مرکز آموزش

شبکه هاي بي سيم مش

از آنجا که قرارداد بين‌المللي پستي و زيربناي ارتباطات الکترونيکي در اينترنت اغلب براساس مخابرات سيم‌کشي شده است، براي آن‌که پيام‌ها متقابلا تحويل داده شوند و مجدداً از ميان قلمروهاي رايگان که عموماً جداگانه هستند انتشار پيدا کنند، سيستم مش قابل اطمينان‌تر است. از ميان چندين سيستم بيسيم کلان و بزرگ که زيربناي ارتباطي آنها وابسته به تجهيزات منحصربفرد فرستنده گيرنده است , شبکه مش مورد استفاده قرار ميگيرد. سيستم شبکه سازي مش خودبهبود است بدين معني که شبکه مي تواند راه اندازي شود زمانيکه يکي از گره ها نابود شده است يا اتصالات در حال نابودي است ,شبکه ميتواند به کار خود ادامه دهد.نتيجه اينکه اين مدل شبکه بسيار قابل اطمينان و تضمين شده است . اين مبحث قابل اجراست براي شبکه هاي بيسيم,شبکه هاي سيم کشي و نرم افزارهايي که اثر متقابل دارند. نمايش متحرکي از شبکه بيسيم مش در سمت راست شکل نشان داده شده است.نگاه کنيد چه اتفاقي مي افتد زمانيکه گره هاي مش فعال مي‌شوند(با روشن شدن لامپ سبز جعبه راه اندازي مي شود. هر گره با شنيدن پيام و انتشار آن به کل شبکه باعث راه اندازي اتوماتيک شبکه مي شود.همچنين نگاه کنيد که چه اتفاقي مي افتد زمانيکه يک گره دچار مشکل مي‌شود.گره ها به صورت پشت سرهم خود را بازيابي و به روز مي‌کنندو گزينش مسير را با توجه به بازيابي جديد انجام مي دهند. شبکه به اين صورت اتصال اتوماتيک براي آينده خود انجام مي دهد و ظرفيت اضافه براي آينده در نظر مي گيرد.

تاريخچه 

شبکه مش بيسيم داراي سه نسل از تکنولوژي است.هر نسل با طي کردن مسير نسل قبل و اعتبار و قابليت اطمينان بيشتر براي ارائه ي محدوده ي بيشتر با نسل قبل ادغام مي‌شود.(اين کار براي استفاده از تجربه هاي نسل قبل و افزايش راندمان کاري و زماني وقابليت هاي بيشتر است) برخي نسل هاي اوليه که مولتي هاب ( هاب قطعه اي که چند اتصال را به هم متصل مي‌کند) بودند که :درگيري اتصالات تعدادي گره با گره ديگر است , براي ساخت واجراي شبکه سازي مش و گسترش آن در محيط هاي بزرگ کافي نبودند. به هر حال اکثر نسل هاي اخير نسبت به نسل قبل از بهبود وضع بيشتري برخوردار هستند.

ساختار شبکه 

معماري 

شبکه هاي بيسيم مش : شناسايي و مسيريابي سرويس گيرنده ها از مبدا. پايه و اساس شبکه هاي مش بيسيم سرويس گيرنده:هدف از پيکربندي و ايجاد و اجراي شبکه واقعي سرويس گيرنده , مسير يابي است. شبکه هاي مش ترکيبي: اين نوع سرويس گيرنده هاي ميتوانند با ترکيب خود با شبکه هاي مش مجاور عملکرد خوبي را ارائه دهند وبا اتصال به کل شبکه همه ي نقاط را مسيريابي کنند.

مديريت

اين نوع زير بنا براي شبکه سازي ميتواند به شکل غير متمرکز(بدون سرويس دهنده ي مرکزي) يا مديريت مرکزي (با سرويس دهنده ي مرکزي) مديريت شود.هر دو نوع مديريت نسبتاً ارزان و کم خرج و قابل اطمينان و پيشرفت هستند. در اين نوع شبکه سازي هر گره فقط به يک فرستنده احتياج دارد تا جاييکه به گره بعدي برسد , هر گره به صورت يک تکرار کننده عمل مي‌کند. گره ها کار تکرار کننده ها را انجام ميدهند براي فرستادن داده ها از نزديکترين گره به گره نظيرش که در فاصله ي بسيار دورتر از آن در خارج از دسترس قرار دارد. نتيجتا اين نوع شبکه ميتواند گستردگي و دوري مسافت داشته باشد بخصوص در مناطقي که ناهموار هستند و امکان سيم کشي زميني و مخابره ي سيمي وجود ندارد.

در شبکه هاي مش براي قابل اطمينان بودن در مواقع ضروري ,هر گره ميتواند متصل شود به چندين گره ي ديگر.اگر يک گره از سرويس خارج شود يا سخت افزار هاي آن دچار مشکل شود,نزديکترين گره به سادگي مسير خروجي و اتصال به مقصد مورد نظر را پيدا مي‌کند. علاوه بر اين هميشه گره هايي به عنوان گره ذخيره براي ذخيره در آينده در مواقعي که نياز باشد , پيش بيني مي‌شود.

