###
  • Programok
  • Biztonság
  • hírek
  • Érdekes
  • Tanácsot
  • hírek
  • Vélemények

    • Mi az a mesh hálózat? Mi az a háló, és miért ezek a hálózatok jelentik a jövőnket. Miben különbözik a Wi-Fi Mesh a WDS-től és a Wi-Fi Range Extendertől

    18.05.2020 Programok

    Mi az a mesh hálózat? A jobb megértés érdekében elképzelhet egy olyan kialakítást, amely egy sor összekapcsolt útválasztóból áll, amelyek hálózati csomópontokat (pontokat) alkotnak. Ezek a hálózati csomópontok kölcsönös kommunikációt biztosítanak annak érdekében, hogy az internetes jellefedettséget szélesebb körben biztosítsák, mint egy magánlakás határain belül. A mesh hálózatot az a tény jellemzi, hogy szinte bárhol hozzáférést biztosít az internethez a csomópontok lefedettségi területén belül. Például egy többszintes épület teljes területén vagy több várostömböt lefedő területen.


    Tipikus konfiguráció, amely számos felhasználó számára nyújt szolgáltatásokat: 1 – Internet; 2 – Bázisállomás; 3 – Vezeték nélküli érintőképernyős kialakítás; 4 – Kutató-mentő robot; 5 – Vezeték nélküli „Ad-Hoc”; 6 – Wi-Fi tervezés; 7 – Vezeték nélküli otthoni háló

    Egyes intelligens otthoni termékek, például a Samsung SmartThings, képesek kölcsönhatásba lépni a teljes hálórendszer egyéb elemeivel (érzékelők, riasztók stb.). Mindez teljesítésre szolgál bizonyos feladatokat anélkül, hogy kapcsolatot kellene létesíteni a főközponttal.

    Otthoni sejtszerkezet

    Az otthoni felhasználók számára tervezett mesh hálózat stabil kommunikációt biztosít egy otthon vagy kis iroda teljes lakóterületére kiterjedően.

    A teljes hálózati lefedettség biztosítása érdekében egy hálózat általában több útválasztót használ. Számos bevált professzionális mesh rendszer létezik, mint például a Google Wi-Fi vagy az Orbi a NETGEAR-től.

    Városi sejtszerkezet

    A közösségek (önkormányzati mesh hálózatok) erősen hasonlítanak azokra a struktúrákra, amelyeket a kommunikációs eszközök számára hoznak létre hétköznapi körülmények között ( otthoni hálózat). Itt csak egy kivétel van.

    Az egyetlen épületen belüli terület lefedésére tervezett eszköz helyett az önkormányzati hálószerkezet egy városi területet vagy egy egész várost fed le. A FabFi termék szemléltető példája a városi léptékű mesh hálózatnak.

    Hogyan működik a mesh Wi-Fi hálózat

    Hagyományosan az otthoni mesh hálózatot kapcsolatok láncának tekinthetjük. Minden hivatkozás (hálócsomópont) kapcsolatot nyit meg más hivatkozásokkal. Nyilvánvalóan az így kialakított lánc (hálózat) nagy távolságok megtételére is alkalmas. Lényegesen távolabb, mint bármely egyetlen link (csomópont).

    A tartományt a csomópontok egymáshoz kötésével biztosítják, függetlenül attól, hogy hány csomópont van jelen. A szabványos Wi-Fi mesh hálózattá alakításához megfelelő konfigurációra van szükség. A befejezett beállításnak köszönhetően több kommunikációs csomópont konfigurációja is telepítve van.

    A létrehozott konfiguráció alapján modem alapján szerveznek egy fő csomópontot - egy hálózati kapcsolóeszközt, amely egy normál útválasztó szerepét tölti be. Ezután a további csomópont közvetlenül az első csomóponthoz csatlakozik.


    A miniatűr útválasztók új fejlesztései azt ígérik, hogy a mesh hálózatok még sokoldalúbbá teszik a társadalom javát szolgáló lehetséges alkalmazásokat.

    Ugyanígy kapcsolódnak a harmadik, negyedik stb. olyan csomópont, amely a többi szomszédos csomóponttal kommunikál, hogy Wi-Fi szolgáltatást biztosítson a lehető legtávolabb a fő csomóponttól, ahol a modem található.

    Háló hálózati rendszerek kifejezetten a router forgalom szervezésére készült. A készülékek alapértelmezés szerint párhuzamosan működnek. Ezért a felhasználónak nem kell különösebb ismeretekkel rendelkeznie a beállításokkal kapcsolatban.

    Példaként vegyünk egy otthoni lehetőséget, ahol az internetszolgáltató kapcsolata az alagsorhoz csatlakozik. Az ISP vonal a modemhez csatlakozik, csakúgy, mint a mesh rendszer egyik csomópontja. Más csomópontok a ház különböző helyiségeiben vannak összekötve, ezáltal javítva wifi jel a magabiztos áthaladáshoz az épület teljes területén.

    Az otthoni mesh hálózat előnyei és hátrányai


    Az intelligens otthoni eszközök és a számtalan streaming médiaszolgáltatás, például a Hulu, a Netflix és a Spotify népszerűségének növekedése bárhol Wi-Fi-lefedettséget biztosít majd

    A lényeg az, hogy ha egy lakóépület részeként több csomópontot telepítenek, akkor mindegyik működési pont teljes sebességgel képes működni. Más szóval, amikor az internetszolgáltató 30 Mbps sebességgel biztosítja a forgalmat, és a házban három működési pont van, akkor mindhárom pont azonos sebességgel - 30 Mbps-on - működik.

    Ezt a műveletet azonban a hálókonfiguráció nem támogatja. Mindhárom cella (a fenti példában), ha használjuk maximális teljesítmény, egyenletesen osztja el az otthoni fogyasztásra szánt 30 Mbit/s-ot. Vagyis a valóságban minden egyes cella 10 Mbit/s-os lesz.

    Az otthoni verzióhoz beállított sávszélesség a működési feltételektől függetlenül fenntart egy bizonyos sebességet helyi hálózat. Egy felhasználónak lehet egy útválasztója, mondjuk 4 vagy 15 cellából álló mesh hálózat, amelyet a támogatott sávszélesség fed le.


    Ebben a cikkben a Wi-Fi Mesh rendszereket tervezem bemutatni. Elmondom, mik ezek az eszközök, hogyan működnek, milyen előnyeik vannak, és miben különböznek a hagyományos Wi-Fi útválasztóktól. Nézzük a már eladó Mesh rendszereket. A technológia határozottan nagyon érdekes, és ez a jövő. Úgy gondolom, hogy az ilyen hálós Wi-Fi rendszerek hamarosan felváltják a hagyományos útválasztókat, mivel egyszerűen nem lesz értelme megvenni őket.

    Valahogy egészen a közelmúltig nem érdekelt különösebben a Mesh Wi-Fi technológia és ezek az eszközök. Ezekkel a rendszerekkel először a Tendának köszönhetően ismerkedtem meg, amikor meghívtak a Nova Mesh rendszerük tesztelésére. Természetesen egyetértettem, és nagyon kellemesen megleptek ezek az eszközök (Volt egy három modulból álló készletem)és általában maga a technológia. Emlékszem, hogyan csatlakoztattam mindent, és szó szerint egy perc alatt beállítottam. És a Wi-Fi hálózat lefedettségi sugara (további modulokkal bővíthető), csatlakozási sebesség, egyszerű kezelés, kinézetés egyéb apróságok csak pozitív érzelmeket hagytak maguk után. Örültem ennek a rendszernek. Rájöttem, hogy ez sokkal menőbb, egyszerűbb és bizonyos esetekben még jövedelmezőbb is, mint a hagyományos routerek. Az enyémet olvashatod. Egy idő után visszaküldtem a Nova MW6 rendszert a Tendának. Más hálózati berendezések gyártói sajnos nem ajánlották fel nekem Wi-Fi Mesh rendszereiket felülvizsgálatra.

    Megnéztem a híreket a közösségi hálózatokonés két bejegyzésre bukkantam tőle különböző gyártók. A TP-Link bemutatta TP-Link Mesh Deco rendszerét, és az ASUS-nak volt valami bejegyzése az ASUS Lyra rendszeréről. Azonnal úgy döntöttem, hogy el kell készítenem egy cikket erről a témáról. Talán segít választani a Wi-Fi router és a Mesh rendszer között. Igen, ezek a rendszerek egyelőre nem túl népszerűek, ráadásul drágák is, de kétségtelenül ez a jövő. Azt hiszem, végül minden vezeték nélküli lesz hálózati eszközökúgy készülnek, hogy egy mesh Wi-Fi hálózattá egyesítik őket.

    Mi az a Wi-Fi Mesh és hogyan működik?

    A Mesh szónak sok jelentése van. Az egyik egy hálózati cella. Szerintem már nagyjából világos, hogy mi az a Mesh rendszer, ha Wi-Fi hálózatokról beszélünk. A mesh hálózatok bonyolult dolgok (ha figyelembe vesszük az alapjukat), a Wikipédia információi szerint. Hálós protokollok (IEEE 802.11s, IEEE 802.11k/v/r)és egyéb információk, amelyekre nincs szükségünk. De végül, kész Mesh rendszerek formájában, ezek nagyon egyszerű és érthető eszközök. A producerek minden bizonnyal mindent megtettek itt.

    Hogy megkönnyítsem neked és nekem, megpróbálom elmagyarázni egyszerű szavakkal. A hálórendszerek modulokból állnak. Mindegyik modul (külön készülék), ez nagyjából ugyanaz, mint egy normál router. Ezeket a rendszereket általában különböző szállítási készletekben értékesítik. Vásárolhat egy, kettő vagy három modulból álló készletet.

    A Mesh rendszerek minden modulja azonos és egyenlő egymással. Nincs olyan fő eszköz, amelyhez további modulok csatlakoznak (például router és átjátszók). És a fő jellemzője az, hogy ezek a modulok (egy rendszeren belül) nagyon gyorsan csatlakozhatnak egymáshoz vezeték nélküli hálózaton keresztül, és nagy területeken oszthatják el a Wi-Fi-t. Egy modult telepíthetünk, és működése elvileg nem fog különbözni a működéstől rendszeres Wi-Fi router. De ha szükségünk van rá, veszünk egy másik, pontosan ugyanilyen modult, bedugjuk a konnektorba, és szó szerint 30 másodperc alatt csatlakoznak egymáshoz, és párban elkezdenek dolgozni. Az alábbi képen láthatja, hogyan működik a 3 modulból álló Mesh rendszer (az ASUS Lyra példájával).

    Az internetet kábelen keresztül csatlakoztatjuk egy modulhoz (a hálózat bármelyikéhez), és ez a modul megosztja az internetet a többi, egymáshoz kapcsolódó Mesh rendszermodullal. Általában minden ilyen modulnak több LAN portja van, így az eszközök hálózati kábelen keresztül csatlakoztathatók hozzájuk. Például a tévék, játékkonzolok, PC, stb. Egy modul telepítése után elegendő csak az internetet és a tápellátást csatlakoztatni. Más modulokhoz (ha szükséged van rájuk) Csak áramot csatlakoztatunk.

    Mindezek a modulok (cellák) egyetlen, nagy sebességű, zökkenőmentes Wi-Fi hálózatot hoznak létre az egész ház, udvar, lakás, iroda vagy más helyiség számára. A moduláris rendszernek köszönhetően a Wi-Fi hálózat lefedettségi sugara igen nagy. Nincsenek "holt zónák". Annyi modult adhat hozzá, amennyire szüksége van.

    A Mesh rendszerek főbb jellemzői

    Külön szeretném kiemelni ezen eszközök és a Wi-Fi Mesh technológia főbb jellemzőit és előnyeit.

