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无线 MESH & 城域网络的建设与运营

无线 MESH & 城域网络的建设与运营. 星矢科技 无线 MESH 技术与整体解决方案的领导者 2007.09. MESH 网络的定义 & 起源. 什么是无线 MESH 网络 ? WMN-- Wireless Mesh Network 多跳（ multi-hop ）网络 网格网络 基于 802.11 技术 与传统无线网络完全不同的 新型无线网络. MESH 网络的定义 & 起源. 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 支持移动条件下的实时通信要求 不需线缆，完全无线联网 完全自组网络

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无线 MESH & 城域网络的建设与运营

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Presentation Transcript

  1. 无线MESH &城域网络的建设与运营 星矢科技 无线MESH技术与整体解决方案的领导者 2007.09

  2. MESH网络的定义&起源 什么是无线MESH网络? WMN-- Wireless Mesh Network 多跳（multi-hop）网络 网格网络 基于802.11技术 与传统无线网络完全不同的 新型无线网络

  3. MESH网络的定义&起源 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 • 支持移动条件下的实时通信要求 • 不需线缆，完全无线联网 • 完全自组网络 • 网络可以自动故障隔离和自愈 • 网络可以自动性能优化

  4. 单跳网络 传统的无线局域网 （WLAN） 每个客户端均通过一条与无线接入点（AP)相连的无线链路来访问网络 用户如果要进行相互通信的话，必须首先访问一个固定的接入点(AP) 多跳网络 无线Mesh网络 （WMN） 任何无线设备节点都可以同时作为 接入点（AP）和路由器 网络中的每个节点(AP)都可以发送和接收信号 每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信 无线网络结构的发展历史

  5. 无线网络的发展历程 MESH-无线网状网 网桥 AP 交换机

  6. 快速部署 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装时间 MESH网络的优势 MESH网络的优势 AP MESH-无线网状网 交换机

  7. 非视距传输(NLOS) 与发射台有直接视距的用户先接收无线信号，然后再将接收到的信号转发给非直接视距的用户 信号能够自动选择最佳路径不断从一个用户跳转到另一个用户，并最终到达无直接视距的目标用户 具有直接视距的用户实际上为没有直接视距的邻近用户提供了无线宽带访问功能 非视距传输的特性大大扩展了无线宽带的应用领域和覆盖范围 MESH网络的优势 MESH-无线网状网

  8. 网络的健壮性 不依赖于某一个单一节点的性能 在单跳网络中，如果某一个节点出现故障，整个网络也就随之瘫痪 在Mesh网络结构中，由于每个节点都有一条或几条传送数据的路径 最近的节点出现故障或者受到干扰，数据包将自动路由到备用路径继续进行传输，整个网络的运行不会受到影响 MESH网络的优势 MESH-无线网状网

  9. 结构灵活 单跳网络 设备必须共享AP，如果几个设备要同时访问网络，就可能产生通信拥塞并导致系统的运行速度降低 不能动态地处理通信干扰和接入点的超载问题 MESH网络的优势 MESH-无线网状网 MESH网络的优势

  10. 结构灵活 多跳网络 设备可以通过不同的节点同时连接到网络，因此不会导致系统性能的降低 每个设备都有多个传输路径可用，网络可以根据每个节点的通信负载情况动态地分配通信路由，从而有效地避免了节点的通信拥塞 提供了更大的冗余机制和通信负载平衡功能 MESH网络的优势 MESH-无线网状网 网桥

  11. 高带宽 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得高带宽，因为随着无线传输距离的增加，各种干扰和其他导致数据丢失的因素随之增加 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效方法，而这正是Mesh网络的优势所在 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的相邻用户的相互干扰，大大提高信道的利用效率 MESH网络的优势 网桥 MESH-无线网状网

  12. MESH网络的发展历程 第二代无线mesh 第三代无线mesh 第一代无线mesh 模块密度 1个radio 2个radios 三个及以上radios 模块设计 固定配置 固定配置 插卡式按需堆叠 可扩展性 非常有限 有限 高 多跳延迟 高 中等 低 多跳吞吐量 非常低 低 高 实时应用 支持 有限支持 有限支持 完全支持

  13. MESH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 当其他radio发送时各radio都必须等待 发送前要求监听接入 数据包排队等候 数据包排队等候 发送前要求监听接入点 数据包排队等候 每跃点超过50%带宽损失 CH 1 802.11b 802.11b CH 1 802.11b CH 1 CH 1 CH 1 CH 1 802.11b 802.11b CH 1 当其他radio发送时各radio都必须等待 当其他radio发送时各radio都必须等待 发送前要求监听接入点 数据包排队等候