کاربردها

شبکه هاي مش براي سيستم هاي موبايل(سيار) يا تلفن (ثابت) به کار گرفته مي‌شود.مش ميتواند راه حلي متمايز باشد براي مواقع اضطراري در مواقعي که امکان ارتباطات مشکل است :در تونل ها, مکانهاي حفر نفت که در آن امکان ورود کليه افراد نيست و نياز به ابزارهاي کاربردي مثل شبکه ويدئوي بيسيمي است تا بدين شکل به کار به صورت زنده و بلادرنگ با ماشين هاي زمان سنج و سرعت سنج عمليات را انجام داد.

عملکرد

بسته ها مطابق مقصد روي سيم قرار ميگيرند .در روي اينترنت داده ها از يک ابزار به ابزار بعدي ميروند و يک به يک روي ابزارها پخش مي‌شوند تا زمانيکه به مقصد برسند. عملياتي که سبب مي‌شود هر بسته به مقصد برسد مسيريابي پويا نام دارد و مقدور ميسازد که بسته در ابزارها پذيرفته شود.در اينطور ابزارها ي مسيريابي پويا هر ابزاري نيازمند تبادل اطلاعات مسيريابي خود با به صورت بلادرنگ است ,تا آن را با ابزار ديگر چک کند. در مرحله ي بعد هر قطعه سپس تعيين مي کند که با داده هاي دريافتي چه عملي انجام دهد, آنرا به ابزار بعدي بفرستد يا نگه دارد. نمودار مسيريابي هميشه براي مواقعي استفاده مي‌شود که تضمين کند داده ها بهترين و سريعترين مسير رابراي رسيدن به مقصد پيدا کنند .

شبکه ي راديويي چند گانه

انتخاب تکنولوژي راديويي براي شبکه هاي مش بيسيمي يک انتخاب دشوار و سخت است.درشبکه هاي بيسيمي قديمي , لپ تاپها در هر کجا که به يک نقطه ي دسترس وصل ميشد, هر لپ تاپ مجبور بود که پهناي باند خود را در آن نقطه ي دسترس با لپ تاپ ديگر به اشتراک بگذارد.(که حاصلش کاهش سرعت و پهناي باند بود) با تکنولوژي مش فقط با وصل شدن به يک ابزار قادر خواهد بود که به تمام ابزارهاي موجود درآن محدوده متصل شود.مزيت اين سيستم آن است که با ر شبکه متعادل و طبيعي نگه داشته مي‌شود و ابزارهاي بيشتر با پهناي باند بيشتر بدون محدوديت خاص در دسترس همه هستند. در اين صورت هاب ها (که چند نقطه را به هم وصل مي‌کنند) ترافيک مسير را در حد متوسط و پايين نگه ميدارند. به شکل توجه کنيد:

تکنيک هاي راديويي

نقشه سوارسازي فرکانسي

به منظور دستيابي صحيح به نرخ انتقال بيشتر, نياز بود به طراحي و نقشه ي انتقال باند پهني غير ازOFDM و UWB.

آنتن پيشرفته ي پردازش

در بردارنده ي سيستم هدايت کننده, هوشمند, و آنتن چند منظوره است.به دليل پيچيد گي و هزينه هاي بسيار بالا تا اين زمان از اين تکنولوژي به صورت گسترده وتجارتي استفاده نشده و فراتر نرفته است.

طيف مديريتي انعطاف پذيري

براي استفاده ي کاربردي از تکنيک سريع فرکانسي نياز به کاوش زياد در اين زمينه است تا مديريت آن به بهترين شکل انجام پذيرد.

کنترل دسترسي چند رسانه اي

لايه ي جستجوي عبوري علاوه بر اينکه بايد بر بهره برداري بهتر و پيشرفته تر براي آينده نظارت کند, در آينده به شکل لايه ي فيزيکي ارائه شود.

پروتکل ها

براي مسيريابي بسته ها در سراسر شبکه ي مش در اينجا بيش از 70 طرح و نقشه ي قابل رقابت ارائه شده است.

تعدادي از آنها در برگيرنده‌ي موارد زير است:

DSDV : مسيريابي جهت – توالي مسافت ها - مقصد

AODV: جهت هاي مسافت براي تقاضاهاي تک کاره

B.A.T.M.A.N : بهبود و اطمينان براي شبکه سازي ويژه ي موبايل

PWRP : قراردادهاي قابل پيش بيني براي مسير يابي بيسيم

DSR : نبع مسيريابي پويا

OLSR : پيوند کيفيت مسيريابي بهينه سازي شده در قراردادها

OORP : روش مسيريابي قراردادها

TORA : نمودار مسيريابي فرضي سفارش داده شده

سازمان

IEEE مجموعه اي را استاندارد کرده تحت نام 802.11 که براي معماري پروتکل هايي که براي شبکه سازي مش توسط ساطمان استاندارد سازي اروپا تعريف شده 

است.

در همین زمینه