上网更快，组网更自由丨乐光无线引入Mesh 技术

Mesh（无线网格网络）网络技术是一种基于WiFi技术发展而来的新型无线网解决方案，由于此技术具有自组网、自修复、自平衡、自动扩展等特点，目前正在世界范围内尤其是欧美等发达国家掀起应用热潮。与传统无线网络完全不同，mesh无线技术大幅度降低了运营商对网络部署的成本和复杂程度。

视产品研发为灵魂、以带给用户最佳体验为宗旨的乐光无线，此次也紧跟前沿技术，率先为无线产品引入mesh技术。

Mesh 的基本概念

Mesh 即无线网格网络。在传统WLAN中，每个终端都通过一条与AP相连的无线链路访问网络，用户要进行相互通信，必须首先访问一个固定的AP，这种网络结构称为单跳网络。而在无线Mesh网络中，任何无线设备节点都可同时作为路由器，网络中的每个节点都能发送和接收信号，每个节点都能与一个或多个对等节点进行直接通信。  

这种结构的最大好处在于：一旦最近的AP由于流量过大而导致拥塞，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。

Mesh 链路: 由一系列Mesh连接级联成的无线链路

AC: Access Controller（无线控制器）控制和管理WLAN内所有的AP

MPP: Mesh Portal Point（网格网关节点）通过有线与AC连接的无线接入点

MP: Mesh Point（网格点）通过无线与MPP连接的，但是不接入Client（用户） 的无线接入点

MAP: Mesh Access Point（网格无线接入点）同时提供Mesh服务和接入服务的无线接入点

Mesh技术应用原理

1、多信道协商：提高带宽的利用率

多信道协商是无线Mesh网络进行多信道接入时的一种协调机制，保证通信的两个节点都工作在相同的信道上。时间轴被划分为信标间隔，在每一个信标间隔的开始，建立一个叫ATIM的时间窗口，在相同的ATIM窗口内，有数据需要发送的节点、数据的接收端都使用相同的信道。这种多信道协商方法的目的，就是选择业务负载小的信道，尽可能地平衡信道负载，减小竞争和退避所浪费的带宽。

2、信道分配：提高信道利用率，提升网络效率

信道分配技术主要用于多信道无线Mesh网络中多个信道的使用和管理，在保证网络良好连通性的同时，降低Mesh网络中发生信道冲突的概率，以提升网络效率。

与多信道协商技术不同的是，信道分配技术是从信道频率资源划分的角度分配Mesh网络中多个信道的使用，比如为MP之间的互连定义一组信道而为MAP和Mesh STA（station ）之间的互连定义另一组信道。

组划分是一种常用的无线Mesh网络信道分配方案，它将每个MP节点的所有邻居节点进行组划分，然后每个组进行信道的统一指定，每个组分配的信道则选择节点冲突邻域内使用次数最少的信道进行指定并保证组间的互连。

Mesh 技术的广泛应用

3、网络发现技术：自动发现新增设备，无需配置方便高效

网络发现技术主要是用于Mesh网络中新节点和邻居节点的发现以及建立相应的信息列表。网络发现主要是采用网络扫描和列表维护的方式进行，其中网络扫描是指无线Mesh网络中的MP节点通过主动发送或监听Beacon信号对其周围的邻居节点进行监听，而列表维护则是把通过网络扫描发现的属于同一Mesh网络的邻居节点的信息加入列表中。如果发现的邻居节点是新节点，则其可以通过路由表被整个网络发现。

4、路由转发：信息传递自主选择最佳路径

首先，在选择路由时，不仅要考虑最小条数，还要综合考虑多性能度量指标；其次，要提供网络容错性和健壮性支持，能够在无线链路失效时，迅速选择替代链路避免业务提供中断；第三，要能够利用流量工程技术，在多条路径间进行负载均衡，最大限度地利用系统资源；第四，要求能同时支持MP和Mesh STA（station），它的特点是采用积极的缓存策略以及从源路由中提取拓扑信息，通过比对，实现路由创建。

5、Mesh安全：特有的密钥体系

Mesh 网络特有的多跳自组织特性导致其特有的安全特性，例如Mesh节点间的双向认证、各跳端到端链路数据流量的机密性和完整性保护、密钥体系等加密方式。

一个MP只有通过身份认证后建立起一套密钥体系才被允许在网络中发起通信；每个候补 MP至少经过一次成功的初始MSA认证才可以在网络中传输数据。一个完整的MSA认证过程分为以下3个阶段： P L M (Peer Link Management) 协议交互阶段；EAP认证阶段；MSA4次握手阶段。

PLM用于协商后续阶段所需的各种安全参数，并定义了密钥选择流程和角色选择流程，允许MP通信对进行存储密钥的协商和EAP认证阶段各自角色的选择。在EAP认证阶段使用EAP框架实现客户身份认证，最终将MKD生成的PMK-MA和随机数分发到对应的MA。MSA4次握手阶段将通过双方共享的PMK-MA和交换的两个随机数生成最终的会话密钥，并使用该会话密钥保护传输数据的机密性和完整性，到此完成密钥体系链路安全分支的建立。

Mesh 技术能实现灵活组网和快速部署

乐光Mesh技术应用的优势

1、双频mesh组网，发射回传不干扰，成倍提升网络性能。双频组网中每个节点的回传和接入均使用两个不同的频段， 如本地接入服务用2.4 GHz 802.11b/g信道，骨干Mesh回传网络使用5.8 GHz 802.11ac信道，互不存在干扰。这样每个Mesh AP就可以在服务本地接入用户的同时，执行回传转发功能。双频组网相比单频组网，解决了回传和接入的信道干扰问题，大大提高了网络性能。

2、设置方式操作简单，两步设置便可上网，不用担心父母不会用路由器。

3、具有自愈功能，一旦某处网络出现故障，可快速切换到其他节点，保证网络通畅。

4、网络具备自组织功能，可自动探知新增节点并更新路由，随时调整网络参数，如相邻节点的发射功率等。

5、节点具备自平衡能力，能根据数据目的地和目标路由中的拥塞情况选择最佳路径发送。

6、快速无缝切换，终端在高速移动的情况下，需要在很短的时间内进行无线链路的切换，如果切换时间过长，会导致数据传输的中断等情况。乐光mesh技术能现实无感知快速切换，移动终端数据传输低延时，无掉包。

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