  14. MESH网络的发展历程 • 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 每跃点超过50%带宽损失！ 发送前要求监听接入点 数据包排队等候 数据包排队等候 当其他radio发送时各radio都必须等待 发送前要求监听接入点 数据包排队等候 802.11b CH 152 802.11b 802.11b CH 152 802.11a 802.11a 802.11a 无法发送 – 必须监听 CH 152 CH 152 CH 152 完全自由！ CH 152 802.11a 802.11a 802.11b CH 152 802.11b 发送前要求监听接入点 Requires access point to listen before transmitting 当其他radio发送时各radio都必须等待 数据包排队等候 数据包排队等候

  15. 无延迟—radio繁忙对其无影响 最杰出的无线架构 • 第三代网状网启用“全双工”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 149 CH 150 CH 154 CH 155 CH 152 CH 151 CH 153

  16. WIFI技术日臻成熟 大大刺激市场需求 互操作性 对语音的支持 对视频的支持 安全性的提高 WIFI芯片成本持续下降 内置WIFI芯片的设备成本不断下降 无线城域网络建设的动力

  17. 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 VoIP的部署 需求开始推动热点、热区乃至 无线城域网络的发展 …… 无线城域网络建设的动力

  18. 无线MESH技术最佳无线城市解决方案

  19. 平安城市 减少犯罪 保障关键的基础设施 智能交通 监控交通，货物运送和车辆视频安全 公共应急 为突发事件提供及时快速的专用网络 无线医疗 为急救者提供关键数据接入 无线政务 改善通信效率，提高工作人员的反应速度 增值服务 为企业，居民和游客提供位置服务 国际新形象 2008奥运会、2010世博会，F1赛车 发达国家/城市的应用需求

  20. 消除数字鸿沟 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 便捷的政治和经济手段 信息流带动经济流 经济流牵引资金流 发展中国家/城市/乡村的应用需求

  21. 公共服务 Field Case Management Regulatory Compliance License Applications 公共安全 Incident Mgmt Safety Inspection Legal Documentation Remote Monitoring 教育服务 Classroom Note Taking Research Grading 医疗服务 Point of Care Electronic Records Prescriptions and Order Entry 能源与公用事业 Service Calls Systems Mgmt Remote Monitoring 零售行业 Customer Service Inventory Mgmt 制造业 Machine Maintenance Logistics Plant Management 房地产与建筑业 Architectural Drawings Listing Management Site Inspection 金融保险业 Claims Adjustment Policy Sales Credit Applications 通信服务 Email services Internet access 社区活动 Planning Logistics Collaboration 方便接入 Anytime, anywhere access Information exchange Email communication 旅游服务 Event planning Information 用户群体的应用需求 政府 企业 市民

  22. 用户群体的应用需求 客户 应用 政府 服务提供商 室外企业 全市-全国范围 高速移动性 高质语音 专网 公共安全 监控 蜂窝回程通信 There are always exceptions to the rule

  23. 建设与运营模式

  24. 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& 运营

  25. 运营 资质 业务设计 实施 营销 无线城域网络的建设& 运营

  26. 建设与运营模式 • 政府拥有&管理 ：政府投资，拥有和运营网络 Chaska, St. Cloud… • 政府拥有/私营管理： 政府投资拥有这个网络，一个私有公司运营这个网络 Tempe & Brookline… • 私有：私人公司拥有和运营这个网络，承包商负担设计，建设，之后私人公司拥有和运营这个网络，部署必要的网络架构不使用任何城市公有财力 • 公私合作关系：私人承包商负责网络的设计，建设和运营，对网络有部分拥有权并运营整个网络。承包商调控着城市的现有的和扩展的网络，这个网络为政府所拥有，并使其能为私有企业和用于部署必要的网络架构所用。政府对于这个网络扮演着决策者和管理者的角色 费城已选择Earthlink，旧金山选择Earthlink+Google，波特兰选择MetroFi+Microsoft

  27. 投资与合作 公有制 公有/私营管理 公私合作关系 网络架构设计 市政 市政 市政 建设费 市政 市政 私企 无线设备拥有权 市政 市政 私企 系统运营和维护 市政 共同 私企 客户服务 市政 共同 私企 技术升级费用 市政 市政 私企 市场和销售 市政 市政 私企 数字兼容费用 市政 市政 共同 商 业 模 式 比 较

  28. 去其糟粕 取其精华 走具有中国特色的无线城域网络 建设和运营之路

  29. Thank You 谢谢

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