一文读懂Mesh无线组网方案

【Mesh无线组网方案】本文主要介绍了Mesh无线组网方案的相关内容，包括Wi-Fi mesh 技术分析、Mesh组网方案，并指出简单方便、安全稳定、覆盖更全的Mesh无线组网，成为“大户型”更佳组网方案，锐捷RG-MA2820也是当前大户型组网方案下更好的选择。

发布时间：2022-05-09
点击量：
点赞：

分享至

我想评论

引言

随着家庭智能终端数量的不断增加，家庭无线网络质量的要求不断提高，家庭 Wi-Fi 无线接入网络也逐渐从单个接入点（access point，AP）向多 AP 协同工作的模式转变，而家庭中多个 AP间协同工作的能力是决定家庭无线网络质量的关键因素，业内当前的解决办法主要有无线中继和Wi-Fi Mesh 网络两种。无线中继是一种简单的无线扩展实现方式，多节点间的协同能力有限，无任何无线网络质量保障的措施，当主 AP 的无线配置信息变更后，其下联中继器（AP）都需重新配置一遍，用户体验差；该方式只能算作解决家庭无线网络信号从无到有的一种应急解决办法，作为高质量宽带服务提供者的运营商不会选择该方案，故无线中继不是本文关注的重点；Wi-Fi Mesh 是一种适用于大面积或较复杂户型的家庭 Wi-Fi 组网方案，它是一套系统、完整、高质量的多 AP 协同工作实现方案。

Wi-Fi mesh 技术分析

3.1 IEEE 802.11S

IEEE 802.11S Wi-Fi 自组网协议标准较为完整，2006 年被提交至 IEEE，2011 年被正式纳入标准体系。它适用于多给路由分布式 Wi-Fi 组网场景，比较适合于企业网、校园网等比较大型的覆盖场景；还具有跨厂商兼容互通、长期演进、功能完备、家庭内部局域网数据转发去中心化的优势，其实现的 MAC 帧格式如图所示。

IEEE 802.11S 是通过扩展 IEEE 802.11 MAC 层实现的六地址数据交换，在 Wi-Fi MAC 层实现路由，实现比较复杂，对终端能力要求高，开发和维护的成本比较高，普通家庭无线AP 终端性能无法保障，故产业链高通、博通、MTK 等大的芯片厂商对 IEEE 802.11S 支持力度不大，目前采用 IEEE 802.11S 的 Wi-Fi Mesh 的产品并不多，近期在国际的标准组织中也未看到关于 IEEE 802.11S 技术标准演进推动的新进展。

3.2 WDS

无线分布式系统（wireless distribution system，WDS）是无线连接两个接入点的协议。WDS 最初在无线应用领域中，是无线基站与无线基站之间进行联系通信的系统。IEEE 802.11 协议定义的Wi-Fi MAC 层数据帧结构中有预留 4 个地址域，基于 WDS 的 Mesh 链路采用四地址或三地址与802.11 持一致，即当 ToDS 和 FromDS 为 1 时，采用四地址格式；当 ToDS 为 0，FromDS 为 1 时，采用三地址格式，如图所示。

基于 WDS 的实现方案特性，决定了基于WDS 的 Wi-Fi Mesh 产品实现容易，终端能力要求低，故随着无线应用家庭化的普及，WDS 已经快速被应用到家用无线 AP 产品上，并被用户所接受，当前市场上主流的 Wi-Fi Mesh 产品大都是基于该标准。

但因三地址格式只支持 AP 和 station 之间传输数据，在 AP 和 AP 之间下行数据目的地址会丢失导致无法传输到目的STA。只能依赖于IP路由，但是非 IP 的数据分组依旧无法传输。故只能采用WDS 四地址格式传输，数据帧只与MAC层相关，数据不需要上 IP 层处理，效率高，但是 WDS 只规定了数据格式，并未规定 AP 和 AP 之间如何建立连接和交换密钥，各厂商的实现方式各不一样。故基于 WDS 的 Wi-Fi Mesh 协议同样存在互通性和标准不完全统一的问题，仍需优化解决。2017 年Wi-Fi 联盟（WFA）成立了一个基于 WDS 模式的 MAP 技术讨论组，重点研究该问题，从而产生了 MAP 标准协议。

3.3 MAP

MAP 重点解决基于 WDS 协议不同厂商Wi-Fi Mesh 产品间的互通性的问题，WFA 在2018 年发布了用于家庭网络自组网的 MAP 标准协议，并且作为 WAF easy Mesh 的互通性认证标准。MAP Wi-Fi Mesh 实现方案的 MAC 帧格式，如图所示。

MAP 额外规定了 AP 和 AP 之间如何建立连接和交换密钥，其规定采用 AP 的 station 接口和上行 AP 的回传 BSS 连接，连接成功后如果两个设备都支持 MAP，则后续的数据传输采用四地址格式传输，从而解决了兼容性的问题。

Mesh组网方案

无线回程的Mesh组网是最简单的方式，也是在没有部署网线下，唯一的选择。但是组网的效果比有线组网有不少的差距。双频Mesh组网的时候，节点间传输会与移动设备共享同一个5G频段，终端连接的网速衰减较大。三频Mesh组网的时候，节点间有专用的频段进行Mesh组网，终端连接的网速不受影响。无线体验良好。在没有进行Mesh组网之前，三频用户都可以使用，Mesh之后，一个频段用于Mesh组网，用户可以使用2个频段。

以锐捷RG-MA2820为例，只需摁住主路由和子路由的WPS按钮，然后在子路由上选择“Mesh”组网模式，点击启动组网，就可以自动完成Wi-Fi扩展。