Le réseau maillé est un « réseau de grille sans fil », un réseau « multi-sauts », développé à partir d'un réseau ad hoc, est l'une des technologies clés pour résoudre le problème du « dernier kilomètre ».Dans le processus d’évolution vers le réseau de nouvelle génération, le sans fil est une technologie indispensable.Le maillage sans fil peut communiquer de manière coopérative avec d'autres réseaux et constitue une architecture de réseau dynamique qui peut être continuellement étendue, et deux appareils quelconques peuvent maintenir une interconnexion sans fil.
Situation générale
Grâce aux caractéristiques de l'interconnexion multi-sauts et de la topologie Mesh, le réseau maillé sans fil est devenu une solution efficace pour divers réseaux d'accès sans fil tels que le réseau domestique haut débit, le réseau communautaire, le réseau d'entreprise et le réseau métropolitain.Les routeurs maillés sans fil forment des réseaux AD hoc via une interconnexion multi-sauts, ce qui offre une plus grande fiabilité, une couverture de service plus large et un coût initial inférieur pour les réseaux WMN.WMN hérite de la plupart des caractéristiques des réseaux AD hoc sans fil, mais il existe quelques différences.D'une part, contrairement à la mobilité des nœuds de réseau sans fil Ad Hoc, l'emplacement des routeurs maillés sans fil est généralement fixe.D’un autre côté, par rapport aux réseaux Ad Hoc sans fil à consommation énergétique limitée, les routeurs Mesh sans fil disposent généralement d’une alimentation électrique fixe.En outre, le WMN est également différent des réseaux de capteurs sans fil, et on suppose généralement que le modèle commercial entre les routeurs maillés sans fil est relativement stable, plus similaire à un réseau d'accès typique ou à un réseau de campus.Par conséquent, WMN peut agir comme un réseau de transfert avec des services relativement stables, comme un réseau d'infrastructure traditionnel.Lorsqu’ils sont temporairement déployés pour des tâches à court terme, les WMNS peuvent souvent agir comme des réseaux mobiles AD hoc traditionnels.
L'architecture générale de WMN se compose de trois éléments de réseau sans fil différents : des routeurs de passerelle (routeurs dotés de capacités de passerelle/pont), des routeurs maillés (points d'accès) et des clients maillés (mobiles ou autres).Le client Mesh est connecté au routeur Mesh sans fil via une connexion sans fil, et le routeur Mesh sans fil forme un réseau de transfert relativement stable sous la forme d'une interconnexion multi-sauts.Dans l'architecture réseau générale de WMN, n'importe quel routeur Mesh peut être utilisé comme relais de transfert de données pour d'autres routeurs Mesh, et certains routeurs Mesh ont également la capacité supplémentaire de passerelles Internet.Le routeur maillé de passerelle transfère le trafic entre le WMN et Internet via une liaison filaire à haut débit.L'architecture générale du réseau WMN peut être considérée comme composée de deux plans, dans lesquels le plan d'accès fournit des connexions réseau pour les clients Mesh et le plan de transfert transmet les services de relais entre les routeurs Mesh.Avec l'utilisation croissante de la technologie d'interface sans fil virtuelle dans WMN, l'architecture réseau conçue par WMN est devenue de plus en plus populaire.
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Schéma de réseau MESH
Dans les réseaux maillés, des facteurs tels que les interférences de canal, la sélection du nombre de sauts et la sélection de la fréquence doivent être pris en compte de manière globale.Cette section prend WLANMESH basé sur 802.11 comme exemple pour analyser divers schémas de mise en réseau possibles.Ce qui suit décrit les schémas de mise en réseau monofréquence et bifréquence ainsi que leurs performances.
Réseau MESH à fréquence unique
Le schéma de mise en réseau monofréquence est principalement utilisé dans les zones où les appareils et les ressources en fréquence sont limités.Il est divisé en mono-saut à fréquence unique et multi-saut à fréquence unique.Dans un réseau monofréquence, tous les points d'accès sans fil Mesh AP et les points d'accès filaires Root AP fonctionnent dans la même bande de fréquences.Comme le montre la figure 1, le canal 802.11b/g sur 2,4 GHz peut être utilisé pour la transmission d'accès et de retour.Selon les différents environnements d'interférence des canaux lors de la mise en œuvre du produit et du réseau, le canal utilisé entre les sauts peut être un canal sans interférence complètement indépendant, ou il peut y avoir un certain canal d'interférence (la plupart de ces derniers dans l'environnement réel ).Dans ce cas, en raison des interférences entre les nœuds voisins, tous les nœuds ne peuvent pas recevoir ou envoyer en même temps, et le mécanisme MAC de CSMA/CA doit être utilisé pour négocier dans la plage multi-sauts.Avec l'augmentation du nombre de sauts, la bande passante allouée à chaque point d'accès maillé diminuera fortement et les performances réelles du réseau monofréquence seront considérablement limitées.
Réseau MESH double fréquence
Dans un réseau bi-bande, chaque nœud utilise deux bandes de fréquences différentes pour le backpass et l'accès.Par exemple, le service d'accès local utilise un canal 2,4 GHz 802,1 lb/g et le réseau backpass maillé de base utilise un canal 802.11a 5,8 GHz sans interférence.De cette manière, chaque point d'accès maillé peut exécuter la fonction backpass et forward tout en servant les utilisateurs à accès local.Comparé au réseau à fréquence unique, le réseau à double fréquence résout le problème d'interférence des canaux de transmission et d'accès et améliore considérablement les performances du réseau.Cependant, dans l'environnement actuel et dans les réseaux à grande échelle, étant donné que la même bande de fréquences est utilisée entre les liaisons de liaison, il n'y a toujours aucune garantie qu'il n'y ait pas d'interférences entre les canaux.Par conséquent, avec l'augmentation du nombre de sauts, la bande passante allouée à chaque point d'accès maillé a toujours tendance à diminuer, et le point d'accès maillé éloigné du point d'accès racine sera désavantagé en termes d'accès aux canaux.Par conséquent, le nombre de sauts des réseaux bi-bande doit être défini avec prudence.
Heure de publication : 12 janvier 2024