Mesh网络关键技术及组网性能

文/袁建

1 Mesh网络关键技术

1.1 Mesh基本原理

Mesh网络由5部分组成，包括网管系统、网络认证、Root AP、Mesh AP、认证。其中，Mesh AP是服务终端，通过端口连接，为整个网络体系提供信息回传服务，具有较强的防干扰性能，支持不同类型有线接入端口。在实际应用中，可以根据实际布局需求，在此访问端口连接多个外部网络端口，建立多个访问连接，实现多方通信。

1.2 关键技术分析

Mesh网络应用涉及到的核心技术有很多，例如，自配置技术、自查自愈技术、路由优化技术、Qos保证机制、安全技术。本文将对这几项关键技术进行简要介绍。

1.2.1 自配置技术

该项技术指的是自动频点检测技术，对整个网路结构进行检测，集中管理能力，以此减少网络故障发生频率，便于网络维护管理工作开展。

1.2.2 自查自愈技术

该项技术是通过建立链路连接，自行对网络运行状态进行检测，排查各条链路是否存在故障情况，启动自动恢复功能，保证网络得以正常运行。

1.2.3 路由优化技术

该项技术是无线网络操控技术的一种，结合多种性能指标，选取合适的路由协议，提高网络容错性。如果网络运行过程中，某一链路异常，此条链路将被自动切断，从而避免对其他链路运行造成影响。另外，利用流量工程技术，与用户终端与路由器之间建立通信连接，均分负载，使得系统资源利用率得以提升。

1.2.4 Qos保证机制

该项技术的应用是为了协调Mesh网络接入的一致性，建立该项业务通信连接，从而保证各个访问端口得以有效连接。

1.2.5 安全技术

通常情况下，采用加密方式，或者添加防火墙、入侵检测机制，组成安全防护层，避免网络遭受侵害。

2 Mesh组网性能分析

2.1 组网方案

考虑到Mesh组网容易受到外界干扰，本文在制定组网方案时，设置了单频组网和双频组网两种方式。

2.1.1 单频组网

选取2.4GHz信道作为单频组网传输通道，以802.11b/g接入链路，并建立回传连接。在实际应用中，依据信号所处环境不同，通过分析干扰源，合理设置各跳之间连接信道。由于信道网络部署复杂，部分相邻链路存在较为严重的干扰情况，无法在同一时间发送或者接收，必须在控制范围内协商。然而在增加跳数的过程中，组网带宽出现了严重下降情况，对网络运行性能造成了严重影响。

2.1.2 双频组网

为了弥补单频组网存在的带宽不足，本文对双频组网进行探究。该组网方式信道为5.8GHz。网络运行期间，各条链路之间互不干扰，支持信息转发回传。与单频组网相比，该组网方式网络性能有所提高，加大了抗干扰能力。虽然双频组网得到了优化，但是其无法抵抗所有干扰，随着跳数的增加，分配的带宽下降，在实际应用中，必须充分考核各项参数，不可以随意增加跳数，以免出现网络异常。

2.2 性能分析

2.2.1 流量和覆盖性能分析

当组网距离发生改变时，流量将随时发生变化，并且不同组网方式，消耗流量存在较大差异。如图1所示为组网流量性能分布图。

通过观察图1中的变化趋势可知，随着距离的增加，所有组网流量均呈现下降趋势，只有单频双跳组网变化幅度较小，基本持于平缓。与条件相同的单跳组网相比，两跳组网更低一些。与双频组网相比，单频组网流量更低一些。综合考虑图中5种组网方式，需要合理选择组网方式，控制跳数，从而达到提高组网性能的目的。

2.2.2 网络延时性能分析

图1：组网流量性能分布图

图2：不同组网形式下的网路延时性能分布图

组网负荷变化对延时大小影响较大，本文对不同组网形式下的网络延时性能展开研究分析。如图2所示为不同组网形式下的网路延时性能分布图。

通过观察图2可知，随着负荷的增加，单频单跳组网和单频两跳组网的网络延时先出现增加而后平缓变化趋势；单AP先平缓而后随之增加；双频单跳和双频多跳先增加而后随之降低。

3 总结

综上，通过对比分析不同组网方式下的流量性能和网路延时性能，掌握不同组网应用性能，根据其变化趋势，了解组网结构变化对性能的影响大小。通过本文的研究，可以为无线组网调控提供参考依据。