室外無線是構(gòu)建無線城市的基礎(chǔ)。其中無線只是信息通信的一種接入方式，那么我們?yōu)槭裁匆ㄥX建設(shè)無線城市呢？答案顯而易見，無線城市能夠給人們生活帶來便利，帶來實惠_讓人們在城市中任何地方都可以上網(wǎng)僅僅是無線城市的一小部分價值體現(xiàn)。但是，當(dāng)前我們國家很多城市都在試點無線城市，這里有必要提醒相關(guān)人士，隨著技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，室外無線應(yīng)用還有非常大的探索空間。因此，我們不能盲目的為了構(gòu)建而構(gòu)建，應(yīng)該主動探求如何讓惠于民，如何維護(hù)社會團(tuán)結(jié)與穩(wěn)定。

國外有很多城市在這方面已經(jīng)走在了我們的前面，本文將以國外典型的室外無線應(yīng)用為例，展示室外無線技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展，目的是為建設(shè)適合我國的無線城市之路拋磚引玉。

美國西雅圖曾在2001年出現(xiàn)過一些治安混亂局面、2004年和2005年小布什在當(dāng)總統(tǒng)的時候，世界貿(mào)易組織會議上也出現(xiàn)過一些安全狀況。其實，對于維護(hù)社會安定的警察局來講，他們遇到的最大的問題是不知道現(xiàn)場發(fā)生了什么事情，當(dāng)他們派警察到事發(fā)地點時，發(fā)現(xiàn)騷亂的人群已經(jīng)轉(zhuǎn)移了。

如果騷亂現(xiàn)場有視頻監(jiān)控，騷亂情況很可能會被迅速控制，但如果是有線的監(jiān)控的話，現(xiàn)場的視頻只能在公安局監(jiān)控中心才可以看得到，安排警力到達(dá)現(xiàn)場后發(fā)現(xiàn)人去樓空是非常無奈的事情。所以，擺在警察局面前的問題是，怎么建立有效的無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能夠讓警察在移動的過程當(dāng)中，通過隨身攜帶的移動終端看到當(dāng)?shù)氐那闆r，而不是說只能在監(jiān)控中心才能夠看到。

同樣是在西雅圖的一個城區(qū)湖區(qū)附近，每逢美國獨立日，大概有十萬人在當(dāng)?shù)乜礋熁鸨硌?。如此眾多的民眾聚集到范圍狹小的區(qū)域內(nèi)，發(fā)生危險事件的機(jī)率會大大提升，西雅圖警方為了民眾安全，降低風(fēng)險機(jī)率，必須要清楚地看到現(xiàn)場任何地方所發(fā)生的任何事情。可問題是，就算他們將所有警員全部派遣過去，也無法保證萬無一失，有據(jù)可查。

于是，為了從現(xiàn)場傳回清晰的視頻圖像，他們建立了一個臨時的室外無線網(wǎng)絡(luò)。通過湖區(qū)經(jīng)三公里長距離傳輸，將圖像回傳到警察局監(jiān)控中心，同時在湖區(qū)附近做無線覆蓋，覆蓋整個慶典活動現(xiàn)場。為此，他們在慶典現(xiàn)場某個地方臨時搭建了一個架子，在架子上面安裝有攝像頭、AP，還有天線。這樣，在警車?yán)锩?，就可以實時接收到視頻監(jiān)控的圖像，警察坐在這里面就可以看到整個區(qū)域里面到底發(fā)生了什么事情。同時，把無線網(wǎng)絡(luò)還能覆蓋到方圓幾里之外的巡邏船上。部署很簡單，但我們都清楚的知道，這種解決方案是有線解決方案不可能實現(xiàn)的。

在意大利旅游城市布雷西亞，我們將會看到另一個室外無線部署的典型場景。當(dāng)然，在這座無線城市中，構(gòu)建室外無線的其中一個目的是可以讓市民和游客在公共廣場附近可以使用到無線網(wǎng)絡(luò)，而另外一個主要應(yīng)用就是視頻監(jiān)控，用以監(jiān)控偷竊等典型小型犯罪行為。

在布雷西亞城市中，到處可見古老的石質(zhì)建筑，墻面和地面都是石頭的，這種環(huán)境是不可能使用有線來部署室外網(wǎng)絡(luò)的。類似這種無法部署有線網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境比比皆是，顯然通過傳統(tǒng)的室內(nèi)無線解決方案無法滿足需求，于是無線網(wǎng)狀網(wǎng)（也稱Mesh網(wǎng)絡(luò)）便脫穎而出。

在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中，任何無線設(shè)備節(jié)點都可以同時作為AP和路由器，網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點都可以發(fā)送和接收信號，每個節(jié)點都可以與一個或者多個對等節(jié)點進(jìn)行直接通信。

這種結(jié)構(gòu)的最大好處在于：如果最近的AP由于流量過大而導(dǎo)致?lián)砣脑?，那么?shù)據(jù)可以自動重新路由到一個通信流量較小的鄰近節(jié)點進(jìn)行傳輸。依此類推，數(shù)據(jù)包還可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的情況，繼續(xù)路由到與之最近的下一個節(jié)點進(jìn)行傳輸，直到到達(dá)最終目的地為止。這樣的訪問方式就是多跳訪問。

