Mesh networking

Tổng quan về mesh network.
Ưu điểm mesh network.
Nới rộng phạm vi phủ sóng của mạng không dây truyền thống.
Giảm chi phí hoạt động do chỉ cần sử dụng một luồng tốc độ cao cho nhiều APs.
Cung cấp mạng không dây cho những khu vực nông thôn và ở những nơi ít có nhu cầu cần kết nối có dây.
Các user trong mạng có thể kết nối với nhau và kết nối với Internet khi đang di chuyển.
Chuẩn 802.16.
Hiện tại,mesh networks sử dụng chuẩn 802.11.Tuy nhiên đó là một chuẩn cũ ở thập kỷ trước và không được thiết kế để tối ưu cho mesh network,thiếu đi các phần mở rộng để cung cấp chất lượng dịch vụ trong môi trường không dây.Các giao thức mở rộng thì lại thiếu đi tính bảo mật. Những vấn đề này được giải quyết trong chuẩn 802.16.chuẩn này sử dụng công nghệ TDMA cung cấp chất lượng tốt hơn và mã hóa tốt hơn cho việc bảo mật và riêng tư. Chuẩn 802.16 có hai giao thức cho việc lập kế hoạch cấp phát các liên kết.Giao thức lập kế hoạch tập trung và lập kế hoạch phân cấp. Giao thức tập trung được sử dụng tại các trạm gốc để thiết lập kế hoạch mạng lưới lớn. Giao thức phân cấp sử dụng ở các node nhỏ hơn, việc này sẽ giúp lưu lượng được truyền đi tốt hơn và hạn chế nghẽn.
Dữ liệu truyền trong mesh network.
Time division multiple access (TDMA).
TDMA là công nghệ đa truy nhập phân chia theo thời gian. Thời gian làm việc của tài nguyên thông tin chia làm nhiều khung, mỗi khung chia làm nhiều khe, mỗi khe cho phép 1 user làm việc.
Như vậy: Cơ sở của việc phân biệt user là dựa vào khung thời gian. Tín hiệu thu phát gián đoạn.
Hiệu quả việc sử dụng tần số cao do có thể sử dụng lại tần số.
Dung lượng tương đối.
Việc chuyển kênh dễ dàng và linh hoạt.
Cần đồng bộ.
Độ bảo mật chưa cao.
Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM).
OFDM là một phương pháp điều chế đặc biệt của điều chế FDM.OFDM sử dụng kỹ thuật điều chế sóng mang chồng phổ, nghĩa là dữ liệu của sóng mang này sẽ chồng lên dữ liệu của các sóng mang lân cận và luồng dữ liệu ở tốc độ cao được chia nhỏ thành nhiều luồng tốc độ thấp hơn.Do các sóng mang này chồng phổ lên nhau nên sẽ xảy ra hiện tượng xuyên nhiễu giữa các sóng mang,nên các sóng mang này cần trực giao với nhau (orthogonal). Để tránh nhiễu giữa các symbol (nhiễu ISI) kỹ thuật điều chế này sẽ thêm vào một khoảng thời gian bảo vệ giữa các symbol.
Sử dụng TDMA và OFDM trong mesh network.
Các symbol trong điều chế OFDM được nhóm lại vào trong các khung TDMA (có chiều dài bằng nhau) tạo thành 2 khung con.
Việc quản lý các symbol này được đơn giản hóa bằng việc nhóm chúng lại và truyền đi.Trong khung con điều khiển,các symbol được nhóm lại thành 7 symbol trong một khung, 4 symbol được sử dụng để truyền thông tin điều khiển trong khi 3 symbol còn lại được dùng để bảo vệ.Trong khung con chứa dữ liệu,các symbol được nhóm lại và nó phụ thuộc vào dữ liệu truyền đi,ví dụ như hình vẽ để truyển 3 data cần 6 symbol.
Các kênh logic trong mesh networks.
"Có ba loại kênh logic được sử dụng trong mesh networks:"
Các gói tin điều khiển trong chuẩn 802.16 mesh networks.
Network entry: cổng vào của mạng,nghĩa là một node muốn kết nối với mạng nó sẽ phải thiết lập network entry.
"Vấn đề chuyển giao trong mesh network".
Mesh network của wimax ưu thế hơn mesh network của máy tính cũng như các mạng liên kết không dây khác ở chỗ các user trong mạng lưới có thể đang di chuyển nhưng vẫn kết nối được một cách tốt nhất bằng cách sử dụng những phương pháp chuyển giao.
Chuyển giao giúp đảm bảo tính liên tục các user kết nối vô tuyến đi từ khu vực này đến khu vực khác trong 1 mesh hay di chuyển qua mesh khác.
"Đánh địa chỉ trong mesh network".
Sẽ có một mạng truy nhập tại mỗi node cho phép các WTs kết nối với mạng lưới trong lớp mạng. Để tiết kiệm địa chỉ IP thì mỗi mạng truy nhập đều sử dụng địa chỉ IP trong cùng 1 subnet 192.168.2.0/24. Các nodes sẽ sử dụng địa chỉ mạng để dùng NAT (network address translation: kỹ thuật để kết nối các máy với nhau khi chúng không ở cùng 1 lớp mạng) cho phép WTs truy nhập vào mesh backbone.
"Tổng kết".
Hướng phát triển.
Từ vấn đề này có thể phát triển lên việc nghiên cứu vấn đề thực tế là chuyển giao khi lưu lượng trong mạng tăng lên nhanh hoặc là đi sâu vào các phương pháp bảo mật.