تاریخچه شبکه‌های مش بی‌سیم

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
شکل۱:Self-Healing Mesh
شکل۳: Single Radio Mesh Cycle
شکل۴:Third Generation Cycle

تاریخچه شبکه‌های مش بی‌سیم (به انگلیسی: History of wireless mesh networking) به شرح زیر است.

مزیت اصلی شبکه‌های بی‌سیم توانایی ذاتی انها در تشکیل یک شبکه قدرتمند است با توجه به آنچه در شکل ۱ اتفاق افتاده است زمانی که گره‌های مش روشن می‌شوند (چراغ آنها بر روی جعبه سبز می‌شود) گره‌ها صدای یکدیگر را می‌شنوند و تشکیل یک شبکه می‌دهند بنابراین ببینید چه اتفاقی می‌افتد وقتی که یک گره باشکست مواجه می‌شود و چگونه گره‌های مسیر یابی مسیر جایگزین را کشف می‌کنند این بهبود و تعمیر کاملاً اتوماتیک است.

در طول سالها، شبکه‌های مش بی‌سیم سه ویژگی منحصربه‌فرد بر اساس تکنولوژی رادیویی به دست آوردند:

هر ترکیب بر اساس مقیاس پذیری بیشتر و عملکرد بالاتر شبکه توان و زمان تاخیر را مکرراً ارتقا می‌دهد. این مرحله اولیه قبل از استاندارد IEEE که به عنوان نسل اول شناخته شده توسعه فناوری مش بی‌سیم است. بر اساس این ویژگی تنظیمات مختلف نسل اول شبکه‌های وایرلس به طور خلاصه شرح داده شده است.

تاریخچه[ویرایش]

Hoseit winrich از کلن آلمان برای اولین بار فناوری DIRC (ارتباط اینتر رله‌های دیجیتالی) با شماره ثبت اختراع DE 197 37 897 و DE 197 33 586 را شرح داد. از آنجا که امواج رادیویی منتقل شونده تداخل ایجاد می‌کنند نسبت حامل به تداخل را برای اولین بار به کار گرفت.

همچنین کشف کرد که چگونه برای جلوگیری از تاخیر انتقال نمادها تنها و نه از بسته‌های دیجیتالی (از جریان نماد سوییچینگ) استفاده کند. هر گره با گره‌های همسایه خود از طریق یک کانال کنترل (CCH)برای ایجاد فرکانس، زمان و انرژی با انتقال یک سمبل همکاری می‌کنند فقط مقصد نهایی درک برنامه، با کمترین تاخیر ممکن است.

  1. درسال ۲۰۰۴ شبکه‌های بی‌سیم در افریقای جنوبی اغاز به کار کرد. شبکه‌های اجتماعی بی‌سیم در آفریقای جنوبی
  2. در سال ۲۰۱۰ هنرمند فیونا بووی که مستندساز است از شبکه‌های مش بی‌سیم استفاده کرد.

تنظیمات[ویرایش]

رادیو مش[ویرایش]

همانطور که در شکل ۳ نشان داده شده است در این پیکربندی با استفاده از یک کانال رادیویی هردو مشتری سرویس می‌گیرند و با ارایه مش مسیر یابی‌سیمی یا لینک‌های ماهواره‌ای بر می‌گردند. (Backhaul)

رادیو مش مجرد، هردو خدمات دسترسی به سرویس گیرنده و backhaul را فراهم می‌کند. تجزیه و تحلیل عملکرد مقایسه‌ای نشان می‌دهد این معماری بدترین عملکرد همه تنظیمات را فراهم می‌کند زیرا backhaulو سرویس برای پهنای باند رقابت می‌کنند. بنابراین تمام معماری‌های رادیو مش مجرد از چرخه ارسال – دریافت- صبر، رنج می‌برند

از آنجا که فقط رادیو وجود دارد گره مش را به گوش دادن و سپس فرستادن و بعد از آن دوباره گوش دادن وادار می‌کند؛ این تناوب توقف و رفتن، بر رفتار شبکه تاثیر منفی می‌گذارد به خصوص اگر مقصد دور باشد و ترافیک داشته باشیم که باید هاپ دوباره از گره نخست در سراسر گره‌ها انتقال را نجام دهد.

دو رادیو با ۱ رادیو مش backhaul[ویرایش]

