Wi-Fi MESH，欲分3G和WiMAX一杯羹？

出于对广域覆盖的低移动性宽带IP数据业务的看好，以及通信与计算机技术相互不断渗透，形成了"宽带接入移动化"和"移动通信宽带化"两大趋势。当前的宽带无线技术领域，充满着激烈的竞争。竞争主要集中于3G及其演进版与BWA（Wi-Fi、WiMAX等）的竞争以及3G和BWA内部各技术体制之间的竞争。当前，Wi-Fi MESH、WiMAX IEEE802.16e、和3G（包括HSxPA和1xEV-Dx）是能够在城域范围内提供无线宽带数据业务的三种主要技术，它们正在全球范围内竞争市场份额。

　　MESH--将Wi-Fi的触角从局域网延伸到城域网

　　Wi-Fi用户已达数亿，Wi-Fi商业性热点已经在全球广泛部署。自从英特尔2003年推出集成Wi-Fi模块的移动迅驰笔记本之后，Wi-Fi笔记本用户群日益扩大，目前市场上超过60%的笔记本都具有Wi-Fi通信功能。根据Wi-Fi联盟的统计，2006年Wi-Fi行业售出了2亿多个芯片集，手持设备和消费类电子产品成为增长的新动力。根据咨询机构Infonetics的研究报告，预计2007年用户对WiFi手机的需求将继续提升，预计从2007年至2010年，Wi-Fi手机的出货量将增长13倍。根据著名市场调研公司ABI Research 2006年底的预测，由于对宽带无线互联网需求的浪涌式增长，2006年商业性Wi-Fi热点数量超过十四万个。同时该报告研究表明，越来越多的用户都较长时间地使用Wi-Fi热点。

　　Wi-Fi MESH市场需求空间很大。传统基于IEEE802.11a/b/g的Wi-Fi典型覆盖范围为室外300米、室内30米。受到覆盖范围的限制，传统Wi-Fi很难在城市范围内满足笔记本和PDA用户随时随地宽带上网的需求。如果将Wi-Fi热点"编织"起来，结成互相连接的网状网络（MESH），那么就可以利用Wi-Fi MESH覆盖校园、街区甚至整个城市。截至目前，包括Motorola和Nortel在内的众多厂商已经开发出各种Wi-Fi MESH产品并获得大规模应用，非标准化的产品已经成为现实。为了解决各厂商Wi-Fi MESH产品之间的互操作性，IEEE启动了MESH标准化工作--802.11s，预期2008年内可以发布标准。可以看出，Wi-Fi MESH是在强烈的市场需求驱动下出现的，其发展过程与3G、WiMAX恰恰相反，是先有产品，后进行标准化。

　　基于IEEE802.11s的Wi-Fi MESH网络结构如下图所示。

图1 基于IEEE802.11s的MESH网络

　　基于IEEE802.11s的MESH是一个多点对多点的对等网络，即客户端和AP的地位相同，都是MESH网络中的节点，都可以为其它节点转发业务，其中AP网关节点具有到Internet的有线宽带连接。这样一来，即便某节点位于AP网关节点的覆盖范围之外，也能通过其他节点的"多跳"中继转发，最终通过AP网关接入Internet。例如在图1中，"客户端节点#2"将来自"客户端节点#1"的数据包转发给"AP网关节点#1"，从而"客户端节点#1"可以接入Internet。基于IEEE802.11s的MESH不仅兼容现有的IEEE802.11a/b/g终端，而且将对IEEE802.11的MAC层进行加强。此外，IEEE 802.11s工作组考虑采用IEEE 802.11i规定的安全机制和IEEE802.11e中定义的QoS机制。

　　在实际使用中，一方面，原有的Wi-Fi终端本身并不支持多跳转发；另一方面即便新的Wi-Fi终端支持多跳转发，终端用户也未必愿意消耗自己的资源为其它用户转发业务。所以在实际使用中，往往是只有AP之间可以相互转发业务，即AP之间结成MESH，统一为低层用户端设备提供宽带无线接入服务，如图2所示。

图2实际使用中典型的MESH网络结构

　　MESH最大的优势--固定和便携模式下数据业务成本极低

　　数据业务成本主要由网络建设和网络运营维护成本构成，相对于3G和WiMAX，Wi-Fi MESH网络建设和维护成本很低。在网络设备成本方面，与3G/WiMAX基站动辄数十万的价格相比，每个Wi-Fi AP的价格只有几百块钱；1个Wi-Fi AP可以提供数十到上百Mbps的数据吞吐量，而1个3G/WiMAX基站只能提供几到十几Mbps的数据吞吐量。此外，Wi-Fi AP体积小、功耗低，可以部署在路灯杆上、屋檐下面，而3G/WiMAX基站需要站址、机房、铁塔等资源。
当然，Wi-Fi与3G/WiMAX等技术相比，Wi-Fi实现规模覆盖的最大的缺陷在于需要密集的有线传输资源。3G/WiMAX基站的覆盖范围WiFi AP数十到上百倍。也就是说，如果覆盖相同的地区，那么需要WiFi AP的数量3G/WiMAX基站数量的数十到上百倍；相应地，WiFi AP需要的有线传输资源也是3G/WiMAX基站的数十到上百倍，从而导致Wi-Fi的有线传输成本较高。此外，通常在某一地区，只有当地的强势固网运营商拥有密集的有线传输资源，导致其他机构和组织很难在该地区开展Wi-Fi宽带数据接入业务。

基于Wi-Fi的MESH通过AP之间的多跳中继转发机制，无需稠密的固网资源，在显著降低网络部属成本的同时，