По мере развития технологии 5G мобильный Wi-Fi роутер становится всё более распространённым, с ростом спроса на 5G-роутер для сотовой Wi-Fi связи также растёт потребность в 5G-роутере, поддерживающем MESH-сети. Но что такое mesh-сеть и её преимущества?

Беспроводная мешковая сеть, также известная как «multi-hop» сеть, — это новая технология беспроводной сети, которая полностью отличается от традиционных беспроводных сетей. Он состоит из mesh-маршрутизаторов и mesh-клиентов, среди которых mesh-маршрутизаторы образуют магистральную сеть и подключены к проводным интернет-кабелям, отвечая за обеспечение многохоповых беспроводных интернет-соединений для mesh-клиентов.

В традиционной беспроводной локальной сети (WLAN) каждый клиент получает доступ к сети через беспроводное соединение, подключённое к точке доступа (AP), образуя локальный базовый набор услуг (BSS). Если пользователи хотят общаться друг с другом, им сначала необходимо получить доступ к фиксированной точке доступа, эта структура сети называется однохоповой сетью. В беспроводной Mesh-сети любой узел беспроводного устройства может одновременно служить точкой доступа и роутером, каждый узел в сети может передавать и принимать сигналы, каждый узел может напрямую общаться с одним или несколькими узлами.

Главное преимущество такой структуры в том, что если ближайшая точка доступа перегружена из-за чрезмерного трафика, данные могут быть автоматически перенаправлены на соседний узел с меньшим трафиком для передачи. По аналогии, пакет данных также может продолжать маршрутизироваться к ближайшему узлу для передачи в зависимости от сетевых условий до достижения конечного пункта назначения; этот метод доступа — мультихоп-доступ.

На самом деле Интернет — типичный пример Mesh-сети, например, когда мы отправляем электронное письмо, оно не приходит напрямую в почтовый ящик получателя, а пересылается с одного сервера на другой через роутер и в итоге достигает почтового ящика пользователя после множественной маршрутизации и пересылки. В процессе пересылки маршрутизаторы обычно выбирают наиболее эффективный путь передачи, чтобы письмо могло как можно быстрее попасть в почтовый ящик пользователя.

В сравнении с традиционными коммутируемыми сетями, беспроводные Mesh-сети устраняют необходимость в проводке между узлами, но при этом сохраняют механизм резервирования и функции перенаправления, предоставляемые распределёнными сетями. В беспроводной Mesh-сети, если вы хотите добавить новое устройство, достаточно просто подключить блок питания. Он может автоматически настраивать себя и определять лучший путь передачи с несколькими прыжками. При добавлении или перемещении устройств сеть может автоматически обнаруживать изменения топологии и автоматически корректировать маршрутизацию связи для получения наиболее эффективного пути передачи.

По сравнению с традиционной WLAN, беспроводная Mesh-сеть обладает несколькими беспрецедентными преимуществами:

1. Простота развертывания и установки: Установка Mesh-узла очень простая, просто достаньте устройство из коробки и подключите его к блоку питания — это нормально. Благодаря значительно упрощенной установке пользователи могут легко добавлять новые узлы для расширения покрытия и пропускной способности беспроводной сети. В беспроводной Mesh-сети не каждый узел Mesh требует проводного кабеля, что является самым большим отличием от проводной точки доступа. Цель проектирования Mesh — минимизировать количество проводных устройств и проводных точок доступа, что значительно снижает общую стоимость владения и время установки, при этом экономия средств значительно значительна. Конфигурация и другие функции управления сетями беспроводных Mesh-сетей совпадают с традиционными WLAN, а опыт использования WLAN легко применяется к Mesh-сетям.

