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融合应用拷问无线Mesh网(转)

(2006-10-24 14:35:38)
 
融合应用拷问无线Mesh网
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http://www.sina.com.cn 2006年10月24日 07:46 通信产业报
 
  -本报记者 周晓娟
  无线Mesh网技术正在世界范围内,特别是在发达地区,得到越来越多的应用。这其中包括:指定使用无线Mesh网技术的新加坡“智能国家”计划,“移动台北”计划,以及约300个美国城市。业内比较著名的是旧金山和费城的无线城市计划也都采用无线Mesh网技术。
   无线Mesh网得到如此广泛的应用,这与无线Mesh网节点连接、传输数据具有自组织的特点密切相关。无线Mesh网是由包括一组呈网状分布的无线节点构成,节点均采用点对点方式通过无线中继链路互联,将传统WLAN中的无线“热点”扩展为真正大面积覆盖的无线“热区”。
  经过一段时间的发展,无线Mesh网已经取得了阶段性的成果,但在一个网络融合的时代要找到自己的立足点,和其它网络融合也有很多令人担心的问题和思考。
  路由和漫游是关键
  技术标准化是大规模应用所必需的重要环节。无线Mesh网络标准目前散见于802.11s、802.15.1/2/3/4、802.16d等标准草案中,目前国际标准化组织,特别是IEEE正在致力于与学术界共同推动无线Mesh网的标准化工作,在802.11s/16d/16e/20/15.5等标准中均规范了Mesh组网技术,在网络第2协议层中完成接入控制、网状组网、路由、链路拥塞控制、快速移动和切换支持和安全认证等功能。
  阿德利亚科技首席技术官赵福勇在接受记者采访时表示,无线Mesh网技术标准预计在2008年中期或者晚期正式颁布,颁布半年以后会出现大规模的设备供应和商业应用情形出现。
  赵福勇也表示,要将无线Mesh网络巨大的潜能变成事实,必须要解决很多极具挑战性的问题,如有限的网络容量、路由、漫游、Qos以及安全问题等等。以802.11为例,有研究表明,在多点接力的环境中,由于当前802.11MAC协议带来的冲突和不公平性,使802.11网状网络的容量低到令人吃惊的地步。
  同样,现有的路由和漫游方式存在许多伸缩能力和性能上的问题,它们也不是为支持大规模、动态的无线Mesh网络而服务的。如果这些基础的问题得不到解决,那么基于无线Mesh网络的广域传输宽带接入只能是一个难圆的梦。
  在国内,目前主要工作集中在相关协议的仿真研究上。国内除个别机构参与了部分标准制定外,基本上弱化了无线Mesh网标准制定的话语权,一些研究工作没能完全跟上国际主流趋势。
  西南交通大学移动通信省重点实验室方旭明教授在分析国内形势后认为,国内迫切需要开展基于相关标准的无线Mesh网关键技术的研究,在协议的算法设计和原型系统研究上取得具有自主知识产权的创新性成果,并为参与国际标准制定和相应国内标准的制定奠定基础。
  国内已开始应用
  无线Mesh网的大规模应用必须找到一个可行的切入点。因为无线Mesh网覆盖都是以点的建设为单位,那么“全无线”覆盖究竟如何进行,由谁来负责,谁有这种能力目前都不清楚。
  很多专家希望政府出面进行建设,取得效果后在全国各大城市推广。但是目前基本没有中国单位参与无线Mesh网标准的制定工作,这种方式很难得到政府的认可,因此,政府推广这种方式的可行性较弱。
  由运营商成立子公司或者一些有实力的公司来进行建设是一种较为可行的方法,不过造成的结果很有可能出现多家公司区域割据的局面。
  尽管如此,作为2005年公认重大技术创新的无线Mesh网技术,目前在一些实验系统和小型商业应用系统中已经成功应用,效果明显。无线Mesh网建设从单个的点覆盖,到小区、校园的片覆盖已经有很多的成功案例。
  北京后海酒吧区是由许多位置分布不规则的酒吧所组成,为了给客人提供上网服务,许多酒吧都找到了北京伙聚联合网络有限公司来帮助解决无线上网的接入问题。按照传统的思路,必须为每一家用户申请ADSL接入和部署无线路由器。
