Con la maturazione della tecnologia 5G, la diffusione dei router wifi cellulari 5G, con la crescente domanda di router wifi cellulari 5G, la necessità di router wifi cellulari 5G supportando la rete MESH sta crescendo. Ma cos'è la rete mesh e i suoi vantaggi?

La rete wireless Mesh, nota anche come rete "multi-hop", è una nuova tecnologia di rete wireless completamente diversa dalle tradizionali reti wireless. È composto da router mesh e client mesh, tra cui i router mesh costituiscono la rete dorsale e sono collegati a cavi Internet cablati, responsabili di fornire connessioni Internet wireless multi-hop per i client mesh.

Nella tradizionale rete wireless locale (WLAN), ogni client accede alla rete tramite un collegamento wireless collegato a un Access Point (AP), formando un Basic Service Set (BSS) locale. Se gli utenti vogliono comunicare tra loro, devono prima accedere a un AP fisso; questa struttura di rete è chiamata rete single-hop. In una rete mesh wireless, qualsiasi nodo dispositivo wireless può fungere contemporaneamente da AP e router, ogni nodo della rete può inviare e ricevere segnali, e ogni nodo può comunicare direttamente con uno o più nodi peer.

Il vantaggio più grande di questa struttura è che, se l'AP più vicino è congestionato a causa di traffico eccessivo, i dati possono essere automaticamente reindirizzati a un nodo vicino con traffico di comunicazione minore per la trasmissione. Per analogia, il pacchetto dati può anche continuare a essere instradato al nodo più vicino per la trasmissione in base alle condizioni di rete fino a raggiungere la destinazione finale; questo metodo di accesso è l'accesso multi-hop.

In effetti, Internet è un esempio tipico di rete Mesh: ad esempio, quando inviamo un'e-mail, l'email non arriva direttamente nella casella del destinatario, ma viene inoltrata da un server all'altro tramite un router, e infine arriva alla cassetta della posta dell'utente dopo molteplici instradamenti e inoltro. Durante il processo di inoltro, i router generalmente scelgono il percorso di trasmissione più efficiente affinché l'email possa raggiungere la casella della posta dell'utente il più rapidamente possibile.

Rispetto alle tradizionali reti commutate, le reti wireless Mesh eliminano la necessità di cablaggio tra i nodi, ma mantengono il meccanismo di ridondanza e le funzioni di rerouting fornite dalle reti distribuite. In una rete mesh wireless, se vuoi aggiungere un nuovo dispositivo, basta collegare l'alimentatore. Può configurarsi automaticamente e determinare il miglior percorso di trasmissione multi-hop. Quando i dispositivi vengono aggiunti o spostati, la rete può rilevare automaticamente i cambiamenti di topologia e modificare automaticamente l'instradamento delle comunicazioni per ottenere il percorso di trasmissione più efficace.

Rispetto alla WLAN tradizionale, la rete mesh wireless presenta diversi vantaggi senza pari:

1. Facile da distribuire e installare: Installare un nodo Mesh è molto semplice, basta togliere il dispositivo dalla scatola e collegarlo all'alimentatore va bene. Grazie a un'installazione molto semplificata, gli utenti possono facilmente aggiungere nuovi nodi per espandere la copertura e la capacità di rete della rete wireless. In una rete mesh wireless, non tutti i nodi Mesh richiedono una connessione via cavo cablato, che è la differenza più grande rispetto a un AP cablato. L'obiettivo progettuale di Mesh è minimizzare il numero di dispositivi cablati e AP cablati, riducendo così notevolmente il costo totale di proprietà e i tempi di installazione; i risparmi di costo che ne derivano sono molto considerevoli. La configurazione e le altre funzioni di gestione della rete delle reti wireless Mesh sono le stesse delle WLAN tradizionali; l'esperienza degli utenti nell'uso delle WLAN può essere facilmente applicata alle reti Mesh.

2. La configurazione NLOS:NLOS può essere facilmente realizzata con la tecnologia wireless Mesh, quindi offre ampie prospettive di applicazione sia in spazi esterni che pubblici. Gli utenti con diretta linea di vista al trasmettitore ricevono prima i segnali wireless, poi inoltrono i segnali ricevuti a chi non è in linea diretta di vista. In questo modo, il segnale può scegliere automaticamente il percorso migliore per saltare continuamente da un utente all'altro e infine raggiungere l'utente bersaglio senza linea di vista diretta. In questo modo, gli utenti con linea di vista diretta forniscono efficacemente accesso wireless a banda larga agli utenti vicini senza linea di vista. La funzione di trasmissione non in linea di vista della rete wireless Mesh amplia notevolmente i campi applicativi e la copertura della banda larga wireless.

