Úvod
Každý uzel v síti musí vysílat a přijímat signály, takže v minulosti existovaly běžné bezdrátové technologie. A problém spolehlivosti přenosu je vyřešen. Velké množství koncových zařízení v síti se může automaticky připojit prostřednictvím bezdrátového připojení, každý uzel v síti má funkce automatického směrování a každý uzel komunikuje se sousedním uzlem, což je samoorganizovaná, samospravovaná chytrá síť, Needless vybudovat flexibilní síť bez potřeby páteře. Tradiční bezdrátové komunikační sítě musí být předem navrženy a uspořádány a jejich přenosová cesta je pevná a přenosová cesta sítě Mesh je dynamická.
Mesh síť je také známá jako "multi-hop network", což je dynamicky rozšiřitelná síťová architektura a dokáže efektivně přenášet mezi bezdrátovými zařízeními. V tradiční bezdrátové síti LAN uživatel nejprve přistoupí k pevnému přístupovému bodu (AP), chcete-li spolu komunikovat, a způsob tohoto přístupu se nazývá síť s jedním skokem. V multi-hop sítích může jakýkoli uzel bezdrátového zařízení současně fungovat jako AP a router. Výhodou je, že pokud je nedávný uzel přetížen kvůli velkému provozu, pak data mohou znovu vybrat malou tokovou cestu pro přenos. Paket je přenášen z jednoho uzlu do více uzlů z uzlu podle sítě a nakonec dosáhne cíle. Takovou přístupovou metodou je víceskokový přístup.
Ve skutečnosti je internet, který známe, typickým příkladem „drátové multi-hop“ sítě. Například musíme odeslat e-mail a e-mail se nedostane přímo do poštovní schránky příjemce, ale přeposílá router z jednoho serveru na jiný server a nakonec se dostane do poštovní schránky uživatele. Při přeposílání router obecně zvolí lepší cestu, aby mohl být e-mail doručen do uživatelské schránky co nejdříve. Síť Wireless Mesh lze proto nazvat bezdrátovou verzí internetu. Od tradičního bezdrátového komunikačního systému se nejvíce liší tím, že automaticky najde nejlepší cestu, předá data dílčího balíčku ze směrovacího uzlu do jiného směrovacího uzlu, dokud nedosáhne cíle. Díky těmto vlastnostem je Wireless Mesh síť s tradičními body-to-point a body, jako jsou mobilní komunikace, které mají ve srovnání s vícebodovými komunikačními sítěmi nesrovnatelné výhody.
Bezdrátová síť Mesh Již od programu Senior Research Program Ministerstva obrany USA je prvotní motivací vyhovět potřebám bojiště. Na konci 90. let se s odhalením technologie stala síť Mesh veřejným výzkumným hotspotem v oblasti mobilních komunikací. V současné době bezdrátová síťová technologie Mesh nedosáhla plně praktických fází a většina práce je stále ve fázi simulace a experimentu. Technickým problémem je vytvořit efektivní výpočetní pravidla a síťové protokoly v síťové technologii, která umožňuje efektivní a spolehlivou síť. Práce, bez ohledu na síťovou vrstvu, linkovou vrstvu nebo fyzickou vrstvu, dosud nevytvořila jednotný standard. Technologie Wireless Mesh byla používána v americké armádě a začala se spouštět aplikace v civilní oblasti a ve Spojených státech, Evropě a Japonsku byly úspěšně zavedeny testovací sítě. Domácí výzkum právě začal, publikoval nějaké teoretické články, ale testovací systém nebyl hlášen.
