Johdanto
Tarkoituksena on saada verkon jokainen solmu lähettämään ja vastaanottamaan signaaleja niin, että tavallisia langattomia tekniikoita on ollut aiemminkin. Ja lähetyksen luotettavuuden ongelma on ratkaistu. Suuri määrä verkon päätelaitteita voi muodostaa yhteyden automaattisesti langattoman yhteyden kautta, jokaisessa verkon solmussa on automaattiset reititystoiminnot ja jokainen solmu kommunikoi naapurisolmun kanssa, joka on itsejärjestynyt, itsehallittu älyverkko, tarpeeton. rakentaa joustava verkko ilman runkoverkkoa. Perinteiset langattomat tietoliikenneverkot on suunniteltava ja järjestettävä etukäteen ja niiden siirtopolku on kiinteä ja Mesh-verkon siirtotie on dynaaminen.
Mesh-verkko tunnetaan myös nimellä "multi-hop verkko", joka on dynaamisesti laajennettava verkkoarkkitehtuuri ja voi tehokkaasti siirtää langattomien laitteiden välillä. Perinteisessä langattomassa lähiverkossa käyttäjä käyttää ensin kiinteää tukiasemaa (AP), jos haluat kommunikoida toistensa kanssa, ja tapaa, jolla tätä yhteyttä kutsutaan yhden hypyn verkkoksi. Multi-hop-verkoissa mikä tahansa langaton laitesolmu voi toimia samanaikaisesti tukipisteinä ja reitittiminä. Etuna on, että jos viimeisin solmu on ruuhkautunut suuren liikenteen vuoksi, data voi valita uudelleen pienen virtauspolun lähetystä varten. Paketti välitetään yhdestä solmusta useisiin solmuihin solmusta verkon mukaan, ja lopulta se saavuttaa määränpään. Tällainen pääsytapa on monihyppykäyttö.
Itse asiassa meille tuttu Internet on tyypillinen esimerkki "langallisesta multi-hop"-verkosta. Meidän on esimerkiksi lähetettävä sähköposti, eikä sähköposti pääse suoraan vastaanottajan postilaatikkoon, vaan välittää reitittimen palvelimelta toiselle ja lopulta saavuttaa käyttäjän postilaatikon. Edelleenlähetyksen aikana reititin valitsee yleensä paremman polun, jotta sähköposti voidaan toimittaa käyttäjän postilaatikkoon mahdollisimman pian. Siksi Wireless Mesh -verkkoa voidaan kutsua Internetin langattomaksi versioksi. Se eroaa eniten perinteisestä langattomasta viestintäjärjestelmästä löytää automaattisesti parhaan polun, siirtää alipakettitiedot reitityssolmusta toiseen reitityssolmuun, kunnes se saavuttaa määränpään. Nämä ominaisuudet tekevät Wireless Mesh -verkosta perinteisen pisteestä pisteeseen ja pisteisiin, kuten matkapuhelinviestintään, joilla on vertaansa vailla olevia etuja verrattuna monipisteisiin tietoliikenneverkkoihin.
Langaton mesh-verkko Yhdysvaltain puolustusministeriön vanhemman tutkimusohjelman jälkeen ensimmäinen motivaatio on vastata taistelukentän tarpeisiin. 1990-luvun lopulla teknologian julkistamisen myötä Mesh-verkosta tuli julkinen tutkimuskeskus matkaviestinnän alalla. Tällä hetkellä langaton Mesh-verkkoteknologia ei ole vielä täysin edennyt käytännön vaiheisiin, ja suurin osa työstä on vielä simulaatio- ja kokeiluvaiheessa. Tekninen vaikeus on luoda verkkoteknologiaan tehokkaat laskentasäännöt ja verkkoprotokollat, jotka mahdollistavat verkon tehokkaan ja luotettavan. Työ, verkkotasosta, linkkikerroksesta tai fyysisesta kerroksesta riippumatta, ei ole vielä muodostanut yhtenäistä standardia. Wireless Mesh -tekniikkaa on käytetty Yhdysvaltain armeijassa ja siviilidomainin soveltaminen on alkanut käynnistyä, ja testiverkkoja on onnistuneesti perustettu Yhdysvaltoihin, Eurooppaan ja Japaniin. Kotimainen tutkimus on juuri alkanut, teoreettisia artikkeleita on julkaistu, mutta testijärjestelmää ei ole raportoitu.
