** 三、 Mesh網絡分層 **

從網絡分層的視角觀察，Mesh覆蓋了物理層、數據鏈路層以及部分網絡層的功能。

Mesh在分層網絡中的位置

01

物理層（PHY）：

提供了用于傳輸數據的物理設備及接口，對于Mesh而言，其提供了無線傳輸（空口）、以太網、串口等數據傳輸接口。

02

數據鏈路層（DLL）：

定義了數據在鏈路上的傳輸方式。傳統網絡中數據鏈路層協議分為兩個子層，邏輯鏈路控制（LLC）層和媒體訪問控制（MAC）層，但在我司的Mesh產品架構中，未明確區分LLC和MAC，只有MAC層，主要定義了數據傳輸幀格式、用戶接入方式、接入傳輸控制等。

03

網絡層（NETWORK）：

Mesh中的網絡層的主要任務是為網絡上的不同主機提供通信，主要實現路由控制算法，為不同的數據包選擇合適的傳輸路徑，并不具備傳統意義網絡層中流量控制、擁塞控制等功能。

其中，MAC層以及網絡層中的路由控制是我們關注的重點。我司產品的MAC層采用時分多址（TDMA）協議，從而引出幀、時隙、多跳等概念。

四、組網術語理解

1、頻率（Hz）

頻率，是單位時間內完成周期性變化的次數，是描述周期運動頻繁程度的量，單位為赫茲。無線通信中的頻率指的是電磁波的頻率，即信號波形在一秒內重復的次數，一秒變化一次就是1Hz。

2、頻段

頻段指的是電磁波的頻率范圍，用作無線通信的頻段只是電磁波頻段中的一部分。

3、帶寬（Hz 或者 bps）

在通信領域，帶寬指的是頻段上用來通信的一小段頻率范圍，即無線信號的頻率寬度。

注：

在計算機網絡領域，帶寬指網絡系統的通信鏈路傳輸數據的能力，即表征單位時間內從網絡中的某一點到另一點所能通過的"最高數據率"，單位是bit/s

4、頻點

頻點是給固定頻率的編號，它代表了帶寬上某個具體的發射頻率。

5、發射功率（dbm）

這里先插一個概念： dB ，dB是一個 相對值 ，它表示功率P相對于參考功率P0的大小關系，公式是db=10lg（P/P0）。由這個公式可以知道：

**dB＋3=發射功率×2，因為10lg2=3**

**dB＋10=發射功率×10，因為10lg10=10**

同理可得：

dB-3=發射功率÷2

dB-10=發射功率÷10

總結為口訣即：

“加3乘2，加10乘10;

** 減3除2，減10除10”**

接下來我們來說 dbm ，它是以1mW功率為基準的一個比值，即把dB公式中的參考功率P0固定成了1 mW，即dbm=10lg（P/1mW）所以是用來表示功率絕對值的一個概念。射頻發射功率單位一般是dbm。

例如： 發射功率為1W，換算成dbm就是10lg（1W/1mW）即10lg（1000）= 30dbm。1W=30dbm，總結為口訣即:

“30是基準，等于1W整”

結合以上兩組口訣(第一組口訣對dbm同樣適用），就可以快速進行很多功率運算了，來個熱乎的例題試一下：

43dbm=30dbm+10dbm+3dbm

=1W×10×2=20W

41dbm=30dbm+10dbm+10dbm

-3dbm-3dbm-3dbm

=1W×10×10÷2÷2÷2=12.5W

此外，結合以上知識點及對數運算法則，也可以推導出另一個公式來進行W和dbm的換算：

dbm=30+10lgP ，P的單位：W

大家可以根據實際需求選擇使用。

例： 40W換算成dbm，為30+10lg40=46dbm

6、接收功率（dbm）

RSSI：無線接收信號強度指示（Received Signal Strength Indicator），單位是dbm，計算公式為10lg（接收功率值/1mw）。因為無線信號多為mW級別，當數值小于1mW時，轉化為dbm一般為負值。只有在理想狀態下，即無線路由器發射的功率都被無線網卡接收到了，此時的dbm值為0，當然在實際傳輸過程中是很難達到的。實際應用中dbm值越接近于0，信號強度越好，如-50dbm說明接收到的無線信號強度要高于-70dbm。

Tips：接收功率為什么會如此之小呢？

無線路由器發射功率一般都是100mw，還有更高的。但是接收功率值通常卻小于1mW。以-50dbm為例，它表示接收到的信號為0.01μW，僅為發射功率100mw的10000000分之一。實際上這個是正常的傳輸，就好像太陽發出的能量只有一億分之一被地球接收到一樣，接收功率肯定要遠遠小于發射功率。

7、靈敏度（dbm）

接收機能夠識別到的、最低的電磁波能量，單位也是dBm；即能接收到的最小功率信號。

Mesh設備的靈敏度通常在-100dbm左右，靈敏度負的越多，信號強度就越低，靈敏度也就越高，傳輸距離也就越遠。

8、底噪(dbm)

即背景噪聲，一般指電聲系統中除有用信號外的總噪聲。

9、信噪比（dB）

信噪比（SIGNAL NOISE RATIO，SNR or S/N），即放大器的輸出信號的功率，與同時輸出的噪聲功率的比值，一般以分貝(dB)為單位。例如，某設備的信噪比為80dB，即輸出信號功率是噪音功率的10^8倍。信噪比越大，說明混在信號里的噪聲越小，采集到的的信號質量越高，否則相反。

在Mesh中功率和底噪用db表示，則信噪比用db表示為：功率 - 底噪；例：接收功率為-80dbm，底噪為-97db，則信噪比為: -80 -（-97）= 17dbm

10、碼流（Mbps）

碼流(Data Rate)是指視頻文件單位時間內使用的數據流量，也叫碼率或碼流率，單位是kb/s或者Mb/s

11、幀長（ms）

幀是Mesh網絡中數據傳輸的基本單元，MESH網頁里的幀長表示的是發射周期，單位為毫秒。

12、時隙（slot，單位ms）

表示幀長里面的具體的毫秒數，通常說到時隙的時候，會具體到時隙位置和時隙長度。

幀與時隙的關系：

幀、時隙是從時域角度去定義的，時隙是比幀更小的時間段，它可以理解成是幀的組成單位。在時分系統中，一個幀里面的不同時隙可以用來傳輸不同用戶、不同上下行的數據或者信令，實際上構成了物理層面的信道概念。（在不同的系統里，幀與時隙的時間長度是不一樣的，一幀包含的時隙數也會不同。）

** 五、 Mesh組網應用領域 **

作為當下最為靈活、高效、便捷的擴大信號覆蓋的通信解決方案之一，Mesh組網得到了極大推廣。希諾麥田作為專業的通信產品研發及通信服務提供商，旗下全自研Mesh自組網產品及解決方案主要應用于無人機/車/船、特種機器人、巡檢、應急（如城市應急、搶險救援、城區覆蓋、森林消防、能源礦場、隧道人防、水域通信等）、C端等產品及特殊場景，行業多種多樣應用領域極為廣泛。