引言

    只有最顽固的芝加哥大学的经济学家才会不认为无线城市是一件“好事情”。大多数人已经从无线城市中受益，从缩小数字化分隔和将宽带送入更多家庭，到通过移动VoIP和家庭学习来更好的照顾老龄人群，人们受益颇多。对城市本身而言，无线网络减少了重复建设的费用，提高了效率，使得道路更加安全，改善了学校的连通性，同时也为公安、消防和应急管理部门带来了很多好处。利用无线网络，无论是授权网络还是未授权网络，这些公共安全部门都可以通过固定装置或者移动设备来获取实时数据，以加强社会的安全性。

    然而，许多市政当局并不想进入到网络运营商的业务中，即建立和运营他们自己的网络。相反，他们更愿意帮助这些工程启动(招募启动资金，颁发通行证，批拨土地等等)，而后依靠一个商业伙伴来完成整个工程并运行和服务，市政当局提供关键的固定消费者来确保该机制开始时从商业上来讲是可行的。

    由于这种方法需要两方的共同参与，参与的双方需要共同努力。市政当局显然想节省通信以及其它一些成本;而运营商则希望最小化资本和运营费用，这就给网络ROI带来了极大的压力。上述情况直接导致了对合适的无线网络技术的选择。

    选择方案似乎只有固定WiFi和WiMax两种，而实际上，同时使用这两种无线技术也是可行的。本报告旨在介绍如何综合利用WiMAX和WiFiMesh技术来建立高速、低成本、覆盖整个城市的接入网络。

    基本无线技术-WiFi Mesh

    目前主要有两种无线技术用于城市无线网络中：WiFi mesh和WiMAX。关键的一点是这两种技术相互之间不是排斥的，而是可以结合到一种单一的基础架构中来利用各自的有利特征。

    WiFi Mesh

    WiFi mesh充分利用了全世界数以亿计的低成本无线以太网802.11客户端，这些客户端大多存在于笔记本电脑上，其它设备如手机上也逐渐增多。该技术还利用了相对便宜的基础设施设备，而且运营商可以免费使用未授权频段。

    目前，WiFi mesh已经被IEEE802.11s工作组进行了标准化，这使得该项技术作为一种主流技术变得对运营商也具有很大的吸引力。Heavy Reading预测运营商将占到2008年mesh产品购买量的40%，安装的mesh基站节点将达到600,000个。

    WiFi mesh网络的基本思想是WiFi无线接入点(APs)分散在覆盖区域中，使用WiFi技术互联成mesh网络，端用户客户端使用同样的WiFi技术连接到APs。这种WiFi mesh网络不需要额外的有线或者无线支撑网络来将APs连接到服务提供商的有线网络，而且能为任何被障碍物阻隔的视距无线连接提供有效的到AP的连接。这使得AP的地位不再那么重要而且更加灵活了，而mesh拓扑自然使得网络本身对部分节点失效是冗余的。

    　从原则上来讲，这些特征意味着WiFi mesh网络应该是相当灵活的，而且易于设计、安装和操作，最小化的支撑有助于减少运营花费。对于近距离的用户群，如公共安全机构，可以使用他们的客户端设备参与到mesh网络中，并由此以adhoc方式扩展网络覆盖范围和容量。

    然而，事实上并非如此简单。早期的一些mesh架构被设计成使用单一无线电模式。如图2所示，其中同一个AP无线设备同时处理客户端接入和通过mesh网络的流量转发。这就导致了所谓的1/N问题-通过网络的节点跳数越多，用于节点接入的可用带宽就越少。既然网络只运行在单一频率的单一信道上，该信道就要被上述两种功能共享。实际上，这意味着三跳就是使用802.11协议的mesh网络的最大可能跳数。随着节点数量的增加，跳数也随之增加，mesh簇最大也就六个或者七个节点。实际环境中，在某些情况下有时甚至连三跳也是不可行的。

    　“通常有两种方法来解决这个问题。或者使用多无线电节点或者使用大量的支撑节点。”Proxim Wireless Corp.全球市场和产品管理部副总裁Geoff Smith说道。“多无线电mesh节点的基本思想是将接入从传输层分离出来。这就减少了冲突并使得簇的范围更大，整体性能更好。典型的，在2.4GHz频度提供接入，在5GHz频段提供支撑。甚至在有的情况下超过了两种无线电，一些制造商提供四种或者六种无线电设备。”