Kehitystrendi
Yksi on laajakaistainen ja nopea sovellus, joka voi siirtää yli 50 megatavua kaistanleveyttä 300 km/h nopeudella, ja ydintekniikkaa voidaan soveltaa suoraan neljäs sukupolvi. Matkaviestinjärjestelmä (4G);
Sen kaksi on lähietäisyyden, pieni teho, alhainen tiedonsiirtonopeus, edullinen kaksisuuntainen langaton viestintä, sopii pääasiassa automaattiseen ohjaukseen ja kaukovalvontaan, voidaan upottaa erilaisiin laitteisiin. Keskellä se tukee maantieteellistä lokalisointia, tämä sovellus voi muodostaa seuraavan sukupolven Bluetoothin, ZigBee on tämän tekniikan kaupallinen nimi. ZigBeen verkkostandardin on kehittänyt IEEE 802.15 Working Group, joka tunnetaan nimellä IEEE 802.15.4 (valmistui lokakuussa 2003). ZigBee-protokolla on yksinkertaisempi ja käytännöllisempi kuin Bluetooth, nopea henkilökohtainen verkko (PAN) tai 802.11x langaton lähiverkko.
Tähän ainutlaatuiseen verkkoarkkitehtuuriin luottaen langattomalla meshillä on itseverkko, itsehallinta, automaattinen korjaus, itsetasapainotus, mobiililaajakaista (maksimikaistanleveys jopa 6 Mbps) tukee enemmän Liiketoiminnan edut ovat myös erittäin arvostettuja, jopa pitävät sitä Wi-Fin tulevaisuutena.
Perinteisissä langattomissa verkoissa, joissa käytetään tähtiä ja muita menetelmiä, on usein helppo tehdä paikallinen tai jopa koko verkko. Langaton verkko on monipisteinen hyppyjärjestelmä, joka tarjoaa useita redundantteja viestintäpolkuja lähteestä määränpäähän. Jos polku lakkaa toimimasta laitteistovian tai häiriön vuoksi, mesh-verkko muuttaa automaattisesti paketin reittiä, jotta ne voivat hyödyntää muuttumatonta vaihtoehtoista polkua.
usean pisteen hyppyjärjestelmänä langaton verkko voi mahdollistaa sen, että monihyppyinen verkkosolmu saavuttaa naapurisolmun tietyllä lähetysteholla, joten varsinaisessa sovelluksessa se voi olla tehokas. Pienennä lähettimen tehoa laajentaaksesi akun kesto. Pienitehoinen solmu voi myös suuresti lisätä taajuuden nollausta, mikä saavuttaa verkon kapasiteetin parantamisen tarkoituksen.
Langaton mesh-verkko on IP-protokollaan perustuva viestintätekniikka, joka tukee monipisteistä monipisteverkkorakennetta, pääasiassa mobiiliyhteyttämisen ohjauskeskuksen, älykkään tukiaseman, langattoman reitittimen, langattoman PCMCIA-päätelaitteen avulla Verkkokortti koostuu neljästä osasta , ja koko verkon muodostaa Mobile Interconnection Control Center.
Mobiiliyhteyden ohjauskeskus on yhdistetty suoraan älykkääseen tukiasemaan, ja älykkään tukiaseman vastaavan paikan ympärille on asennettu useita langattomia reitittimiä viestintäalueen laajentamiseksi.
Verkot, joissa on kannettava tietokone tai kämmentietokone, kuten PCMCIA:n langaton verkkokortti, jotta verkkoyhteys voidaan käyttää plug-and-play-periaatteella, mikä varmistaa, että kaikki käyttäjät voivat nopeasti käyttää langatonta laajakaistaa milloin ja missä tahansa. Internet.
Langattoman mesh-verkon ydin on mobile jumper -reititystekniikka (Mobile Ad hoc), joka on mobiililaajakaistan perusta. Joidenkin valmistajien tuotteissa QDMA (Quad Division Multiple Access, on taajuusjakoinen monipääsy, aikajakoinen monipääsy, koodijakoinen monipääsy yhdistettynä operaattorin kuuntelun monikanavaisten pääsyprotokollien yhdistelmään, jossa on ristiriita). Patenttitekniikka spektrin käyttö ja häiriöntorjuntaominaisuudet.
Normaalisti langaton reititin täydellä antennilla langattomassa verkossa on 5 km, joten sitä voidaan käyttää monenlaiseen langattomaan viestintään ja se voi muodostaa kaupunkiverkon. Lisäksi langaton mesh voidaan kytkeä Internetiin, Wi-Fi LANiin, yleiseen puhelinverkkoon.
Yleisesti ottaen langattoman mesh-verkon suurin tiedonsiirtonopeus on 6 Mbps, ja 1-1,5 Mbps:n nopeus voidaan edelleen ylläpitää 1-1,5 Mbps:n taajuudella, joka voi silti vastata reaaliaikaisesti. videon siirto. Vaatia.
