Wi-Fi技術的迅速普及和Wi-Fi客戶機數量的爆炸式增長,推動著美國各城市不斷尋求真正無所不在的室外無線接入技術,這樣,即使公民和城市員工所在的位置超出了有線和傳統無線局域網(WLAN)網絡的翻蓋范圍,也能方便、有效地接入網絡。
隨著 Wi-Fi標準的不斷改進和擴展,以及無線路由技術的發展,在室外區域提供無許可Wi-Fi接入的成本逐漸降低。部署高密度室外接入點時,為每個Wi-Fi熱點提供有線連接的成本高不可攀。
進入網狀無線網絡架構。在網狀網絡中,無線接入點能夠自動發現對方并互相連接,無線接入點將共同選擇最佳路徑,進入接入點網絡。這種架構不但能提高干擾永續性,還能提供很高的網絡容量。
推出作為統一無線網絡產品的補充的 Cisco Aironet 1500系列輕量級室外網狀接入點之后,思科成為能夠提供端到端室外和室內Wi-Fi接入解決方案的首批廠商之一。室外Aironet 1500系列接入點中的兩個獨立廣播能夠提供2.4GHz 802.11b/g網絡接入和5GHz 802.11a回路。Cisco Aironet 1500系列以輕量級接入點協議(LWAPP)為基礎,能夠通過第2層或第3層操作,因此,它不但能夠將思科WLAN架構從室內擴展到室外,還能實現與Wi-Fi設備的無縫集成和漫游。該解決方案支持IEEE 802.11a和802.11b/g,軟件升級后還支持4.9GHz公共安全帶,因此,不同類型的用戶能夠將WLAN用作多種目的。
覆蓋范圍、成本和治理效率
加利福尼亞大學伯克利電子工程和計算機科學系的網絡治理員 Fred Archibald說: “在網狀網絡中,并不要求任何地方都存在直接連接的網絡。每個接入點只負責與最近的下一跳設備通信。”Archibald是試用思科“瘦型接入點”的第一位客戶,試用的結果是,覆蓋范圍擴展到了加利福尼亞大學伯克利校區的20%。
室外無線 Cisco 1500系列接入點安裝在路燈或交通信號燈的燈柱上,并與電源相連。
Archibald說:“我們認為,這種方法很適合在大區域內建網。因為接入點在安裝之后,治理人員就不需要再親臨每個接入點,而是能夠集中修改,并通過控制器把這些修改應用到各接入點。”
借助基于正在申請專利的思科自適應無線路徑協議( AWPP)的智能無線路由算法,每個Cisco 1500系列接入點都能與WLAN中的其它接入點一起構成動態網狀網絡。有了這種智能,由于碰到環境干擾的接入點能夠將接入通信切換到另一個通道,因而不但能隨著流量級別的變化優化流量路徑,還能在停頓后自行恢復。AWPP的可用性以及世界上多數地區的80-500MHz無許可帶寬的可用性,是在全球范圍內部署室外寬帶無線接入的保障。
思科室外無線網絡架構使用嵌入了廣播資源治理( RRM)算法的思科WLAN控制器,因而能夠實時探測和適應空氣場的變化,建立自配置、自優化、自糾正的WLAN環境。思科無線控制系統(WCS)軟件提供的通用網絡治理平臺能夠統一治理室內和室外Wi-Fi網絡。
WCS網絡治理系統提供了易于使用的圖形界面,使網絡治理員能夠配置或重新配置接入點,并推行安全策略和無線頻率參數。儀表盤能夠顯示WLAN上發生的情況,包括流量統計以及訪問服務的每臺客戶機的信息等。
城市進入無線時代
網狀室外 WLAN的另一個早期采用者是俄亥俄州的代頓城。從2004年12月開始,本地互聯網電信運營商(ISP)HarborLink LLC和代頓城決定,首先利用Cisco 1500系列技術對室外WLAN進行測試。
HarborLink的總裁Rick Tangeman說:“我們在方圓幾英里的路燈、交通信號燈、基站塔和大樓上安裝了近20個接入點。”HarborLink曾經為代頓的幾家餐館安裝過熱點,并建議代頓城也采用同樣的模式,通過這種網絡為公眾和城市代理機構提供各項服務。Tangeman說:“當我們了解到,網狀WLAN技術不但入門成本相對較低,可靠性高,不需要大量維護,而且能夠集中治理之后,我們就大力勸說代頓市進行測試。”
