对无线数据网络来说,语音便是“杀手级运用”。而高功用的Wi-Fi网状网体系是杀手级IP无线网络。不过,不是一切的网状网都是如出一辙的。跟着无线网状网越来越盛行—简直每天都会有人宣告新布置的公共和专用网络,增加语音运用的商业需求就需求网络能进步整体功用,以便处理实时运用。
一旦网状网中呈现多个中继段(hop),就很简略呈现一些问题,比如带宽阑珊、网络时延和运用抢夺优先级。假设网络掩盖广阔区域,这些问题会愈加严峻。短少网络功用会严峻影响Wi-Fi服务供给商最期望供给的一些实时服务,比如VoIP。
网状网针对实时运用在功用方面,有四个重要需求;而将无线IP语音传输(wVoIP)布置到Wi-Fi网状网上,则可选用三种网状网架构;多无线设备、多射频架构对布置所需的本钱费用,是否有活跃的影响,运维这些网络,将需求哪些费用?
Wi-Fi网状网具有Wi-Fi的许多长处,并且大大节省了规划、布置及运转这类网络所需的费用,尤其是在难以联网、不或许联网的环境,以及/或许在几十平方英里内衔接上百个节点行不通的城域网环境。支撑数据和语音的交融型Wi-Fi网络乃至能够得益于网状网架构,由于布置的多个无线设备扩展了掩盖间隔、进步了带宽密度。高容量网状网节点一般能够为无线基础设施设备及设备供给最低的带宽本钱,别的还便于下降网络运转本钱。
网状网的四个需求
网状网基础设施功用有必要能够供给高吞吐量、低时延和端到端服务质量,不只仅是在无线手机和接入点之间,还要跨网状网链路延伸到有线完结点(一般是IP交流机)。正由于如此,网状网主干网有必要供给:
跨多个中继段的高吞吐量。不论中继段有几个(一般是3到10个),网状网主干网有必要能够支撑流量负载。供给高吞吐量的才能直接关系到所支撑的语音和数据用户的多少。假设跨多个中继段的带宽缺乏,就会导致用户密度无法让人满意;还需求在网络上运用额外设备及更多的有线完结点。
跨多个中继段的低时延。光有高吞吐量并不行。为了防止信号颤动,每个中继段有必要尽量下降数据包时延。在网状网中,有必要尽量缩短数据包在任何节点里边的等待时间(最好缩短至每个中继段仅为可忽略不计的5毫秒)。正由于如此,应当在接收到前一个节点发来的某个数据流里边的一切数据包之前,先把某个数据包发送出去。在网状网上传送数据有必要是异步,而不是同步。在同步情况下,需求某种高度同步的节点间数据包路由协议。
端到端服务质量—优先处理语音数据包。假设网络负载很大,单单高吞吐量和低时延还不行。为了处理争用现象和负载需求的自发性,有必要优先处理整个网状网主干网上的语音流,并且选用端到端流量优先级区分机制加以完结。只是为无线手机和为该设备供给服务的AP无线设备(就像有线AP那样)之间供给服务等级已远远不行。网状网需求整个主干网都要有服务质量,防止或许会在网状网中的每个中继段呈现的争用现象。这种服务等级需求自动化(取决于基础设施),最好经过专门面向语音的不同的虚拟局域网/服务集标识符(VLAN/SSID)加以处理。802.11e离实践布置还有很远的间隔,别盼望它会在不远的将来遍及呈现在无线基础设施和一切客户机设备上。
第二层交流网络。第二层网络最大程度地缓解了第三层网络中呈现的周游问题。第三层网络还需求针对不同类型的较高档协议进行仔细规划。这两个要素导致了功用问题和协议装备问题。第二层无线网络则能够充任一条高档“线路”。
上述四个要素都直接影响到可扩展性(指用户数量和网络掩盖规模方面)和语音质量。假设特定的多中继段拓扑结构没有顾及到这些需求,免不了功用有限,并且短少语音质量功用。
三种布置之道
无线网状网计划各不相同,但大多数的技能源自无线散布体系(WDS)这一开始概念。WDS是一种无线AP形式,选用无线桥接和无线中继。前者是指AP只在互相间进行通讯,不答应无线客户机拜访自己。后者是指,AP不只能够互相通讯,还能够同无线客户机进行通讯。用户流量在脱离网络前有必要经过几个节点(比如经过有线局域网),这是各类网状网的固有特色。用户流量抵达目的地所要经过的中继段的数量将取决于网络规划、链路长度、所用技能及其他不确定要素。
单无线设备计划—同一信道传输各种信号 单无线设备办法是功用最弱的无线网状网计划。接入点只运用一个无线电信道,并由无线客户机和主干网流量同享(流量在两个AP之间转发)。假设往网络上增加更多的AP,更多份额的无线带宽会专门用来转发主干网流量,然后使得无线客户机没有多少容量能够运用,由于无线网络是同享介质。别的,AP也无法一起进行收发;有用间隔内的另一个AP在传输信号时,它也无法发送。这样一来,只是经过3个中继段后,就会导致时延让人无法承受。
