Waht ist ein MESH-Netzwerk

Mesh-Netzwerk ist ein „Wireless-Grid-Netzwerk“, ein „Multi-Hop“-Netzwerk, das aus einem Ad-hoc-Netzwerk entwickelt wurde und eine der Schlüsseltechnologien zur Lösung des Problems der „letzten Meile“ ist.Im Prozess der Entwicklung zum Netzwerk der nächsten Generation ist Wireless eine unverzichtbare Technologie.Wireless Mesh kann kooperativ mit anderen Netzwerken kommunizieren und ist eine dynamische Netzwerkarchitektur, die kontinuierlich erweitert werden kann und zwei beliebige Geräte eine drahtlose Verbindung aufrechterhalten kann.

Allgemeine Situation

Mit den Merkmalen der Multi-Hop-Verbindung und der Mesh-Topologie hat sich das drahtlose Mesh-Netzwerk zu einer effektiven Lösung für verschiedene drahtlose Zugangsnetzwerke wie Breitband-Heimnetzwerke, Gemeinschaftsnetzwerke, Unternehmensnetzwerke und Stadtnetzwerke entwickelt.Drahtlose Mesh-Router bilden AD-hoc-Netzwerke durch Multi-Hop-Verbindung, was eine höhere Zuverlässigkeit, eine breitere Serviceabdeckung und niedrigere Vorlaufkosten für WMN-Netzwerke bietet.WMN übernimmt die meisten Merkmale drahtloser AD-hoc-Netzwerke, es gibt jedoch einige Unterschiede.Einerseits ist der Standort drahtloser Mesh-Router im Gegensatz zur Mobilität drahtloser Ad-hoc-Netzwerkknoten normalerweise fest.Im Gegensatz zu drahtlosen Ad-hoc-Netzwerken mit eingeschränkter Energieversorgung verfügen drahtlose Mesh-Router in der Regel über eine feste Stromversorgung.Darüber hinaus unterscheidet sich WMN auch von drahtlosen Sensornetzwerken, und es wird normalerweise davon ausgegangen, dass das Geschäftsmodell zwischen drahtlosen Mesh-Routern relativ stabil ist und eher einem typischen Zugangsnetzwerk oder Campusnetzwerk ähnelt.Daher kann WMN als Weiterleitungsnetzwerk mit relativ stabilen Diensten fungieren, beispielsweise als traditionelles Infrastrukturnetzwerk.Bei vorübergehendem Einsatz für kurzfristige Aufgaben können WMNS häufig als herkömmliche mobile AD-hoc-Netzwerke fungieren.

Die allgemeine Architektur von WMN besteht aus drei verschiedenen drahtlosen Netzwerkelementen: Gateway-Router (Router mit Gateway-/Bridge-Funktionen), Mesh-Router (Zugangspunkte) und Mesh-Clients (mobil oder anderweitig).Der Mesh-Client ist über eine drahtlose Verbindung mit dem drahtlosen Mesh-Router verbunden, und der drahtlose Mesh-Router bildet ein relativ stabiles Weiterleitungsnetzwerk in Form einer Multi-Hop-Verbindung.In der allgemeinen Netzwerkarchitektur von WMN kann jeder Mesh-Router als Datenweiterleitungs-Relay für andere Mesh-Router verwendet werden, und einige Mesh-Router verfügen auch über die zusätzliche Funktion von Internet-Gateways.Der Gateway-Mesh-Router leitet den Datenverkehr zwischen dem WMN und dem Internet über eine kabelgebundene Hochgeschwindigkeitsverbindung weiter.Die allgemeine Netzwerkarchitektur von WMN besteht aus zwei Ebenen, wobei die Zugriffsebene Netzwerkverbindungen für Mesh-Clients bereitstellt und die Weiterleitungsebene Relay-Dienste zwischen Mesh-Routern weiterleitet.Mit dem zunehmenden Einsatz der virtuellen drahtlosen Schnittstellentechnologie in WMN erfreut sich die von WMN entworfene Netzwerkarchitektur immer größerer Beliebtheit.

HUANET kann Huawei Dualband EG8146X5 WIFI6 Mesh Onu bereitstellen.

MESH-Netzwerkschema

Bei Mesh-Netzwerken sollten Faktoren wie Kanalinterferenz, Auswahl der Hop-Nummer und Frequenzauswahl umfassend berücksichtigt werden.In diesem Abschnitt wird WLANMESH basierend auf 802.11s als Beispiel verwendet, um verschiedene mögliche Netzwerkschemata zu analysieren.Im Folgenden werden Einzelfrequenz-Netzwerk- und Dualfrequenz-Netzwerkschemata und deren Leistung beschrieben.

Einzelfrequenz-MESH-Vernetzung

Das Einzelfrequenz-Netzwerkschema wird hauptsächlich in Bereichen eingesetzt, in denen Geräte und Frequenzressourcen begrenzt sind.Es ist in Single-Frequency-Single-Hop und Single-Frequency-Multi-Hop unterteilt.Bei Single-Frequency-Netzwerken arbeiten alle Mesh-APs des drahtlosen Access Points und Root-APs des kabelgebundenen Access Points im selben Frequenzband.Wie in Abbildung 1 dargestellt, kann der Kanal 802.11b/g auf 2,4 GHz für den Zugang und die Rückübertragung verwendet werden.Je nach der unterschiedlichen Kanalinterferenzumgebung während der Implementierung des Produkts und des Netzwerks kann der zwischen den Hops verwendete Kanal ein völlig unabhängiger Nicht-Interferenzkanal sein oder es kann ein bestimmter Interferenzkanal vorhanden sein (die meisten davon in der tatsächlichen Umgebung). ).In diesem Fall können aufgrund von Interferenzen zwischen benachbarten Knoten nicht alle Knoten gleichzeitig empfangen oder senden, und für die Aushandlung im Multi-Hop-Bereich muss der MAC-Mechanismus von CSMA/CA verwendet werden.Mit der Erhöhung der Hop-Anzahl nimmt die jedem Mesh-AP zugewiesene Bandbreite stark ab und die tatsächliche Single-Frequenz-Netzwerkleistung wird stark eingeschränkt.

Zweifrequenz-MESH-Vernetzung

Bei Dualband-Netzwerken nutzt jeder Knoten zwei unterschiedliche Frequenzbänder für Backpass und Zugriff.Beispielsweise verwendet der lokale Zugriffsdienst einen 2,4-GHz-802.1lb/g-Kanal und das Backbone-Mesh-Backpass-Netzwerk verwendet einen 5,8-GHz-802.11a-Kanal ohne Interferenzen.Auf diese Weise kann jeder Mesh-AP die Backpass- und Forward-Funktion ausführen und gleichzeitig Benutzer mit lokalem Zugriff bedienen.Im Vergleich zum Einzelfrequenznetz löst das Zweifrequenznetz das Kanalinterferenzproblem der Rückübertragung und des Zugriffs und verbessert die Netzwerkleistung erheblich.Da jedoch in der tatsächlichen Umgebung und in großen Netzwerken dasselbe Frequenzband zwischen den Backhaul-Verbindungen verwendet wird, gibt es immer noch keine Garantie dafür, dass keine Interferenzen zwischen den Kanälen auftreten.Daher nimmt die jedem Mesh-AP zugewiesene Bandbreite mit zunehmender Hop-Anzahl tendenziell immer noch ab, und der Mesh-AP, der weit vom Root-AP entfernt ist, ist beim Kanalzugriff im Nachteil.Daher sollte die Hop-Anzahl von Dualband-Netzwerken mit Vorsicht eingestellt werden.