  这种模式存在的最大的问题就是这样的网络建设后期维护费用相当高,在现在技术和带宽飞速发展的今天还采用这种技术组网,那么利润空间将非常低。
  最后伙聚公司采用了无线Mesh网技术来为众多的酒吧提供无线接入服务,同时采用双链路备份(2M ADSL链路和卫星链路)来提高服务质量。据悉,最终这个系统不仅受到了后海酒吧区的普遍欢迎。
  民族大学也利用无线Mesh网技术,通过30台MSR1000Mesh路由器实现了整个校园的“全无线”覆盖,这个部署方案进一步说明了无线Mesh网技术的部署价格优点和覆盖性能。
  甚至北京市人民政府专家顾问团顾问庄梓新教授设想在整个北京市部署1万台AP路由器来实现整个城市的“全无线”覆盖。
  挑战室内与融合
  目前标准化前的技术积累和试验研究都在紧锣密鼓的进行着。方旭明教授向记者介绍了在无线Mesh网络应用中,面临三个方面的挑战:一是Mesh组网的关键技术;二是克服节点快速移动所带来的网络性能的恶化;三是进行大规模应用所必需的标准化技术。目前国内外相关技术研究工作相当广泛,已有一些产品问世,但还缺乏这三个方面的有机结合。
  无线Mesh网实际是一种室外覆盖技术。“室内环境下的无线应用是完全不一样的,”赵福勇表示,“即使是同样的建筑结构,但仍然因为室内布置、人员分布、业务或应用性质的不同,使得具体的室内无线环境总是存在许多特别之处。”而且室内覆盖的需求也比较大,研究无线Mesh网室内覆盖也是一个重点与难点。目前市场上已经存在少量这类Mesh设备,比如AzaleaMSR1000。
  另一方面无线Mesh网怎么实现和现有固网与移动网络的互联互通,怎么为用户提供无使用方法差别的接入是一个无线Mesh网应用发展所必须考虑的。
  清华大学电子工程系姚彦教授认为,无线Mesh网是由互联网技术标准发展而来,电信网络是由传统电信技术标准发展而来,两者相差很大,这不仅体现在标准制定者的不同,而且体现在标准的描述方式、复杂程度上。在越来越追求网络融合的今天,无线Mesh网必然也要考虑这个问题,否则无线Mesh网会在集团作战的通信标准大军的围攻中灭亡。
  庄梓新教授表示:“通话质量的稳定、连续,对于很多应用都至关重要。在这其中,漫游的效率是非常关键的问题。如果这个问题能在技术上和经济上都解决得好,那么在推动类似无线城市、城域公共安全网这样的应用中就具有非常积极的意义。”
  多种应用不受限且看Mesh小试牛刀
  -本报记者 周晓娟
  西南交通大学方旭明教授:向多领域辐射
  在国内,目前一些经济发达城市以及北京2008奥运承办单位均开始实施城市或热区(Hot-Area)的宽带网状无线接入规划和论证,越来越多的城市宽带接入网络、校园网、行业应用网和试验网正在迅速兴建。无线Mesh网潜在的用户群分布开始备受关注,记者特邀西南交通大学方旭明教授,思科公司全球市场部高级市场总监AlanS.Cohen和阿德利亚副总裁盛登峰对此展开探讨。
  从我们与业界的密切交流与合作所掌握的第一手信息来看,在不远的将来,无线Mesh网络无线接入设备在以下领域会有巨大的市场前景:
  1)城域范围的无线宽带接入网络:目前除了上述美国、中国台湾等地区已经建设了上述无线Mesh网络城域网络外,巴黎等国外发达城市和国内的北京、上海等城市也在积极规划之中,另外,作为未来4G技术的WiMAX未来无线城域网的扩展和补充,无线Mesh网络产品也具有巨大的市场。
  2)行业无线分布式网络:较早进入中国市场的摩托罗拉(原MeshNetworks)公司无线Mesh网络产品中国代理公司很早就开始开拓其产品在交通行业的应用,与中国铁道部联合在成昆线开展试验工作,到后来与北京有关部门签订意向协议,以及联合开发南京港和煤矿等无线Mesh网络系统,积极开拓中国市场。此外,Strix也在与中国2008奥运的安全部门合作,开拓应用市场。最近,北电网络在中国农业银行上海支行也建设了无线Mesh网络。