只需简略算一下,就能够证明:在这种单无线设备计划中,每个无线客户机只要很有限的吞吐量能够运用。比如,假设你有5个AP,每个AP与20个无线客户机相连,由于一切AP和客户机同享同一个802.11b信道(5Mbps),所以相当于每个用户只要50K至100Kbps—吞吐量与拨号衔接相同。又由于一切无线客户机和AP有必要在同一个信道上作业,网络争用和射频搅扰就会导致时延无法猜测。
双无线设备计划—同享回程传输 假设选用双无线设备计划,一个无线设备能够专门用于支撑无线客户机,而另一个无线设备专门用于支撑无线回程传输—回程传输信道由入站流量和出站流量同享。由于双无线设备计划为客户机拜访和回程传输供给了一个独自的无线设备,这在必定程度上缓解了客户机端的拥塞现象(低吞吐量、低时延),但回程传输网状网信道由入站流量和出站流量同享,由于回程传输无线设备仍有必要在回程传输网状网入站和回程传输网状网出站之间不断切换。因而与单无线设备架构比较,这种计划对缓解回程传输的瓶颈问题效果甚小,对改进整个网状网上的时延问题也只要少量协助。
多无线设备计划—结构化无线网状网 在多无线设备或许“结构化网状网”计划中,有几个专用的链路接口,而每个网络节点至少运用三个无线设备,包含一个无线设备用于无线客户机流量,第二个无线设备用于802.11a无线回程传输流量的入站,第三个无线设备用于802.11a回程传输流量的出站。与单无线设备或许双无线设备计划比较,这种无线网状网联网计划大大进步了功用。它答应专用的网状网回程传输链路能够一起收发,由于每条链路都在不同的信道上。
由于客户机入站、回程传输出站和回程传输入站这三项功用由专用的无线设备负责处理,所以能够:
(1)保证10个中继段上的高吞吐量;
(2)每个中继段的时延也被约束在4至5毫秒,10个中继段一共也就50毫秒—远低于语音所需的120毫秒。
(3)假设每个无线设备都支撑服务质量,并支撑多个SSID/VLAN,语音流量从无线手机经过网状网抵达有线完结点的整个过程中都会得到合理的优先级处理。
最佳运营怎么完成?
用于购买及设备无线基础设施的出资取决于每兆位的本钱费用以及特定区域内能够供给服务的用户数量。日常性的运营费用不只包含网络的办理及维护费用,还包含一般由于DSL、T1线、T3线以及/或许OC3宽带完结点交给基础设施宽带供给商的费用。
对服务供给商的本钱费用而言,最主要的是每个无线设备所付的费用(1个无线设备可供给54兆位带宽,相当于依据为每个用户分配的带宽量支撑必定数量的用户),以及依照所需密度以满意用户需求而布置无线设备的费用。多无线设备、多射频和多信道无线网状网架构能够以最具有本钱效益的计划,布置密度最高的无线设备。与三个双无线设备的节点比较,购买及布置六个单无线设备的节点,每兆位的本钱应当较低。分区的多无线设备节点所能处理的并发语音呼叫数量应当至少三倍于一个典型的单无线设备或双无线设备节点。
作为一笔重要的运营费用,宽带接入点(PoP)供给商一般会依照每条管道每个PoP的带宽收取费用。也便是说,尽管1条T3线的带宽相当于30条T1线,但T3线的本钱大致仅为T1线的三倍,所以T3线的带宽本钱只要后者的十分之一。归根结底,运用3条T3线而不是90条T1线可明显下降本钱。比如从布置架构方面来看,T3链路答应每个PoP能够运用多出十倍的网状网节点,这样供给商就能充沛运用一切的T3带宽。完成这一点的专一办法便是经过运用多无线设备、多射频、多信道的无线网状网架构,以便最充沛、最有用地运用有线PoP。比如说,假设运用单无线设备节点,每5平方英里就需求10个完结点;而改用多无线设备节点,一个有线完结点就够了。
就每个无线设备而言,多无线设备、多射频节点所需本钱一般较低,设备本钱也较低,并且能够经过运用每兆位本钱较低但容量更高的带宽,运用经济得多的宽带完结点。为了满意语音等实时通讯运用的需求,Wi-Fi网状网就需求多无线设备、多射频、多信道架构。想布置具有本钱效益的网状网,并具有必要的传输容量和掩盖规模,以完成高吞吐量、低时延和高优先级的语音流量,就需求专门支撑客户机入站、网状网回程传输入站和网状网回程传输出站的高容量节点。