Co je síť MESH

Síť mesh je „bezdrátová gridová síť“, je to „multi-hop“ síť, vyvinutá z ad hoc sítě a je jednou z klíčových technologií pro řešení problému „poslední míle“. V procesu vývoje k sítím nové generace je bezdrátová technologie nepostradatelnou. Bezdrátová mesh síť dokáže kooperativně komunikovat s jinými sítěmi a představuje dynamickou síťovou architekturu, kterou lze neustále rozšiřovat, a libovolná dvě zařízení mohou udržovat bezdrátové propojení.

Obecná situace

Díky charakteristikám víceskokového propojení a topologie Mesh se bezdrátová síť Mesh vyvinula v efektivní řešení pro různé bezdrátové přístupové sítě, jako jsou širokopásmové domácí sítě, komunitní sítě, podnikové sítě a metropolitní sítě. Bezdrátové routery Mesh vytvářejí sítě AD hoc prostřednictvím víceskokového propojení, což poskytuje vyšší spolehlivost, širší pokrytí služeb a nižší počáteční náklady pro sítě WMN. WMN dědí většinu charakteristik bezdrátových sítí AD hoc, ale existují určité rozdíly. Na jedné straně je na rozdíl od mobility bezdrátových uzlů sítě Ad Hoc umístění bezdrátových routerů Mesh obvykle pevné. Na druhou stranu, ve srovnání s energeticky omezenými bezdrátovými sítěmi Ad Hoc mají bezdrátové routery Mesh obvykle pevný zdroj napájení. Kromě toho se WMN také liší od bezdrátových senzorových sítí a obvykle se předpokládá, že obchodní model mezi bezdrátovými routery Mesh je relativně stabilní, více podobný typické přístupové síti nebo kampusové síti. WMN proto může fungovat jako přesměrovací síť s relativně stabilními službami, jako je tradiční infrastrukturní síť. Při dočasném nasazení pro krátkodobé úkoly může WMNS často fungovat jako tradiční mobilní sítě AD hoc.

Obecná architektura WMN se skládá ze tří různých prvků bezdrátové sítě: bránových routerů (routery s funkcemi brány/můstku), mesh routerů (přístupových bodů) a mesh klientů (mobilních nebo jiných). Mesh klient je připojen k bezdrátovému mesh routeru prostřednictvím bezdrátového připojení a bezdrátový mesh router tvoří relativně stabilní síť pro přesměrování ve formě víceskokového propojení. V obecné síťové architektuře WMN lze jakýkoli mesh router použít jako relé pro přesměrování dat pro ostatní mesh routery a některé mesh routery mají také další možnosti internetových bran. Bránový mesh router přesměrovává provoz mezi WMN a internetem přes vysokorychlostní kabelové spojení. Obecnou síťovou architekturu WMN lze považovat za sestávající ze dvou rovin, ve kterých přístupová rovina poskytuje síťová připojení pro mesh klienty a rovina pro přesměrování přesměrovává reléové služby mezi mesh routery. S rostoucím používáním technologie virtuálních bezdrátových rozhraní v WMN se síťová architektura navržená WMN stává stále populárnější.

HUANET může poskytnout dvoupásmový router Huawei EG8146X5 WIFI6 Mesh.

schéma sítě MESH

V sítích typu mesh je třeba komplexně zvážit faktory, jako je rušení kanálů, výběr počtu skoků a výběr frekvence. Tato část používá jako příklad WLANMESH založený na standardu 802.11s k analýze různých možných síťových schémat. Následující text popisuje schémata jednofrekvenčních a dvoufrekvenčních sítí a jejich výkon.

Jednofrekvenční MESH sítě

Schéma jednofrekvenční sítě se používá hlavně v oblastech, kde jsou zařízení a frekvenční zdroje omezené. Dělí se na jednofrekvenční jednoskokové a jednofrekvenční víceskokové. V jednofrekvenční síti pracují všechny bezdrátové přístupové body (mesh AP) a kabelové kořenové přístupové body (root AP) ve stejném frekvenčním pásmu. Jak je znázorněno na obrázku 1, kanál 802.11b/g na frekvenci 2,4 GHz lze použít pro přístup i zpětný přenos. V závislosti na prostředí s různým rušením kanálů během implementace produktu a sítě může být kanál použitý mezi skoky zcela nezávislým nerušivým kanálem nebo může existovat určitý rušivý kanál (většina z nich je v reálném prostředí). V tomto případě kvůli rušení mezi sousedními uzly nemohou všechny uzly přijímat ani odesílat současně a pro vyjednávání v rozsahu více skoků musí být použit mechanismus MAC CSMA/CA. Se zvyšujícím se počtem skoků se šířka pásma přidělená každému mesh AP prudce sníží a skutečný výkon jednofrekvenční sítě bude značně omezen.

Dvoufrekvenční MESH síť

V dual-band síti používá každý uzel dvě různá frekvenční pásma pro backpass a access. Například lokální přístupová služba používá kanál 2,4 GHz 802.1lb/g a páteřní síť backpass mesh používá kanál 5,8 GHz 802.11a bez rušení. Tímto způsobem může každý mesh AP vykonávat funkci backpass a forward a zároveň obsluhovat lokální uživatele. Ve srovnání s jednofrekvenční sítí řeší dual-frekvenční síť problém rušení kanálů mezi zpětným přenosem a přístupem a výrazně zlepšuje výkon sítě. V reálném prostředí a ve velkých sítích však stále neexistuje žádná záruka, že nedojde k rušení mezi kanály, protože se mezi backhaul spoji používá stejné frekvenční pásmo. Proto se zvyšujícím se počtem skoků má šířka pásma přidělená každému mesh AP tendenci klesat a mesh AP daleko od kořenového AP bude v nevýhodě při přístupu ke kanálu. Proto by měl být počet skoků v dual-band síti nastavován opatrně.