เครือข่าย MESH คืออะไร

เครือข่ายแบบ Mesh หรือ "เครือข่ายกริดไร้สาย" เป็นเครือข่ายแบบ "หลายฮอป" ซึ่งพัฒนามาจากเครือข่ายแบบ Ad Hoc และเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีสำคัญในการแก้ปัญหา "ไมล์สุดท้าย" ในกระบวนการวิวัฒนาการไปสู่เครือข่ายยุคใหม่ เทคโนโลยีไร้สายเป็นเทคโนโลยีที่ขาดไม่ได้ เครือข่าย Mesh ไร้สายสามารถสื่อสารร่วมกับเครือข่ายอื่น ๆ ได้ และเป็นสถาปัตยกรรมเครือข่ายแบบไดนามิกที่สามารถขยายได้อย่างต่อเนื่อง และอุปกรณ์สองเครื่องใด ๆ ก็สามารถรักษาการเชื่อมต่อไร้สายระหว่างกันได้

สถานการณ์ทั่วไป

ด้วยคุณลักษณะของการเชื่อมต่อแบบหลายฮอปและโครงสร้างแบบ Mesh เครือข่าย Mesh ไร้สายจึงพัฒนาเป็นโซลูชันที่มีประสิทธิภาพสำหรับเครือข่ายการเข้าถึงไร้สายต่างๆ เช่น เครือข่ายบรอดแบนด์ในบ้าน เครือข่ายชุมชน เครือข่ายองค์กร และเครือข่ายเขตเมือง เราเตอร์ Mesh ไร้สายสร้างเครือข่าย AD hoc ผ่านการเชื่อมต่อแบบหลายฮอป ซึ่งให้ความน่าเชื่อถือสูงกว่า ครอบคลุมพื้นที่ให้บริการกว้างกว่า และต้นทุนเริ่มต้นต่ำกว่าสำหรับเครือข่าย WMN WMN สืบทอดคุณลักษณะส่วนใหญ่ของเครือข่าย AD hoc ไร้สาย แต่ก็มีความแตกต่างอยู่บ้าง ในด้านหนึ่ง ต่างจากความคล่องตัวของโหนดเครือข่าย AD hoc ไร้สาย ตำแหน่งของเรารเตอร์ Mesh ไร้สายมักจะคงที่ ในอีกด้านหนึ่ง เมื่อเทียบกับเครือข่าย AD hoc ไร้สายที่มีข้อจำกัดด้านพลังงาน เรารเตอร์ Mesh ไร้สายมักจะมีแหล่งจ่ายไฟคงที่ นอกจากนี้ WMN ยังแตกต่างจากเครือข่ายเซ็นเซอร์ไร้สาย และโดยทั่วไปแล้วจะถือว่ารูปแบบธุรกิจระหว่างเรารเตอร์ Mesh ไร้สายมีความเสถียรมากกว่า คล้ายกับเครือข่ายการเข้าถึงทั่วไปหรือเครือข่ายวิทยาเขต ดังนั้น WMN จึงสามารถทำหน้าที่เป็นเครือข่ายส่งต่อที่มีบริการที่ค่อนข้างเสถียร เช่นเดียวกับเครือข่ายโครงสร้างพื้นฐานแบบดั้งเดิม เมื่อนำไปใช้งานชั่วคราวสำหรับภารกิจระยะสั้น WMNS มักทำหน้าที่เหมือนเครือข่าย AD hoc เคลื่อนที่แบบดั้งเดิม

สถาปัตยกรรมทั่วไปของ WMN ประกอบด้วยองค์ประกอบเครือข่ายไร้สายสามประเภท ได้แก่ เราเตอร์เกตเวย์ (เราเตอร์ที่มีความสามารถเป็นเกตเวย์/บริดจ์) เราเตอร์เมช (จุดเชื่อมต่อ) และไคลเอนต์เมช (มือถือหรืออื่นๆ) ไคลเอนต์เมชเชื่อมต่อกับเราเตอร์เมชไร้สายผ่านการเชื่อมต่อไร้สาย และเราเตอร์เมชไร้สายจะสร้างเครือข่ายส่งต่อข้อมูลที่ค่อนข้างเสถียรในรูปแบบของการเชื่อมต่อแบบหลายฮอป ในสถาปัตยกรรมเครือข่ายทั่วไปของ WMN เราเตอร์เมชใดๆ ก็สามารถใช้เป็นตัวส่งต่อข้อมูลสำหรับเราเตอร์เมชอื่นๆ ได้ และเราเตอร์เมชบางตัวยังมีความสามารถเพิ่มเติมในการเป็นเกตเวย์อินเทอร์เน็ต เราเตอร์เกตเวย์เมชจะส่งต่อทราฟฟิกระหว่าง WMN และอินเทอร์เน็ตผ่านลิงก์แบบมีสายความเร็วสูง สถาปัตยกรรมเครือข่ายทั่วไปของ WMN สามารถพิจารณาได้ว่าประกอบด้วยสองระนาบ โดยระนาบการเข้าถึงจะให้การเชื่อมต่อเครือข่ายสำหรับไคลเอนต์เมช และระนาบการส่งต่อจะส่งต่อบริการรีเลย์ระหว่างเราเตอร์เมช ด้วยการใช้งานเทคโนโลยีอินเทอร์เฟซไร้สายเสมือนใน WMN ที่เพิ่มมากขึ้น สถาปัตยกรรมเครือข่ายที่ออกแบบโดย WMN จึงได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ

