無線城市中的Mesh組網(wǎng)應(yīng)用

中國聯(lián)合通信有限公司 | 鐘星 葛迪

在眾多的無線城市實現(xiàn)方式中，依托Wi-Fi作為無線傳輸方式的多模塊Mesh（網(wǎng)狀網(wǎng)格）無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，正當仁不讓地脫穎而出，成為越來越多全球發(fā)達城市建設(shè)無線城域網(wǎng)的首選技術(shù)手段。多模塊化Mesh技術(shù)采用了網(wǎng)狀網(wǎng)格的方式進行網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點之間的互連。

在無線城市的部署中，由于高大建筑物和較多的城市障礙物對于無線信號容易產(chǎn)生阻擋和干擾，無線網(wǎng)絡(luò)的部署和性能受到很大影響，一直以來成為了一個技術(shù)難題。利用蜂窩狀的網(wǎng)狀（Mesh）拓撲結(jié)構(gòu)可以使這個問題迎刃而解。每個Mesh節(jié)點總是可以與就近的多個其他節(jié)點保持無線連接，例如：安裝在道路燈桿、交通信號桿和市政建筑上的無線Mesh節(jié)點就可以自動組成網(wǎng)狀網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)。這種自主發(fā)現(xiàn)、自動配置和自我修復愈合能力的優(yōu)秀素質(zhì)，可消除傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)中單點故障的風險，也就是說，任意節(jié)點發(fā)生故障，整網(wǎng)可以重新再選擇任意其他的相鄰節(jié)點進行網(wǎng)絡(luò)通信，系統(tǒng)的分布式智能可以始終通過最優(yōu)的路由路徑進行數(shù)據(jù)流的處理。

Mesh的多場景應(yīng)用

● 寬帶家用網(wǎng)

寬帶家用Mesh聯(lián)網(wǎng)可以連接臺式PC機、HDTV、DVD、游戲控制臺，以及其他各種消費類電子設(shè)備，不需要復雜的布線和安裝過程。在家庭Mesh網(wǎng)絡(luò)中，各種家用電器既是網(wǎng)上的用戶，也作為網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的組成部分為其他設(shè)備提供接入服務(wù)。當家用電器增多時，這種組網(wǎng)方式可以提供更多的容量和更大的覆蓋范圍。

● 園區(qū)網(wǎng)

無線Mesh網(wǎng)絡(luò)可在園區(qū)范圍內(nèi)為用戶提供室內(nèi)外一體的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，能夠?qū)崿F(xiàn)無縫漫游，并提供語音、數(shù)據(jù)和視頻等多種業(yè)務(wù)。其典型的應(yīng)用場景包括：工業(yè)園，校園，港口/碼頭貨場，高速公路，度假村/游樂場，油田，社區(qū)，體育場館等等。需要支持的基本業(yè)務(wù)技術(shù)包括：數(shù)據(jù)采集，IP視頻監(jiān)控，VoWLAN等。網(wǎng)絡(luò)運營可考慮企業(yè)自建和運營或由運營商代理運營的模式。

!● 城域網(wǎng)

無線Mesh網(wǎng)絡(luò)可在城域范圍內(nèi)提供市政服務(wù)及為市民提供無線上網(wǎng)服務(wù)及多媒體應(yīng)用。市政公共服務(wù)應(yīng)用包括公共交通、醫(yī)療、消防、公共安全等。典型應(yīng)用場景包括交通監(jiān)控、社區(qū)監(jiān)管、自動抄表系統(tǒng)、城市休閑設(shè)施維護、執(zhí)法、市容維護等。網(wǎng)絡(luò)營運可考慮為市政自建和營運或由運營商代理運營的模式。

WiMAX的應(yīng)用平臺

作為面向最后一英里接入領(lǐng)域的無線城域網(wǎng)技術(shù)，802.16x技術(shù)不僅可使服務(wù)商隨時根據(jù)客戶需要迅速提供無線寬帶接入服務(wù)，而且能夠提供滿足客戶包括瞬間交易高峰在內(nèi)的各種實時帶寬需求的寬帶接入服務(wù)，使服務(wù)供應(yīng)商基于無線帶寬按需供應(yīng)創(chuàng)造新的收入機會。

通過同一個IMS的核心網(wǎng)架構(gòu)混合組網(wǎng)，WiMAX可以接入到運營商的計費系統(tǒng)，能與3G、2G、PSTN系統(tǒng)相連提供話音、數(shù)據(jù)服務(wù)的無縫切換。另一方面，可以通過Internet和Intranet接入到其他公網(wǎng)和專網(wǎng)提供數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，為運營商提供一個大容量、低成本、高質(zhì)量的多種接入方式的無縫移動網(wǎng)絡(luò)。

在具體應(yīng)用方面，除一些電信業(yè)務(wù)外，無線寬帶接入方式還可以廣泛應(yīng)用于無線數(shù)字多媒體網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)急通信系統(tǒng)、搶險指揮系統(tǒng)、城市智能通信系統(tǒng)等綜合通信系統(tǒng)。如北京市石景山區(qū)政府從2005年開始建設(shè)國內(nèi)第一個基于WiMAX技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)—“石景山區(qū)Wi-Plus示范網(wǎng)絡(luò)”，目的是建設(shè)一個安全、靈活、實時性強，支持多種復雜應(yīng)用的無線數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。無論是市民的簡單通信還是各種娛樂媒體業(yè)務(wù)的實時體驗以及應(yīng)急呼叫指揮中心的運作，都可以無障礙地在這個無線網(wǎng)絡(luò)中得到實現(xiàn)。同時，通過WiMAX系統(tǒng)在各領(lǐng)域的監(jiān)控指揮中心與全市的智能通信指揮中心之間建立無線連接，可以構(gòu)建城市智能通信系統(tǒng)，從而可以保證各部門步調(diào)一致、協(xié)調(diào)作戰(zhàn)，處理城市中出現(xiàn)的各種突發(fā)事件，如圖所示。

城市智能通信系統(tǒng)

在一些城市的公安系統(tǒng)已有很成熟的應(yīng)用，如公安應(yīng)急指揮監(jiān)控應(yīng)用、移動安保系統(tǒng)的應(yīng)用、城市無線視頻監(jiān)控的應(yīng)用、城市無線定位導航系統(tǒng)的應(yīng)用、“無線電子政務(wù)”的應(yīng)用等。

WiMAX系統(tǒng)在無線數(shù)字多媒體網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用在國外較廣泛，如為各類車輛內(nèi)的乘客提供高速移動狀態(tài)下的多媒體服務(wù)、定位服務(wù)。如在城鐵、地鐵、公交車、火車上為乘客提供高速網(wǎng)絡(luò)互動、到站提示、車輛定位、實時影視、廣告等各類服務(wù)。同時，由于WiMAX網(wǎng)絡(luò)可以兼容Wi-Fi的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，因此Wi-Fi終端用戶也可享受移動寬帶服務(wù)。