MESH ağı nedir?

Mesh ağ, "kablosuz şebeke ağı"dır, "çoklu atlama" özelliğine sahip bir ağdır, geçici ağlardan geliştirilmiştir ve "son mil" sorununu çözmek için kullanılan temel teknolojilerden biridir. Yeni nesil ağlara evrim sürecinde kablosuz, vazgeçilmez bir teknolojidir. Kablosuz mesh, diğer ağlarla işbirliği içinde iletişim kurabilir ve sürekli olarak genişletilebilen dinamik bir ağ mimarisidir; herhangi iki cihaz kablosuz bağlantıyı sürdürebilir.

Genel durum

Çoklu atlama bağlantısı ve Mesh topolojisi özellikleriyle kablosuz mesh ağları, geniş bant ev ağları, topluluk ağları, kurumsal ağlar ve metropol alan ağları gibi çeşitli kablosuz erişim ağları için etkili bir çözüm haline gelmiştir. Kablosuz mesh yönlendiriciler, çoklu atlama bağlantısı yoluyla AD hoc ağlar oluşturarak WMN ağları için daha yüksek güvenilirlik, daha geniş hizmet kapsamı ve daha düşük başlangıç ​​maliyeti sağlar. WMN, kablosuz AD hoc ağlarının özelliklerinin çoğunu miras alır, ancak bazı farklılıklar da vardır. Bir yandan, kablosuz AD hoc ağ düğümlerinin hareketliliğinin aksine, kablosuz mesh yönlendiricilerinin konumu genellikle sabittir. Öte yandan, enerji kısıtlamalı kablosuz AD hoc ağlarına kıyasla, kablosuz mesh yönlendiricilerinin genellikle sabit bir güç kaynağı vardır. Ayrıca, WMN kablosuz sensör ağlarından da farklıdır ve genellikle kablosuz mesh yönlendiricileri arasındaki iş modelinin nispeten istikrarlı, tipik bir erişim ağına veya kampüs ağına daha benzer olduğu varsayılır. Bu nedenle, WMN, geleneksel bir altyapı ağı gibi nispeten istikrarlı hizmetlere sahip bir yönlendirme ağı olarak işlev görebilir. Kısa süreli görevler için geçici olarak konuşlandırıldığında, WMNS genellikle geleneksel mobil AD hoc ağlar gibi davranabilir.

Kablosuz ağların (WMN) genel mimarisi üç farklı kablosuz ağ elemanından oluşur: ağ geçidi yönlendiricileri (ağ geçidi/köprü özelliklerine sahip yönlendiriciler), Mesh yönlendiricileri (erişim noktaları) ve Mesh istemcileri (mobil veya diğer). Mesh istemcisi, kablosuz bir bağlantı aracılığıyla kablosuz Mesh yönlendiricisine bağlanır ve kablosuz Mesh yönlendiricisi, çoklu atlamalı ara bağlantı şeklinde nispeten istikrarlı bir iletim ağı oluşturur. WMN'nin genel ağ mimarisinde, herhangi bir Mesh yönlendiricisi diğer Mesh yönlendiricileri için veri iletim rölesi olarak kullanılabilir ve bazı Mesh yönlendiricileri ayrıca İnternet ağ geçidi özelliğine de sahiptir. Ağ geçidi Mesh yönlendiricisi, WMN ile İnternet arasında trafiği yüksek hızlı kablolu bağlantı üzerinden iletir. WMN'nin genel ağ mimarisi, erişim düzleminin Mesh istemcileri için ağ bağlantıları sağladığı ve iletim düzleminin Mesh yönlendiricileri arasında iletim röle hizmetleri sağladığı iki düzlemden oluştuğu düşünülebilir. WMN'de sanal kablosuz arayüz teknolojisinin artan kullanımıyla birlikte, WMN tarafından tasarlanan ağ mimarisi giderek daha popüler hale gelmiştir.

HUANET, Huawei çift bantlı EG8146X5 WIFI6 Mesh ONU'yu sağlayabilir.

MESH ağ şeması

Mesh ağlarında, kanal girişimi, atlama sayısı seçimi ve frekans seçimi gibi faktörler kapsamlı bir şekilde ele alınmalıdır. Bu bölümde, çeşitli olası ağ şemalarını analiz etmek için 802.11s tabanlı WLANMESH örnek olarak alınmıştır. Aşağıda tek frekanslı ağ ve çift frekanslı ağ şemaları ve performansları açıklanmaktadır.

Tek frekanslı MESH ağ iletişimi

Tek frekanslı ağ yapısı, esas olarak cihazların ve frekans kaynaklarının sınırlı olduğu alanlarda kullanılır. Tek frekanslı tek atlamalı ve tek frekanslı çok atlamalı olmak üzere ikiye ayrılır. Tek frekanslı ağ yapısında, tüm kablosuz erişim noktaları (Mesh AP) ve kablolu erişim noktaları (Root AP) aynı frekans bandında çalışır. Şekil 1'de gösterildiği gibi, 2.4GHz'deki 802.11b/g kanalı erişim ve geri dönüş iletimi için kullanılabilir. Ürün ve ağın uygulanması sırasında farklı kanal girişim ortamlarına bağlı olarak, atlamalar arasında kullanılan kanal tamamen bağımsız, girişim yapmayan bir kanal olabilir veya belirli bir girişim kanalı olabilir (gerçek ortamda çoğunlukla ikincisi geçerlidir). Bu durumda, komşu düğümler arasındaki girişim nedeniyle, tüm düğümler aynı anda alım veya gönderim yapamaz ve çok atlamalı aralıkta CSMA/CA MAC mekanizması kullanılarak anlaşma sağlanmalıdır. Atlama sayısı arttıkça, her Mesh AP'ye tahsis edilen bant genişliği keskin bir şekilde azalacak ve gerçek tek frekanslı ağ performansı büyük ölçüde sınırlı olacaktır.

Çift frekanslı MESH ağ iletişimi

Çift bantlı ağlarda, her düğüm geri iletim ve erişim için iki farklı frekans bandı kullanır. Örneğin, yerel erişim hizmeti 2,4 GHz 802.1lb/g kanalını kullanırken, omurga Mesh geri iletim ağı, girişim olmadan 5,8 GHz 802.11a kanalını kullanır. Bu şekilde, her Mesh AP, yerel erişim kullanıcılarına hizmet verirken geri iletim ve ileri iletim işlevini yerine getirebilir. Tek frekanslı ağ ile karşılaştırıldığında, çift frekanslı ağ, geri iletim ve erişimdeki kanal girişim sorununu çözer ve ağ performansını büyük ölçüde iyileştirir. Bununla birlikte, gerçek ortamda ve büyük ölçekli ağlarda, geri bağlantı hatları arasında aynı frekans bandı kullanıldığı için, kanallar arasında girişim olmaması hala garanti edilemez. Bu nedenle, atlama sayısı arttıkça, her Mesh AP'ye tahsis edilen bant genişliği azalma eğilimindedir ve Kök AP'den uzakta bulunan Mesh AP, kanal erişiminde dezavantajlı durumda olacaktır. Bu nedenle, çift bantlı ağların atlama sayısı dikkatli bir şekilde ayarlanmalıdır.