3. Stabilità: Il modo usuale per ottenere stabilità di rete è utilizzare più router per trasmettere i dati; le informazioni verranno inviate su percorsi alternativi da un altro router se uno dei router fallisce. L'e-mail è un esempio di questo. Le informazioni email vengono suddivise in diversi pacchetti dati, poi inviate attraverso più router tramite Internet e infine assemblate in informazioni che arrivano nella casella di posta dell'utente. Le reti mesh sono più robuste delle reti a singolo salto perché non dipendono dalle prestazioni di un singolo nodo. In una rete a singolo hop, l'intera rete sarà paralizzata se un nodo fallisce. Ma nella struttura di rete Mesh, ogni nodo ha uno o più percorsi per trasmettere i dati; se il nodo più vicino fallisce o viene interferito, i pacchetti dati vengono automaticamente instradati su un percorso alternativo per la trasmissione e il funzionamento dell'intera rete non ne sarà compromesso.

4. Struttura flessibile: In una rete a singolo hop, i dispositivi devono condividere AP. Se più dispositivi vogliono accedere alla rete contemporaneamente, si verificherà una congestione nelle comunicazioni e il sistema rallentera. Ma in una rete multi-hop, i dispositivi possono essere collegati alla rete attraverso nodi diversi contemporaneamente, quindi non ci sarà alcuna riduzione delle prestazioni del sistema. Le reti mesh offrono anche meccanismi di ridondanza maggiori e capacità di bilanciamento del carico nelle comunicazioni. In una rete mesh wireless, ogni dispositivo ha più percorsi di trasmissione disponibili, la rete può allocare dinamicamente le rotte di comunicazione in base al carico di comunicazione di ciascun nodo, evitando così efficacemente la congestione delle comunicazioni tra i nodi. Le reti a singolo salto non possono gestire dinamicamente interferenze di comunicazione e sovraccarico dei punti di accesso.

5. Alta larghezza di banda: Le caratteristiche fisiche della comunicazione wireless determinano che più corta è la distanza di trasmissione della comunicazione, più facile è ottenere un'alta larghezza di banda, perché una volta aumentata la distanza di trasmissione wireless, varie interferenze e altri fattori causano una maggiore perdita di dati. Pertanto, scegliere di trasmettere dati su più short hop sarà un modo efficace per ottenere una maggiore larghezza di banda di rete, ed è questo il vantaggio delle reti Mesh. In una rete Mesh, un nodo non solo può trasmettere e ricevere informazioni, ma anche agire come un router per inoltrare le informazioni ai nodi vicini; man mano che più nodi vengono collegati tra loro e il numero di percorsi possibili aumenta, la larghezza di banda totale aumenterà notevolmente. Inoltre, poiché la distanza di trasmissione di ogni breve salto è breve, anche la potenza necessaria per trasmettere i dati è minore. Poiché le reti multi-hop solitamente utilizzano una potenza inferiore per trasmettere i dati ai nodi vicini, e l'interferenza del segnale wireless tra i nodi è anch'essa minore, la qualità del canale della rete e l'efficienza di utilizzo del canale sono notevolmente migliorate, consentendo così una maggiore capacità di rete. Ad esempio, in ambienti di rete urbana ad alta densità, le reti mesh possono ridurre le interferenze reciproche tra utenti adiacenti che utilizzano reti wireless e migliorare notevolmente l'efficienza dell'utilizzo dei canali.

6. Può essere usata all'aperto: La rete wireless mesh è un'arma a doppio taglio, può estendere l'infrastruttura LAN wireless in luoghi dove è impossibile cablare un access point, ma questo ridurrà la velocità di collegamento backhaul per i clienti collegati a punti di accesso alla rete wireless mesh nel frattempo, e lo stesso vale per la fine. Inoltre, il supporto alimentare è ancora necessario nella parte remota. Ad esempio, le stazioni degli autobus hanno già supporto elettrico e la gestione dei pannelli di controllo hotspot richiede quasi nessuna larghezza di banda; i punti di accesso alle fermate non servono i client con Wi-Fi, ma hanno una propria porta RJ-45 che può essere abilitata e configurata per fornire una LAN virtuale richiesta dall'hotspot.