  3)校园无线Mesh网:从目前我们掌握的信息来看,除了上述国外一些大学的无线Mesh网络之外,国内的清华大学、暨南大学、中国海洋大学、河北廊坊大学城等许多院校相继建设了无线Mesh网络实证网,西南交通大学等大学的无线Mesh网络也正在建设之中,预计两三年之内,这种新技术的应用会呈现蔓延之势。
  4)军事和安全等敏感行业监测、通信等应用:这一领域的应用可以回归到自组网最原始的初衷,对于战术移动通信、要害部门的安全监测等有巨大的需求,其中的核心技术与战术数据链的通信技术有密切的联系,对于这一领域的应用,我们无法摆脱依赖和信赖外国公司的产品,但若我们掌握了这些产品的自主知识产权,就可以使我们的部队、公安和安全部门的信息化建设上一个新的台阶。
  从无线Mesh网络现有的应用中,我们已经可以发现无线Mesh网络的强大发展潜力。无线Mesh网络目前在很多领域还只是小试牛刀,专家预测,如果无线Mesh网络与现在流行的WLAN、GPRS、3G、4G等网络完全融合之后,会给用户提供更广泛的无线接入覆盖,全面提升无线网络的服务质量,特别是面对未来流媒体时代的到来,3G的传输速度仍然很难满足用户的需要,这时候无线Mesh网络与WiMAX等技术融合的4G技术就可展示出其特有的魅力。
  在应用性上,无线Mesh网络也可以成为一种综合性的网络,把无线传感器网络和社区网络结合到一起,为用户提供一种全新的无线数码世界,享受无线网络带给他们的方便。在更大的融合性上讲,可以将无线传感器网络、无线Mesh网络、蜂窝网络相连接,无线Mesh网络作为中间层,可以随意拓展,使网络的延伸无所不在,为蜂窝网络的运营商提供更多的商机,节约大量的带宽资源和接入因特网时的建设费用。在这种新型的网络中,用户可以随时随地知道家中、公司以及亲朋好友的情况。所以说,无线Mesh网络的大规模应用,将引领我们走向新的未来,让生活因无线而精彩。
  思科市场总监AlanS.Cohen:开启多种业务模式
  无线网状网络的核心优势是它获得众多美国地区政府青睐的原因,它除了成本低廉之外,还包括集中管理,支持多频段无线设备,安全性,以及服务的普遍性等诸多优势。
  而隐藏在无线网状网络后面的潜在应用也是Mesh技术得以推广的重要原因,它可分为多种模式:
  *生产力:户外无线网状网络有助于城市提高工作效率。城市监管人员可以在执行日常工作的户外地点方便地访问后台数据,巡逻警察可以在执行任务过程中实时提交工作报告,如此等等。
  *治安保障:在美国,很多警车上安装思科移动访问路由器,配合视频监控摄像头等设备,独立于有线网络的功能有助于城市应急系统工作人员迅速作出反应。
  *位置跟踪:结合无线射频识别(RFID)标签技术,在无线信号覆盖的任何角落均能连续跟踪定位任何“被附着了标签”的设备,如价格昂贵的叉车、应急保障车等等。
  *旅游购物休闲应用:随着人们随身携带更多可以访问Wi-Fi网络的便携设备,这些人可以随时随地登录上网,获取免费地图信息,观看最新电影预告短片,城市最新休闲、购物信息,访问网站了解身边的餐饮娱乐设施等。
  *连接“数字孤岛”:通过Mesh技术可以将不便于铺设光缆的偏远地区、乡村等连接到互联网之上。
  思科公司理解应用是如何运行于网络之上的,因此,思科认为Mesh不仅是如何将无线信号铺设到那里那么简单,而且专注于网络对应用的全面支持。通过无线网状网络提供的城域高速无线网络和互联网连接服务,城市范围的每个角落都有机会与其他社区更紧密地连接在一起———可以共同享用的全新体验、新型服务和改进的安全性。
  阿德利亚副总裁盛登峰:挑战室内应用
  室内无线应用是一个非常重要的方面。例如:奥运会期间,记者需要在场馆内部进行大量的采写工作,传输上的需求类型包括:文字稿件、照片、录音、影像等。而同时,记者之间相互也需要密切、方便、可靠的沟通。
  在这方面,有一个专门为记者服务的现场网络会非常有助于工作开展。使用AzaleaMSR1000能够随时随地随需建立记者自己的工作用宽带网络。建设这样一个网络,甚至可以简单到给MSR1000插上电源即可。而当工作地点变换时,只需要拔下电源,将MSR1000移到所需要的地方。MSR1000能够自动处理并优化网络操作,不需要繁杂的配置。一切都简单、方便。而对外部网络的对接,或者户外的场合,可以使用AzaleaMSR50来完成布网。室内外的设备均能无线对接。
