无线Mesh自组网是一种基于无线传输技术的网络组网方式，其核心原理是通过多个节点之间相互连接，形成一个覆盖范围更广的网络。在无线Mesh组网中，每个节点都可以充当数据的传输中继站，节点之间通过自组织的方式建立起网络连接，形成一个具有自修复能力的网络拓扑结构。这种网络是多节点、无中心、自组织的无线多跳通信网络，当前也有部分厂家及应用市场引出了有线Mesh及混合互联的概念，但主要讨论的是传统无线Mesh。
无线自组网(Wireless Mesh Network)是一组带有无线收发装置的移动终端组成的一个无中心、多跳、自组织的网络，是一种移动计算机通信网络。在这种网络中，每个节点既是终端，又是路由器，参与的节点自动互相协作完成互相发现和传输数据的功能，实现网络节点的互联互通和信息的共享。Mesh系统可以智能组网，自我修复，根据节点数量和网络情况，自动构建最优的网络环境，可根据户型和摆放位置，自动组成星状、链状或是菊花状网络，使得网络中的设备在任何位置都可以有极佳的信号覆盖和高速网络。
此外，Mesh无线自组网系统采用全新的”无线网格网”理念设计，所有节点在非视距、快速移动条件下，利用无中心自组网的分布式网络构架，可实现多路语音、数据、图像等多媒体信息的实时交互。这种网络的关键技术包括路由协议、MAC协议等，这些技术主要以广播或组播方式建立网络路由，支持多种通信方式。
无线Mesh自组网原理主要是通过多个节点之间的相互连接和通信，形成一个覆盖范围广泛、具有自修复能力的网络拓扑结构，每个节点既可以作为终端也可以作为路由器，通过自组织的方式实现网络的互联互通和信息共享。
一、 无线Mesh自组网的最新技术进展是什么?
无线Mesh自组网的最新技术进展主要包括以下几个方面：
- 网络覆盖和安全性：最新的技术进展涵盖了网络覆盖、安全性等多个方面，这些进展共同推动了无线Mesh网络的发展。
- 无缝漫游和智能化管理：无线Mesh网络的技术进展还包括无缝漫游和智能化管理，这使得用户在使用过程中能够享受到更加流畅和便捷的体验。
- 网络编码优化：通过网络编码优化，无线Mesh网络能够提高数据传输的效率和稳定性，这对于提升网络的整体性能至关重要。
- 新技术的应用：包括Wi-Fi 6和Wi-Fi 7在内的新技术被应用于无线Mesh网络中，这些技术的应用大大提升了网络的速度和容量。例如，Asus ZenWiFi AX (XT8)是一款基于Wi-Fi 6的三频Mesh系统，在测试中提供了快速的吞吐量评分。此外，TP-Link作为市场上首个推出Wi-Fi 7产品的品牌，在CES 2024上展示了其下一代Wi-Fi 7解决方案，包括更强大的Deco Mesh Wi-Fi系统和Archer路由器等。
- COFDM技术体制的应用：基于COFDM技术体制的Mesh产品逐渐成为主流，这种技术可以根据需求定制工作频段、发射功率和无线传输技术，摆脱了对公共频段和商用套片的依赖，显著提升了室外移动环境下的覆盖能力，并扩展了应用场景。
- 多网融合：一些高性能的Mesh自组网设备支持多种网络协议和技术的融合，如m558设备支持580MHz与5.8GHz并发双链路Mesh组网，同时支持4G LTE公网、LTE专网、有线网络回传数据，并提供2.4G/5G标准WiFi热点用于近距离的移动终端接入。
无线Mesh自组网的最新技术进展主要集中在提高网络覆盖和安全性、实现无缝漫游和智能化管理、优化网络编码、应用新技术(如Wi-Fi 6和Wi-Fi 7)、采用COFDM技术体制以及实现多网融合等方面。
二、 如何实现无线Mesh自组网中的自修复功能?
实现无线Mesh自组网中的自修复功能，主要依赖于网络的自我组织和自我修复能力。以下是几个关键步骤和技术手段：
- 自动检测故障节点：当网络中的某个节点发生故障或者移动导致网络结构变化时，Mesh网络能够自动检测到这些变化。这是自修复功能的基础，确保了网络能够及时响应并处理节点故障或位置变动。
- 重新配置网络：在检测到故障或网络结构变化后，Mesh网络会自动进行网络的重新配置。这一过程包括但不限于选择新的路径来传输数据，以及可能的节点间连接的重新组织，以确保数据传输的连续性和网络的稳定性。
- 利用预配置保护环：在某些情况下，可以通过预先配置的保护环来提高恢复速度，使得恢复速度接近于线路倒换环。这种方法可以在备用资源利用率接近最优解的情况下工作，尽管已有的分布式恢复算法收敛速度较慢。
- 基于改进环评价函数的集中控制算法：为了提高恢复速度和效率，可以采用基于改进环评价函数的集中控制算法。这种算法通过优化环路评价函数来提高网络的恢复速度和效率。
- 支持动态同步和无缝漫游：为了进一步增强网络的稳定性和可靠性，Mesh网络支持动态同步和无缝漫游。这意味着即使在网络中某些节点发生故障或位置变动时，数据传输和网络连接也能保持无缝，减少对用户的影响。
- 灵活且高度可扩展的网络结构：采用自修复、分布式和自主的Mesh网络设计，可以轻松添加新设备并消除任何单点故障。这种灵活且高度可扩展的网络结构在许多行业中都有应用。
实现无线Mesh自组网中的自修复功能，需要依赖于网络的自我组织能力、自动故障检测与处理机制、以及通过预配置保护环和改进的算法来提高恢复速度和效率的技术手段。同时，动态同步和无缝漫游的支持，以及灵活且高度可扩展的网络结构设计，也是实现自修复功能的关键因素。
三、 无线Mesh自组网在网络安全性方面采取了哪些措施?