Langaton Mesh-verkko koostuu Mesh-reitittimistä (reitittimestä) ja Mesh-asiakaspalveluista, joissa Mesh-reitittimet muodostavat runkoverkon ja muodostavat yhteyden langalliseen Internetiin, joka vastaa Mesh-asiakkaiden monihypyn tarjoamisesta. Langaton Internet-yhteys.
Wireless Mesh Network (langaton verkkoverkko) tunnetaan myös nimellä "multi-hop" verkko, joka on uudenlainen langaton verkkotekniikka, joka eroaa täysin perinteisistä langattomista verkoista.
Perinteisessä langattomassa lähiverkossa (WLAN) jokainen asiakas käyttää verkkoa tukiasemaan yhdistetyn langattoman linkin kautta. Jos haluat kommunikoida keskenään, sinun on ensin käytettävä kiinteää yhteyttä. Inscription (AP), tätä verkkorakennetta kutsutaan yhden hypyn verkkoksi. Langattomassa Mesh-verkossa mikä tahansa langaton laitesolmu voi toimia tukiasemana ja reitittimenä samanaikaisesti. Jokainen verkon solmu voi lähettää ja vastaanottaa signaaleja, jokainen solmu voi kommunikoida suoraan yhden tai useamman vertaissolmun kanssa.
Tämä rakenne on sellainen, että jos äskettäinen tukiasema johtaa ruuhkautumiseen liiallisesta liikenteestä johtuen, data voi automaattisesti reitittää viereiset solmut uudelleen pienemmällä tietoliikennevirralla. Tämän työntämisen mukaan datapaketti voi myös jatkaa seuraavan solmun reitittämistä lähimpään seuraavaan solmuun, kunnes lopullista määränpäätä jatketaan. Näin pääset hyppäämään.
Itse asiassa hyvin tunnettu on tyypillinen esimerkki Mesh-verkosta. Esimerkiksi kun lähetämme sähköpostia, sähköpostia ei tavoiteta suoraan vastaanottajan postilaatikossa, vaan se välittää palvelimelta palvelimelta toiselle, ja lopuksi edelleenlähetykset saapuvat käyttäjän postilaatikkoon. Edelleenlähetyksen aikana reititin valitsee yleensä tehokkaimman siirtopolun, jotta sähköpostit pääsevät käyttäjän postilaatikkoon mahdollisimman pian.
Perinteisiin kytkentäisiin verkkoihin verrattuna langaton Mesh-verkko poistaa johdotustarpeet solmujen välillä, mutta siinä on silti hajautettujen verkkojen tarjoamia redundantteja mekanismeja ja uudelleenreititysominaisuuksia. Langattomassa mesh-verkossa, jos haluat lisätä uuden laitteen, voit yksinkertaisesti kytkeä virtalähteen, se voi määrittää sen automaattisesti ja määrittää parhaan multi-hop-siirtotien. Lisättäessä tai siirrettäessä verkko voi automaattisesti havaita topologian muutoksen ja säätää automaattisesti viestintäreittiä saadakseen tehokkaimman siirtotien.
Viisi suurta etua
Perinteisiin WLAN-verkkoihin verrattuna langattomalla Mesh-verkolla on useita vertaansa vailla olevia etuja:
1. Nopea käyttöönotto ja helppo asennus. Mesh-solmun asentaminen on hyvin yksinkertaista, ota laite laatikosta ja kytke virta. Asennuksen suuren yksinkertaistamisen ansiosta käyttäjät voivat helposti lisätä uusia solmuja laajentaakseen langattoman verkon peittoa ja verkkokapasiteettia. Langattomassa Mesh-verkossa se ei ole kaapelikaapeliyhteys jokaiseen Mesh-solmuun, mikä on suurin ero langalliseen tukiasemaan. Meshin suunnittelun tavoitteena on minimoida kaapelilaitteiden ja kaapeli-AP:iden määrä, mikä vähentää huomattavasti kokonaiskustannuksia ja asennusaikaa, vain tästä aiheutuvat kustannussäästöt ovat huomattavat. Langattoman Mesh-verkon konfigurointi ja muut verkonhallintatoiminnot ovat samat kuin perinteisissä WLAN-verkoissa, ja WLAN-käyttäjien kokemusta voidaan helposti soveltaa Mesh-verkkoon.