HUANET สามารถจัดหาอุปกรณ์ Huawei dual band EG8146X5 WIFI6 Mesh onu ได้

โครงการเครือข่าย MESH

ในการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบ Mesh นั้น ปัจจัยต่างๆ เช่น การรบกวนของช่องสัญญาณ การเลือกจำนวนฮอป และการเลือกความถี่ ควรได้รับการพิจารณาอย่างรอบด้าน ส่วนนี้จะยกตัวอย่าง WLANMESH ที่ใช้มาตรฐาน 802.11s เพื่อวิเคราะห์รูปแบบการเชื่อมต่อเครือข่ายต่างๆ ที่เป็นไปได้ ต่อไปนี้จะอธิบายถึงรูปแบบการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบความถี่เดียวและแบบสองความถี่ รวมถึงประสิทธิภาพของแต่ละแบบ

เครือข่าย MESH ความถี่เดียว

ระบบเครือข่ายความถี่เดียวส่วนใหญ่ใช้ในพื้นที่ที่มีอุปกรณ์และทรัพยากรความถี่จำกัด โดยแบ่งออกเป็นเครือข่ายความถี่เดียวแบบส่งผ่านครั้งเดียว และเครือข่ายความถี่เดียวแบบส่งผ่านหลายครั้ง ในเครือข่ายความถี่เดียว จุดเชื่อมต่อไร้สาย (Mesh AP) และจุดเชื่อมต่อแบบมีสาย (Root AP) ทั้งหมดทำงานในย่านความถี่เดียวกัน ดังแสดงในรูปที่ 1 ช่องสัญญาณ 802.11b/g บน 2.4GHz สามารถใช้สำหรับการรับส่งข้อมูลเข้าและออกได้ ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมการรบกวนของช่องสัญญาณที่แตกต่างกันในระหว่างการใช้งานผลิตภัณฑ์และเครือข่าย ช่องสัญญาณที่ใช้ระหว่างการส่งผ่านอาจเป็นช่องสัญญาณที่ไม่รบกวนกันโดยสมบูรณ์ หรืออาจมีช่องสัญญาณรบกวนอยู่ (ส่วนใหญ่เป็นแบบหลังในสภาพแวดล้อมจริง) ในกรณีนี้ เนื่องจากการรบกวนระหว่างโหนดข้างเคียง โหนดทั้งหมดจึงไม่สามารถรับหรือส่งข้อมูลพร้อมกันได้ และต้องใช้กลไก MAC ของ CSMA/CA ในการเจรจาในระยะการส่งผ่านหลายครั้ง เมื่อจำนวนการส่งผ่านเพิ่มขึ้น แบนด์วิดท์ที่จัดสรรให้กับ Mesh AP แต่ละตัวจะลดลงอย่างมาก และประสิทธิภาพของเครือข่ายความถี่เดียวในความเป็นจริงจะถูกจำกัดอย่างมาก

เครือข่าย MESH สองความถี่

ในการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบดูอัลแบนด์ แต่ละโหนดจะใช้แถบความถี่สองแถบที่แตกต่างกันสำหรับการรับส่งข้อมูลย้อนกลับและการเข้าถึง ตัวอย่างเช่น บริการเข้าถึงในพื้นที่ใช้ช่องสัญญาณ 2.4GHz 802.1lb/g และเครือข่ายแบ็กพาส Mesh ใช้ช่องสัญญาณ 5.8GHz 802.11a โดยไม่มีการรบกวน ในลักษณะนี้ AP Mesh แต่ละตัวสามารถทำหน้าที่รับส่งข้อมูลย้อนกลับและส่งต่อข้อมูลได้ในขณะที่ให้บริการผู้ใช้ในพื้นที่ เมื่อเทียบกับเครือข่ายความถี่เดียว เครือข่ายความถี่คู่ช่วยแก้ปัญหาการรบกวนของช่องสัญญาณในการรับส่งข้อมูลย้อนกลับและการเข้าถึง และปรับปรุงประสิทธิภาพของเครือข่ายได้อย่างมาก อย่างไรก็ตาม ในสภาพแวดล้อมจริงและการเชื่อมต่อเครือข่ายขนาดใหญ่ เนื่องจากมีการใช้แถบความถี่เดียวกันระหว่างลิงก์แบ็กฮอล จึงยังไม่มีการรับประกันว่าจะไม่มีการรบกวนระหว่างช่องสัญญาณ ดังนั้น เมื่อจำนวนฮอปเพิ่มขึ้น แบนด์วิดท์ที่จัดสรรให้กับ AP Mesh แต่ละตัวก็มีแนวโน้มที่จะลดลง และ AP Mesh ที่อยู่ไกลจาก Root AP จะเสียเปรียบในการเข้าถึงช่องสัญญาณ ดังนั้น ควรตั้งค่าจำนวนฮอปของเครือข่ายแบบดูอัลแบนด์ด้วยความระมัดระวัง