این تنظیمات نیز می‌تواند به عنوان "۱+۱" شبکه باشد زیرا که هرگره شامل دو رادیو برای ارایه خدمات به مشتریان و یکی برای backhaul است. نامگذاری "۱+۱" نشان می‌دهد که این رادیوهای جداگانه درbackhaul ارایه خدمات شرکت نمی‌کنند و در backhaul مشتریان شرکت می‌کنند. این دو رادیو می‌توانند در باندهای مختلف به کار گرفته شوند به عنوان مثال بر اساس IEEE 802.11، 2.4GH رادیو را می‌توان مورد استفاده برای سرویس و ۸۰۲. ۱۱a،(5GH) را می‌توان برای backhaul مورد استفاده قرار داد. امروزه اکثر محصولات در دسترس مش در این دسته سقوط می‌کنند. جدا کردن خدمات از backhaul باعث افزایش کارایی می‌شود زمانی که در مقایسه با تک رادیو در شبکه مش قرار می‌گیرد. اما از آنجا که مش تک رادیو هنوز هم در خدمت backhaul است بسته‌های ارسالی نسبت به سهم پهنای باند اینترنت در هر هاپ در طول مسیر backhaul با همه گره‌های دیگر backhaul مش در همان کانال برخورد می‌کند این کاهش عملکرد همانطور که در شکل ۳ نشان داده شده است برای رادیو مش تک شدید نبود اما با این وجود قابل ملاحظه هستند. در بهترین تنظیمات ۱ یا ۲ هاپ در محصولات نسل دوم مش به کار گرفته شده است.

رادیوهای backhaul[ویرایش]

در آخرین تنظیمات نشان داده شده در شکل ۲، backhaul جداگانه و قابلیت سرویس و مدیریت کانال‌های رادیویی به صورت پویا تمام رادیوهای غیر تداخل کانال را فراهم می‌کند. تجزیه و تحلیل عملکرد نشان می‌دهد که این عملکرد نسبت به دو روش در نظر گرفته شده بهتر است توجه داشته باشید که این دو رادیو backhaul برای پیکربندی ۳ رادیو در شکل ۲ نشان داده شده است و از همان نوع "۱+۱" است و نباید با اصطلاح دو گانه شبکه‌های رادیویی که در ان یکی از برنامه‌های رادیویی به طور معمول از نوع ۸۰۲٫۱۱(backhaul) و دیگری از نوع ۸۰۲٫۱۱(خدمات) اشتباه گرفته شود. در پیکر بندی ۳ رادیو، دو رادیو ارایه uplink ,downlinkبا قابلیت backhaul را دارد و رادیو دیگر خدمات مشتریان.

شکل چهار نشان می‌دهد که چگونه در دو رادیوی backhaul عملیات انتقال ترافیک با هردو رادیو به طور مستقل و در کانال‌های جداگانه است.

مثال‌ها[ویرایش]

امنیت مرزی[ویرایش]

دانشکده تحصیلات تکمیلی نیروی دریایی در مونتری کالیفرنیا، نشان می‌دهد ۳/۱ پیکربندی چند رادیویی شبکه‌های مش بی‌سیم برای امنیت مرزی است در سال ۲۰۰۷ در سیستم خلبان، دوربین‌های هوایی درهوا به وسیله بالن‌هایی با رله زمان واقعی ویدیو و با وضوح بالا به پرسنل زمین از طریق شبکه مش نگه داشته می‌شدند.

کامپیوترهای قابل حمل[ویرایش]

آزمایشگاه رسانه ام‌آی‌تی پروژه‌های رادیویی تک لپ تاپ "xo-1" یا "olpc"را برای مدارس ممتاز زیر نظر کشورهای در حال توسعه و با استفاده از شبکه‌های بی‌سیم (بر اساس در استاندارد IEEE 802.11) گسترش داده است و زیر ساخت قوی و ارزان برای آن ایجاد کرده است.

اتصالات آنی در ساختار لپ تاپ‌ها دارای پروژه‌هایی به منظور کاهش نیاز به زیرساخت‌های خارجی مانند اینترنت برای رسیدن به همه مناطق است زیرا که یک گره متصل می‌تواند ارتباط خودش را با گره‌های نزدیک به اشتراک بگذارد.

نرم‌افزارهای تعریف شده رادیو[ویرایش]

بسیاری از شبکه‌های مش بی‌سیم در میان چندین باند رادیویی کار می‌کنند. برای مثال رله firetide و موج دوم پیکربندی شبکه‌های دوگانه رادیو مش دارای جزییاتی برای برقراری ارتباط گره به گره در۵. ۲GHZ یا ۵. ۸GHZ هستند. اما این ارتباط برای گره به مشتری دارای ۲. ۴GHZاست انجام این کار با استفاده از نرم‌افزار تعریف شده رادیو (SDR) است.

شبکه‌های خانگی[ویرایش]

نوشتار اصلی Home network

از شبکه‌های مش بی‌سیم در شبکه‌های خانگی از جمله زیگ بی، Z-Wave و Insteon استفاده می‌شود.

منابع[ویرایش]

  • Robert Lee Lounsbury, Jr. (PDF). OPTIMUM ANTENNA CONFIGURATION FOR MAXIMIZING ACCESS POINT RANGE OF AN IEEE 802.11 WIRELESS MESH NETWORK IN SUPPORT OF MULTIMISSION OPERATIONS RELATIVE TO HASTILY FORMED SCALABLE DEPLOYMENTS. Retrieved 2008-02-23.[dead link]
  • "XO-1 Mesh Network Details". laptop.org. Retrieved 2008-02-23.
  • "SONbuddy: Network without Network". sonbuddy.com. Retrieved 2008-02-23.
  • "SMesh". smesh.org. Retrieved 2008-02-23.

پیوند به بیرون[ویرایش]