    • Wi-Fi hálózat nagy hatótávolsága. Ez a moduláris rendszernek köszönhető. Például telepítettük valamelyik Wi-Fi Mesh rendszer egyik modulját, és kiderült, hogy nincs Wi-Fi a távoli szobákban, más emeleteken, az udvarban, a garázsban vagy máshol. Egyszerűen vásárolunk még egy vagy több modult, és bekapcsoljuk azokat a stabil jel vétel területén az első modultól. Csatlakoznak és bővítik a Wi-Fi hálózatot. Működésük eltér a Wi-Fi router + jelerősítő (repeater) párostól. Az alábbiakban pontosan elmondom, hogyan és milyen előnyei vannak a mesh Wi-Fi hálózatnak ebben a tekintetben. Fotó a TP-Link weboldaláról, a Mesh Deco rendszerüket leíró oldalról:

      Modulokat adunk hozzá és bővítjük a Wi-Fi hálózatot. És ami a legfontosabb, a sebesség, a teljesítmény, a meghibásodások stb. elvesztése nélkül. Ezeket az eszközöket erre tervezték, ezért minden nagyon stabilan működik. Sőt, ha az egyik modul „repül” a hálózatról, a rendszer automatikusan visszaállítja a kapcsolatot más modulokon keresztül történő csatlakozással.
    • Zökkenőmentes Wi-Fi. A Wi-Fi Mesh rendszerek valóban zökkenőmentes Wi-Fi hálózatot hoznak létre. Valójában csak egy hálózat van mindenki hatókörén belül telepített modulok. Ha a házban vagy lakásban mozog, a készülék a legjobb jelet adó modulhoz csatlakozik. És ami a legfontosabb, abban a pillanatban, amikor egy másik modulra vált, az internetkapcsolat nem vész el. Még ha valamilyen messengeren keresztül is kommunikál, nem lesz fennakadás. A fájlok letöltése nem szakad meg. Példa a Tenda Nova MW6 által forgalmazott zökkenőmentes Wi-Fi hálózatra (egy normál útválasztóhoz és átjátszókhoz képest):

      Ez nagyon klassz. Mindenhol egy hálózat van, mintha egy eszköz terjesztené. Mindenféle megszakítás, leállás, kapcsolás, stb.
    • Nagy sebességű Wi-Fi hálózat és stabil kapcsolat. Minden új Wi-Fi Mesh rendszer két- vagy háromsávos. Támogatja az AC szabványt. Wi-Fi hálózatot terjesztenek 2,4 GHz és 5 GHz frekvencián. Az ASUS Lyra, a TP-Link Deco M9 Plus és esetleg más rendszerek a két 5 GHz-es sáv egyikét használják a hálózati modulok közötti kommunikációhoz. A másik két hálózat (különböző tartományokban) eszközök csatlakoztatására használható. Az örök probléma Wi-Fi telepítés erősítők - sebességcsökkenés. Annak ellenére, hogy a Mesh rendszermodulokat levegőn keresztül csatlakoztatják, a sebesség gyakorlatilag változatlan marad. A lényeg az, hogy az összes modul egymás között helyezkedjen el egy stabil vételi területen.

      Támogatja a MU-MIMO-t és más olyan technológiákat, amelyek fejlesztésére és felgyorsítására szolgálnak Wi-Fi működik hálózatok.
    • Nagyon egyszerű beállítás és további modulok csatlakoztatása. Az alkalmazáson keresztül mindent be lehet állítani mobil eszköz. Minden gyártó rendelkezik saját alkalmazással.
    • Szokatlan megjelenés. A hálós rendszermodulok nem olyanok, mint a hagyományos útválasztók. Minden jelenleg a piacon lévő rendszer érdekes kialakítású.

    Az összes Wi-Fi Mesh rendszer működési elve szinte azonos. De a gyártótól és a modelltől függően a jellemzők és a képességek természetesen változhatnak. A beállításokban és a funkciókban is vannak eltérések. De az ilyen rendszerekben minden megtalálható, amire egy átlagos felhasználónak szüksége van: szülői felügyelet, a csatlakoztatott eszközök kezelése, vendéghálózat, porttovábbítás, vírusirtó és hálózati védelem, firmware-frissítések stb.

    Miért jobb a Wi-Fi Mesh rendszer, mint a router + átjátszó kombináció?

    Amikor egy router nem elég (a Wi-Fi hálózat lefedettsége szempontjából), a legtöbb optimális megoldás- telepítés. Használhat másik útválasztót, amely képes működni Wi-Fi boost hálózatok vagy további hozzáférési pontok, amelyek kábelen keresztül csatlakoznak a fő útválasztóhoz, ami nem mindig kényelmes. A normál átjátszó a fő Wi-Fi hálózat beállításait is klónozza, és úgy tűnik, hogy van egy vezeték nélküli hálózatunk, de a router + átjátszó kombinációnak két nagy hátránya van a moduláris Wi-Fi hálózatokhoz képest.


    Még ha bekapcsolva is Ebben a pillanatban nem kell bővíteni a Wi-Fi hálózatot, router helyett továbbra is lehet venni egy modult valamilyen Mesh rendszerből. Úgy fog működni, mint egy normál router. De amikor egy modul nem elég (például másik lakásba költözéskor) Vásárolhat egy másik modult, és nagyon gyorsan bővítheti Wi-Fi hálózatát. Ez a hálózat pedig sokkal gyorsabban és stabilabban fog működni, és sokkal kellemesebb lesz a használata, mint egy routerre és átjátszóra (aka repeater) épülő hálózathoz képest.

    Semmiképpen sem állítom, hogy az útválasztók a múlté, és sürgősen ki kell dobni a szemétbe, és hálós Wi-Fi rendszereket kell vásárolni. Csupán arról van szó, hogy ha új berendezéseket választ egy nagy, megbízható és gyors Wi-Fi hálózat létrehozásához, akkor miért ne fordítson figyelmet az erre ideális eszközökre.

    Nézzük meg közelebbről a legnépszerűbb Mesh rendszereket, amelyek már megvásárolhatók.

    A TP-Link Mesh Deco rendszercsalád három modellben érhető el: Deco M5, Deco P7 és Deco M9 Plus. Úgy tűnik, hivatalosan csak a Deco M5-öt mutatták be. A modellek közötti különbség főként a hardver teljesítményében és a Wi-Fi hálózat sebességében van. A legerősebb és leggyorsabb a Deco M9 Plus. Ez egy háromsávos Mesh rendszer az AC2200 szabvány szerint. Ugyanolyan megjelenésűek. Csak egy van a Deco P7-en USB csatlakozó Type-C és a Deco M9 Plus egy normál USB-porttal rendelkezik.

    Mivel a TP-Link Powerline eszközök egész sorával rendelkezik a Mesh rendszereiben (csak a Deco P7 modellen) hibrid kapcsolati technológiát alkalmaztak. Amikor a mesh rendszermodulok nem csak Wi-Fi-n, hanem elektromos vezetékeken keresztül is csatlakoztatva vannak. Ez a kapcsolat stabilabb a Wi-Fi-hez képest. Wi-Fi + Powerline párban pedig a modulok közötti kapcsolati sebesség (és ezért minden eszközön) 60%-ra kell emelni.

    Ezen rendszerek másik érdekessége az IoT Mesh. Lehetővé teszi az eszközök egy rendszerbe való egyesítését okos otthon (érzékelők és egyéb alkatrészek), amelyek nem csak Wi-Fi-n, hanem Bluetoothon és Zigbee-n keresztül is csatlakoznak. Igaz, ez a funkció csak a Deco M9 Plusban érhető el.

    Van egy Deco alkalmazás a gyors beállításhoz és vezérléshez. TP-Link HomeCare védelmi rendszer. Egy ilyen rendszerhez több mint 100 eszköz csatlakoztatható Wi-Fi hálózaton keresztül. És minden modulnak van 2 LAN portja is (egy port, egy modulon WAN-ként lesz használva).

    Wi-Fi hálózati lefedettség (Deco M5-höz): 2 modul – akár 350 nm-ig. 3 modul – 510 nm.

    Tenda Nova

    A hivatalos weboldalon 4 modell található: MW3, MW5, MW5s, MW6. Mindegyik kissé különbözik megjelenésükben és jellemzőikben. Így néz ki a Tenda Nova MW6 (amit már teszteltem):

    ASUS Lyra

    A legfiatalabb a Lyra mini. Kétsávos Mesh rendszer, Wi-Fi hálózati sebesség akár 1300 Mbit/s. A következő a Lyra Trio. Szintén kétsávos, vele maximális sebesség 1750 Mbit/s és támogatja a MIMO 3x3 technológiát. És a legerősebb és leggyorsabb a Lyra. Ez már egy háromsávos mesh Wi-Fi rendszer, akár 2200 Mbps vezeték nélküli hálózati sebességgel.

    Nagy Wi-Fi hálózati lefedettség, bővítés további modulok telepítésével, zökkenőmentes hálózati barangolás az összes modul között, az eszközcsatlakozások optimalizálása, a hálózat védelme az AiProtection segítségével, egyszerű beállítás és kezelés az ASUS Lyra alkalmazáson keresztül és sok más funkció. Mindezek a rendszerek szinte azonosak, még akkor is, ha különböző gyártók készülékeit vesszük figyelembe.

    A Mesh rendszer csomópontjai kábelen keresztül csatlakoztathatók. Ha például a házában már van hálózati kábel. Egy ilyen kapcsolat stabilabb és megbízhatóbb lesz, és a Wi-Fi hálózat teljesen ingyenes lesz az eszközök csatlakoztatásához.

    Megvásárolhatja a szükséges számú ASUS Lyra rendszercsomópontot (1, 2 vagy 3 modul).

    Erőteljes, háromsávos Mesh rendszer a Zyxeltől. Gyönyörű fehér tokban készül.

    A Zyxel Multy segítségével rendszerezhet gyors Wi-Fi hálózat kis lakásban és nagy vidéki házban egyaránt. Ez a rendszer kétféle konfigurációban kerül forgalomba. Egy vagy két modullal. Ha veszünk egy modult, az úgy fog működni nálunk, mint egy normál router. Ha szükséges, bármikor vásárolhat másik modult. Ha van egy nagy lakása vagy háza, ahol egy router nem tud megbirkózni, akkor azt javaslom, hogy azonnal vásároljon két modulból álló készletet.

    Mivel ez egy háromsávos rendszer, az 5 GHz-es sáv egyik hálózatát kizárólag a hálózati modulok közötti kommunikációra használják. Egy második 5 GHz-es hálózat és egy 2,4 GHz-es hálózat áll rendelkezésre az eszközök csatlakoztatásához.

    A Multy X házon a 3x LAN és 1 WAN porton kívül 1 db 2.0 szabványú USB port is található.

    Van egy funkció, amely kiválasztja az optimális opciót a modulok egymáshoz csatlakoztatásához. És természetesen a felhasználó telepítheti mobil alkalmazás a Mesh rendszer vezérléséhez a Zyxelről.

    Az Orbi rendszercsalád három változatban kerül bemutatásra:

    • RBK30 (AC2200) – a készlet egy routert és egy hálózatbővítő eszközt tartalmaz (közvetlenül a konnektorba csatlakoztatható). De ez még mindig ugyanaz a Mesh rendszer, és nem egy szokásos útválasztó és átjátszó. Háromsávos technológia. Egy hálózat van az útválasztó és az erősítő közötti kapcsolat számára. Wi-Fi lefedettség 200 négyzetméterig. méter.
    • RBK40 (AC2200) – Wi-Fi lefedettség 250 négyzetméterig. Ez a rendszer két egyforma modulból áll. A rendszer szintén háromsávos. Egy modul van lefoglalva a hálózati cellák közötti kapcsolathoz.
    • Az RBK50 (AC3000) a Netgear legerősebb Wi-Fi rendszere. A Wi-Fi hálózat teljesítménye és sebessége nagyobb. Wi-Fi lefedettség 350 négyzetméterig.