2. Lähetys ilman katselua (NLOS). Langattoman MESH-tekniikan avulla voidaan helposti toteuttaa NLOS-kokoonpano, joten kaikki laajat sovellusmahdollisuudet ulkona ja julkisilla alueilla. Kantoraketin käyttäjillä on suorat tähtäimet, he vastaanottavat ensin langattomat signaalit ja välittävät sitten vastaanotetun signaalin ei-suoralle lineaariselle käyttäjälle. Tällä tavalla signaali voi automaattisesti valita parhaan reitin käyttäjältä toiselle ja lopulta saavuttaa kohdekäyttäjän ilman suoraa linjaa. Siten käyttäjä, jolla on suora sivuttainen etäisyys, tarjoaa itse asiassa langattoman laajakaistayhteystoiminnon viereisille käyttäjille ilman suoraa lineaarista. Langaton Mesh-verkko tuskin laajentaa langattoman laajakaistan ominaisuuksia ja kattavuutta.
3. Pidä kiinni. Tavallinen tapa toteuttaa verkon kestävyys on käyttää useita reitittimiä tiedon lähettämiseen. Jos reititin epäonnistuu, muut reitittimet lähettävät tiedot vaihtoehtoisen polun kautta. Sähköposti on tällainen esimerkki, sähköpostin tiedot on jaettu useisiin paketteihin, ja sitten lähetetään Internetin kautta Internetin kautta, ja lopuksi koota tiedot käyttäjän postilaatikkoon. Mesh-verkko on kestävämpi kuin yksittäinen verkko, koska se ei riipu yhden solmun suorituskyvystä. Jos solmu epäonnistuu yhdessä hyppyverkossa, koko verkko halvaantuu. Mesh-verkkorakenteessa, koska jokaisella solmulla on polku tiedonsiirtoon. Jos lähin solmu on viallinen tai häiriintynyt, paketti reitittää automaattisesti vaihtoehtoisen polun jatkaakseen lähetystä, eikä se vaikuta koko verkon toimintaan.
4. Joustava rakenne. Yhden hypyn verkossa laitteen on jaettava tukiasema. Jos useat laitteet pääsevät verkkoon samanaikaisesti, voi syntyä tiedonsiirtoruuhkaa ja järjestelmän käyntinopeus laskee. Multi-hop-verkossa laite voidaan liittää verkkoon eri solmujen kautta, joten järjestelmän suorituskyky ei heikkene. The
Mesh-verkko tarjoaa myös suuremman redundanssimekanismin ja tiedonsiirtokuormituksen tasapainotuksen. Langattomassa mesh-verkossa jokaisella laitteella on käytettävissä useita siirtopolkuja, ja verkko voi dynaamisesti allokoida viestintäreitityksen kunkin solmun tietoliikennekuormituksen mukaan, jolloin vältetään tehokkaasti solmujen tietoliikenteen ruuhkautuminen. Nykyinen yksihyppyinen verkko ei käsittele dynaamisesti ylikuormitusongelmia, jotka liittyvät kommunikaatiohäiriöihin ja liityntäpisteisiin.
5. Suuri kaistanleveys. Langattoman viestinnän fyysiset ominaisuudet määräävät, että mitä lyhyempi tiedonsiirron etäisyys on, sitä helpompaa, sitä helpompi on saada suuri kaistanleveys, koska erilaiset häiriötekijät ja muut dataa menettäneet tekijät lisääntyvät langattoman tiedonsiirron lisääntyessä. etäisyydet. Siksi useiden lyhyiden hyppyjen valitseminen tiedon lähettämiseen on tehokas tapa saada suurempi verkon kaistanleveys, mikä on Mesh-verkon etu.
Mesh-verkossa yksi solmu ei voi vain lähettää ja vastaanottaa tietoa, vaan myös toimia reitittimen välittämänä tiedon, enemmän yhteenliittämissolmuja ja mahdollista polkumäärää yhteensä Kaistanleveys myös kasvaa huomattavasti.
Lisäksi, koska jokaisen lyhyen hypyn lähetysetäisyys on lyhyt, tiedon lähettämiseen tarvittava teho on myös pieni. Koska monihyppyverkot käyttävät tyypillisesti pienempää tehoa tiedon siirtämiseen vierekkäisiin solmuihin, myös langattoman signaalin häiriö solmujen välillä on vähäistä ja verkon kanavan laatu paranee huomattavasti, jolloin voidaan saavuttaa suurempi verkon kapasiteetti. Esimerkiksi tiheässä kaupunkiverkkoympäristössä Mesh-verkko voi vähentää langattoman verkon vierekkäisten käyttäjien häiriöitä, mikä parantaa huomattavasti kanavan käyttötehokkuutta.