À medida que a tecnologia 5G se consolida, os roteadores Wi-Fi celulares 5G tornam-se mais difundidos, com a crescente demanda porroteador wifi cellular 5g, a necessidade de roteadores Wi-Fi celulares 5G com suporte a rede MESH também está crescendo. Mas o que é uma rede mesh e quais são suas vantagens?

A Rede Mesh Sem Fio, também conhecida como rede “multi-salto”, é uma nova tecnologia de rede sem fio completamente diferente das redes sem fio tradicionais. Ela consiste em roteadores mesh e clientes mesh, onde os roteadores mesh formam a rede de backbone e são conectados a cabos de internet com fio, sendo responsáveis por fornecer conexões de internet sem fio multi-salto para os clientes mesh.

Em uma rede local sem fio (WLAN) tradicional, cada cliente acessa a rede através de um link sem fio conectado a um Ponto de Acesso (AP), formando um Conjunto de Serviço Básico (BSS) local. Se os usuários desejam se comunicar entre si, eles devem primeiro acessar um AP fixo; essa estrutura de rede é chamada de rede de salto único. Em uma rede Mesh sem fio, qualquer nó de dispositivo sem fio pode servir como AP e roteador ao mesmo tempo; cada nó na rede pode enviar e receber sinais, e cada nó pode se comunicar diretamente com um ou mais nós pares.

O maior benefício dessa estrutura é que, se o AP mais próximo estiver congestionado devido ao tráfego excessivo, os dados podem ser automaticamente redirecionados para um nó vizinho com menor tráfego de comunicação para transmissão. Por analogia, o pacote de dados também pode continuar sendo roteado para o próximo nó mais próximo para transmissão, de acordo com as condições da rede, até que atinja o destino final; esse método de acesso é o acesso multi-salto.

Na verdade, a Internet é um exemplo típico de rede Mesh; por exemplo, quando enviamos um e-mail, ele não chega diretamente na caixa de entrada do destinatário, mas é encaminhado de um servidor para outro através de um roteador, e finalmente chega à caixa de entrada do usuário após múltiplas rotas e encaminhamentos. Durante o processo de encaminhamento, os roteadores geralmente escolhem o caminho de transmissão mais eficiente para que o e-mail possa chegar à caixa de entrada do usuário o mais rápido possível.

Em comparação com as redes comutadas tradicionais, as redes Mesh sem fio eliminam a necessidade de fiação entre os nós, mas ainda possuem o mecanismo de redundância e as funções de reencaminhamento fornecidas pelas redes distribuídas. Numa rede Mesh sem fio, se você quiser adicionar um novo dispositivo, basta conectar a fonte de alimentação. Ele pode se configurar automaticamente e determinar o melhor caminho de transmissão multi-hop. Quando dispositivos são adicionados ou movidos, a rede pode detectar automaticamente mudanças na topologia e ajustar automaticamente o roteamento de comunicação para obter o caminho de transmissão mais eficaz.

Em comparação com a WLAN tradicional, a rede Mesh sem fio possui diversas vantagens inigualáveis:

1. Fácil de implementar e instalar: Instalar um nó Mesh é muito simples, basta tirar o dispositivo da caixa e conectá-lo à fonte de alimentação. Devido à instalação bastante simplificada, os usuários podem facilmente adicionar novos nós para expandir a cobertura e a capacidade da rede sem fio. Numa rede Mesh sem fio, nem todo nó Mesh requer uma conexão por cabo, o que é a maior diferença em relação a um AP com fio. O objetivo do design Mesh é minimizar o número de dispositivos com fio e APs com fio, reduzindo assim significativamente o custo total de propriedade e o tempo de instalação; a economia de custos resultante é muito considerável. A configuração e outras funções de gerenciamento de rede das redes Mesh sem fio são as mesmas das WLANs tradicionais, a experiência dos usuários no uso de WLANs pode ser facilmente aplicada às redes Mesh.

2. NLOS: A configuração NLOS pode ser facilmente alcançada com a tecnologia Mesh sem fio, por isso tem amplas perspectivas de aplicação em locais externos e públicos. Usuários com linha de visão direta para o transmissor recebem os sinais sem fio primeiro, e então encaminham os sinais recebidos para usuários que não estão na linha de visão direta. Desta forma, o sinal pode escolher automaticamente o melhor caminho para saltar continuamente de um usuário para outro, e finalmente alcançar o usuário alvo sem linha de visão direta. Desta forma, usuários com linha de visão direta fornecem efetivamente acesso de banda larga sem fio a usuários próximos sem linha de visão direta. O recurso de transmissão sem linha de visão (NLOS) da rede Mesh sem fio expande grandemente os campos de aplicação e a cobertura da banda larga sem fio.

