「メッシュネットワーク」は英語で言うと「Mesh Network」で、通信ネットワークファミリーの一つ、複数の中継機が発した電波が交差して、網の目状に形成して、データをバケツリレー式に転送するとのことです。これからメッシュネットワークの必要性、メリットなどについてみなさんにご紹介したいです。
1 「メッシュネットワーク」とは？
「メッシュネットワーク」は「マルチホップネットワーク」とも呼ばれています。通信ネットワークファミリーの一つ、複数の中継機が発した電波が交差して、網の目状に形成して、データをバケツリレー式に転送します。
1.1 メッシュネットワークのコア
そのコアとなるのは、ネットワーク内のすべてのノードが信号を送受信できるようにすることで、これまでの通常の無線技術に常に存在していたスケーラビリティの低さと伝送の信頼性の低さの問題を解決できるようにすることです。
1.2 シングルホップネットワークとマルチホップネットワーク
従来のワイヤレスローカルエリアネットワークでは、ユーザーが相互に通信する場合、最初に固定のアクセスポイント(AP)にアクセスします。このアクセス方法は、シングルホップネットワークと呼ばれます。マルチホップ ネットワークでは、任意のワイヤレスデバイスノードが同時にAPおよびルーターとして機能できます。
1.3 メッシュネットワークの特徴
独自のネットワーク アーキテクチャに依存するワイヤレスメッシュネットワークは、自己組織化ネットワーク、自己管理、自動修復、および自己バランスの特徴を備えており、無線ネットワーキングの未来と見なすことさえできます。
2 「メッシュネットワーク」の必要性
従来のワイヤレスローカルエリアネットワークでは、ユーザーが相互に通信する場合、事前にネットワークを設計および配置する必要があり、その伝送経路は固定されていますが、メッシュネットワーク最適なパスを自動的に見つけて、あるルーティングノードから別のルーティングノードにパケット データを送信し、目的地に到達することです。その特性により、従来のワイヤレスローカルエリアネットワークと比較して比類のない利点を備えています。
3 「メッシュネットワーク」の応用
3.1 4Gに応用
ブロードバンド・高速アプリケーションで、時速300kmで50Mb以上の高速移動が可能で、コア技術はそのまま第4世代移動通信システム(4G)に適用できます。
3.2 自動制御と遠隔監視に応用
短距離、低消費電力、低データレート、低コストの双方向無線通信で、主に自動制御と遠隔監視に適しており、さまざまなデバイスに組み込むことができ、地理位置情報機能をサポートしています。 Bluetooth技術、ZigBeeはこの技術の商品名です。
3.3 Wi-Fi 6に応用
Wi-Fiには一定のカバーエリアがあり、家の面積が広いとカバーできない場所が多くなります。この際、Wi-Fi 6メッシュネッネットワーク方式を使用してカバレッジエリアを拡大し、家の隅々までWi-Fiに接続できるようになります。従来のネットワークと比較して、メッシュ ネットワークは各ルーターをネットワークケーブルに接続する必要がないため、より便利に使用できます。
4 「メッシュネットワーク」のメリット
4.1 迅速な展開と簡単なインストール
メッシュノードのインストールは、デバイスを箱から取り出して差し込むだけの簡単なものです。インストールが大幅に簡素化されるため、ユーザーは簡単に新しいノードを追加して、ワイヤレスネットワークのカバレッジとネットワーク容量を拡張できます。
4.2 見通し外伝送（NLOS）
NLOS 構成は、ワイヤレスメッシュテクノロジを使用して簡単に実装できるため、屋外や公共の場所での幅広いアプリケーションの可能性があります。送信局から直接見通し内のユーザーは、最初にワイヤレス信号を受信し、次に、受信した信号を直接見通し外のユーザーに転送します。
4.3 堅牢性
般的なアプローチは、複数のルーターを使用してデータを送信することです。ルーターに障害が発生した場合、情報は代替パスを介して他のルーターによって運ばれます。メッシュネットワークは、単一ノードのパフォーマンスに依存しないため、シングル ホップネットワークよりも堅牢です。
4.4 柔軟な構造
シングルホップネットワークでは、デバイスは AP を共有する必要があります。複数のデバイスが同時にネットワークにアクセスしようとすると、通信が混雑し、システムの動作が遅くなる可能性があります。マルチホップネットワークでは、デバイスは異なるノードを介して同時にネットワークに接続できるため、システムのパフォーマンスが低下することはありません。
4.5 高帯域幅
無線通信の物理的特性により、通信伝送距離が短いほど高帯域幅が得られやすくなります。メッシュネットワークでは, ノードは情報を送受信するだけでなく, 近くのノードに情報を転送するルーターとしても機能します. より多くのノードが相互に接続され、可能なパスの数が増えるにつれて, 総帯域幅も大いに増加します。
現在、ワイヤレスメッシュネットワークは3世代にわたって進化し、それぞれがより優れた信頼性とより多くの機能を提供しています。メッシュノードの設計もモジュール化が進んでいます。つまり、複数のコンポジットバンド NIC をサポートできるボックスであり、それぞれが異なる周波数で動作できます。
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