    Így néznek ki a Netgear Wi-Fi rendszerek:

    Van egy alkalmazás a rendszer mobileszközről történő vezérlésére és a szükséges funkciók készlete. Szülői felügyelet, vendég Wi-Fi hálózat stb.

    következtetéseket

    Fő előnyei a routerekhez képest: nagy Wi-Fi hálózati lefedettség és zökkenőmentes vezeték nélküli hálózat (zökkenőmentes barangolás). Nagyon egyszerűen bővítheti Wi-Fi hálózatát további modulok telepítésével. Könnyű beállítás. Nos, érdekes megjelenés.

    Hátrányok a routerekhez képest:ár. Az ilyen rendszerek nem olcsók. De csak most kezdenek megjelenni a piacunkon, így az ár csökkenni fog.

    Eddig csak a Tenda Nova Mesh rendszerét kellett konfigurálnom. A cikk elején pedig már írtam, hogy kellemesen meglepett ezen eszközök egyszerűsége és képességei. Úgy gondolom, hogy ez egyszerűen ideális választás nagy lakásokhoz és vidéki házakhoz. Főleg a többszintes épületeknél. Bármely hálós Wi-Fi rendszer három modulja könnyedén biztosít stabil lefedettséget nem csak a házban, hanem az udvaron és a webhely egyéb épületeiben is. És ha három modul nem elég, egyszerűen vásárolhat és telepíthet egy másik vagy több modult.

    Figyelni fogjuk ezen eszközök fejlesztését. A közeljövőben megpróbálok áttekinteni más Wi-Fi rendszereket, amelyekről fentebb írtam. Hagyjon megjegyzéseket, írja meg véleményét a Wi-Fi Mesh technológiáról és azokról a rendszerekről, amelyeket már tesztelhetett működés közben.

    Nem számít, mennyit etetsz egy hálózati mérnököt (a hivatkozási tartományra és a pontonkénti előfizetők számára vonatkozó ígéretekkel), akkor is a Meshre néz. Hacsak nem szalagról vagy hálók építéséről beszélünk, a Wikipédia a Mesh Topology oldalra visz minket. És minden helyesnek tűnik, de a Mesh több, mint egy hálózati topológia. Ez a technológia és valószínűleg a filozófia nagy készlete. Ha egyszer belemerülsz egy témába, és átitatódnak az ilyen ötletek, akkor nincs visszaút, és nem tudod a régi módon nézni a világot. Cikksorozat után valószínűleg nem fogja megőrizni megszokott gondolkodásmódját és a felmerülő problémák megoldását. Tehát, ha az új jogszabályok értelmében a következő hónapokban nyugdíjba vonul, és hátralévő napjait kedvenc nyaralójában tölti, akkor ezt a cikket nem kell tovább olvasnia. De ha még mindig tele van erővel valami új felfedezéséhez, akkor szívesen olvassa el a cikket a Wikipédián, majd merüljön el ebbe az örvénykörforgásba.

    Így. Határozzuk meg, mit értünk a Mesh kifejezés alatt:

    1. Háló topológia.
    Ez kötelező elem. Ha valaki a „fő útválasztóról” vagy az „útválasztó fáról” próbál mesélni, akkor nyugodtan küldje el ezt a személyt, hogy olvasson el egy cikksorozatot, és ne feledje, hogy csaló. A Mesh hálózatokban nem lehetnek fák vagy „fő” útválasztók. Ez mindig egy lapos hálózat és mindig peer-to-peer. Előfordulhatnak olyan esetek, amikor egy másik Mesh hálózatra épül, de ezt már az elején nehéz megérteni, és a következő cikkekben lesz szó róla.

    2. Forgalomszabályozási algoritmusok elérhetősége (útvonalválasztás).
    Nem kevésbé fontos szempont. Hiánya azt jelenti, hogy van egy egyszerű átjátszó, vagy akár több átjátszó, amelyek nem képesek optimálisan továbbítani a forgalmat, és a múlt emlékei.

    3. Lehetőség a hálózati topológia bármikori újraépítésére a kapcsolat fenntartása mellett.
    Valójában a második pontból következik. Bármikor valaki elhagyhatja a hálózatot, vagy másik helyre költözhet. A hálózatnak azonnal tovább kell működnie. Ezt nevezhetjük „automatikus helyreállításnak”, ami nem lenne teljesen helyes, mivel ez a pont a dinamikus hálózatokról is szól. Vagyis képzelje el, hogy az összes útválasztó folyamatosan kaotikus mozgásban van, és a forgalmat továbbítani kell. Egy határállapot és egy speciális eset, de ez az, ami azonnal a Mesh-ről, az automatikus helyreállításról, a topológia újraépítéséről szól, és ez minden.

    A következő cikkekben mindenképpen érinteni fogjuk a full mesh VPN, az overlay hálózatok és az útválasztási algoritmusok témáját, de most kitérünk az alapokra, és kifejezetten a vezeték nélküli hálózatokra koncentrálunk.
    Szóval... A Mesh kifejezéshez elválaszthatatlanul mindig van egy függelék egy csomag egyéb kifejezésekkel, amelyek nélkül nehéz elkülöníteni a legyeket a szeletektől, és legalább valamit megmagyarázni, így a helyük a legelején van.

    • A csomópont/csomópont egyenrangú résztvevője a hálózatnak. Általában ez egy router.
    • Útvonal/útvonal – a csomag adott pillanatban történő továbbításához szükséges közbenső csomópontok lánca. Különböző változatok a forgalmat továbbító algoritmustól függően használható.
    • Az átjáró egy határútválasztó, amelyen keresztül a csomópontok más hálózatokhoz kapcsolódhatnak.

    A legtöbb esetben a forgalom mindig egy csomóponttól valamilyen útvonalon halad az átjáróig, vagy az átjárótól ugyanahhoz a csomóponthoz, szintén valamilyen útvonalon. Az is előfordul, hogy a csomópontok forgalmat cserélnek a hálózaton belül. Egy út/útvonal építése szempontjából ez egy abszolút hasonló művelet kell legyen, amivel ugyanazt az útvonalat építik ki az átjáróhoz (emlékezz arra, amit a fáról mondtam).

    Térjünk át a példákra.

    Napjainkban a legtöbbet népszerűsített projekt és talán a legnagyobb Mesh hálózat a Guifi. Földrajzilag a hálózat Katalóniában található, és 2018-tól még saját AS-vel is rendelkezik. Körülbelül harmincezer csomópontot használnak másodpercenként a felhasználói forgalom továbbítására. Gondoljunk csak ezekre a számokra... És egyszer régen minden egy routerrel kezdődött, hogy az internetet egy olyan területre csatlakoztassák, ahol egyetlen szolgáltató sem merte kiterjeszteni. Aztán a szomszédokhoz, barátokhoz stb. Így alakult ki az egyik legerősebb közösség.
    Ugyanilyen menők a Freifunk-ból, egy német közösségből, akik ugyanezt csinálják. Ez a közösség egy példa arra, hogy a Mesh hogyan nő a filozófiává. Az információhoz való hozzáférés és a kommunikáció szabadságát egyik fő elvként hirdetik. Valójában a rajongók egy csoportja aktívan fejleszt nyílt forráskódú szoftvereket, és még a Linux kernel mellett is elkötelezi magát, miközben ezzel párhuzamosan vezeték nélküli Mesh hálózatokat épít Németországban.
    De vannak kereskedelmi projektek is, például a Village Telco. Van egy vicces hirdető a YouTube-on, mindenképpen nézd meg. Valójában nem csak hálózatokat telepítenek, hanem IP-telefónia szolgáltatásokat is nyújtanak. Az egész egy tanulmányból indult ki, amely kimutatta, hogy a legtöbbet a falu lakói hívják egymáshoz. Az is kiderült, hogy sok faluban nagyon rossz a kapcsolat, néhol pedig egyszerűen nem létezik. Mivel a bázisállomások minden szabály szerinti telepítése meghaladta az indítást, elegánsan - Wi-Fi-t használva - megoldották a problémát. A cég ma is létezik, folytatja jó munkáját.
    Volt egyszer egy afrikai WUG (Wireless User Group) és egy OLPC (One Laptop per Child) projekt.

    Mindezek a közösségek és projektek egy kritérium szerint egyesíthetők - " Mesh hálózatok kiépítése olyan helyeken, ahol kevés vagy nincs infrastruktúra"Pontosan erre a legalkalmasabbak a Mesh-hálózatok. A regionális központtól távol eső falvak, egy sivatagi terület vagy egy hegyvidéki falu. A Mesh segítségével nem csak kommunikációt és internet-hozzáférést biztosíthat az ilyen helyeken, hanem pénzt is kereshet azt.

    A második gyakori használati eset a " Tömeges internet-hozzáférés a városlakók számára". Európában sok történelmi központ és turisztikai hely van, ahol egyszerűen lehetetlen optikát telepíteni, mert erre senki nem ad engedélyt, és pár évszázaddal ezelőtt a kábelcsatornák építése nem volt olyan nyilvánvaló követelmény. kijutni és újra tökéletesen illeszkedik egy ilyen probléma megoldásához Mesh hálózatok.

    Barcelonában ma már szinte minden lámpaoszlopon található Wi-Fi hotspot, amely internet-hozzáférést biztosít a turisták számára. Az MIT campusán 2006 óta van hasonló hálózat(Tetőhálónak is nevezik). Valójában arról van szó, ha több száz métertől kilométerig terjedő távolságban van internet hozzáférési pont, de a körülmények miatt nem lehet kommunikációval lefedni a területet. Ezek lehetnek hatalmas raktárak, ahol az automatizálási igények Wi-Fi-lefedettséget igényelnek az egész területen, vagy szabadidős parkok, ahol csak fák és utcai lámpák vannak.

    Képzeld csak el, a 21. század emberei egy hangulatos lakásban szállnak meg, reggel kocognak, felteszik a fejhallgatót kedvenc zenéjükkel, és felfedezik, hogy a szálloda melletti parkban kedvenc streaming szolgáltatásuk nem működik, mert eltűnt az internet! Ennek eredményeként a szálloda egy csomó negatív értékelést kap, és az üzleti szenvedéseket szenved. És úgy tűnik, hogy a Wi-Fi lefedettségi területet bővíteni kell, de a vezetékeket nem lehet húzni, különben a park megjelenése romlik, és ez a negatív vélemények újabb hulláma lesz. Próbáld kitalálni, milyen technológiával lehet gyorsan és hatékonyan megoldani ezt a problémát? Szerintem megértesz.

    Egy másik fontos forgatókönyv: A mozgó objektumok közötti kapcsolat fenntartása". Hogyan magyarázzam el egyszerűbben... Ne feledje Google projekt Fajankó? Mely léggömbökben repültek és terjesztették az internetet? Hírem van számodra. Mesh hálózatba is szerveződtek. Komolyan mondom, itt a szabadalom. Valójában egy ilyen, a golyók közötti Mesh-hálózatot az LTE bázisállomások gerinceként használták. Egyfajta szimbiózis, de nem ez a lényeg. Léggömbök- egy kiszámíthatatlan dolog, amely bármikor megváltoztathatja a térbeli helyzetét. Egy ilyen hálózat topológiája folyamatosan változik, a csomópontok szó szerint be- és kirepülhetnek.

    Csak a Mesh-útválasztó algoritmusok képesek fenntartani a kapcsolatot ebben a módban.

    Hasonló megoldásokra van kereslet az ipari telephelyeken nagy mennyiség mozgóeszközök (targoncák a raktárakban, billenő teherautók a kőbányákban, drónok vagy járművek csoportjai egy oszlopban, az úgynevezett „karavánmozgás”).

