Ett mesh-nätverk är ett "trådlöst elnätverk", ett "multi-hop"-nätverk som utvecklats från ad hoc-nätverk och är en av nyckelteknikerna för att lösa "last mile"-problemet. I utvecklingen till nästa generations nätverk är trådlös teknik en oumbärlig teknik. Trådlös mesh kan kommunicera i samarbete med andra nätverk och är en dynamisk nätverksarkitektur som kontinuerligt kan utökas, och två enheter kan upprätthålla trådlös sammankoppling.
Allmän situation
Med egenskaperna hos multi-hop-sammankoppling och mesh-topologi har trådlösa mesh-nätverk utvecklats till en effektiv lösning för olika trådlösa åtkomstnätverk som bredbandsnätverk för hemmet, lokala nätverk, företagsnätverk och storstadsnätverk. Trådlösa mesh-routrar bildar AD hoc-nätverk genom multi-hop-sammankoppling, vilket ger högre tillförlitlighet, bredare täckning och lägre initialkostnad för WMN-nätverk. WMN ärver de flesta egenskaperna hos trådlösa AD hoc-nätverk, men det finns vissa skillnader. Å ena sidan, till skillnad från mobiliteten hos trådlösa Ad hoc-nätverksnoder, är platsen för trådlösa mesh-routrar vanligtvis fast. Å andra sidan, jämfört med energibegränsade trådlösa Ad hoc-nätverk, har trådlösa mesh-routrar vanligtvis en fast strömförsörjning. Dessutom skiljer sig WMN också från trådlösa sensornätverk, och det antas vanligtvis att affärsmodellen mellan trådlösa mesh-routrar är relativt stabil, mer lik ett typiskt åtkomstnätverk eller campusnätverk. Därför kan WMN fungera som ett vidarebefordrande nätverk med relativt stabila tjänster, såsom ett traditionellt infrastrukturnätverk. När de tillfälligt distribueras för kortsiktiga uppgifter kan WMN ofta fungera som traditionella mobila AD hoc-nätverk.
Den allmänna arkitekturen för WMN består av tre olika trådlösa nätverkselement: gateway-routrar (routrar med gateway-/bryggfunktioner), mesh-routrar (åtkomstpunkter) och mesh-klienter (mobila eller andra). Mesh-klienten är ansluten till den trådlösa mesh-routern via en trådlös anslutning, och den trådlösa mesh-routern bildar ett relativt stabilt vidarebefordrande nätverk i form av multi-hop-sammankoppling. I den allmänna nätverksarkitekturen för WMN kan vilken mesh-router som helst användas som ett datavidarebefordringsrelä för andra mesh-routrar, och vissa mesh-routrar har också den extra kapaciteten för internetgateways. Gateway-mesh-routern vidarebefordrar trafik mellan WMN och internet via en höghastighetskabelanslutning. Den allmänna nätverksarkitekturen för WMN kan betraktas som bestående av två plan, där åtkomstplanet tillhandahåller nätverksanslutningar för mesh-klienter, och vidarebefordringsplanet vidarebefordrar relätjänster mellan mesh-routrar. Med den ökande användningen av virtuell trådlös gränssnittsteknik i WMN har nätverksarkitekturen som designats av WMN blivit mer och mer populär.
HUANET kan tillhandahålla Huawei dualband EG8146X5 WIFI6 Mesh-enheten.
MESH-nätverksschema
I mesh-nätverk bör faktorer som kanalinterferens, val av hoppnummer och frekvensval beaktas i sin helhet. Detta avsnitt använder WLANMESH baserat på 802.11s som ett exempel för att analysera olika möjliga nätverksscheman. Följande beskriver nätverksscheman med en och två frekvenser och deras prestanda.
MESH-nätverk med en enda frekvens
Enfrekvensnätverksschemat används huvudsakligen i områden där enheter och frekvensresurser är begränsade. Det är uppdelat i enfrekvens enhopp och enfrekvens multihopp. I enfrekvensnätverk arbetar alla trådlösa Mesh AP-accesspunkter och trådbundna Root AP-accesspunkter i samma frekvensband. Som visas i figur 1 kan kanal 802.11b/g på 2,4 GHz användas för åtkomst och returöverföring. Beroende på de olika kanalstörningsmiljöerna under implementeringen av produkten och nätverket kan kanalen som används mellan hoppen vara en helt oberoende störningsfri kanal, eller så kan det finnas en viss störningskanal (de flesta av de senare i den faktiska miljön). I detta fall, på grund av störningar mellan angränsande noder, kan inte alla noder ta emot eller skicka samtidigt, och MAC-mekanismen för CSMA/CA måste användas för att förhandla i multihoppsområdet. Med ökningen av hoppantalet kommer bandbredden som tilldelas varje Mesh AP att minska kraftigt, och den faktiska prestandan för ett enfrekvensnätverk kommer att begränsas kraftigt.
Dubbelfrekvens-MESH-nätverk
I dubbelbandsnätverk använder varje nod två olika frekvensband för backpass och åtkomst. Till exempel använder den lokala åtkomsttjänsten 2,4 GHz 802.1lb/g-kanalen, och Mesh-backpassnätverket i stamnätet använder 5,8 GHz 802.11a-kanalen utan störningar. På så sätt kan varje Mesh AP utföra backpass- och forwardfunktionen samtidigt som den betjänar lokala åtkomstanvändare. Jämfört med ett enfrekvensnätverk löser dubbelfrekvensnätverket problemet med kanalstörningar vid backsändning och åtkomst, och förbättrar nätverkets prestanda avsevärt. Men i den faktiska miljön och storskaliga nätverk, eftersom samma frekvensband används mellan backhaul-länkarna, finns det fortfarande ingen garanti för att det inte finns någon störning mellan kanalerna. Därför, med ökande hoppantal, tenderar bandbredden som allokeras till varje Mesh AP fortfarande att minska, och Mesh AP långt ifrån rot-AP:n kommer att ha en nackdel med kanalåtkomst. Därför bör hoppantalet för dubbelbandsnätverk ställas in med försiktighet.
Publiceringstid: 12 januari 2024