A rede mesh é uma “rede de rede sem fio”, é uma rede “multi-hop”, é desenvolvida a partir de uma rede ad hoc, é uma das tecnologias-chave para resolver o problema da “última milha”.No processo de evolução para a rede da próxima geração, o wireless é uma tecnologia indispensável.A malha sem fio pode se comunicar cooperativamente com outras redes e é uma arquitetura de rede dinâmica que pode ser continuamente expandida, e quaisquer dois dispositivos podem manter a interconexão sem fio.
Situação geral
Com as características de interconexão multi-hop e topologia Mesh, a rede mesh sem fio evoluiu para uma solução eficaz para várias redes de acesso sem fio, como rede doméstica de banda larga, rede comunitária, rede corporativa e rede de área metropolitana.Os roteadores Mesh sem fio formam redes AD hoc por meio de interconexão multi-hop, que fornece maior confiabilidade, maior cobertura de serviço e menor custo inicial para redes WMN.WMN herda a maioria das características das redes AD hoc sem fio, mas existem algumas diferenças.Por um lado, ao contrário da mobilidade dos nós da rede Ad Hoc sem fio, a localização dos roteadores Mesh sem fio geralmente é fixa.Por outro lado, em comparação com redes Ad Hoc sem fio com restrição de energia, os roteadores Mesh sem fio geralmente têm uma fonte de alimentação fixa.Além disso, WMN também é diferente das redes de sensores sem fio, e geralmente assume-se que o modelo de negócios entre roteadores Mesh sem fio é relativamente estável, mais semelhante a uma rede de acesso típica ou rede de campus.Portanto, a WMN pode atuar como uma rede de encaminhamento com serviços relativamente estáveis, como uma rede de infraestrutura tradicional.Quando implantados temporariamente para tarefas de curto prazo, os WMNS muitas vezes podem atuar como redes AD hoc móveis tradicionais.
A arquitetura geral do WMN consiste em três elementos de rede sem fio diferentes: roteadores gateway (roteadores com recursos de gateway/ponte), roteadores Mesh (pontos de acesso) e clientes Mesh (móveis ou não).O cliente Mesh é conectado ao roteador Mesh sem fio por meio de uma conexão sem fio, e o roteador Mesh sem fio forma uma rede de encaminhamento relativamente estável na forma de interconexão multi-hop.Na arquitetura de rede geral do WMN, qualquer roteador Mesh pode ser usado como retransmissor de encaminhamento de dados para outros roteadores Mesh, e alguns roteadores Mesh também possuem a capacidade adicional de gateways de Internet.O roteador Mesh gateway encaminha o tráfego entre o WMN e a Internet por meio de um link com fio de alta velocidade.A arquitetura geral de rede do WMN pode ser considerada como consistindo de dois planos, nos quais o plano de acesso fornece conexões de rede para clientes Mesh, e o plano de encaminhamento encaminha serviços de retransmissão entre roteadores Mesh.Com o uso crescente da tecnologia de interface virtual sem fio em WMN, a arquitetura de rede projetada por WMN tornou-se cada vez mais popular.
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Esquema de rede MESH
Na rede Mesh, fatores como interferência de canal, seleção de número de salto e seleção de frequência devem ser considerados de forma abrangente.Esta seção toma WLANMESH baseado em 802.11s como exemplo para analisar vários esquemas de rede possíveis.A seguir são descritos esquemas de rede de frequência única e de rede de frequência dupla e seu desempenho.
Rede MESH de frequência única
O esquema de rede de frequência única é usado principalmente em áreas onde os dispositivos e os recursos de frequência são limitados.É dividido em salto único de frequência única e salto múltiplo de frequência única.Em redes de frequência única, todos os pontos de acesso sem fio Mesh AP e pontos de acesso com fio Root AP funcionam na mesma banda de frequência.Conforme mostrado na Figura 1, o canal 802.11b/g em 2,4 GHz pode ser usado para transmissão de acesso e retorno.De acordo com os diferentes ambientes de interferência de canal durante a implementação do produto e da rede, o canal usado entre os saltos pode ser um canal de não interferência completamente independente, ou pode haver um determinado canal de interferência (a maior parte deste último no ambiente real ).Neste caso, devido à interferência entre nós vizinhos, todos os nós não podem receber ou enviar ao mesmo tempo, e o mecanismo MAC do CSMA/CA deve ser utilizado para negociar na faixa multi-hop.Com o aumento da contagem de saltos, a largura de banda alocada para cada Mesh AP diminuirá drasticamente e o desempenho real da rede de frequência única será bastante limitado.
Rede MESH de dupla frequência
Na rede de banda dupla, cada nó usa duas bandas de frequência diferentes para backpass e acesso.Por exemplo, o serviço de acesso local usa canal 802.1lb/g de 2,4 GHz, e a rede backbone Mesh usa canal 802.11a de 5,8 GHz sem interferência.Dessa forma, cada Mesh AP pode executar a função backpass e forward enquanto atende usuários de acesso local.Em comparação com a rede de frequência única, a rede de frequência dupla resolve o problema de interferência de canal de transmissão e acesso traseiro e melhora muito o desempenho da rede.No entanto, no ambiente real e nas redes de grande escala, como a mesma banda de frequência é usada entre os links de backhaul, ainda não há garantia de que não haja interferência entre os canais.Portanto, com o aumento da contagem de saltos, a largura de banda alocada para cada Mesh AP ainda tende a diminuir, e o Mesh AP distante do Root AP ficará em desvantagem no acesso ao canal.Portanto, a contagem de saltos da rede de banda dupla deve ser definida com cautela.
Horário da postagem: 12 de janeiro de 2024