降多达50%。特别是在更大规模部署情况下，网络时延和漫游也是需要着重考虑的问题。在广域、高利用率环境中，当无线客户端使用的语音和视频应用需要漫游(比如在汽车或火车上)时，时延和带宽问题将变得不可接受。

　　选择单模块、双模块甚至某些多模块Mesh网络将会导致网络性能降低、扩展性差、不能支持大范围的应用。

　　显然，需要一种新型的无线Mesh网络来解决多跳的难题。这一新型网络需要使用Strix模块化的、多频、多信道、多RF的Mesh网络系统，使用蜂窝状覆盖来展示高级的系统回程。使用该系统可部署高性能、高扩展性的网络，并支持实时的语音、视频和数据应用。

　　更多信息请登陆www.strixsystems.com.cn

　　作者：宿韬锐，Strix Systems中国区首席代表，

　　邮箱：rick.su@strixsytems.com

（编辑：ASP站长网）