메쉬 네트워크는 "무선 그리드 네트워크"이며 "멀티 홉" 네트워크이며 임시 네트워크에서 개발되었으며 "라스트 마일" 문제를 해결하는 핵심 기술 중 하나입니다.차세대 네트워크로 진화하는 과정에서 무선은 없어서는 안 될 기술이다.무선 메시는 다른 네트워크와 협력적으로 통신할 수 있으며, 지속적으로 확장할 수 있는 동적 네트워크 아키텍처로, 어떤 두 장치라도 무선 상호 연결을 유지할 수 있습니다.
일반적인 상황
멀티홉 상호 연결과 메시 토폴로지의 특성을 통해 무선 메시 네트워크는 광대역 홈 네트워크, 커뮤니티 네트워크, 기업 네트워크, 수도권 네트워크 등 다양한 무선 액세스 네트워크에 효과적인 솔루션으로 진화했습니다.무선 메시 라우터는 멀티 홉 상호 연결을 통해 AD Hoc 네트워크를 형성하므로 WMN 네트워킹에 대한 더 높은 신뢰성, 더 넓은 서비스 적용 범위 및 더 낮은 초기 비용을 제공합니다.WMN은 무선 AD Hoc 네트워크의 특성 대부분을 상속하지만 몇 가지 차이점이 있습니다.한편, 무선 Ad Hoc 네트워크 노드의 이동성과 달리 무선 메시 라우터의 위치는 일반적으로 고정되어 있습니다.반면, 에너지가 제한된 무선 Ad Hoc 네트워크와 비교하여 무선 메시 라우터에는 일반적으로 고정 전원 공급 장치가 있습니다.또한 WMN은 무선 센서 네트워크와도 다르며 일반적으로 무선 메시 라우터 간의 비즈니스 모델이 상대적으로 안정적이라고 가정되며 일반적인 액세스 네트워크 또는 캠퍼스 네트워크와 더 유사합니다.따라서 WMN은 기존 인프라 네트워크와 같이 비교적 안정적인 서비스를 제공하는 포워딩 네트워크 역할을 할 수 있습니다.단기 작업을 위해 임시로 배포할 경우 WMNS는 종종 기존 모바일 AD Hoc 네트워크 역할을 할 수 있습니다.
WMN의 일반 아키텍처는 게이트웨이 라우터(게이트웨이/브리지 기능이 있는 라우터), 메시 라우터(액세스 포인트) 및 메시 클라이언트(모바일 또는 기타)의 세 가지 무선 네트워크 요소로 구성됩니다.Mesh 클라이언트는 무선 Mesh 라우터와 무선 연결을 통해 연결되며, 무선 Mesh 라우터는 Multi-Hop 상호 연결 형태로 비교적 안정적인 포워딩 네트워크를 형성합니다.WMN의 일반 네트워크 아키텍처에서는 모든 메시 라우터를 다른 메시 라우터의 데이터 전달 릴레이로 사용할 수 있으며 일부 메시 라우터에는 인터넷 게이트웨이의 추가 기능도 있습니다.게이트웨이 메시 라우터는 고속 유선 링크를 통해 WMN과 인터넷 간의 트래픽을 전달합니다.WMN의 일반적인 네트워크 아키텍처는 두 개의 평면으로 구성되어 있다고 볼 수 있는데, 액세스 평면은 메시 클라이언트에 대한 네트워크 연결을 제공하고 포워딩 평면은 메시 라우터 간에 릴레이 서비스를 전달합니다.WMN에서 가상 무선 인터페이스 기술의 사용이 증가함에 따라 WMN에서 설계한 네트워크 아키텍처가 점점 더 대중화되었습니다.
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MESH 네트워킹 방식
메시 네트워킹에서는 채널 간섭, 홉 수 선택, 주파수 선택 등의 요소를 종합적으로 고려해야 합니다.이 섹션에서는 802.11s 기반의 WLANMESH를 예로 들어 다양한 네트워킹 방식을 분석합니다.다음은 단일 주파수 네트워킹 및 이중 주파수 네트워킹 방식과 그 성능에 대해 설명합니다.
단일 주파수 MESH 네트워킹
단일 주파수 네트워킹 방식은 주로 장치 및 주파수 자원이 제한된 지역에서 사용됩니다.단일 주파수 단일 홉과 단일 주파수 다중 홉으로 구분됩니다.단일 주파수 네트워킹에서는 모든 무선 액세스 포인트 Mesh AP와 유선 액세스 포인트 Root AP가 동일한 주파수 대역에서 작동합니다.그림 1에서 볼 수 있듯이 2.4GHz의 채널 802.11b/g는 액세스 및 반환 전송에 사용될 수 있습니다.제품과 네트워크 구현 중 서로 다른 채널 간섭 환경에 따라 홉 사이에 사용되는 채널은 완전히 독립적인 비간섭 채널일 수도 있고 특정 간섭 채널이 있을 수도 있습니다(실제 환경에서는 대부분 후자임) ).이 경우 이웃 노드 간의 간섭으로 인해 모든 노드가 동시에 수신하거나 송신할 수 없으며, 다중 홉 범위에서 협상하려면 CSMA/CA의 MAC 메커니즘을 사용해야 합니다.홉 수가 증가하면 각 Mesh AP에 할당되는 대역폭이 급격히 감소하고 실제 단일 주파수 네트워크 성능이 크게 제한됩니다.
이중 주파수 MESH 네트워킹
이중 대역 네트워킹에서 각 노드는 백패스 및 액세스를 위해 두 개의 서로 다른 주파수 대역을 사용합니다.예를 들어 로컬 액세스 서비스는 2.4GHz 802.1lb/g 채널을 사용하고, 백본 메시 백패스 네트워크는 간섭 없이 5.8GHz 802.11a 채널을 사용합니다.이러한 방식으로 각 Mesh AP는 로컬 액세스 사용자에게 서비스를 제공하면서 백패스 및 포워드 기능을 수행할 수 있습니다.단일 주파수 네트워크와 비교하여 이중 주파수 네트워크는 역전송 및 액세스의 채널 간섭 문제를 해결하고 네트워크 성능을 크게 향상시킵니다.그러나 실제 환경과 대규모 네트워킹에서는 백홀 링크 간에 동일한 주파수 대역을 사용하기 때문에 여전히 채널 간 간섭이 없다는 보장이 없습니다.따라서 홉 수가 증가함에 따라 각 Mesh AP에 할당되는 대역폭은 여전히 감소하는 경향이 있으며, Root AP에서 멀리 떨어져 있는 Mesh AP는 채널 액세스에 불리하게 됩니다.따라서 이중 대역 네트워킹의 홉 수는 주의해서 설정해야 합니다.
게시 시간: 2024년 1월 12일