    A közlekedésről egyébként érdemes részletesebben is elárulni.

    BAN BEN modern világ Minden az automatizálásra és a napfényes helyre törekszik a dolgok internetében, és ez alól az autók sem kivételek. Hallottál már a V2V-ről vagy a V2X-ről? Technológiák az intelligens autókhoz, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy kommunikáljanak egymással vagy bármi mással, döntéseket hozzanak a kapott információk alapján, és közösen cselekedjenek. Lényegében raj intelligencia. Ez is a Mesh-ről szól, még szabvány is van - 802.11p. Igen, ismét Wi-Fi alapú. És ez nagyszerű, mivel megoldásokat építhet Commodity hardverre, és azonnal csökkentheti a végtermék költségeit, közvetlenül a kapuból. A Linux támogatása sok évvel ezelőtt OCB néven jelent meg.

    Úgy tűnik, csak fogd és csináld, de a Mesh egyik területen sem ért el gyors növekedést.
    Miért történt ez? A válasz egyszerű, és több pontból áll:

    1. Alacsony csatornasebesség.

    A 2000-es években a ténylegesen elérhető maximum 300 Mbit/s volt az 5 GHz-es sávban. Az OCB esetében még kevesebb, kétszer-négyszer. Valós sebességek Ilyen bitrátákkal még akkoriban sem volt lenyűgözve senki. Ezért valahogy kihalt minden, és egy dobozba került a jobb időkig.

    2. Strukturált képzési anyagok hiánya.
    Abban az időben a Mesh nagyrészt a rajongók területe volt, mind a felhasználók, mind pedig a technológiát fejleszteni próbáló cégek. A belépési küszöb magasabbnak bizonyult, mint a hagyományos hálózatoknál, ami a Mesh alacsony népszerűségéhez vezetett.

    Mára a helyzet megváltozott. A 802.11ac lehetővé teszi 1,7 Gbps csatornasebesség elérését a meglévő berendezéseken. Hatalmas, 802.11ax-et támogató útválasztók már úton vannak. A 802.11ad szabványok 60 GHz-en és 4 Gbit/s csatornasebességgel jelentek meg. A 802.11ay már majdnem kijött 44-176 Gbps valós csatornasebességgel, a MU-MIMO pedig csak Meshben kéri. Vagyis a technológiák kritikus tömegét elértük, és a kapacitás csak most érte el a szükséges szintet. A második pont azonban megmarad - az oktatási anyagokról. És ha nem tudok eleget tenni a szabványok terén vezeték nélküli kommunikáció, akkor megpróbálom elmondani és elmagyarázni. Majd meglátod, hogy sikerül valami.

    Számítsa ki a kapacitást és az áteresztőképességet

    A Mesh hálózatok tervezésének megértéséhez először el kell felejtenie a szabványos pont-többpont hálózatok tervezési módszereit. Igen, ez fontos. Képzeld csak el, hogy a fejedben csak a rádiójelek terjedésével kapcsolatos ismereteid vannak, nagyjából érted a Wi-Fi működését, valamint a matematikát és a logikát...
    Ezenkívül azonnal döntsünk egy dologról: ez a cikk a technológiáról szól, nem pedig az Orosz Föderáció és más országok szabályozásáról. A forgatókönyvek szándékosan, mesterségesen, leegyszerűsítettek, sőt eltorzultak, csak hogy világosabbak legyenek.

    Tehát a feltételek egyenlőek. Minden eszköz 802.11ac, (MU-)MIMO 2x2, 80 MHz csatornaszélesség.

    A fő különbség a megszokott szektorhoz képest, hogy a sebesség itt nem csökken, hanem megosztott.

    A jobb megértéshez képzeljük el, hogy a tűzoltók egy vödör vizet adnak le egy láncon ( ITT ). A csomag továbbítása ugyanúgy történik a Mesh hálózatokban. A különbség az, hogy a tűzoltó átenged egy vödröt, és azonnal felvesz egy másikat, de a rádióban más a helyzet. Amíg egy router sugároz, több szomszéd is hallja, és abban a pillanatban nem tud továbbítani semmit.

    Ez több tényezőnek köszönhető. Először is, van egy olyan dolog, mint a CCA, és nem engedi, hogy semmit küldjön az éteren keresztül, amíg a jelszint nem esik egy elfogadható szintre. Másodszor, még ha kikapcsolja is a CCA-t, az RTS/CTS (Küldés kérése/Küldés törlése) mechanizmus pontosan úgy fog működni, mint a fenti képen, nem teszi lehetővé, hogy a router egy keretet továbbítson, ha CTS megerősítést hallott a szomszédtól. . Mivel az antennák általában mindenirányúak, ez a sávszélesség-megosztási séma több mint 360 fokban terjed ki.

    Vagyis képzeljük el, hogy a tűzoltóknak van egy nem klasszikus kúpos vödörük, hanem nehéz, hosszú vízszintes rúddal, amit egyszerre három ember kénytelen megfogni. Az első a másodiknak, a második a harmadiknak, a harmadik a negyediknek kezdett passzolni, de a második még mindig nem tudja elengedni a rudat, és az első kénytelen várni rá. Csak akkor tudja átadni a következő vödröt, ha a negyedik garantáltan átadja a vödröt az ötödiknek, és a második kezei biztosan szabadok. Csak ismételje meg ezt a helyzetet a fejében többször.

    Egy másik rádiómodul hozzáadásával javíthat a helyzeten. Ebben az esetben az átviteli sebesség megnő, mivel a készülék képes lesz egyszerre két képkockát egyszerre továbbítani/fogni. Valamivel jobb megközelítés, ha a keretet egy másik rádiós interfészen keresztül továbbítjuk, ahonnan érkezett, vagyis váltogatjuk. Ez lehetővé teszi, hogy optimalizálja az áthaladást és a következő ugrás távolságát, amennyire csak lehetséges, ugyanazon a vezeték nélküli csatornán belül.

    Az átviteli teljesítmény növelésének másik módja az alacsony teljesítmény. Ha ezt a technikát használja, akkor a nyílt térben a jelcsillapítás nemlinearitása miatt csökkentheti a láthatósági területet, elkerülve ezzel a sávszélesség felére csökkentését.
    Vagyis képzeljük el, hogy a tűzoltók még átengedik a vödröt, de most rövidebb lett az oszlop, és egyszerre csak ketten tartják. És így, az első átadta a másodiknak, megvárja, hogy a második átadja a harmadiknak, a harmadik a negyediknek, és újra átadhatja a vödröt, mivel a másodiknak szabad keze van .

    Néha lehetséges kihasználni a táj előnyeit, és a pontokat úgy elosztani, hogy minden csomópontnak (csomópontnak) csak két szomszédjával legyen kapcsolata. Kiderül, hogy eltávolítjuk az osztás újabb iterációját, és minden egészen jó lesz, de nem tökéletes.


    Itt meg kell jegyezni, hogy ez privát, és a valóságban ez ritkán fordul elő. Általában vannak olyan területek az épületekben vagy a földön, ahol két-három ugráson belül ilyen módon hálózatot lehet szervezni. A házakkal kapcsolatos példa mesterséges, és bemutatásra szolgál, amint azt fentebb megjegyeztük.

    Minél több különböző technikát használunk, annál nagyobb nyereséget kapunk a végén. A teljesítmény alábecsülésén és az interleaving interfészeken kívül más is létezik. Például, ha kizárólag Wave2 routereket telepítünk MIMO 2x2-vel és engedélyezzük a MU-MIMO-t, akkor bizonyos esetekben az átviteli sebesség megnőhet. Ez nagymértékben függ a forgalom természetétől és magának a hálózatnak a konfigurációjától, de a Meshben az olyan technológiák működnek a legnagyobb hatékonysággal, mint a MU-MIMO.

    Gyakorlat

    Most nézzük meg, hogyan lehet gyorsan megbecsülni a vezeték nélküli hálózat paramétereit, és összehasonlítani a VS Mesh szektort.

    Igen, ágazatonként már felidézheti az elért eredményeit.
    Tehát a fő különbség az, hogy a Mesh remekül működik ott, ahol a klasszikus szektormegoldások egyszerűen nem működnek. Például a sorházak/nyaralók sűrű beépítése sok fával. A CPE beállítása a lombozaton keresztül is öröm. Éppen ellenkezőleg, a Mesh jól érzi magát, mivel a lombozat és a házak elnyomják a jelet a következőktől következő ugrás routerek.
    A második fő különbség a méretezhetőség. Ha már 30-40 előfizető van a klasszikus szektorban, akkor az újabb öt hozzáadását kivétel nélkül mindenki megérzi. Az átlagos késleltetés megnő, és a kapacitás jelentősen csökken, különösen, ha rossz előfizetőről van szó, silány LOS jelzővel. A pontos számok attól függenek, hogyan működik a TDMA/Polling, és melyik rés van lefoglalva az előfizető számára. Ha a slot kb 10 ms és a szektor folyamatosan foglalt, akkor az átlagos késleltetést 20-30 ms-mal növelném.
    Az InfiNet a következő képlet segítségével történő számítást javasolja:

    (C*2,5*F)/S,Ahol:

    C - a csatlakoztatott előfizetői eszközök száma (CPE),
    F - keretméret, ezredmásodpercben,
    S – felhasznált alrések száma.

    40 kliens és teljes terhelés esetén ez körülbelül 400 ms késleltetést jelent. TDMA, baszd meg. Ez a fő hátránya a BS telepítésének központosított megközelítésének – az egész szektor ugyanazon a műsoridőn osztozik.

    A Mesh esetében a jelző eltérő lesz a hálózat különböző részein. Azok az állomások, amelyek közelebb vannak az átjáróhoz, késik a legkevesebbet, a legtávolabbiak pedig a maximumot.
    Azt javaslom, hogy számoljon ugyanazzal a képlettel:

    (C*2,5*F),Ahol:

    C - a Mesh útválasztók száma a láncban,
    F - keretméret, ezredmásodpercben.

    Ha a Meshünk egy hosszú útválasztó köteg lenne (speciális eset), akkor a legrosszabb esetben a maximális késleltetés kiszámításának eredménye pontosan ugyanaz lenne. Igaz, egy fenntartással - „csak extrém eszközökhöz”. Középen rendre 200 ms lenne, és közelebb az átjáróhoz lennének a legboldogabb előfizetőink, körülbelül 10 ms-os késéssel.
    Itt érdemes megfontolni, hogy az eszközök viszonylag közeli elhelyezkedése miatt a bitráta hozzávetőlegesen kétszer-háromszor nagyobb lesz, mint a szektorban. Ez azt jelenti, hogy egy képkocka adásideje ennyivel csökken, és a késleltetés is ezzel arányosan csökken.

    Ha még közelebb kerülünk a valósághoz, akkor a hálózat mesh topológiájú (hát, Mesh), és a láncban lévő útválasztók száma megközelítőleg egyenlő lesz (A/N), ahol:

    A - útválasztók teljes száma,
    N a szomszédok átlagos száma.

    Általában N 8, és a képlet körülbelül 50-75 ms maximális késleltetést, átlagosan 25 ms-ot és körülbelül 5-10 ms-ot ad a hálózat szélén, az átjáró közelében.

    Mi történik, ha további öt előfizetőt ad hozzá?

