マルチノード無線システムでは、 メッシュ ネットワーク ホップと は、データが宛先に到達するまでに通過する必要があるリレー ステップの数を指します。小規模な導入では 1 つまたは 2 つのホップのみを使用する場合がありますが、大規模なモバイル ネットワークや分散ネットワークでは、ビデオ、音声、テレメトリ、および IP トラフィックをより広いエリアに伝送するために、より多くの メッシュ ネットワーク ホップに依存することがよくあります 。このアプローチでは、固定インフラストラクチャを使用せずにカバレッジを拡大できますが、ホップが追加されるたびにスループットが低下し、遅延が増加する可能性があります。重要な問題は、 メッシュ ネットワークのホップ が有用かどうかではなく、パフォーマンスがサービスのニーズを満たさなくなるまでにネットワークがどれだけのホップを維持できるかということです。これは、通常、低レートのデータは音声や HD ビデオよりも多くのホップを許容するためです。プロフェッショナルなワイヤレス アドホック展開では、ホップ数を無線設計、ルーティング効率、帯域幅、干渉、アプリケーションの要求と並行して常に評価する必要があります。
● メッシュ ネットワーク ホップは、 中間ノードを介してトラフィックを転送することでカバレッジを拡張します。
● と メッシュ ネットワークのホップが増加する 、通常、遅延、ルーティング オーバーヘッド、および通信時間の消費も増加します。
● 実際の制限は、 メッシュネットワークホップ ネットワークがデータ、音声、ビデオのいずれを伝送するかによって異なります。
● エンジニアリングされたワイヤレス アドホック システムは通常、コンシューマー メッシュ プラットフォームよりも安定した メッシュ ネットワーク ホップをサポートします 。
● MIMO、ビームフォーミング、適応ルーティング、および妨害対策機能はすべて、使用可能な メッシュ ネットワーク ホップに影響します。.
● 要求の厳しい展開では、理論上のホップ数よりも実際のサービス品質が重要です。
ホップとは、無線メッシュ パス内のあるノードから別のノードへの 1 つの送信ステップです。ノード A がノード B に直接送信する場合、そのパスは 1 ホップを使用します。ノード A がノード B に送信し、ノード B がノード C に転送する場合、トラフィックは メッシュ ネットワーク ホップを通過します。 宛先に到達する前に2 つの
意味するわけではありません。 メッシュ ネットワーク ホップを強力な長距離リンクはシングル ホップでも動作する可能性があるため、物理的距離が長いことは必ずしも多くの対照的に、建物や干渉のある都市部の短い経路では、より多くの中継が必要になる場合があります。のホップ数は、 メッシュ ネットワーク 無線状態と物理環境の両方によって異なります。
すべての中継ノードはパケットを受信、処理、再送信する必要があります。シングルホップの転送遅延が低い場合でも、複数のにわたる合計遅延は増加します メッシュ ネットワーク ホップ。このため、音声とビデオには通常、通常のデータよりも厳しいホップ制限が設定されています。
各リレーは通信時間を使用して同じトラフィックを再度転送するため、同じパケット ストリームが メッシュ ネットワーク ホップ全体でチャネル リソースを複数回占有します。その結果、リレーを追加すると、特にペイロード トラフィックとバックホールが同じ無線リソースを共有する場合、通常はスループットが低下します。この効果は、HD ビデオなどの高速サービスでより顕著になります。
パスの種類 |
中継数 |
パフォーマンスへの一般的な影響 |
直接ワイヤレスリンク |
1ホップ |
最高のスループット、最低の遅延 |
短いマルチホップパス |
2 ～ 3 ホップ |
中程度のスループット損失、管理可能な遅延 |
拡張中継経路 |
4 ～ 8 ホップ |
遅延が大きくなり、通信時間の競合が増える |
ディープマルチホップネットワーク |
8+ホップ |
無線設計と干渉制御への強い依存 |
マルチホップ無線システムは、ノード間のパスの変化を追跡する必要があります。と メッシュ ネットワークのホップが増加する 、ルーティングの更新とトポロジの調整がより活発になります。モバイル ネットワークでは、その追加の制御アクティビティがスループットとルートの安定性に直接影響を与える可能性があります。
最大値を定義する単一の固定数値はありません。 メッシュ ネットワーク ホップの すべてのネットワークで有効なテレメトリ リンクは多くのリレーを介して引き続き正常に機能する可能性がありますが、高ビットレートのビデオ リンクはより早く劣化する可能性があります。実際の制限は、帯域幅、変調効率、感度、トポロジ、トラフィック タイプによって異なります。
データ トラフィックは、 メッシュ ネットワーク ホップを許容します。 ある程度のスループットの損失と適度な遅延の増加に対処できるため、通常、音声やビデオよりも多くの音声は遅延とジッターの影響をより受けやすく、ビデオは持続的なスループットとタイミングの安定性の両方に非常に敏感です。そのため、ビデオの計画では、一般的なデータの計画よりも常に厳密なホップの仮定を使用する必要があります。
トラフィックの種類 |
メッシュネットワークホップの許容値 |
主な制限要因 |
テレメトリ/IPデータ |
高い |
スループット効率 |
声 |
中くらい |
遅延とジッター |
HDビデオ |
より低い |
持続的なスループットとレイテンシ |
専用のワイヤレス メッシュ システムでは、 メッシュ ネットワーク ホップを オフィス グレードのメッシュ プラットフォームよりもはるかに拡張できます。 MIMOmesh ワイヤレス アドホック ネットワークは、分散センターレス操作、レイヤー 2 またはレイヤー 3 の動的ルーティング、および 256 個以上のノードをサポートします。実際の導入計画では、データの場合は 15 ホップ以上、音声の場合は 10 ホップ以上、ビデオの場合は 8 ホップ以上がサポートされ、平均シングルホップ遅延は 20 MHz 帯域幅で約 6 ミリ秒になります。