2.NLOS: Конфигурация NLOS легко реализуется с помощью технологии беспроводной Mesh, поэтому она имеет широкие перспективы применения как на открытом воздухе, так и в общественных местах. Пользователи с прямой видимостью передатчика сначала принимают беспроводные сигналы, а затем пересылают их пользователям, находящимся вне прямой видимости. Таким образом, сигнал может автоматически выбрать лучший путь для непрерывного перехода от одного пользователя к другому и, наконец, достигать целевого пользователя без прямой видимости. Таким образом, пользователи с прямой видимостью эффективно обеспечивают беспроводной широкополосный доступ близлежащим пользователям без прямой видимости. Функция передачи беспроводной Mesh-сети без прямой видимости значительно расширяет области применения и охват беспроводного широкополосного доступа.

3. Стабильность: Обычно для достижения стабильности сети используется использование нескольких маршрутизаторов для передачи данных; информация будет передаваться по альтернативным маршрутам другим маршрутизатором, если один из них выходит из строя. Электронная почта — пример этого. Информация о электронной почте делится на несколько пакетов данных, затем отправляется через несколько маршрутизаторов через Интернет и, наконец, собирается в информацию, поступающую в почтовый ящик пользователя. Mesh-сети более надёжны, чем сети с одним переходом, поскольку не зависят от производительности одного узла. В одноразовой сети вся сеть будет парализована, если узел выходит из строя. Но в структуре сетевой сети Mesh у каждого узла есть один или несколько путей для передачи данных; если ближайший узел выходит из строя или будет помешан, пакеты данных автоматически направляются на альтернативный путь для передачи, и работа всей сети не будет нарушена.

4. Гибкая структура: В однопереходной сети устройства должны использовать общий доступ к точке доступа. Если несколько устройств хотят одновременно подключиться к сети, возникает перегрузка связи, и система начинает замедляться. Но в многохоповой сети устройства могут одновременно подключаться к сети через разные узлы, поэтому производительность системы не снижается. Mesh-сети также обеспечивают более эффективные механизмы резервирования и возможности балансировки нагрузки на связь. В беспроводной Mesh-сети каждое устройство имеет несколько доступных путей передачи, сеть может динамически распределять маршруты связи в зависимости от нагрузки каждого узла, тем самым эффективно избегая перегрузки связи. Одноразовые сети не могут динамически справляться с помехами связи и перегрузкой точек доступа.

5. Высокая пропускная способность: Физические характеристики беспроводной связи определяют, что чем короче расстояние передачи связи, тем легче получить высокую пропускную способность, поскольку при увеличении беспроводной дистанции различные помехи и другие факторы приводят к увеличению потерь данных. Поэтому выбор передачи данных через несколько коротких переходов будет эффективным способом получить большую пропускную способность сети, и это преимущество Mesh-сетей. В Mesh-сети узел может не только передавать и принимать информацию, но и выступать в роли маршрутизатора для передачи её близлежащим узлам; по мере того как всё больше узлов соединяется друг с другом и увеличивается число возможных путей, общая пропускная способность значительно увеличивается. Кроме того, поскольку расстояние передачи каждого короткого прыжка короткое, мощность, необходимая для передачи данных, также меньше. Поскольку мультихоп-сети обычно используют меньшую мощность для передачи данных соседним узлам, а беспроводные помехи между узлами также ниже, качество канала и эффективность использования каналов значительно улучшаются, что позволяет увеличить сетевую ёмкость. Например, в городских сетевых средах с высокой плотностью сетевые сети могут уменьшить взаимные помехи между соседними пользователями с помощью беспроводных сетей и значительно повысить эффективность использования каналов.

6. Может использоваться на открытом воздухе: Mesh-беспроводная сеть — это палка о двух концах, она может расширить инфраструктуру беспроводной локальной сети в местах, где невозможно провести точку доступа, но это снизит пропускную способность обратного канала для клиентов, подключённых к mesh-точкам доступа, и то же самое касается и в конечном итоге. Кроме того, поддержка питания всё ещё требуется на удалённом конце. Например, автобусные станции уже имеют поддержку электроснабжения, а управление панелями управления точками доступа практически не требует пропускной способности; точки доступа на автобусных остановках не обслуживают клиентов Wi-Fi, вместо этого у них есть собственный порт RJ-45, который можно включить и настроить для предоставления виртуальной локальной сети, необходимой хотспоту.