Trend vývoje
Jedna je širokopásmová a vysokorychlostní aplikace, která může přenášet šířku pásma více než 50 MB při vysokorychlostním pohybu 300 km/h a základní technologii lze použít přímo na čtvrté generace. Mobilní komunikační systém (4G);
Jeho dva jsou blízkost, nízká spotřeba, nízká rychlost přenosu dat, nízkonákladová obousměrná bezdrátová komunikace, vhodná především pro automatické ovládání a vzdálené monitorování, lze zabudovat do různých zařízení Uprostřed podporuje geografickou lokalizaci, to aplikace může tvořit další generaci Bluetooth, ZigBee je komerční název této technologie. Síťový standard ZigBee vyvinula pracovní skupina IEEE 802.15, známá jako IEEE 802.15.4 (dokončena v říjnu 2003). Protokol ZigBee je jednodušší a praktičtější než Bluetooth, vysokorychlostní osobní síť (PAN) nebo bezdrátová místní síť 802.11x.
Bezdrátová síť se spoléhá na tuto jedinečnou síťovou architekturu a má vlastnosti samosíť, samospráva, automatická oprava, vlastní vyvážení, její mobilní širokopásmové připojení (maximální šířka pásma až 6 Mbps), podpora více Výhody podnikání jsou také vysoce respektovány, dokonce je považují za budoucnost Wi-Fi.
U tradičních bezdrátových sítí, které používají hvězdičky a další metody, je často snadné vytvořit místní nebo dokonce celou síť. Bezdrátová síť je vícebodový skokový systém, který poskytuje více redundantních komunikačních cest od zdroje k cíli. Pokud cesta přestane fungovat kvůli selhání hardwaru nebo rušení, síťová síť automaticky změní směrování paketů tak, aby mohli využít neovlivněnou alternativní cestu.
, jako systém vícebodových propojek, může bezdrátová síť umožnit víceskokovému síťovému uzlu dosáhnout sousedního uzlu při určitém vysílacím výkonu, takže ve skutečné aplikaci může být efektivní Snižte výkon vysílače pro prodloužení výdrž baterie. Nízkoenergetický uzel může také výrazně zvýšit frekvenční reset, čímž se dosáhne účelu zlepšení kapacity sítě.
Bezdrátová síť typu mesh je komunikační technologie založená na protokolu IP, která podporuje vícebodovou vícebodovou síťovou strukturu, zejména pomocí řídicího centra mobilního propojení, inteligentního přístupového bodu, bezdrátového směrovače, bezdrátového terminálu PCMCIA Síťová karta se skládá ze čtyř částí a celá síť je vytvořena pomocí Mobile Interconnection Control Center.
Řídicí centrum mobilního propojení je přímo připojeno k inteligentnímu přístupovému bodu a kolem příslušné pozice inteligentního přístupového bodu je instalováno několik bezdrátových směrovačů, aby se rozšířil komunikační dosah.
Sítě držící notebook nebo kapesní počítač, jako je bezdrátová síťová karta PCMCIA, pro přístup k síti způsobem plug-and-play, který zajišťuje, že všichni uživatelé mohou rychle přistupovat k bezdrátovému širokopásmovému připojení kdykoli a kdekoli. Internet.
Jádrem bezdrátové sítě typu mesh je technologie směrování mobilních propojek (Mobile Ad hoc), která je kořenem mobilního širokopásmového připojení. V produktech některých výrobců QDMA (Quad Division Multiple Access, je vícenásobný přístup s frekvenčním dělením, vícenásobný přístup s časovým dělením, vícenásobný přístup s kódovým dělením, kombinovaný s kombinací protokolů vícekanálového přístupu naslouchajícího operátora s konfliktem) Patentová technologie Zvyšte svůj spektrální využití a vlastnosti proti rušení.
Normálně má bezdrátový směrovač s plnou anténou v bezdrátové síti 5 km, takže jej lze použít pro širokou škálu bezdrátové komunikace a může tvořit městskou síť. Kromě toho lze bezdrátovou síť připojit k internetu, Wi-Fi LAN, veřejné telefonní síti.
Obecně platí, že maximální rychlost přenosu dat bezdrátové sítě typu mesh je 6 Mbps a rychlost 1-1,5 Mbps může být stále udržována na frekvenci 1-1,5 Mbps, která může být stále schopna vyhovět v reálném čase. video přenos. Vyžadovat.