    Ehhez még egy kérdést kell megválaszolnunk - „a hálózat mely részéhez adjuk hozzá ezeket az előfizetőket?” Ha ez az átjárótól legtávolabbi oldal, akkor a hálózat többi része nem vesz észre semmit, mivel számukra a láncban lévő útválasztók száma nem változott. Ha középen van, akkor ez körülbelül 5 ms további késleltetést jelent a hálózat távoli (az átjárótól) felére. Bármit is mondjunk, ebben az esetben a késedelemre gyakorolt ​​hatás körülbelül tízszer kisebb. Miért történik ez - a válasz a felszínen rejlik. Az útválasztók csak a szomszédaik műsoridejét osztják meg. Miközben valaki a túlsó végén a keretét továbbítja, ugyanez történik a hálózat másik részén. Ezért a nyeremény.

    A sávszélességnél minden kicsit bonyolultabb, de a lényeg nagyjából ugyanaz. Javaslom a kapacitás kiszámítását a következő képlettel:

    (B/A/K), Ahol:

    B - súlyozott átlagos bitráta. Legyen ez esetünkben 300 Mbit/s,
    A - CPE-k száma,
    K az éter használatának tapasztalati költségegyütthatója, egyenlő 2-vel.

    40 előfizető esetében az átlagos érték 3,75 Mbit/s. Ha hozzáadunk öt nem a legmagasabb bitrátájú távolsági előfizetőt, akkor az átlagos csökken, mondjuk 280 Mbit/s-ra. Az eredmény átlagosan 3,1 Mbit/s CPE-nként.

    Ez feltéve, hogy megpróbáljuk kiegyenlíteni a forgalmat az összes előfizető között. Valójában nagy egyensúlyhiány lesz a BS-hez legközelebbi eszközök és a távoli / LOS-sértéssel rendelkező eszközök között.

    Mesh hálózatban, ahogy korábban írtam, ismét egyenetlenségünk lesz az átjáróhoz legközelebb eső eszközök (első, második, harmadik ugrás) és a távolabbi eszközök között. A képet nagyban javítja a szektorhoz képest magas eszközbitráta. A mi laboratóriumunkban ez körülbelül 500-600 Mbit/s. Az áteresztőképességet ugyanazon a 2-vel egyenlő empirikus általános együttható alapján fogjuk kiszámítani. Grafikusan ez a következőképpen ábrázolható:

    A legtávolabbi előfizetők bizonyulnak a legdrágábbnak. A keret átadásához többször is „el kell venni” a műsoridőt másoktól, ugrásról ugrásra.

    Ha mindent a nagy véletlenre bízunk, akkor az átjáróhoz legközelebbi eszközök gyorsabban fogják fel az erőforrásokat és uralják a tartományt (akárcsak az életben). Ez természetesen korlátozza az „értékes” keretek szállítását, és megakadályozza, hogy a hálózat 70 Mbit/s-ra csökkenjen több, a perifériáról érkező router érdekében. Ennek az egyszerűsítésnek az ára egy adott időpontban teljesen kiszámíthatatlan késleltetés és átviteli sebesség lesz.

    Többé-kevésbé egyenletes eloszlás A sávszélesség kétféleképpen vehető fel:

    • Súlyos függőség a környezethez való hozzáférés ravasz módszerei formájában egy slot kiosztásával, amely a csomópontok közötti GPS-en keresztüli ultraprecíz időszinkronizáláson vagy a „veszteséges” linkeken keresztül még addiktívabb időszinkronizációs algoritmusokon alapul. Egyfajta kísérlet arra, hogy baglyot helyezzenek a földgömbre, és decentralizált TDMA-t készítsenek.
    • Egyszerű mérnöki megoldás az AP vagy Ethernet interfészek sebességének korlátozására.

    Milyen küszöböt állítsunk be megabitben? Próbáljunk meg számolni. A kényelem kedvéért felteszek egy táblázatot.

    Ez körülbelül 1,7-szer kevesebb, mint az az eredmény, amelyet a szektoron egy hasonló paraméter kiszámításával kaptunk. Mivel a mesh hálózat ritkán lesz 100%-on terhelve, a kliens kapcsolatot 5 Mbps küszöbre korlátoznám. Nem elég? Fentebb már mondtam, vannak olyan technikák, amelyek lehetővé teszik a növelést áteresztőképesség körülbelül kétszer. MU-MIMO tovább fizikai szintenÉs Lineáris hálózati kódolás csatornán. Különböző tesztek alapján megközelítőleg másfélszeres növekedésről beszélhetünk a miatt MU-MIMOés 30%-ig esedékes Lineáris hálózati kódolás. Majd legközelebb mesélek róluk. utolérheted átlagsebesség akár 4,5 Mbit/s-ig kis késleltetési veszteség (10-20%) árán, és ez még több lesz, mint egy azonos számú előfizetővel rendelkező szektorban.

    Íme egy forgatókönyv a szolgáltatóknak: korlátozza az Ethernetet az „5 megabites” tarifának megfelelően, és használja ki azt a lehetőséget, hogy bármikor biztonságosan növelheti 10 Mbit/s-ra.

    Nem, nem azt a célt tűzöm ki magam elé, hogy megmutassam, hogy a Mesh jobb és minden tekintetben felülmúlja a szektort. Csak azt szeretném bemutatni, hogy a számok sorrendje megegyezik, és a különbség a számítások hibaszintjén van. Tehát mindkét megközelítés figyelmet érdemel.
    Bár itt érdemes egy nagyon fontos részletet hozzátenni. MU-MIMOÉs Lineáris hálózati kódolás- ezek a technikák közvetlenül kapcsolódnak a routerekhez. Van egy másik megközelítés - a hálózati architektúrához kapcsolódó technikák. Ha figyelembe vesszük, hogy nem telepítünk bázisállomásokat, és jelentősen csökkennek a csatorna csatlakoztatásának költségei, akkor a hálózat szélére egy második átjárót is telepíthetünk. Célszerű ezt az ellenkező élen megtenni, és az alábbiakban elmagyarázom, miért.

    A mesh hálózatokban a sávszélesség felosztása az átjárónál vagy a belépési pontnál kezdődik. A gradiens hozzávetőlegesen a hálózat közepéig rohan, és ott vannak a legdrágább előfizetők, a keretszállítási költségeket tekintve. Ha a hálózat másik végére telepítünk egy ilyen átjárót, a maximális ugrások számát tulajdonképpen felére osztjuk, és mindkét átjáró első és második ugrásának csatornái teljesen függetlenek lesznek a műsoridő felosztását tekintve, így a kapacitásuk is biztonságosan hozzá lehet adni. Az ideális persze az, ha a harmadik csatornát közvetlenül a közepére kötjük (na mi van, az LHG60 nagyon olcsó).

    A vízszintes méretezés a Mesh fő erőssége. A szektor küzdeni fog, de 60-80 előfizetőt vonz majd. Egy mesh hálózat könnyen tartalmazhat 100-300 eszközt. A szektor számára ez már az a szint, amikor a késések meghaladják az 1-2 másodpercet, és sok alkalmazás elkezdi azt mondani, hogy „Gyerünk, viszlát!” amikor megpróbál csatlakozni.

    Tipikus forgatókönyvek

    Most oldjuk meg a problémát. Van egy gazdag, 200 házból álló nyaralóközösségünk, NAGYON távol a várostól, festői helyen, ahol csak pár üzemeltető bérel mobil kommunikációés hívhat is, de az internetről csak az EDGE érhető el. Mindenki internetre és 25 Mbit/s-ra vágyik. A lakosok annyira hűvösek és szervezettek, hogy időszakos flash mobokkal fenyegetőznek, hogy egyszerre teszteljék az egész falu kapacitását. A helyek nagyon festőiek, és a helyiek csak annyit engednek, hogy mindenféle tornyok rontsák a megjelenésüket, esetleg a holttestük fölött, és perrel fenyegetnek mindenkit, aki (értelemük szerint) távolról megpróbál magasat és csúnyát építeni. 5 km-re a község határától. Mindenhol takaros csempeutak, kis takaros világítólámpák és elektromos vezetékek vannak elrejtve a föld alatt. A község tisztaságért és szépségért felelős vezetője, miután azt javasolta, hogy fedjék le a falut xPON-nal, és húzzák ki az optikát az oszlopok mentén, kis híján odadobott egy mappát az iratokkal, de időben megállt, és elmagyarázta, hogy egy ilyen döntés zavarná a megjelenést. és kategorikusan elfogadhatatlan.

    Már érted, mire célzok. Nem telepíthetsz tornyokat, nem húzhatsz kábeleket. A következő lehetőségek lehetségesek:

    1. A kapcsolat már megvan a hálózat szélén

    Valami csoda folytán kiderült, hogy az xTelecom optika elhaladt a közelben, és hála a nagy véletlennek az oldal vezetője jó hangulat. Azt mondta, egyszerűen nem tudja, kinek adjon el egy másik szálat, a vezetőség kínos kérdéseket tesz fel, és itt van. Az ár mindenkinek megfelelt, a lakók nem bánták, de feltételül szabták, hogy helyre kell állítani a helyi dombok természetes borítását. Így döntöttek. Van egy gigabites uplinkünk, SURRAJ!

    2. RRL kapcsolat

    Sértőnek tűnik, de van esély arra, hogy pozitív irányba vigye a helyzetet, és talán még a maga javára is. Szóval figyeljünk a kezünkre. Az RRL-lel be lehet hozni az internetet a faluba, főleg olyan készülékek árán, mint az LHG60. Egy átjáróval a régi séma szerint is lehet csatlakozni, de ezt már mérlegeltük, és nem érdekel minket egy ilyen megoldás. Hagyományom szerint két lehetőséget kínálok: két ponton történő csatlakozást 100 Mbit/s-ra növelve a kliensenkénti átviteli sebességet és két ponton történő csatlakozást az előfizetői eszköz költségének másfél-kétszeres csökkentésével.

    Kezdjük az első lehetőséggel. Ügyeljen a képre. A kék és a narancssárga szín ismét a jel terjedési zónáit jelzi. Ebben az esetben a két rádiómodullal rendelkező drága Mesh útválasztók előnye lehetővé teszi a tényleges átviteli sebesség megduplázását (és a késleltetés felére csökkentését, igen) egy második átjáró hozzáadásával. Így minden ügyfélnek 100 Mbit/s-ig sávszélesség-növekedést biztosíthat berendezéscsere nélkül, akciót szervezhet, vagy azonnal kétszer annyi pénzt kérhet.

    A második esetben (duplázás nélkül) ugyanazt a stratégiát követjük, de egyetlen rádiómodullal rendelkező eszközöket használunk. Körülbelül kétszer annyiba fognak kerülni. A házakat ábrázoló képet narancssárga borítja, ami egy közös csatorna használatát szimbolizálja.

    3. Csatlakozás műholdas csatornán keresztül.

    Ebben az esetben a telephelyvezetőről kiderült, hogy seggfej, és nem osztotta meg az optikáját. Csak erdők, rétek és dombok vannak körülötte. Az egyetlen megoldás, amely valamilyen módon megadhatja az embereknek az internetet, a kétirányú műholdas csatorna. A Tricolor ma korlátlan adatforgalmat kínál ügyfelenként akár 40 Mbit/s-ig szimbolikus áron. Nincs más hátra, mint telepíteni több készletet a falu lakóinak, kiépíteni egy Mesh hálózatot, és élvezni a kis monopóliumot.

    A sebességek alacsonyak, de nincs alternatíva. Ezenkívül mindig hozzáadhat még néhány műholdas készletet, és növelheti az általános átviteli sebességet (igen, ismét vízszintes méretezés).

    Eredmények

    Általánosságban elmondható, hogy a fentieket táblázat formájában összefoglalhatjuk.