Cisco 1500系列借入點安裝在路燈或交通信號燈的燈柱上,并與電源相連(見第47頁的圖)。某些接入點通過以太網電纜直接與網絡相連,這些接入點通常安裝的屋頂上,并使用電源注射器提供以太網電源(PoE)。
談談無線局域網
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網狀架構
Cisco Aironet 1500系列接入點利用思科自適應無線路徑協議建立網絡,并由思科無線局域網控制器提供集中治理。
 
無線網狀聯網
多層交換機 多層交換機
WLAN控制器 WLAN控制器
網狀接入點
…為城市員工和一般公眾建立室外 WLAN。
Valnet & Design Systems的Oregon ISP和系統集成商的總經理Duston Denver回憶說:“在一本貿易雜志中,我們表示出了對利用無線網絡技術建立室內WLAN的困惑,不知道這項技術能否用于室外。我們對自恢復特性非常感愛好,因為在城市中,對于某個公共頻率,來自蜂窩電話、視頻攝像機、大樓和其它障礙物的干擾可能會使信號嚴重衰減。盡管如此,只有室內WLAN才有成為室外解決方案的可能。”
            Valnet于2005年4月部署了四個接入點,7月又部署了22個接入點,從而覆蓋了面積為10平方英里的黎巴嫩市區的40%,接入速度為256kbps~1.5Mbps,具體數值于客戶機離開接入點的距離。盡管官方沒有正式公布開通這個網絡,但到夏末的時候,黎巴嫩平均常規用戶的數量就達到了50個。其中半數用戶的上網時間超過了Valnet免費提供的10小時,即這些用戶愿意自付費用享受這些服務。 
Denver說:“我們希望,部署工作全部完成之后,接入點將達到50~60個,付費用戶數量將達到200~300人。”
代頓城的無線網絡是免費無限制使用的,部分資金由《代頓每日新聞》贊助。當用戶登錄時,首先出現的就是《代頓每日新聞》的頭版,以及一些本地新聞和廣告。根據 HarborLink的Rick Tangeman的猜測,其它網絡將逐漸衰退,WLAN則將日益增強,以提高城市的經濟效益,并增加HarborLink的收入。公眾的網絡訪問將經過仔細的定位,以便維護城市和公共用戶的私密性和安全性。
思科室外 WLAN的特點
無線網絡解決方案能夠采用多種架構,很多公司都不知道每個接入點應該支持多少個廣播。某些接入點只包含一個接入和回路廣播,某些則提供多個回路廣播。在網狀網絡中,思科認為,兩個廣播有助于提高可擴展性和穩定性,即配備一個接入廣播和一個回路廣播。
另外,思科無線網狀網絡解決方案的效率也很高,這得益于基于思科自適應無線路徑協議的智能無線路由特性,該協議是用于室內企業 WLAN的思科LWAPP的擴展。這些特性包括:每個接入點能夠找到返回無線網關的最快、最有效的路徑,能提供基于位置的服務,以及入侵檢測功能等。
來自早期采用者的肯定
第一批使用思科無線網狀網絡解決方案的客戶對使用結果非常滿足。
加利福尼亞大學伯克利分校的 Archibald說:“我認為,這是在大區域內建立網絡的可行方式。”
學生們對室外 WLAN的功能也很滿足,因為他們能夠一邊坐在校園的草坪上聊天,在比薩餅店中用餐,或者享受陽光,一邊用筆記本上網。伯克利曾經成功地測試過Skype等軟電話應用,以便讓Archibald分析室外WLAN中的哪些服務參數對支持視頻信息最要害。
城市 WLAN
美國的很多大中小城市目前都在考慮是否應該建立室外城市 WLAN,以便支持各種移動人員,包括警察、消防隊、公務員以及公園和娛樂行業。醫院、學校、旅館及很多其它機構也看到了將互聯網接入點擴展到熱點以外的益處,即能夠使員工、學生、客戶和訪問者隨時保持網絡連接。
今年,美國國會出臺了一項答應市政府提供互聯網連接的法規。這項法案的提出者之一,參議院 John McCain說,美國的高速互聯網建設已經從2004年的世界排名第十,下降到了2005年的第十六。相關法規已經出臺,對電信商的競爭限制也已經取消,再加上網狀WLAN架構以及思科的產品和技術,相當于天時、地利、人和已經齊備。
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