北电无线网状网解决方案

　　无线网状网作为新一代的无线Mesh，是一种基于多跳路由、对等网络技术的新型网络结构。比起传统的Mesh网，它具有移动宽带的特性，同时可以动态地不断扩展，自组网、自管理，自动修复、自我平衡，在组网方式、传输距离以及移动性上都有了很大的改进。特别是，它具有兼容Wi-Fi的特性，因此无线网状网对Wi-Fi在增加传输距离和移动性、扩展Wi-Fi应用上提供了很大帮助。

　　在清华大学无线实证网络系列报道（二）中我们介绍了Tropos + Motorola Canopy的Single-Band、Single-Radio无线Mesh方案，这里我们介绍一下北电（Nortel）无线网状网解决方案。

　　北电无线网状网解决方案的最大特点在于它采用Multi-Band、Multi-Radio方式，将移动用户终端的接入部分和无线AP之间的中继部分从空间和频率上进行了划分：在无线AP与移动用户终端间采用基于2.4GHz的802.11b/g，而在无线AP之间则采用基于5.8GHz的802.11a，避免了两者间的射频干扰。同时，考虑到802.11a的传输特性，无线接入点AP 7220间可以通过增加外置高增益定向天线来提高无线中继距离。

　　北电另一特点在于它基于全新的无线社区网（Community Area Network，如图2）概念建立了一种创新的公共无线区域网架构。所谓社区接入网（CAN）由一组呈网状分布的无线AP构成，社区接入网中AP均采用Peer to Peer方式，通过工作于5.8GHz的802.11a无线中继链路互联，将传统WLAN中的无线“热点”扩展为真正大面积覆盖的无线“热区”。在系统组成上，采用Wireless Gateway + CAN结构。Gateway主要提供移动性和安全性方面的功能，CAN则负责用户终端的接入，并将用户数据信息通过无线方式汇聚到NAP（即CAN中接入到有线网络的AP）。

　　在无线Mesh路由方面，北电目前采用OSPF协议来实现回传路径选择，这在现阶段网络规模不大、跳数有限的情况下，可以达到较好的性能。

　　此外，北电在安全方面也别具特色。Gateway（Wireless Gateway 7250）与每个无线AP间均建立经过加密的IPSec隧道，以便安全地传送所有用户的数据业务、内部信令处理和OAM&P管理信息，也就是说数据在AP和Gateway之间的传送都处于IPSec保护之下。不过Gateway并不涉及用户的认证工作。对于具有WPA（802.11i）功能的用户而言，无线AP会将用户的认证信息经过IPSec加密隧道“透明地”传送到网络中心的RADIUS认证服务器进行合法性认证。通过认证后，AP与用户间的传输资料就会以WPA/802.11i加密算法加密，用户的传输资料将经由IPSec加密隧道，在无线AP与无线网关WG 7250间传送。另外，AP不仅支持多种用户Wi-Fi Protected Access （WPA）：EAP-TLS、EAP-TTLS、EAP-PEAP；还在AP间采用以WPA为基础的认证功能，对新加入网络的无线AP进行认证，防止非法AP接入，并使用基于WPA的加密功能，保证邻近AP间传送的路由和通信控制协议的安全。

　　北电无线网状网实证网

　　在清华大学无线实证网络中，清华大学信息网络工程研究中心的无线移动研究室针对北电无线网状网解决方案的特点，选取了西区包括西大操场、图书馆、大礼堂、清华学堂在内大片区域作为北电无线网状网的实证场所。

　　实证网络总计使用了8个AP 7220，组成3个无线社区网（CAN）。根据实际环境的特点，配置了静态的无线Mesh路径

　　值得注意的是，安装点的设置除了考虑覆盖效果之外，还考虑了多跳衰减对性能的影响，最大跳数为2跳（根据北电技术白皮书的建议，最大跳数不应超过3跳）。网络拓朴如图4所示，充分体现了无线Mesh网组网简单的特点。

　　在北电无线网状网实证网络的部署中，其一体化配置、完整的解决方案都给了我们深刻的印象，特别在安全方案上更有其独到之处。

　　当然，受限于实证网络的规模，北电无线网状网自适应路由、通过增加外置高增益定向天线来提高无线中继距离等特点并没有得到充分的体现。

　　此外，透过实证网络我们也发现了北电无线网状网设计中的一些瑕疵，例如没有考虑到多SSID*的需求，AP间路由没有考虑到负载均衡等等。另外，就目前业内大部分厂商而言，如何使无线Mesh网平滑过渡到IPv6都是亟待解决的问题。

　　所幸，北电技术研发部已经考虑到这些问题，并正着手进行产品的升级，相信不久的将来，这些不足都会很快得以改进。

　　在建设实证网络的同时，我们也对北电无线网状网解决方案进行了一些性能测试，包括多跳与安全机制对网络性能的影响等等，限于篇幅我们将在后续文章中对其进行详细报道。

　　*注：引入多SSID是为了能够区分不同业务，如语音和数据业务的优先级，有利于用户服务质量（QoS）的控制；而且，采用多SSID技术，可以区分不同的用户角色，进行相应的权限控制以及采用不同的安全策略，在大规模无线网中具有重要意义。

　　(作者单位为清华大学信息网络工程研究中心无线移动研究室)