Diagram yang menunjukkan kemungkinan konfigurasi untuk jaringan mesh nirkabel kabel, terhubung ke hulu melalui tautan VSAT (klik untuk memperbesar)
Wireless mesh network (WMN) adalah jaringan komunikasi yang terdiri dari node radio yang diatur dalam topologi mesh. Ini juga bisa menjadi bentuk jaringan ad hoc nirkabel. [1]
Mesh mengacu pada interkoneksi yang kaya antara perangkat atau node. Jaringan mesh nirkabel sering terdiri dari klien mesh, router mesh dan gateway. Mobilitas node lebih jarang. Jika node terus-menerus atau sering bergerak, mesh menghabiskan lebih banyak waktu memperbarui rute daripada mengirimkan data. Dalam jaringan mesh nirkabel, topologi cenderung lebih statis, sehingga routescomputation dapat bertemu dan pengiriman data ke tujuan mereka dapat terjadi. Oleh karena itu, ini adalah bentuk terpusat mobilitas rendah dari jaringan ad hoc nirkabel. Juga, karena kadang-kadang bergantung pada node statis untuk bertindak sebagai gateway, itu bukan jaringan ad hoc yang benar-benar nirkabel. [kutipan diperlukan]
Klien mesh sering laptop, ponsel, dan perangkat nirkabel lainnya. Router mesh meneruskan lalu lintas ke dan dari gateway, yang mungkin atau mungkin tidak terhubung ke Internet. Area cakupan semua node radio yang bekerja sebagai jaringan tunggal kadang-kadang disebut cloud mesh. Akses ke cloud mesh ini tergantung pada node radio yang bekerja sama untuk membuat jaringan radio. Jaringan mesh dapat diandalkan dan menawarkan redundansi. Ketika satu node tidak dapat lagi beroperasi, sisa node masih dapat berkomunikasi satu sama lain, secara langsung atau melalui satu atau lebih node perantara. Jaringan mesh nirkabel dapat terbentuk sendiri dan menyembuhkan diri sendiri. Jaringan mesh nirkabel bekerja dengan teknologi nirkabel yang berbeda termasuk 802.11, 802.15, 802.16, teknologi seluler dan tidak perlu dibatasi pada satu teknologi atau protokol. History[edit]
Jaringan radio mesh nirkabel pada awalnya dikembangkan untuk aplikasi militer, sehingga setiap node dapat secara dinamis berfungsi sebagai router untuk setiap node lainnya. Dengan cara itu, bahkan jika terjadi kegagalan beberapa node, node yang tersisa dapat terus berkomunikasi satu sama lain, dan, jika perlu, berfungsi sebagai uplink untuk node lain.
Node jaringan mesh nirkabel awal memiliki radio half-duplex tunggal yang, pada satu saat, dapat mengirimkan atau menerima, tetapi tidak keduanya pada saat yang sama. Hal ini disertai dengan pengembangan jaringan mesh bersama. Ini kemudian digantikan oleh perangkat keras radio yang lebih kompleks yang dapat menerima paket dari node hulu dan mengirimkan paket ke node hilir secara bersamaan (pada frekuensi yang berbeda atau saluran CDMA yang berbeda). Hal ini memungkinkan pengembangan jaringan mesh switched. Karena ukuran, biaya, dan kebutuhan daya radio menurun lebih lanjut, node dapat dilengkapi dengan biaya yang efektif dengan beberapa radio. Ini, pada gilirannya, memungkinkan setiap radio untuk menangani fungsi yang berbeda, misalnya, satu radio untuk akses klien, dan satu lagi untuk layanan backhaul.
Pekerjaan di bidang ini telah dibantu oleh penggunaan metode teori permainan untuk menganalisis strategi untuk alokasi sumber daya dan routing paket. [2] [3] [4] Fitur[edit]Arsitektur[edit]
Arsitektur mesh nirkabel adalah langkah pertama untuk menyediakan mobilitas yang hemat biaya dan rendah di atas area cakupan tertentu. Infrastruktur mesh nirkabel, pada dasarnya, adalah jaringan router dikurangi kabel antar node. Ini dibangun dari perangkat radio sebaya yang tidak harus kabel ke port kabel seperti titik akses WLAN tradisional (AP) lakukan. Infrastruktur mesh membawa data jarak jauh dengan membagi jarak menjadi serangkaian lompatan pendek. Node perantara tidak hanya meningkatkan sinyal, tetapi secara kooperatif meneruskan data dari titik A ke titik B dengan membuat keputusan penerusan berdasarkan pengetahuan mereka tentang jaringan, yaitu melakukan routing dengan terlebih dahulu menurunkan topologi jaringan.