Bezdrátová síť Mesh se skládá ze směrovačů Mesh (Router) a klientů Mesh, kde směrovače Mesh tvoří páteřní síť a připojují se ke kabelovému internetu, což je zodpovědné za poskytování vícenásobných skoků pro klienty Mesh. Bezdrátové připojení k internetu.
Wireless Mesh Network (bezdrátová síťová síť) je také známá jako „multi-hop“ síť, což je nový typ bezdrátové síťové technologie, která se zcela liší od tradičních bezdrátových sítí.
V konvenční bezdrátové síti LAN (WLAN) každý klient přistupuje k síti prostřednictvím bezdrátového spojení připojeného k přístupovému bodu. Chcete-li spolu komunikovat, musíte nejprve získat pevné připojení. Inscription (AP), tato síťová struktura se nazývá single jump network. V bezdrátové síti Mesh může jakýkoli uzel bezdrátového zařízení fungovat současně jako AP a router. Každý uzel v síti může vysílat a přijímat signály, každý uzel může komunikovat přímo s jedním nebo více peer uzly.
Tato struktura spočívá v tom, že pokud nedávný přístupový bod vede k zahlcení kvůli nadměrnému provozu, data mohou automaticky přesměrovat sousední uzly s menším komunikačním tokem. Podle takového push může datový paket také pokračovat ve směrování dalšího uzlu k nejbližšímu dalšímu uzlu, dokud nebude pokračovat konečný cíl. Tímto způsobem lze přeskočit přístup.
Ve skutečnosti je to, co je dobře známo, typickým příkladem sítě Mesh. Když například odešleme e-mail, e-mail se nedostane přímo do poštovní schránky příjemce, ale přeposílá se z jednoho serveru z jednoho serveru na druhý a nakonec přesměrování dorazí do poštovní schránky uživatele. Během přesměrování router obvykle vybere cestu přenosu s nejvyšší účinností, aby e-maily mohly dorazit do poštovní schránky uživatele co nejdříve.
Ve srovnání s tradičními přepínanými sítěmi odstraňuje bezdrátová síť Mesh kabeláž mezi uzly, ale stále má redundantní mechanismy a funkce přesměrování poskytované distribuovanými sítěmi. V bezdrátové mesh síti, pokud chcete přidat nové zařízení, můžete jednoduše připojit napájecí zdroj, může jej automaticky nakonfigurovat a určit nejlepší víceskokovou přenosovou cestu. Při přidávání nebo přesouvání může síť automaticky zjistit změnu topologie a automaticky upravit komunikační trasu tak, aby byla získána nejefektivnější přenosová cesta.
Pět hlavních výhod
Ve srovnání s tradičními sítěmi WLAN má bezdrátová síť Mesh několik jedinečných výhod:
1. Rychlé nasazení a snadná instalace. Instalace uzlu Mesh je velmi jednoduchá, vyjměte zařízení z krabice a připojte napájení. Díky velkému zjednodušení instalace mohou uživatelé snadno rozšířit nové uzly pro rozšíření pokrytí a síťové kapacity bezdrátové sítě. V bezdrátové síti Mesh se nejedná o kabelové připojení ke každému uzlu Mesh, což je největší rozdíl oproti drátovému AP. Cílem společnosti Mesh je minimalizovat počet kabelových zařízení a kabelových AP, čímž se výrazně snížily celkové náklady a doba instalace, pouze úspora nákladů, kterou to přináší, je velmi značná. Konfigurace a další funkce správy sítě bezdrátové sítě Mesh jsou stejné jako u tradičních sítí WLAN a zkušenosti uživatelů používajících WLAN lze snadno aplikovat na síť Mesh.