    Sajátosságok PTMP HÁLÓ
    Sávszélesség-csökkenés új ügyfelek hozzáadásakor Magas Alacsony
    Az átlagos várakozási idő növekedése új ügyfelek hozzáadásakor Jelentős Gyakorlatilag hiányzik
    Hatékonyság kis számú előfizetővel Magas Alacsony
    Hatékonyság átlagos előfizetői szám mellett Átlagos Átlagos
    Hatékonyság nagy számú előfizetővel Alacsony Magas
    A késleltetés eloszlásának jellege Egységes, nagy késések A gradiens növekszik az átjáró irányában.
    A természetes akadályok hatása a teljesítményre
    (sűrűn beépített környezetben, zöldfelületekkel hatékony)    		 Többszörös degradáció Többszörös nagyítás
    Telepítési költség Magas Alacsony
    Az előfizetési készlet költsége Alacsony Alacsony/Közepes
    Ár bázisállomás Magas Hiányzó
    Telepítési sebesség Alacsony Magas

    Remélem informatív volt. A következő cikkekben elemezzük a Mesh hálózatok útválasztási protokolljait, és valójában azt, hogy milyen technológiákat használnak ezekben a hálózatokban.

    Találkozunk.

    Üdvözlettel,
    Evil Wireless.
    @EvilWirelessMan

    Sziasztok! A berendezésekről és a mesh hálózatok használatáról szóló cikk már régen elkészült, de úgy döntöttem, hogy csak most ülök le és írok. A helyzet az, hogy néhány évvel ezelőtt teljesen különböző cégek kezdtek el nekem küldeni hasonló funkciójú készleteket felülvizsgálatra. WiFi eszközök Hálós rendszerek. Annyira megtetszett ez a technológia, hogy el is határoztam, hogy az egyik készletet megtartom otthoni használatra. És természetesen ezek után a publikációk után sok kérés érkezett, hogy mondják el részletesebben, mi is az a hálós rács.

    Miben különbözik a Mesh WiFi mesh a hagyományos útválasztótól?

    A mesh hálózat fő lényege, hogy nagy területet fed le stabil vezeték nélküli jellel sebességvesztés nélkül és zökkenőmentes barangolás mellett.

    Hogyan próbáltuk ezt elérni a múltban? Megvettük a legdrágábbat és erős router, amely a wifi jelet a maximális távolságra tudja közvetíteni. Ha ez nem volt elég, akkor telepítettünk egy további wifi átjátszót, ami egy kicsit kiterjesztette egy távoli területre. Általában mindent részletesen leírtam korábban.

    Mindazonáltal mindegyiknek voltak jelentős hátrányai:

    • Először is, a lánc minden új láncszeme, azaz minden új átjátszó jelentősen csökkentette a sebességet. Hol kétszer, hol pedig még többet, az adó kezdeti teljesítményétől és az összes berendezés költségétől függően.
    • A második pont az ár. Nem mindenki engedheti meg magának, hogy drága útválasztót vásároljon, amelynek költsége 3000-5000 rubel vagy több. Ha adsz hozzá egy átjátszót és antennát, akkor ehhez adj hozzá még több ezret.
    • A harmadik a beállítás. Minden átjátszót először manuálisan kell csatlakoztatni a fő wifi hálózathoz, és telefonnal vagy számítógéppel be kell állítani a paramétereit a jel továbbításához. Ha több van belőlük, akkor ezt mindegyikkel meg kell tennie.
    • Végül, amikor a házban mozog, egy okostelefont vagy laptopot újra kellett csatlakoztatni a fő forráshoz - a routerhez - a továbbiakhoz, aminek következtében a kapcsolat megszakadt, és az interneten végzett munkával kapcsolatos összes aktuális feladat megszakadt - online játék, fájlok letöltése, videók megtekintése stb. – is megállt. Egyetértek, ez kényelmetlen.

    Mi az a Mesh rendszer?

    A mesh hálózat egy peer-to-peer rendszer, amelynek terhelése több egyenlő cella (hozzáférési pont) között oszlik meg, amelyek mindegyike vezeték nélküli jelet oszt el egy közös hálózatban.

    A „hálós” technológia lényege, hogy egy hozzáférési pontot az internetre vagy egy meglévő hálózatra (kábel vagy vezeték nélküli), valamilyen meglévő router segítségével létrehozva, a többi automatikusan felveszi a jelét, és ugyanazokkal a beállításokkal működik, mint az első.


    Berendezések mesh hálózathoz

    Általában a mesh hálózat berendezései egyszerre több eszközt tartalmaznak - kettőt vagy többet. Ha nem megy bele a részletekbe, akkor mindegyik a szokásos analógja wifi router.


    A mesh rendszer összes modulja egyenlő, és a routerhez vagy közvetlenül a szolgáltató kábelén keresztül az internethez csatlakoztatható bármelyikről. Ennek eredményeként több egyenértékű forrást kapunk wifi jel, amelyeket nem kell külön konfigurálni, mint a wifi átjátszók használata esetén. De ez különösen igaz itt otthoni használatra, és nem csak.

    Sőt, ha egy átjátszóhoz csatlakozva a wifi sebessége leesik a fő forráshoz képest, még akkor is, ha annak közvetlen közelében van, akkor itt ugyanazon a szinten marad.


    Ha szükséges, könnyen csatlakoztathat egy vagy több pontot anélkül, hogy bármilyen konfigurációt végezne rajta.


    A mesh wifi hálózat másik jellemző tulajdonsága a zökkenőmentes roaming – ilyenkor az Ön készüléke – okostelefon, laptop stb. – mozog a házban. – automatikusan kiválasztja, hogy éppen melyik hozzáférési pont van a legközelebb, és újra csatlakozik hozzá anélkül, hogy megszakadna a kapcsolat a vezeték nélküli hálózattal. Vagyis az újracsatlakozás a végfelhasználó számára észrevétlenül történik. Ez azt jelenti, hogy sem a letöltések, sem az élő online adások, sem az internetes munkával kapcsolatos egyéb dolgok nem szakadnak meg.

    Mesh wifi hálózati rendszerek alkalmazása

    Vagyis képzeld el, hogy egy egyszobás lakásban élsz. Vásárol egy hálóelemet, és ugyanúgy használja, mint egy hagyományos útválasztót. Ezután egy 4-5 szobás magánházba költözik - és csak annyit kell tennie, hogy vásárol még 2-3 alkatrészt ugyanabból a rendszerből, és egyszerűen bedugja őket a konnektorba, és automatikusan beállítják magukat.


    Általánosságban elmondható, hogy az előnyök nyilvánvalóak, és véleményem szerint a hálós rendszerek jelentik a jövőt vezeték nélküli hálózatok. Mennyibe kerül, kérdezed? Kollégák, engem is ez a kérdés aggasztott a legjobban. Minden előnyt figyelembe véve a magas árától függetlenül (természetesen ésszerű keretek között) vennék egy ilyet.


    De érte rendszeres felhasználó, és nem egy rajongó, mint én, a pénz kérdése lesz, ha nem is az első helyen, de mindenképpen a második helyen. A legérdekesebb tehát az, hogy egy több cellából álló készlet ára nagyjából összemérhető azzal az összeggel, amit csak egy routerért kérnek a középső szegmensből, amely tesztjeim során többé-kevésbé hasonló vezeték nélküli jel vételi tartományt biztosított.

    Háló-hálózatok

    Hálós koncepció

    Napjainkban a mobil telefónia bebizonyította, hogy a mobil-előfizetői piac óriási igénye van a hang- és információadat-átvitelre több száz kilobittől több megabitig másodpercenként. A létrejövő információs rendszerek célja, hogy (kisebb-nagyobb mértékben) részei legyenek annak az információs hálózatnak, amely az előfizetők számára globális roamingot biztosít. A probléma megoldása az új (3G, WiMAX) bevezetésével és a meglévő (Wi-Fi) vezeték nélküli adatátviteli technológiák fejlesztésével jár. Az ilyen hálózatok klaszterstruktúrán alapuló megoldásának egyik lehetősége a Mesh technológia.

    A Mesh hálózatok meghatározása

    A Mesh technológián alapuló rendszereket hoztak létre a mobilkommunikáció megszervezésére egy háborús övezetben egyetlen objektummal. Hasonló rendszerek nagysebességű digitális információk átvitelét, videó- ​​és hangkommunikációt biztosítanak, valamint meghatározzák az objektumok helyét.

    Jelenleg nincsenek pontos kritériumok a Mesh hálózat fogalmának meghatározására a szélessávú vezeték nélküli hozzáférési rendszerekre vonatkozóan. A legáltalánosabb meghatározás a következő: „A mesh egy hálózati topológia, amelyben az eszközöket több (gyakran redundáns) kapcsolat köti össze, stratégiai okokból. Mindenekelőtt a Mesh koncepciója határozza meg a hálózat felépítésének elvét, amelynek megkülönböztető jellemzője az önszerveződő architektúra, amely a következő képességeket valósítja meg:

    nagy terület folyamatos információs lefedettségét biztosító zónák kialakítása;

    hálózati skálázhatóság (a lefedettség és az információsűrűség növelése) önszervező módban;

    vezeték nélküli szállítási csatornák (backhaul) használata a hozzáférési pontok kommunikációjához "mindenki mindenkinek" módban

    a hálózat ellenálló képessége az egyes elemek elvesztésével szemben.

    Mesh hálózati architektúra

    A Mesh topológia decentralizált hálózattervezésen alapul, ellentétben a tipikus 802.1 1a/b/g hálózatokkal, amelyek centralizált alapon jönnek létre. A Mesh hálózatokban működő hozzáférési pontok nemcsak előfizetői hozzáférési szolgáltatásokat nyújtanak, hanem útválasztóként/repeaterként is működnek ugyanazon hálózat más hozzáférési pontjai számára. Ez lehetővé teszi egy öntelepülő és öngyógyító szélessávú hálózati szegmens létrehozását.

    A mesh hálózatok klaszterek gyűjteményeként épülnek fel. A lefedettség klaszterzónákra van felosztva, amelyek száma elméletileg korlátlan. Egy klaszterben 8-16 hozzáférési pont található. Az egyik ilyen pont egy csomópont (átjáró), amely kábelen (optikai vagy elektromos) vagy rádiócsatornán keresztül (szélessávú hozzáférési rendszerekkel) csatlakozik a fő információs csatornához. A csomóponti hozzáférési pontok, valamint a fürt többi elérési pontja (csomópontja) rádióátviteli csatornán keresztül csatlakozik egymáshoz (legközelebbi szomszédaikkal). A hozzáférési pontok a konkrét megoldástól függően elláthatják az átjátszó (transzport csatorna) vagy az átjátszó és az előfizetői hozzáférési pont funkcióit. A Mesh különlegessége a speciális protokollok használata, amelyek lehetővé teszik minden hozzáférési pont számára, hogy táblázatokat hozzanak létre a hálózati előfizetőkről a szállítási csatorna állapotának szabályozásával és a forgalom dinamikus útválasztásának támogatásával a szomszédos pontok közötti optimális útvonalon. Ha bármelyik meghibásodik, a forgalom automatikusan egy másik útvonalra terelődik, ami garantálja, hogy nemcsak a forgalom eljuttatja a címzetthez, hanem minimális időn belül.

    A klaszteren belüli hálózatbővítési eljárás új hozzáférési pontok telepítésére korlátozódik, amelyekbe integrálható meglévő hálózat automatikusan történik.

    Az ilyen hálózatok hátránya, hogy közbenső pontokat használnak az adatátvitelhez; ez késleltetheti az információátvitelt, és ennek eredményeként ronthatja a valós idejű forgalom (például beszéd vagy videó) minőségét. Ebben a tekintetben korlátozások vannak érvényben az egy fürtben lévő hozzáférési pontok számára.

    Ma a Mesh berendezéseket külső és belső elhelyezésre egyaránt gyártják.

    Szabványok vezeték nélküli átvitel a mesh hálózatok kiépítéséhez használt adatok

    Mint fentebb említettük, a Mesh hálózatok megvalósításának alapja ma az IEEE 802.11 (Wi-Fi) szabvány.