Jaringan mesh nirkabel adalah jaringan yang relatif "stable-topology" kecuali untuk kegagalan node sesekali atau penambahan node baru. Jalur lalu lintas, yang dikumpulkan dari sejumlah besar pengguna akhir, jarang berubah. Hampir semua lalu lintas dalam jaringan mesh infrastruktur diteruskan ke atau dari gateway, sementara di jaringan ad hoc nirkabel atau jaringan mesh klien arus lalu lintas antara pasangan node yang sewenang-wenang. [5]
Jika tingkat mobilitas di antara node tinggi, yaitu, jeda tautan sering terjadi, jaringan mesh nirkabel mulai rusak dan memiliki kinerja komunikasi yang rendah. [6] Manajemen[edit]
Jenis infrastruktur ini dapat terdesentralisasi (tanpa server pusat) atau dikelola secara terpusat (dengan server pusat). [7] Keduanya relatif murah, dan bisa sangat andal dan tangguh, karena setiap node hanya perlu mengirimkan sejauh node berikutnya. Node bertindak sebagai router untuk mengirimkan data dari node terdekat ke rekan-rekan yang terlalu jauh untuk dijangkau dalam satu hop, menghasilkan jaringan yang dapat menjangkau jarak yang lebih jauh. Topologi jaringan mesh harus relatif stabil, yaitu, tidak terlalu banyak mobilitas. Jika satu node keluar dari jaringan, karena kegagalan perangkat keras atau alasan lain, tetangganya dapat dengan cepat menemukan rute lain menggunakan protokol perutean. Aplikasi[edit]
Jaringan mesh mungkin melibatkan perangkat tetap atau seluler. Solusinya beragam seperti kebutuhan komunikasi, misalnya di lingkungan yang sulit seperti situasi darurat, terowongan, rig minyak, pengawasan medan perang, aplikasi video seluler berkecepatan tinggi di atas transportasi umum, telemetri mobil balap real-time, atau akses Internet yang mengatur diri sendiri untuk masyarakat. [8] Aplikasi penting yang mungkin untuk jaringan mesh nirkabel adalah VoIP. Dengan menggunakan skema kualitas layanan, mesh nirkabel dapat mendukung routing panggilan telepon lokal melalui mesh. Sebagian besar aplikasi dalam jaringan mesh nirkabel mirip dengan yang ada di jaringan ad hoc nirkabel.
Beberapa aplikasi saat ini:Pasukan militer AS sekarang menggunakan jaringan mesh nirkabel untuk menghubungkan komputer mereka, terutama laptop ruggedized, dalam operasi lapangan. [kutipan diperlukan]Meter pintar listrik sekarang sedang digunakan di tempat tinggal, mentransfer pembacaan mereka dari satu ke yang lain dan akhirnya ke kantor pusat untuk penagihan, tanpa perlu pembaca meteran manusia atau kebutuhan untuk menghubungkan meter dengan kabel. [9]Laptop dalam program One Laptop per Child menggunakan jaringan mesh nirkabel untuk memungkinkan siswa bertukar file dan masuk ke Internet meskipun mereka tidak memiliki kabel atau ponsel atau koneksi fisik lainnya di daerah mereka.Perangkat rumah pintar seperti Google Wi-Fi, Google Nest Wi-Fi, dan Google OnHub semuanya mendukung jaringan Wi-Fi mesh (yaitu, Wi-Fi ad hoc). [10] Beberapa produsen router Wi-Fi mulai menawarkan router mesh untuk digunakan di rumah pada pertengahan 2010-an. [11]Konstelasi Iridium 66-satelit beroperasi sebagai jaringan mesh, dengan hubungan nirkabel antara satelit yang berdekatan. Panggilan antara dua telepon satelit dialihkan melalui mesh, dari satu satelit ke satelit lain melintasi konstelasi, tanpa harus melalui stasiun bumi. Hal ini membuat jarak perjalanan yang lebih kecil untuk sinyal, mengurangi latensi, dan juga memungkinkan konstelasi untuk beroperasi dengan stasiun bumi yang jauh lebih sedikit daripada yang diperlukan untuk 66 satelit komunikasi tradisional.Operasi[edit]
Prinsip ini mirip dengan cara paket melakukan perjalanan di internet kabel - data melompat dari satu perangkat ke perangkat lain sampai akhirnya mencapai tujuannya. Algoritma perutean dinamis yang diterapkan di setiap perangkat memungkinkan hal ini terjadi. Untuk menerapkan protokol perutean dinamis tersebut, setiap perangkat perlu mengkomunikasikan informasi perutean ke perangkat lain dalam jaringan. Setiap perangkat kemudian menentukan apa yang harus dilakukan dengan data yang diterimanya - baik meneruskannya ke perangkat berikutnya atau menyimpannya, tergantung pada protokol. Algoritma routing yang digunakan harus berusaha untuk selalu memastikan bahwa data mengambil rute yang paling tepat (tercepat) ke tujuannya. Mesh multi-radio[edit]
Multi-radio mesh mengacu pada memiliki radio yang berbeda yang beroperasi pada frekuensi yang berbeda untuk interkoneksi node dalam mesh. Ini berarti ada frekuensi unik yang digunakan untuk setiap wirelesshop dan dengan demikian domain tabrakan CSMA khusus. Dengan pita radio, throughput komunikasi kemungkinan akan meningkat sebagai akibat dari saluran komunikasi yang lebih tersedia. Ini mirip dengan menyediakan jalur radio ganda atau ganda untuk mengirimkan dan menerima data. Topik penelitian[edit]