  如此,记者的工作就能省去很多的车马劳顿。比如:许多采写形成的素材可以直接通过无线网传回远处的新闻中心或共享给周边的工作伙伴,而不必亲自跑一趟。记者也能在网络的覆盖范围内更为方便、灵活地进行采访、拍摄、配合等工作。AzaleaMSR1000和AzaleaMSR50所提供的即时无线宽带,能够帮助记者进一步提升工作效率。
  设备推动标准MESH厂商以先制胜
  -本报实习记者 齐兴一
  9月初于北京举行的2006年中国无线技术大会上,Firetide、摩托罗拉、Proxim、SkyPilot和Strixsystems等几家赞助商均在会场入口处搭建了简单的产品展台,有意思的是,他们无一例外都是Mesh网络设备供应商。
  大厂商是主要驱动力
  与其他网络技术先定标准,后出商用化产品的发展进程相反,Mesh技术商用化产品已出现,设备厂商成为了推动标准制定的主要力量。众多大型厂商通过加大研发投入及收购等手段不断加强自己在Mesh产品方面的领先地位,并联合推进Mesh标准化的进程。
  目前,北电、思科、摩托罗拉等厂商均有相关的Mesh解决方案。其中,北电作为Mesh标准的主要推动者,早已推出了成熟的无线网状网解决方案并被广泛应用,此外还成功演示HSDPA、EV-DO和无线网状网络间无缝漫游。摩托罗拉也将Mesh作为其主打产品之一,并于2005年收购MeshNetwork公司,后者在Mesh技术方面拥有领先的地位,摩托罗拉借此来加强自己在Mesh产品上的竞争力,目前已发布了MOTOMESH多重射频宽带解决方案、MESHTRACK解决方案等。思科自2005年下半年开始,推出了城域级别的户外无线网状网络产品,目前正在实施一项庞大的无线网络计划,该计划将覆盖3900平方公里的土地,利用Mesh网络将240万居民连接在一起。
  产业群百家争鸣
  除了大厂在积极动作外,一些小型公司和初创公司也逐渐加入Mesh阵营,在做专做精的宗旨下备战符合802.11s标准的系统产品。例如StrixSystems、SkyPilot、PacketHop以及TroposNetworks等公司。这些公司利用自己在Mesh方面的技术优势发展壮大,通过融资等手段在Mesh领域占有了一席之地,并不断地推动着Mesh产业的发展。
  在美国成长最快的第四代无线Mesh解决方案提供商SkyPilot网络公司创建于2000年,是世界领先的电信级无线网状网技术和解决方案的提供商,已经在全球40个国家拥有250个无线Mesh网络客户。该公司还是WiMAXForum的主要成员之一,被FierceWireless评为Fierce15无线技术公司之一,甚至覆盖思科总部所在地区的全球最大的无线Mesh网络———MetroFi都采用了来自SkyPilot公司的技术方案。
  仅有几年无线Mesh网络创业史的美国StrixSystems公司,在经历了几轮融资后规模逐步壮大,Mesh网络已在全球多处部署。作为早期进入中国的Mesh设备商,目前在我国已有了多个应用。在2005年及2006年上半年Strix拥有全球最多的radio(模块)销售量。近日,Strix又发布业界性能最高的紧凑型无线Mesh系统。Firetide也于今年上半年进入中国,目前正在国内寻求合作伙伴。
  日前,阿德利亚科技在其产品渠道大会上展示了最新的MSR1000室内Mesh产品、MSR50升级Mesh产品和AzaleaNMS1000。阿德利亚科技的无线网状网产品MSR50、MSR1000分别针对市外和室内,可实现智能交通、无线校园、物流、小区宽带等应用解决方案。AzaleaNMS1000则是一款网络管理设备。
  据称,该产品采用了先进的网络智能,采用中文视窗界面,能做到信息更直观、操作更简单、管理更方便。此外,网络通信厂商智邦科技(Accton)也表示今年第三季度推出支持Mesh的无线系列产品。
 

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