    A pre-Wi-MAX szabvány berendezéseit már ma is használják a mesh hálózati hubok gerinccsatornákhoz (Tropos, Nortel stb.) történő csatlakoztatására. Figyelembe véve a WiMAX technológiai előnyeit, ezt a szabványt (különösen a mobil változatában) fogják használni az előfizetői hozzáférés megszervezésére. Ennek a folyamatnak a kezdete azonban az olcsó előfizetői készülékek piaci megjelenésére tehető, vagyis legkorábban 2008-2009-re.

    Wi-Fi Mesh hálózatok

    Szolgáltatási képességek

    Átad

    Jelenleg a 802.11 szabvány nem rendelkezik szigorú előírásokkal az átadás (az előfizetők hozzáférési pontok közötti "zökkenőmentes" mozgása) megvalósítására vonatkozóan. Az ilyen átmenet biztosítására azonban speciális eljárásokat biztosítanak a levegő letapogatására és a csatlakozásra („társításra”). A Wi-Fi hálózatokban az átadás többféleképpen is megvalósítható, például a Radius protokoll alapján vagy egy intelligens vezeték nélküli vezérlő vezérlése alatt, amely „alagutat” szervez, amikor egy kliens egy szomszédos hozzáférés szolgáltatási területére költözik. pont. A 802.11k specifikáció (lásd az oldalsávot) olyan eljárásokat ír le, amelyek lehetővé teszik az ügyféleszköz számára, hogy az aktuális kapcsolat megszakítása előtt válasszon egy hozzáférési pontot, amelyhez csatlakozni kíván. Ezenkívül a 802.11i specifikáció által biztosított gyorsítótárazási algoritmus használata biztosítja egy új biztonságos kapcsolat létrehozását 20-30 ms-ot meg nem haladó időn belül.

    Ennek eredményeként a 802.11k vezérlőmechanizmusokat támogató berendezések biztosítják, hogy az előfizetői eszköz átkapcsoljon új pont hozzáférés legfeljebb 50 ms. Az ilyen késést a felhasználó nem veszi észre, mivel többszöröse az emberi érzékelési küszöbértéknek2.

    Internetes barangolás

    A Mesh hálózatok összekapcsolása (roaming probléma), majd a vezetékes és mobil hálózatok összekapcsolása a fő probléma megoldását szolgálja: a mobil végfelhasználók minél szélesebb körű szolgáltatását a lehető legalacsonyabb áron. Ezért felmerül az igény a hálózatok közötti barangolás megszervezésének problémájának megoldására a jól ismert „egy személy - egy szám” elv szerint, amikor az előfizetőt a hálózatok között mozgatják. különféle típusok.

    Egy fürtkészletből álló városi hálózaton belül a barangolás problémáját, amikor egy kliens fürtről fürtre költözik, az ESSID, WEP/802.1x és VPN mechanizmusok oldják meg. A szabadon barangoló klienst az IP-cím azonosítja a virtuális IP-csatornák szervezésével.

    A 802.11s specifikáció várhatóan leírja a hálózatok kombinálásának eljárását, beleértve a különböző típusokat is. A nagy 802.11s hálózatok létrehozása megszünteti az áramot meglévő problémaátmenet a különböző városokban telepített Wi-Fi hálózatok között.

    Multiszolgáltatás

    A több szolgáltatás nyújtása magában foglalja az IP-szolgáltatások teljes skálájának megszervezését az ügyfél számára, beleértve az internet-hozzáférést, a VoIP-ot, a videokonferenciát stb. Az IEEE 802.11e szabvány lehetővé teszi a jelenlegi 802.11a/b/g szabványokkal való teljes kompatibilitás megőrzése mellett a funkcionalitás bővítését multimédiás adatok streamelésével és garantált minőségi QoS szolgáltatások biztosításával. A mechanizmus a forgalom priorizálásán alapul, és magában foglalja a sávszélesség szabályozását felhasználói csoportok és forgalomtípusok (hang, videó stb.) szerint.

    A QoS gyakorlati megvalósítása lehetővé teszi, hogy ne csak hang-, hanem videó-munkameneteket is szervezzünk a biztonság és a kapcsolat megbízhatóság szempontjából rendkívül igényes felhasználók számára (biztonsági szolgáltatások).

    Biztonság

    A hálós biztonsági kérdések (az illegális kapcsolatok elleni védelem) nagyon fontosak, különösen az önkormányzati, előfizetői és vállalati hálózatokat egyesítő városi méretű rendszerek esetében. A hálózat biztonságát a 802.11 szabvány előírásai szerint biztosítják. A titkosítási szabvány (Wired Equivalent Privacy, WEP) jelenleg nem felel meg a követelményeknek a gyenge kulcs erőssége miatt. A 802.11 i (WPA2) szabvány elfogadása biztonságosabb hitelesítési és forgalomkódolási sémát tesz elérhetővé. Az IEEE 802.11i szabvány a következő eszközök használatát írja elő a Wi-Fi termékekben, mint a forgalom titkosítási algoritmusok támogatása: TKIP (Temporal Key Integrity Protocol), WRAP (Wireless Robust Authenticated Protocol) és CCMP (Counter with Cipher Block Chaining Message Authentication Code) Jegyzőkönyv). Ezek az algoritmusok elegendőek az előfizetői forgalom szintjén történő védelemhez, de vállalati felhasználói szinten további mechanizmusokat alkalmaznak, beleértve a fejlettebb hitelesítési módszereket a hálózathoz való csatlakozáskor: kripto-ellenállóbb titkosítási módszerek, a titkosítási kulcsok dinamikus cseréje, a személyes tűzfalak használata, vezeték nélküli hálózat biztonságának felügyelete, VPN virtuális magánhálózati technológia stb. Az integrált Wi-Fi-GSM hálózatok előnyei nyilvánvalóak, ami arra kényszeríti a berendezésgyártókat, hogy aktívan fejlesszék ezt a területet.

    Az ez irányú erőfeszítések elsősorban a hálózatok közötti átmenet mechanizmusának kialakításához kapcsolódnak. A Motorola, az Avaya és a Pro-xim univerzális vezeték nélküli eszközöket fejlesztett ki, és létrehozta az IEEE által már jóváhagyott SCCAN (Seamless Converged Communication Across Networks) fórumot. Az SCCAN Alliance-nak specifikációt kell kidolgoznia a kettős otthoni eszközök és az irodai IP-állomások közötti interakcióhoz, amelyek Wi-Fi-n és mobilhálózaton is működhetnek.

    Az amerikai Kineto Wireless cég által kifejlesztett UMA (Unlicensed Mobile Access) technológia lehetővé teszi a mobil előfizető számára, hogy GSM hálózatról váltson Wi-Fi hálózat anélkül, hogy megszakította volna a beszélgetést.

    Ma a piac a GSM telefonok beépített Wi-Fi modul több mint 30 modellel rendelkezik, és számuk folyamatosan növekszik4.

    Hálós alkalmazások

    A legnagyobb hatékonyság a városi léptékű mesh hálózatok (MAN) megvalósításánál várható. Az ilyen hálózatok felépítésének és használatának sajátosságait a társadalmi és kereskedelmi megvalósíthatóság határozza meg, míg a hálózatok vagy csak vállalati (önkormányzati) vagy előfizetői hálózatként épülhetnek ki, vagy mindkét problémát egyszerre oldhatják meg.

    Az ilyen hálózatok előfizetői szolgáltatás szempontjából már ma is az IP-alkalmazások teljes skáláját kínálják - Ethernet, VoIP, valós idejű videó.

    Előfizetői hálózatok

    Az előfizetői hálózatok fő feladata a felhasználók (vezetékes és mobil) hozzáférésének biztosítása az internetes erőforrásokhoz és a Wi-Fi telefonálás megszervezése. Az ilyen hálózatok jellemzője általában a hozzáférési pontok nagy sűrűsége (körülbelül 10 pont/km2). Ezt a paramétert nagyrészt az ügyféleszközök (Wi-Fi adapterek, telefonok) alacsony kimeneti teljesítménye határozza meg, nagy sűrűségű az előfizetők elhelyezkedése (és ezáltal az előfizetői forgalom nagy kapacitásának biztosítása), valamint a hozzáférési pontok érzékenységi jellemzői. Az ilyen hálózatok kiépítése kellően nagy számú felhasználó mellett válik jövedelmezővé, és ma már nem műszaki, hanem gazdasági szempontok határozzák meg.

    A főbb problémák, amelyekkel szembe kell nézni, amikor külső (utcai) Mesh hálózatokat hoznak létre Oroszországban:

    korlátozott frekvenciaforrások (Oroszország legnagyobb városaiban a 802.11 frekvenciatartományok szinte kimerültek);

    a rádiófrekvenciás tervezés eredményeinek megerősítése a rádiós környezet állapotának gyakorlati tanulmányaival a hálózat kiépítési területén (nem regisztrált felhasználók jelenléte);

    a hozzáférési pontok előfizetőkhöz lehető legközelebbi elhelyezésének megszervezése, éjjel-nappali áramellátás biztosítása stb.

    Példa erre a Golden Telecom cég Moszkvában telepített Mesh hálózata, amely akár 3500 hozzáférési pontot is tartalmaz. A cikk írásakor nem kevésbé nagy projektek valósulnak meg Tajpejben és Macedóniában (Macedóniában az volt a feladat, hogy megszervezzék a Wi-Fi hálózatok teljes lefedettségét 40 városban, vagyis az ország teljes területén. 1500 km2-nél nagyobb terület).

    ábrán. A 2. ábra a Mesh hálózati elemek városi területeken való elhelyezésének sematikus diagramját mutatja. Tipikus megoldás erre mobil előfizetők 10-12 méteres magasságban, az utcák mentén városi lámpaoszlopokra, közlekedési lámpatartókra, kábelhosszabbításokra stb.

    Önkormányzati hálózatok

    A mesh topológia lehetővé teszi olyan települési hálózatok megvalósítását, amelyek képességeikben egyedülállóak, az elsősegélynyújtó szolgálatokra (rendőrség, " Mentőautó", Vészhelyzetek Minisztériuma). A 3. ábra egy ilyen zóna felépítésének vázlatos diagramját mutatja (az egyik követelmény az autókba szerelt mobil útválasztók gyártóinak jelenléte).

    A hálózat alapját az utcán (általában utak mentén) elhelyezkedő csomóponti és előfizetői hozzáférési pontok alkotják, amelyek információs lefedettségi zónákat szerveznek, amelyekben biztosított az előfizetők csatlakozása szabványos Wi-Fi adapterekkel. Ezenkívül a hozzáférési pontok használhatók a forgalomirányítás (közlekedési lámpák) megszervezésére és videó információk gyűjtésére, videokamerák csatlakoztatására vezetékes ill. vezeték nélküli interfész. A beltéren elhelyezkedő felhasználók külső hálózathoz való csatlakozása az irodán belüli hozzáférési pontokon keresztül történik, amelyekre a csökkentett kimeneti teljesítmény és a ház „szoba” kialakítása jellemző.

    A legnagyobb érdeklődésre az autókban való használatra tervezett mobil hozzáférési pontok tartoznak. Ezen eszközök használata nemcsak 800-1200 méterre növeli a hozzáférési pontok közötti távolságot, hanem lehetővé teszi a következők megszervezését is:

    információs támogatás az autóban lévő felhasználók számára végeszközök vezetékes vagy vezeték nélküli csatlakoztatásával (laptop, PDA stb.);

    információs lefedettség az autó körüli 300 m-es körzetben szabványos 802.1 1b/g Wi-Fi adapterekkel rendelkező előfizetők számára;

    a jármű helyzetének szabályozása a hozzáférési pontba épített GPS-vevő használatakor.

