利用Wi-Fi網狀網部署無線IP語音傳輸

對無線數據網絡來說，語音就是“殺手級應用”。而高性能的Wi-Fi網狀網系統是殺手級IP無線網絡。不過，不是所有的網狀網都是一模一樣的。隨著無線網狀網越來越流行―幾乎每天都會有人宣布新部署的公共和專用網絡，添加語音應用的商業需求就需要網絡能提高總體性能，以便處理實時應用。

　　一旦網狀網中出現多個中繼段(hop)，就很容易出現一些問題，譬如帶寬衰退、網絡時延和應用爭奪優先級。如果網絡覆蓋廣大地區，這些問題會更加嚴重。缺乏網絡性能會嚴重影響Wi-Fi服務提供商最希望提供的一些實時服務，譬如VoIP。

　　網狀網針對實時應用在性能方面，有四個重要需求;而將無線IP語音傳輸(wVoIP)部署到Wi-Fi網狀網上，則可采用三種網狀網架構;多無線裝置、多射頻架構對部署所需的資本費用，是否有積極的影響，運維這些網絡，將需要哪些費用?

　　Wi-Fi網狀網具有Wi-Fi的諸多優點，而且大大節省了規劃、部署及運行這類網絡所需的費用，尤其是在難以聯網、不可能聯網的環境，以及/ 或者在幾十平方英里內連接上百個節點行不通的城域網環境。支持數據和語音的融合型Wi-Fi網絡甚至可以得益于網狀網架構，因為部署的多個無線裝置擴大了覆蓋距離、提高了帶寬密度。高容量網狀網節點通常可以為無線基礎設施設備及安裝提供最低的帶寬成本，另外還便于降低網絡運行成本。

　　網狀網的四個需求

　　網狀網基礎設施性能必須能夠提供高吞吐量、低時延和端到端服務質量，不僅僅是在無線手機和接入點之間，還要跨網狀網鏈路延伸到有線終結點(通常是IP交換機)。正因為如此，網狀網骨干網必須提供：

　　跨多個中繼段的高吞吐量。不管中繼段有幾個(通常是3到10個)，網狀網骨干網必須能夠支持流量負載。提供高吞吐量的能力直接關系到所支持的語音和數據用戶的多少。如果跨多個中繼段的帶寬不足，就會導致用戶密度無法讓人滿意;還需要在網絡上使用額外設備及更多的有線終結點。

　　跨多個中繼段的低時延。光有高吞吐量并不夠。為了避免信號抖動，每個中繼段必須盡量降低數據包時延。在網狀網中，必須盡量縮短數據包在任何節點里面的等待時間(最好縮短至每個中繼段僅為可忽略不計的5毫秒)。正因為如此，應當在接收到前一個節點發來的某個數據流里面的所有數據包之前，先把某個數據包發送出去。在網狀網上傳送數據必須是異步，而不是同步。在同步情況下，需要某種高度同步的節點間數據包路由協議。

　　端到端服務質量―優先處理語音數據包。如果網絡負載很大，單單高吞吐量和低時延還不夠。為了處理爭用現象和負載需求的自發性，必須優先處理整個網狀網骨干網上的語音流，并且采用端到端流量優先級劃分機制加以終結。僅僅為無線手機和為該設備提供服務的AP無線裝置(就像有線AP那樣)之間提供服務級別已遠遠不夠。網狀網需要整個骨干網都要有服務質量，避免可能會在網狀網中的每個中繼段出現的爭用現象。這種服務級別需要自動化(取決于基礎設施)，最好通過專門面向語音的不同的虛擬局域網/服務集標識符(VLAN/SSID)加以處理。802.11e離實際部署還有很遠的距離，別指望它會在不遠的將來普遍出現在無線基礎設施和所有客戶機設備上。

　　第二層交換網絡。第二層網絡最大程度地緩解了第三層網絡中出現的漫游問題。第三層網絡還需要針對不同類型的較高級協議進行認真規劃。這兩個因素導致了性能問題和協議配置問題。第二層無線網絡則可以充當一條高級“線路”。

　　上述四個因素都直接影響到可擴展性(指用戶數量和網絡覆蓋范圍方面)和語音質量。如果特定的多中繼段拓撲結構沒有顧及到這些需求，免不了功能有限，而且缺少語音質量功能。

　　三種部署之道

　　無線網狀網方案各不相同，但大多數的技術源自無線分布系統(WDS)這一最初概念。WDS是一種無線AP模式，采用無線橋接和無線中繼。前者是指AP只在彼此間進行通信，不允許無線客戶機訪問自己。后者是指，AP不僅可以彼此通信，還可以同無線客戶機進行通信。用戶流量在離開網絡前必須通過幾個節點(譬如通過有線局域網)，這是各類網狀網的固有特點。用戶流量到達目的地所要通過的中繼段的數量將取決于網絡設計、鏈路長度、所用技術及其他不確定因素。

　　單無線裝置方案―同一信道傳輸各種信號單無線裝置方式是功能最弱的無線網狀網方案。接入點只使用一個無線電信道，并由無線客戶機和骨干網流量共享(流量在兩個AP之間轉發)。如果往網絡上添加更多的AP，更多比例的無線帶寬會專門用來轉發骨干網流量，從而使得無線客戶機沒有多少容量可以使用，因為無線網絡是共享介質。另外，AP也無法同時進行收發;有效距離內的另一個AP在傳輸信號時，它也無法發送。這樣一來，僅僅通過3個中繼段后，就會導致時延讓人無法接受。

　　只要簡單算一下，就可以證明：在這種單無線裝置方案中，每個無線客戶機只有很有限的吞吐量可以使用。譬如，假如你有5個AP，每個AP與20個無線客戶機相連，因為所有AP和客戶機共享同一個802.11b信道(5Mbps)，所以相當于每個用戶只有50K至100Kbps―吞吐量與撥號連接一樣。又因為所有無線客戶機和AP必須在同一個信道上工作，網絡爭用和射頻干擾就會導致時延無法預測。