快速动态信道切换技术使mesh网络不再“堵车

　　随着无线城市建设及各行业市场信息化技术的快速发展，Wifi-MESH技术在国内外发展如火如荼。大家平时所熟悉的标准的WiFi架构主要是为相对独立的热点所设计的，对抗干扰问题没有完善的解决方案。但在无线城市建设中等广泛采用的Wifi-MESH技术中所采用的协议多为设备制造商的私有协议，各厂商在抗干扰方面都有一些自己的技术。据记者深入了解，作为目前国内唯一的专业MESH厂家，寰创通信(GBCOM)在应对大规模MESH网络方面有非常独特的解决方法，快速动态信道切换技术就是其中之一。

　　从技术上来说，普通Wifi的媒体访问控制(MAC)层采用的是载波监听、多点接入、冲突避免(CSMA/CA)的协议进行无线资源管理，当有一个设备在发送数据时，同一信道上的其他设备都必须等待，不能进行并行发送。传统技术下的同频率组网，网络中的所有设备都使用同一个信道，这样会出现如下一些问题：

　　1.当设备数量比较多时，当一个设备在发送数据时，这时可能存在其他设备认为当前信道空闲，也在发送数据，由于无线信号的碰撞，导致带宽损失。

　　2.当有一个设备在发送数据时，其他所有设备如果知道当前有设备在发送数据，则都会等待，然后这些设备再进行信道的竞争，这导致整个系统所有设备多路通讯的总带宽要小于单路通讯的带宽。

　　3.由于同频干扰，组网的规模合布点的密度都会受到影响。即当无线网络设备比较多时，或者设备比较密集时，设备间的干扰都比较大，通信的带宽会有严重的下降。

　　在Wifi-MESH网络中，创造性的引入快速动态信道切换技术，GBCOM研发副总裁李贤平这样说道：“快速动态信道切换技术旨在解决Mesh网络内部设备在通讯时的同频干扰，能够很好的解决信道干扰问题，提高系统的总带宽”。

　　GBCOM独特的“快速动态信道切换技术”参考了无线蜂窝网络中控制信道和数据信道分离、快速调频的技术。使用这项技术，设备在通信时，不再使用单一的信道，而是两个设备先在一条公共信道上通过信令，协商出一条空闲的数据收发信道，然后在此信道上进行数据通信。在这两个设备使用此信道的过程中，其他设备都不会使用此信道。GBCOM的技术人员告诉记者：快速动态信道切换技术有如下四个关键过程：

　　1、信道划分。在多条信道中选定一条为公共信道，其他多条为数据信道。各设备在公共信道上传输广播数据和信道协商控制信令，在数据信道上传输单播数据。

　　2、降低干扰。由于广播数据和信令包的流量比较小，所以在公共信道上即使多个设备同频使用此信道，干扰也比较小。而网络中大流量的单播数据都在数据信道上传输。数据信道数量比较多，同一时刻，每一对参与通信的设备都使用独立的数据信道，多对设备间由于使用多条信道，所以可以并行工作，互不干扰。

　　3、信道控制。由于数据信道协商的信息都在公共信道上发送，所有设备都可以通过监听公共信道，来获得每条信道的当前使用情况，即每条信道哪些设备正在使用，将要使用多长时间等。每个设备都通过监听公共信道信息来维护一张网络分配矢量(NAV)表，当设备进行信道协商时，通过NAV表，就可以获得当前空闲的信道。N条信道可以满足2N个设备同时通信。而设备通信时影响的范围一般都是周边的几台设备，所以在实际应用中，4条以上的数据信道就可以满足一般的组网需要。

　　4、信道切换。由于此技术为单模块(Radio)多信道，在通信过程中，设备需要多次切换信道，而每次信道切换的时延会对通信的带宽带来损失。因此快速切换信道，并在多个通信节点直接精确的同步进行切换是关键点。

　　快速动态信道切换技术，可以避免网络中的大流量通信带来的干扰，成倍提高网络的总带宽，非常有利于组建大规模高带宽的Mesh网络，特别适合于当前无线城市大规模建网的需求。