與傳統(tǒng)的交換式網(wǎng)絡(luò)相比，無線Mesh網(wǎng)絡(luò)去掉了節(jié)點之間的布線需求，但仍具有分布式網(wǎng)絡(luò)所提供的冗余機(jī)制和重新路由功能。在無線Mesh網(wǎng)絡(luò)里，如果要添加新的設(shè)備，只需要簡單地接上電源就可以了，它可以自動進(jìn)行自我配置，并確定最佳的多跳傳輸路徑。添加或移動設(shè)備時，網(wǎng)絡(luò)能夠自動發(fā)現(xiàn)拓?fù)渥兓?，并自動調(diào)整通信路由，以獲取最有效的傳輸路徑。

事實上，這種解決方案并非沒有瑕疵，通信延遲的問題就是無線Mesh網(wǎng)絡(luò)難以避免的最大問題。我們都知道，既然在Mesh網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通過中間節(jié)點進(jìn)行多跳轉(zhuǎn)發(fā)，每一跳至少都會帶來一些延遲，那么隨著無線Mesh網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，跳接越多，積累的總延遲就會越大。一些對通信延遲要求高的應(yīng)用，如話音或流媒體應(yīng)用等，可能面臨無法接受的延遲過長的問題。

不過，每跳損失信號的問題，已經(jīng)被國際知名的無線服務(wù)及解決方案提供商Aruba網(wǎng)絡(luò)公司解決了，AirMesh戶外無線解決方案是Aruba公司專門針對室外無線網(wǎng)絡(luò)需求和問題推出的解決方案，所有AirMesh產(chǎn)品和旗艦四無線電架構(gòu)的MSR4000與其他室外網(wǎng)狀解決方案有著非常明顯的區(qū)別：每個軟件配置的無線電設(shè)備，可以作為一個網(wǎng)回程鏈路或接入點，在獲得最佳性能和多跳的持續(xù)吞吐量的多個頻率運行。此外，遠(yuǎn)距離定向天線，方便數(shù)據(jù)傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)10公里。

據(jù)Aruba副總裁Greg Murphy介紹，AirMesh解決方案的目的是將網(wǎng)絡(luò)無限制的部署到室外。包括數(shù)據(jù)，語音和高清晰度（HD）視頻在內(nèi)的多種應(yīng)用，在石油和天然氣、采礦作業(yè)、設(shè)施管理、以及交通設(shè)施等領(lǐng)域中得到非常多的應(yīng)用和部署。Greg表示，很多地方政府都在采納AirMesh解決方案，包括市政無線部署和公共安全應(yīng)用，如視頻監(jiān)控，移動數(shù)據(jù)傳輸和災(zāi)難救援和恢復(fù)。這得益于Aruba智能無線電的硬件設(shè)計，以及雙核和四射頻802.11n MIMO平臺。

AirMesh的產(chǎn)品組合最大特點是MeshOS，自適應(yīng)無線路由（AWR），提供RF感知，第三層網(wǎng)絡(luò)智能優(yōu)化流量，并減少延遲。有源視頻傳輸（AVT）為優(yōu)化和prioritises視頻流量，提高視頻質(zhì)量，減少丟包和抖動。AVT可以識別30fps的視頻幀。Aruba的Mobile Matrix技術(shù)能夠在小于50ms的網(wǎng)狀路由器之間的漫游。AirMesh系列包括單，雙和四無線電平臺，提供類似光纖容量高達(dá)每無線電300Mbps。

據(jù)Greg介紹，文章開始提到的西雅圖和布雷西亞兩個城市的室外無線應(yīng)用就是部署了Aruba公司的解決方案。

除了支持傳統(tǒng)數(shù)據(jù)和語音的應(yīng)用以外，Greg介紹說，Aruba把視頻的應(yīng)用整合到其他新型應(yīng)用中，比如通過無線視頻，監(jiān)控整體城市的交通流量，做智能交通燈的管控等。

這些技術(shù)不僅僅是應(yīng)用于城市環(huán)境，還用在其他行業(yè)里面，據(jù)記者了解，Aruba在非洲的金礦，以及國內(nèi)的石油礦采也部署了無線網(wǎng)絡(luò)去監(jiān)控工人的情況，還有部署在學(xué)校里的解決方案，如無線多媒體教學(xué)等。

美國西雅圖警察部門刑警Monty Moss表示：“我們通過可靠的Aruba無線mesh網(wǎng)路，無須購買昂貴的有線基建便可接收高清質(zhì)素視像，協(xié)助我們維持社會治安。我們設(shè)計的系統(tǒng)亦具備無可比擬的靈活性，包括攝像頭、無線mesh路由器和天線等在內(nèi)的多個設(shè)備都能靈活移動，并隨時設(shè)置在市內(nèi)任何地方的任何場所，以保障公眾安全。”

Aruba公司還希望能夠把這些的解決方案擴(kuò)展到交通行業(yè)，比如軌道交通，除了做基本的數(shù)據(jù)應(yīng)用以外，他們還希望能夠整合資產(chǎn)方面的管理，使用戶能夠通過部署Aruba的無線網(wǎng)絡(luò)，在火車快速運行的環(huán)境里面也能夠得到使用。

整體無線網(wǎng)絡(luò)是一個市場需求非常突出的領(lǐng)域。四年前，室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)開始飛速發(fā)展，如今無線路由器已經(jīng)非常普及，那么今天無疑是室外無線網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展的轉(zhuǎn)折點和最好的時機(jī)，也是無線城市建設(shè)的新起點。