干渉により、各中継リンクの実効品質マージンが減少します。スペクトルが競合したり、信号状態が劣悪な状態でノードが動作すると、 メッシュ ネットワーク ホップの 効率が低下し、再送信が増加します。そのため、より深い中継パスでは、妨害対策、インテリジェントな周波数選択、適応ホッピングが重要になります。
ノードの配置によって、 メッシュ ネットワーク ホップが 安定したリレー リンクであるか弱いボトルネックであるかが決まります。ノードが離れすぎるとリンクの品質が低下し、ノードの配置が適切でないと干渉が増加する可能性があります。ライン、スター、およびフル ネットワーク レイアウトではリレーの動作が大きく異なるため、トポロジも重要です。
帯域幅設定は全体の堅牢性と容量の間のトレードオフに影響します 、メッシュ ネットワーク ホップ。帯域幅を狭くすると、困難な RF 条件での安定性が向上する可能性がありますが、帯域幅が広いと、スペクトルがきれいな場合のスループットが向上します。適応変調も重要です。これは、より多くのリレーでリンク マージンが低下すると、システムが低速の送信モードになる可能性があるためです。
ノードを追加しても、 メッシュ ネットワーク ホップは自動的には改善されません。追加されたノードごとに競合が増えたり、リレー ジオメトリが不十分になったりすると、ネットワークは強化される代わりに遅くなる可能性があります。 MIMO、ビームフォーミング、受信ダイバーシティ、空間多重化は、中継品質を向上させるより効果的な方法です。
ネットワークが主にテレメトリとコマンド トラフィックを伝送する場合、より多くの メッシュ ネットワーク ホップが 許容される可能性があります。 HD ビデオとクリアな音声を同時に伝送する必要がある場合は、パスの深さをより控えめに計画する必要があります。 QoS、トラフィックの優先順位付け、モビリティを意識した設計はすべて、マルチホップ パフォーマンスの安定性を向上させます。
緊急対応、一時的な地域通信、車両の相互接続、および現場の監視は、多くの場合、固定インフラストラクチャに依存できません。これらのシナリオでは、 メッシュ ネットワーク ホップ が、1 つの無線の直接範囲を超えてサービスを拡張します。自己修復パスの選択により、優先リレー パスに障害が発生した場合にトラフィックを再ルーティングすることもできます。
消費者向けメッシュ プラットフォームは通常、モバイル環境や過酷な環境での要求するのではなく、屋内ブロードバンド カバレッジ向けに最適化されています メッシュ ネットワーク ホップを 。プロフェッショナル アドホック メッシュ無線は、より強力なルーティング、より広範な帯域幅オプション、耐干渉機能、およびより優れたモビリティ適応をサポートします。これらの違いは、実際に使用可能な数に直接影響します メッシュ ネットワーク ホップの 。
のパフォーマンスへの影響は、 メッシュ ネットワーク ホップ リレー数だけで決まるわけではありません。遅延、通信時間の再利用、ルーティング オーバーヘッド、干渉、トポロジ、トラフィック タイプはすべて、サービス品質が低下し始める前に使用可能なリレーの数を決定します。データ トラフィックは通常、音声よりも深いパスを許容しますが、ビデオはに最も厳しい実際的な制限を設けます。 メッシュ ネットワーク ホップ.
専用のワイヤレス アドホック アーキテクチャでは、 メッシュ ネットワーク ホップは、 通常のメッシュ システムで見られる浅いリレー深度をはるかに超えて効果を維持できます。 MIMOmesh は、データの 15 ホップ以上、音声の 10 ホップ以上、ビデオの 8 ホップ以上のサポートに加え、平均シングルホップ遅延約 6 ミリ秒を備えており、単純なカバレッジ拡張ではなく、実際のマルチホップ通信向けに設計されています。 Shenzhen Sinosun Technology Co., Ltd. は、長距離モバイル ネットワーキング、緊急通信、マルチノード ワイヤレス ビデオまたはデータ伝送向けに、複雑な環境における高性能リレー ネットワーキング用に構築された MIMOmesh ソリューションを提供しています。
メッシュ ネットワーク ホップは 、データがメッシュ パスを移動する際に実行する中継ステップです。 1 つのリレーは 1 ホップに相当します。通常、増やす メッシュ ネットワーク ホップを とカバレッジが広がりますが、遅延と通信時間の使用も増加します。
には普遍的なしきい値はありません メッシュ ネットワーク ホップ。実際の制限は、トラフィックの種類、無線設計、干渉レベル、ルーティング効率によって異なります。データ、音声、ビデオはすべて、ホップの深さが異なるとパフォーマンスの限界に達します。
ほとんどのワイヤレス システムでは、そうです。追加すると メッシュ ネットワーク ホップを 、より多くの転送通信時間が消費され、通常は利用可能なスループットが減少します。高度な MIMO、ビームフォーミング、およびダイナミック ルーティングは、この低下を遅らせることはできますが、完全に取り除くことはできません。
それは可能ですが、設計はより厳密にする必要があります。 HD ビデオは、全体でのスループットの損失と遅延の増加の影響を受けやすくなります。 メッシュ ネットワーク ホップ 標準のデータ トラフィックよりも、そのため、ビデオでは通常、実際のホップ耐性が低くなります。
はい。インテリジェントな周波数選択、適応型周波数ホッピング、および干渉防止メカニズムにより、 メッシュ ネットワーク ホップの信頼性を向上させることができます。 輻輳または競合する RF 条件におけるこれらの機能は、モバイル環境やミッションクリティカルな環境では特に重要です。