Mesh Network是一种全新的无线网络技术

其核心是让网络中的每个节点都发送和接收信号，使普通无线技术过去一直存在的可扩充能力低和传输可靠性差等问题迎刃而解。网络中大量终端设备能自动通过无线连成网状结构，网络中的每个节点都具备自动路由功能，每个节点只和邻近节点进行通信，因此是一种自组织、自管理的智能网络，不需主干网即可构筑富有弹性的网络。传统无线通信网络必须预先设计和布置网络，它的传输路径是固定的，而mesh网络的传输路径是动态。

Mesh网络也称为“多跳网络”，它是一个动态的可以不断扩展的网络架构，并能有效地在无线设备之间传输。在传统的无线局域网中，用户如果要进行相互通讯的话，那么首先会访问一个固定的接入点（AP），这种访问的方式被称为单跳网络。而在多跳网络中，任何无线设备节点都可以同时作为AP和路由器。这样的好处是：如果最近的节点由于流量大而拥塞的话，那么数据可以重新选择一个小流量路径进行传输。数据包根据网络的情况，从一个节点依次传送到多个节点，最终到达目的地。这样的访问方式就是多跳访问。

其实我们熟知的Internet就是一个“有线多跳”网络的典型例子。例如，我们要发送一份电子邮件，电子邮件并不会直接到达收件人的信箱中，而是通过路由器从一个服务器转发到另外一个服务器，最后到达用户的信箱。在转发的过程中，路由器一般会选择一条较好的路径，使得电子邮件能够尽快投递到用户信箱。所以，Wireless Mesh网络可以称为Internet的一种无线版本，它与传统无线通信系统最大的不同是能够自动寻找最佳路径，将分包数据从一个路由节点传递到另一个路由节点直至到达目的地，这些特点使Wireless Mesh网络与蜂窝通信等传统的点对点和点对多点通信网络相比具有无可比拟的优势。

无线mesh网络源于美国国防部高级研究规划署资助的分组无线网络研究，最初的动机就是满足战场生存的需要。90年代后期，随着一些技术的公开，mesh网络成为移动通信领域一个公开的研究热点。目前无线mesh网络技术尚未完全达到实用阶段，大部分工作仍处在仿真和试验阶段，该技术难点是在组网技术上面，即怎样建立一个有效的运算规则和网络协议，能使网络高效可靠的工作，无论在网络层、链路层层或物理层至今还没有形成统一标准。无线mesh技术已在美国军方得到使用，民用领域的应用已开始起步，在美国、欧洲和日本已经成功地建立了一些不同规模的试验网络。国内的研究刚刚起步，发表了一些理论文章，但作成试验系统还未见报道。

无线mesh技术有两个发展趋势

其一是宽带和高速的应用场合，能在300km/h的高速运动情况下传输带宽超过50Mb，核心技术可直接应用于第四代移动通信系统（4G）；

其二是近距离、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信，主要适合于自动控制和远程监控领域，可以嵌入各种设备中，同时支持地理定位功能，这方面的应用可以形成蓝牙技术（Bluetooth）的下一代产品，ZigBee正是这种技术的商业化命名。ZigBee的网络标准由IEEE 802.15工作组负责制订，被称作IEEE 802.15.4技术标准（于2003年10月完成）。ZigBee协议比蓝牙、高速率个人区域网(PAN)或802.11x无线局域网更简单实用。

依托于这种独特的网络架构，无线网状网具有自组网、自管理、自动修复、自我平衡的特点，它的移动宽带(带宽最大可达6Mbps)、支持多种业务的优势也备受业界推崇，甚至把它看作是无线网络的未来。

对于传统的采用星型等方式联接的无线网络，往往单个故障就可以轻易使局部甚至整个网络瘫痪。而无线网状网是多点跳接系统，提供从源头到目的地的多条冗余通信路径。如果一条路径由于硬件故障或干扰而停止工作，网状网会自动改变信息包的路由，使它们能够利用一条未受影响的替代路径。

还有，作为多点跳接系统，无线网状网能够使一个多跳网络节点在一定的发射功率下就可以到达相邻节点，所以在实际应用中，它可以有效降低发射器功率，从而延长电池的使用寿命。低功率节点还可以极大地提高频率复用度，从而达到提高网络容量的目的。

无线网状网是基于IP协议的通信技术，它支持多点对多点的网状结构，主要由移动互联交换控制中心、智能接入点、无线路由器、PCMCIA 无线终端网卡四部分组成，整个网络以移动互联交换控制中心为中心建立，如图所示。