    Alkalmazás mobil pontok a hozzáférés lehetővé teszi a lefedettség gyors bővítésének megszervezését vagy a hálózat információs kapacitásának növelését a felszerelt járművek „forró pontokban” való koncentrációja miatt. A Mesh hálózat önszervező mechanizmusai lehetővé teszik egy Wi-Fi zóna megszervezését, amely a működési audio- és videoinformációkat minimális időn belül továbbítja a központi konzolhoz (amelyet a Mesh hozzáférési pontokkal felszerelt járművek érkezési ideje határozza meg).

    A Mesh hálózatok létrehozásának és fejlesztésének elemzése azt mutatja, hogy állandó tendencia figyelhető meg az előfizetői és az önkormányzati hálózatok kombinálására. Gyakran előfordul, hogy az önkormányzati megrendelésre épülő hálózatokat utólag hozzáférési pontokkal egészítik ki, és az üzemeltetők kombinált „önkormányzati-előfizetői” üzemmódban üzemeltetik.

    Technológiai hálózatok

    A modern gyártás magas szintű automatizálása nagy mennyiségű vezérlési és vezérlési információ átadását követeli meg. Az elsődleges konverterek és a beépített modulokkal rendelkező mikrokontrollerek piacra kerülésével Wi-Fi vezeték nélküli A technológiai hálózatok szervezésére szolgáló megoldások egyre népszerűbbek.

    Ez mindenekelőtt a modern közlekedési rendszerekre tervezett többszintű adatátviteli hálózatokra vonatkozik. Az ilyen rendszerek funkcionalitása magában foglalja az objektumra vonatkozó információk gyűjtését (műszaki állapot, rakomány azonosítása),

    Az ilyen projektek jellemző feladatai az előfizetői hozzáférés megszervezése és a technológiai információk vonatokon történő továbbítása. A vasúti pálya mentén elhelyezett hozzáférési pontok a 300 km/h sebességig közlekedő vasúti kocsikban Wi-Fi zónák kialakítását teszik lehetővé.

    Felszerelés

    Ma a hálós berendezések piacának nagy részét a sturtup cégek foglalják el, de a helyzet nagyon gyorsan változik. Cisco, Motorola, Nortel, Proxim, Alvarion (szállítási csatornák szervezése) - ez nem teljes lista a jól ismert gyártókról, amelyek egyre aktívabbak a Mesh berendezések szektorában.

    A piacon lévő összes berendezés 3 csoportra osztható:

    1. csoport – Egyetlen rádiórendszerek egyetlen rádióegységgel, körsugárzó antennákkal;

    2. csoport – Kettős rádiórendszerek két rádióegységgel, körsugárzó antennákkal;

    3. csoport – Több rádiós rendszerek, amelyek külön rádióegységeket használnak a szállítás és az előfizetői hozzáférés megszervezésére irányított antennák segítségével.

    1. számú csoport. Egyrádiós

    Single rádió használatakor a frekvenciatartományban (2,4 GHz) egy rádiómodult használnak az előfizetői hozzáférés és a pontok közötti szállítási csatorna megszervezésére. Tekintettel a hozzáférési pontok telepítési sűrűségére és a korlátozott frekvenciaerőforrásra, a hálózat nagyon körültekintő frekvencia- és szerkezeti tervezése szükséges ezek kölcsönös hatásának kiküszöböléséhez. A hozzáférési pontok közötti forgalmi ugrások száma legfeljebb 3-4 lehet, ami korlátozza a hálózat egy klaszteren belüli méretezését a valós idejű szolgáltatások szervezésekor. E sajátosságok ellenére a Group 1 berendezésekre épülő Mesh hálózatok piacvezető szerepet töltenek be. A berendezést alacsony költség jellemzi, és a leghatékonyabb kisméretű lefedettségi területek kialakítására.

    Ennek a csoportnak a legjelentősebb képviselője a Tro-pos Networks (USA), a Mesh5 topológiai berendezések legnagyobb gyártója. A Tropos egy sor berendezést gyárt, amely magában foglalja az 5210-es (fix), a 4210-es (mobil) és a 3210-es (irodai) hozzáférési pontokat. Minden modell Layer3 szinten hajt végre hálózati funkciókat. Az érzékenységi jellemzők a legjobbak közé tartoznak a Mesh topológiájú berendezések között. A berendezés az önkormányzati hálózatok kiépítésére van optimalizálva. Lehetőség van a csomópontok vezeték nélküli csatlakoztatására a Canopy (Motorola) vagy a Breeze Access VL (Alvarion) segítségével. A rendszer teszteli magát, és dinamikus táblázatokat készít az optimális közlekedési útvonalról. Ebben az esetben a visszatérési útvonal kiválasztása a maximális sávszélesség kritériuma alapján történik.

    Csoport No. 2. Kettős rádió

    A Dual rádió használatakor külön rádiómodulokat használnak az előfizetői hozzáférés (2,4 GHz) és a szállítási csatorna (5,8 GHz) megszervezésére. Ez a megoldás lehetővé teszi, hogy megszabaduljon az interferenciazajtól a pontok közötti információátvitel során, ami leegyszerűsíti a frekvenciahálózat tervezését és növeli a rendszer teljesítményét az átmenő forgalom számára azáltal, hogy a szállítási csatornát egy másik frekvenciatartományba „áthelyezi”.

    A 2. csoportba tartozó berendezéseket szinte minden Mesh gyártó (Aruba, BelAir, Cisco, Motorola, Nortel, Proxim, SkyPilot, Tropos stb.) gyártja.

    Között műszaki megoldások Meg kell jegyezni, hogy a Nortel Networks berendezései legfeljebb 6 irányított antennát használnak a szállítási csatornán, ami lehetővé teszi a hozzáférési pontok közötti távolság növelését, az Aruba Networks pedig a központi Aruba Mobility Controllert használja a hálózat biztonságának javítására.

    A Motorola szerint a MeshConnex technológiát használó Motomesh berendezések támogatni fogják a 802.11s mesh hálózati szabvány végleges verzióját. Ebben az esetben a meglévő hálózatok korszerűsítését tervezik a rendszer szoftveres részének éteren keresztüli frissítésével.

    3. számú csoport Multi-rádió

    A harmadik csoport felszereltsége (BelAir, SkyPilot, Strix Systems stb.) a legérdekesebb építészeti tervezési szempontból. Moduláris elven épül, 4-6 rádióegységből. Ez lehetővé teszi (akárcsak a Dual Radio megoldásoknál) az előfizetői és a szállítási folyamok szétválasztását. A Multi-radio megoldás hatékonyságát azonban növeli a bejövő és a downstream transport stream szétválasztása, miközben növeli a "transzport" rádiómodulok számát.

    A moduláris architektúra (a gyakorlatban ez egy szabványos házba szerelt kártyakészlet) lehetővé teszi a rádiómodulok gyors cseréjét, és lehetővé teszi a teljes hálózat egyszerű modernizálását a technológiai és elemi bázis fejlődésével, beleértve az új szabványokra való átállást ( Wi-MAX).

    A BelAir Networks (Kanada) háromféle kültéri hozzáférési ponton (BelAir50c, BelAir100, BelAir200) alapuló berendezéssort kínál, amelyek különböző berendezéscsoportokhoz tartoznak (single-dual-multi rádió). A készülékek típustól függően 1-4 rádiómodullal rendelkeznek. A régebbi modell (Bel-Air200) teljes duplex szállítást és előfizetői hozzáférést biztosít, és hálózati funkciókat valósít meg Layer2 és Layer3 szinten. A berendezések széles választéka lehetővé teszi a Mesh hálózat „rugalmas” tervezését a várható forgalom függvényében. A többrádiós hozzáférési pontok a legnagyobb tranzitforgalmú területeken (középen), az egyrádiós hozzáférési pontok pedig a periférián helyezkedhetnek el.

    Stryx Systems Inc. (USA) a Mesh topológiájú hálózatok hagyományos megoldásai mellett aktívan dolgozik azon feladatok szegmensében, amelyek információs támogatást igényelnek a gyorsan mozgó objektumok (300 km/h-ig), például a vasúti közlekedés esetében. A berendezés különlegessége az átviteli csatornák dinamikus kiválasztása, amely csökkenti az interferencia-interferencia hatását a Mesh topológiájú hálózat működésére. A hálózat biztonságának javítása érdekében a Stryx (a versenytársakkal ellentétben) használja távoli szerver felhasználói azonosítás. Minden modell Layer3 szinten hajtja végre a hálózati funkciókat, és támogatja a legtöbb meglévő kapcsolási és útválasztási hálózati protokollt.

    A SkyPilot a következő 4. generációs Mesh berendezésként pozicionálja berendezését. Megkülönböztető jellemzője a szinkron protokollok használata a szállítási csatornák szervezésére. A megoldások 8 szektoros antennákat használnak. Minden szektor pont-pont TDD kommunikációt hoz létre GPS segítségével a szektorok szinkronizálására.

    Kilátások és a siker esélyei

    Az új Wi-Fi szabvány specifikációk (különösen a 802.1 1n) bevezetése az információátviteli sebesség jelentős növekedését ígéri, ami teljes mértékben kompenzálhatja a szabvány hiányosságait (hozzáférési ütközések, amelyek a legnagyobb mértékben a nagy hálózati torlódások körülményei között jelentkeznek). ).

    A WiMAX előnyeit figyelembe véve számítanunk kell arra, hogy ez a szabvány aktívan versenyezni kezd a Wi-Fi-vel a Mesh hálózatok szervezésekor, de nem az olcsó előfizetői eszközök megjelenése előtt. A 802.16-ban rejlő WiMAX teljesítménykorlátok (Mbit/s) miatt azonban nehéz a technológiák teljes cseréjére számítani. Ilyen körülmények között elkerülhetetlen a hálózatok együttélése és kölcsönös integrációja.

    A Mesh-rendszerek méretarányának növekedésével és az alternatív hálózatokkal (GSM, 3G, WiMAX stb.) való integráció szükségessége miatt komplexebb, centralizált megoldásokon alapuló vezérlőrendszerek létrehozására lesz szükség. Az integrált önkormányzati-előfizetői hozzáférési hálózatok kereskedelmi eredményessége számának növekedéséhez vezet, és hatékonyabb megoldások kidolgozását teszi szükségessé az önkormányzati hálózati szektor biztonságának biztosítására.

    Oroszország számára a Mesh-hálózatok kiépítésének várható ágazata nagyvárosi területek (hálóterületek és üzleti központok) és nyaralófalvak. Az ilyen hálózatok megszervezésének problémái elsősorban a frekvenciakorlátozásokkal kapcsolatosak. Ellentétben a 802.11 szabvány „nyitott” sávjaival rendelkező országokkal, Oroszországban a külső hálózatok építésénél SCRF-határozatokat és frekvenciaengedélyeket kell beszerezni. Belső hálózatok kiépítésénél az eljárás egyszerűsödik: ha a berendezést a 2004. december 6-án kelt 04-03-04-003 SCRF határozat 2. számú függeléke tartalmazza, vagy a berendezések jegyzékébe a későbbi határozataival felveszi. SCRF, akkor elegendő a hálózat regisztrálása a helyi rádiófrekvenciás központban.

    Figyelembe véve az orosz Információs és Kommunikációs Minisztérium által követett politikát, elvárható, hogy a hagyományos szélessávú hozzáférési megoldások topológiája közötti határvonalak (különösen a

    a WiMAX szabvány alkalmazása a 2.4-es frekvenciasávokra; 3,5; 5,8 GHz) és a Mesh fokozatosan elmosódik az oroszországi bevezetéskor.

    A mesh, mint a hálózatépítés elve minden bizonnyal fejlődni fog, és ha nem is meghatározó, de jelentős helyet foglal el a globális információs hálózatban.