无线Mesh自组网在网络安全性方面采取了多种措施，以提高网络的安全性和稳定性。首先，通过节点之间的互联来提高网络的安全性和稳定性，使用加密和认证等安全措施保护数据的安全性。此外，还有其他措施如使用虚拟专用网络(VPN)来保护数据的机密性，以及使用防火墙来防止网络攻击。Mesh网络的安全性保障还涉及到多路径传输、MAC过滤、网络安全网格架构以及开放安全架构等多种技术和策略的综合应用。这些措施共同作用，能够有效提升无线Mesh自组网的安全性。
四、 在无线Mesh自组网上，如何优化节点之间的通信效率和网络覆盖范围?
在无线Mesh自组网上，优化节点之间的通信效率和网络覆盖范围可以通过以下几个方面进行：
- 采用MIMO技术：MIMO技术可以有效提高无线网络信道带宽，通过动态调整优化算法参数，使网络能够自适应地调整其传输链路，从而提升系统传输性能和可靠性。
- 设置漫游切换带：合理设置漫游切换带可以减少因频繁切换导致的网络延迟和不稳定问题，从而提高网络的整体通信效率。
- 动态品质优化：通过分析影响全控型无线mesh网络控制品质的因素，如网络时延，并采取措施最小化这些因素，可以获得较好的控制品质。
- 拓扑控制优化：采用无环替代重路由的自愈策略，以及基于启发式搜索和“原始对偶”问题的优化迭代算法，可以优化网络的拓扑结构，提高网络的可靠性和覆盖范围。
- 功率控制与信道分配联合优化：通过择优选择网关节点并设计链路权重，构建以网络加权吞吐量为优化目标的资源分配模型，并采用基于Q学习和差分进化的联合功率控制与信道分配算法，可以解决网关节点和网络链路承载负载不均的问题，进一步提升网络的通信效率和覆盖范围。
- 效用与链路强度联合优化：通过分布式算法调整数据流速率和链路强度，每条链路根据自己的拥塞状况合理定价，通过价格机制调节链路的强度和数据流的速率，可以使网络更加高效。
通过采用MIMO技术、设置漫游切换带、动态品质优化、拓扑控制优化、功率控制与信道分配联合优化以及效用与链路强度联合优化等方法，可以有效优化无线Mesh自组网中节点之间的通信效率和网络覆盖范围。
五、 无线Mesh自组网与其他类型网络(如有线网络、有线Mesh网络)相比有哪些优势和劣势?
无线Mesh自组网与其他类型网络相比，具有以下优势和劣势：
优势：
- 灵活性和扩展性：无线Mesh自组网可以灵活地添加新节点来扩展网络覆盖范围，提高网络的连通性和稳定性。这种自组织能力使得网络能够快速适应环境变化，并保持高效运行。
- 无需布线：无线Mesh自组网的一个显著优点是不需要预先布线，这使得安装和部署更加便捷。用户可以根据需要随时添加新的路由器，无需担心布线问题。
- 支持多种传输协议和设备类型：无线Mesh自组网支持多种传输协议和设备类型，可以方便地与其他网络架构进行集成和互操作。
劣势：
- 信号干扰和传输速度：无线Mesh自组网可能会受到信号干扰的影响，且在多墙壁或复杂环境中，传输速度可能不如有线网络稳定。
- 连接稳定性差：由于依赖无线连接，无线Mesh自组网的连接稳定性可能不如有线Mesh组网。这意味着在某些情况下，如多个路由器之间的距离较远或存在物理障碍时，网络的稳定性和速度可能会受到影响。
- 网速损耗：实测表明，无线Mesh自组网与有线Mesh组网相比，网速可能会有所损耗。这是因为在无线传输过程中，信号可能会衰减，导致数据传输效率降低。
无线Mesh自组网的优势在于其灵活性、扩展性和安装便捷性，而劣势则主要体现在信号干扰、传输速度和连接稳定性方面。相比之下，有线Mesh组网虽然在网速、覆盖面积和稳定性方面表现更好，但其布线成本高且布局受限。因此，用户在选择网络类型时应根据自己的具体需求和使用环境来决定。