移动互联交换控制中心通过网线与智能接入点直接相连，在智能接入点的周围相应位置安装若干个无线路由器，以扩展通信范围。

网络中持有笔记本电脑或掌上电脑等移动终端设备可以通过PCMCIA的无线网卡以即插即用的方式接入网络，从而确保所有用户都可以随时随地快速接入无线宽带网络。

无线网状网的核心是移动跳接式路由技术(Mobile Ad Hoc)，这是它能实现移动宽带的根本。在一些厂家的产品中还采用了QDMA(Quad Division Multiple Access，是频分多址、时分多址、码分多址、带有避免冲突的载波侦听多路存取协议的结合技术)专利技术,提高了它的频谱利用率和抗干扰特性。

通常情况下，无线网状网中具有全方向天线的无线路由器最大直线通信半径为5公里，因此它可用于大范围的无线通信，并可组建城域网。另外，无线网状网可以通过相应的网关与Internet、Wi-Fi局域网、公共电话网等网络联接。

在一般情况下，无线网状网的最大数据传输速率为6Mbps，在时速为200公里的车辆上面，仍可保持1-1.5Mbps的带宽，完全能够满足实时视频传输的要求。

无线mesh网络，由mesh routers（路由器）和mesh clients（客户端）组成，其中mesh routers构成骨干网络，并和有线的internet网相连接，负责为mesh clients提供多跳的无线internet连接。
　　无线Mesh网络（无线网状网络）也称为“多跳（multi-hop）”网络，它是一种与传统无线网络完全不同的新型无线网络技术。
　　在传统的无线局域网(WLAN)中，每个客户端均通过一条与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)，这种网络结构被称为单跳网络。而在无线Mesh网络中，任何无线设备节点都可以同时作 为AP和路由器，网络中的每个节点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。
　　这种结构的最大好处在于：如果最近的AP由于流量过大而导致拥塞的话，那么数据可以自动重新路 由到一个通信流量较小的邻近节点进行传输。依此类推，数据包还可以根据网络的情况，继续路由到与之最近的下一个节点进行传输，直到到达最终目的地为止。这 样的访问方式就是多跳访问。
　　其实人们熟知的Internet就是一个Mesh网络的典型例子。例如，当我们发送一份E- mail时，电子邮件并不是直接到达收件人的信箱中，而是通过路由器从一个服务器转发到另外一个服务器，最后经过多次路由转发才到达用户的信箱。在转发的 过程中，路由器一般会选择效率最高的传输路径，以便使电子邮件能够尽快到达用户的信箱。
　　与传统的交换式网络相比，无线Mesh网络去掉了节点之间的布线需求，但仍具有分布式网络所提 供的冗余机制和重新路由功能。在无线Mesh网络里，如果要添加新的设备，只需要简单地接上电源就可以了，它可以自动进行自我配置，并确定最佳的多跳传输 路径。添加或移动设备时，网络能够自动发现拓扑变化，并自动调整通信路由，以获取最有效的传输路径。
　　

Mesh网络的五大优势

　　与传统的WLAN相比，无线Mesh网络具有几个无可比拟的优势：
　　1．快速部署和易于安装。安装Mesh节点非常简单，将设备从包装盒里取出来， 接上电源就行了。由于极大地简化了安装，用户可以很容易增加新的节点来扩大无线网络的覆盖范围和网络容量。在无线Mesh网络中，不是每个Mesh节点都 需要有线电缆连接，这是它与有线AP最大的不同。 Mesh的设计目标就是将有线设备和有线AP的数量降至最低，因此大大降低了总拥有成本和安装时间，仅这一点带来的成本节省就是非常可观的。无线Mesh 网络的配置和其他网管功能与传统的WLAN相同，用户使用WLAN的经验可以很容易应用到Mesh网络上。
　　2．非视距传输(NLOS)。利用无线Mesh技术可以很容易实现NLOS配 置，因此在室外和公共场所有着广泛的应用前景。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。按照这种方式，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。这样，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。无线Mesh网络能够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。
　　3．健壮性。实现网络健壮性通常的方法是使用多路由器来传输数据。如果某个路由 器发生故障，信息由其他路由器通过备用路径传送。E-mail就是这样一个例子，邮件信息被分成若干数据包，然后经多个路由器通过Internet发送， 最后再组装成到达用户收件箱里的信息。Mesh网络比单跳网络更加健壮，因为它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。而在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。如果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。
　　4．结构灵活。在单跳网络中，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。而在多跳网络中，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。
　　Mesh网络还提供了更大的冗余机制和通信负载平衡功能。在无线Mesh网络中，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。而目前单跳网络并不能动态地处理通信干扰和接入点的超载问题。
　　5．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。因此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Mesh网络中，一个节点不仅能传送和接收信息，还能充当路由器对其附近节点转发信息，随着更多节点的相互连接和可能的路径数量的增加，总的带宽也大大增加。
　　此外，因为每个短跳的传输距离短，传输数据所需要的功率也较小。既然多跳网络通常使用较低功率 将数据传输到邻近的节点，节点之间的无线信号干扰也较小，网络的信道质量和信道利用效率大大提高，因而能够实现更高的网络容量。比如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。