3. Estabilidade: A forma usual de alcançar a estabilidade da rede é usar múltiplos roteadores para transmitir dados; a informação será enviada por caminhos alternativos por outro roteador se um roteador falhar. O e-mail é um exemplo disso. A informação de e-mail é dividida em vários pacotes de dados e então enviada através de múltiplos roteadores pela Internet, e finalmente montada na informação que chega à caixa de entrada do usuário. As redes Mesh são mais robustas que as redes de um único salto porque não dependem do desempenho de um único nó. Numa rede de um único salto, toda a rede será paralisada se um nó falhar. Mas na estrutura de rede Mesh, cada nó tem um ou vários caminhos para transmitir dados; se o nó mais próximo falhar ou for interferido, os pacotes de dados serão automaticamente roteados para um caminho alternativo para transmissão, e a operação de toda a rede não será afetada.

4. Estrutura flexível: Numa rede de um único salto, os dispositivos devem partilhar o AP. Se vários dispositivos quiserem aceder à rede ao mesmo tempo, ocorrerá congestionamento de comunicação e o sistema ficará lento. Mas numa rede multi-hop, os dispositivos podem ser conectados à rede através de diferentes nós ao mesmo tempo, de modo que não haverá redução no desempenho do sistema. As redes Mesh também fornecem maiores mecanismos de redundância e capacidades de balanceamento de carga de comunicação. Numa rede Mesh sem fio, cada dispositivo tem múltiplos caminhos de transmissão disponíveis; a rede pode alocar dinamicamente rotas de comunicação com base na carga de comunicação de cada nó, evitando assim eficazmente o congestionamento de comunicação dos nós. Redes de um único salto não conseguem lidar dinamicamente com interferências de comunicação e sobrecarga de pontos de acesso.

5. Alta largura de banda: As características físicas da comunicação sem fio determinam que, quanto menor a distância de transmissão da comunicação, mais fácil é obter alta largura de banda, porque uma vez que a distância de transmissão sem fio aumenta, várias interferências e outros fatores causarão uma perda crescente de dados. Portanto, optar por transmitir dados em múltiplos saltos curtos será uma maneira eficaz de obter maior largura de banda da rede, e esta é a vantagem das redes Mesh. Numa rede Mesh, um nó pode não apenas transmitir e receber informações, mas também atuar como um roteador para encaminhar informações para seus nós próximos; à medida que mais nós são conectados uns aos outros e o número de caminhos possíveis aumenta, a largura de banda total também aumentará grandemente. Além disso, como a distância de transmissão de cada salto curto é curta, a energia necessária para transmitir dados também é menor. Como as redes multi-hop geralmente usam menor energia para transmitir dados para nós vizinhos, e a interferência de sinal sem fio entre os nós também é menor, a qualidade do canal da rede e a eficiência de utilização do canal são muito melhoradas, permitindo assim maior capacidade de rede. Por exemplo, em ambientes de rede urbanos de alta densidade, as redes Mesh podem reduzir a interferência mútua entre usuários adjacentes que utilizam redes sem fio e melhorar significativamente a eficiência de utilização do canal.

6. Pode ser usado em ambientes externos: A rede sem fio Mesh é uma faca de dois gumes; ela pode estender a infraestrutura de LAN sem fio para locais onde é impossível cabeamento para um ponto de acesso, mas isso reduzirá a taxa de transferência do link de backhaul para clientes conectados a pontos de acesso de rede sem fio Mesh ao mesmo tempo, e o mesmo vale para o final. Além disso, o suporte de energia ainda é necessário na extremidade remota. Por exemplo, as estações de ônibus já possuem suporte de energia, e o gerenciamento de painéis de controle de hotspot requer quase nenhuma largura de banda; os pontos de acesso em paragens de ônibus não atenderão clientes com Wi-Fi, em vez disso, ele tem sua própria porta RJ-45 que pode ser habilitada e configurada para fornecer a LAN virtual necessária pelo hotspot.