2. Přenos bez zobrazení (NLOS). Pomocí bezdrátové technologie MESH lze snadno implementovat konfiguraci NLOS, takže všechny rozsáhlé aplikace vyhlídky ve venkovních a veřejných prostorách. Uživatelé s odpalovacím zařízením mají přímý zaměřovač, nejprve přijímají bezdrátové signály a poté předávají přijatý signál nepřímému lineárnímu uživateli. Tímto způsobem může signál automaticky vybrat nejlepší cestu k převrácení od jednoho uživatele k druhému a nakonec dosáhnout cílového uživatele bez přímé linky. Uživatel s přímou boční vzdáleností tedy ve skutečnosti poskytuje funkci bezdrátového širokopásmového přístupu pro sousední uživatele bez přímého lineárního přístupu. Bezdrátová síť Mesh pravděpodobně nerozšíří vlastnosti bezdrátového širokopásmového připojení a pokrytí bezdrátového širokopásmového připojení.
3. Omezte se. Obvyklým způsobem, jak realizovat robustnost sítě, je použití více směrovačů pro přenos dat. Pokud směrovač selže, informace jsou přenášeny jinými směrovači prostřednictvím alternativní cesty. E-mail je takovým příkladem, informace o e-mailu jsou rozděleny do několika paketů a poté přenášeny přes internet přes internet a nakonec se shromažďují informace do uživatelské schránky. Síť Mesh je robustnější než síť s jedním skokem, protože nezávisí na výkonu jednoho uzlu. V síti s jedním skokem, pokud uzel selže, bude celá síť paralyzována. Ve struktuře sítě Mesh, protože každý uzel má cestu k přenosu dat. Pokud je nejbližší uzel vadný nebo rušený, paket automaticky nasměruje alternativní cestu, aby pokračoval v přenosu, a chod celé sítě nebude ovlivněn.
4. Flexibilní struktura. V síti s jedním skokem musí zařízení sdílet AP. Pokud má k síti přístup několik zařízení současně, může dojít k zahlcení komunikace a snížení rychlosti běhu systému. V multi-hop síti může být zařízení připojeno k síti přes různé uzly, takže nedochází ke snížení výkonu systému. The
Síť Mesh také poskytuje větší mechanismus redundance a vyrovnávání komunikační zátěže. V bezdrátové mesh síti má každé zařízení k dispozici více přenosových cest a síť může dynamicky přidělovat komunikační směrování podle komunikační zátěže každého uzlu, čímž se účinně vyhne komunikačnímu přetížení uzlů. Současná síť s jedním skokem dynamicky nezvládá problémy s přetížením komunikace a přístupových bodů.
5. Velká šířka pásma. Fyzikální vlastnosti bezdrátové komunikace určují, že čím kratší je vzdálenost komunikačního přenosu, tím snazší a snazší je získat velkou šířku pásma, protože faktory, které mají různé rušení a další faktory, které ztratily data, se budou zvyšovat s nárůstem bezdrátového přenosu. vzdálenosti. Proto výběr více krátkých skoků pro přenos dat bude efektivním způsobem, jak získat vyšší šířku pásma sítě, což je výhoda sítě Mesh.
V síti Mesh může jeden uzel nejen vysílat a přijímat informace, ale také fungovat jako směrovač přeposílané informace, s více uzly propojení a možným počtem cest, celkem Šířka pásma se také výrazně zvýšila.
Dále, protože přenosová vzdálenost každého krátkého skoku je krátká, je také malý výkon potřebný k přenosu dat. Vzhledem k tomu, že víceskokové sítě obvykle používají nižší výkon pro přenos dat do sousedních uzlů, rušení bezdrátového signálu mezi uzly je také malé a kvalita kanálu sítě je výrazně zlepšena, a tak lze dosáhnout vyšší kapacity sítě. Například v prostředí městské sítě s vysokou hustotou může síť Mesh snížit rušení sousedních uživatelů bezdrátové sítě, což výrazně zlepšuje efektivitu využití kanálu.