Mesh Network รองรับได้กี่ Hops ก่อนที่ประสิทธิภาพจะลดลง?

ในระบบไร้สายแบบหลายโหนด ฮ็อพเครือข่ายแบบตาข่าย หมายถึงจำนวนขั้นตอนการถ่ายทอดข้อมูลที่ต้องผ่านก่อนที่จะถึงปลายทาง การใช้งานขนาดเล็กอาจใช้เพียงหนึ่งหรือสองฮอป ในขณะที่เครือข่ายมือถือขนาดใหญ่หรือเครือข่ายแบบกระจายมักจะอาศัย ฮ็อปเครือข่ายแบบเมช มากกว่า เพื่อส่งสัญญาณวิดีโอ เสียง การวัดและส่งข้อมูลทางไกล และการรับส่งข้อมูล IP ในพื้นที่ที่กว้างขึ้น วิธีการนี้จะขยายความครอบคลุมโดยไม่มีโครงสร้างพื้นฐานแบบคงที่ แต่การเพิ่มแต่ละครั้งสามารถลดปริมาณงานและเพิ่มความล่าช้าได้ ปัญหาสำคัญไม่ได้อยู่ที่ว่า ฮ็อปเครือข่ายแบบ mesh จะมีประโยชน์หรือไม่ แต่อยู่ที่จำนวนเครือข่ายที่สามารถรักษาได้ก่อนที่ประสิทธิภาพจะไม่ตรงตามความต้องการบริการอีกต่อไป เนื่องจากข้อมูลอัตราต่ำมักจะทนต่อฮ็อพได้มากกว่าเสียงหรือวิดีโอ HD ในการปรับใช้เฉพาะกิจไร้สายระดับมืออาชีพ จำนวนการกระโดดควรได้รับการประเมินควบคู่ไปกับการออกแบบวิทยุ ประสิทธิภาพการกำหนดเส้นทาง แบนด์วิดท์ การรบกวน และความต้องการของแอปพลิเคชัน

ประเด็นสำคัญ

● ฮ็อพเครือข่ายแบบตาข่าย ขยายความครอบคลุมโดยการส่งต่อการรับส่งข้อมูลผ่านโหนดระดับกลาง

●  เมื่อ ฮอปเครือข่ายแบบตาข่าย เพิ่มขึ้น ความล่าช้า ค่าใช้จ่ายในการกำหนดเส้นทาง และเวลาออกอากาศมักจะเพิ่มขึ้นเช่นกัน

●  ขีดจำกัดในทางปฏิบัติ กระโดดเครือข่ายตาข่าย ขึ้นอยู่กับว่าเครือข่ายรองรับข้อมูล เสียง หรือวิดีโอ

●  ระบบเฉพาะกิจไร้สายที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมมักจะสนับสนุน การกระโดดเครือข่ายแบบตาข่าย ที่มีเสถียรภาพมากกว่า แพลตฟอร์มแบบตาข่ายสำหรับผู้บริโภค

●  คุณสมบัติ MIMO, บีมฟอร์มมิ่ง, การกำหนดเส้นทางแบบปรับได้ และคุณสมบัติป้องกันการรบกวน ล้วนส่งผลต่อ การกระโดดเครือข่ายแบบตาข่าย ที่ใช้งานได้.

●  ในการปรับใช้ที่มีความต้องการสูง คุณภาพการบริการเชิงปฏิบัติมีความสำคัญมากกว่าจำนวนการกระโดดตามทฤษฎี

 

Hop ในเครือข่าย Mesh คืออะไร?

การกระโดดเป็นขั้นตอนการถ่ายทอดหนึ่งขั้นตอนระหว่างโหนด

การกระโดดเป็นขั้นตอนการส่งข้อมูลหนึ่งขั้นตอนจากโหนดหนึ่งไปยังอีกโหนดหนึ่งในเส้นทางตาข่ายไร้สาย หากโหนด A ส่งโดยตรงไปยังโหนด B เส้นทางนั้นจะใช้หนึ่งฮอป หากโหนด A ส่งไปยังโหนด B และโหนด B ส่งต่อไปยังโหนด C การรับส่งข้อมูลจะข้าม เครือข่ายแบบตาข่าย สองแห่ง ก่อนที่จะถึงปลายทาง

จำนวนฮอปแตกต่างจากการเว้นระยะห่างทางกายภาพ

ระยะทางทางกายภาพที่ยาวไม่ได้หมายถึง การกระโดดเครือข่ายแบบ mesh จำนวนมากเสมอไป เนื่องจากการเชื่อมโยงระยะไกลที่แข็งแกร่งอาจยังคงใช้งานได้ในการกระโดดครั้งเดียว ในทางตรงกันข้าม เส้นทางในเมืองสั้นๆ ที่มีอาคารหรือสิ่งรบกวนอาจต้องใช้รีเลย์เพิ่มเติม จำนวน ฮ็อปเครือข่ายแบบตาข่าย ขึ้นอยู่กับทั้งสภาพวิทยุและสภาพแวดล้อมทางกายภาพ

เหตุใดการกระโดดเครือข่ายแบบ Mesh จึงส่งผลต่อประสิทธิภาพ

รีเลย์แต่ละตัวจะเพิ่มการหน่วงเวลา

ทุกโหนดการถ่ายทอดจะต้องรับ ประมวลผล และส่งแพ็กเก็ตอีกครั้ง แม้ว่าความล่าช้าในการส่งต่อแบบฮอปเดียวจะต่ำ ความล่าช้าทั้งหมดจะเพิ่มขึ้นในการ กระโดดเครือข่ายแบบตาข่าย หลาย รายการ นี่คือสาเหตุที่เสียงและวิดีโอมักจะมีขีดจำกัดการกระโดดที่เข้มงวดกว่าข้อมูลทั่วไป

เวลาออกอากาศแบบไร้สายจะถูกแชร์ผ่านรีเลย์

รีเลย์แต่ละตัวจะใช้เวลาออกอากาศเพื่อส่งต่อการรับส่งข้อมูลเดิมอีกครั้ง ดังนั้นแพ็กเก็ตสตรีมเดียวกันจึงใช้ทรัพยากรของช่องสัญญาณหลายครั้งในการ กระโดดข้ามเครือข่ายแบบ ตาข่าย เป็นผลให้ปริมาณงานมักจะลดลงเมื่อมีการเพิ่มรีเลย์มากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการรับส่งข้อมูลเพย์โหลดและแบ็คฮอลใช้ทรัพยากรไร้สายเดียวกัน เอฟเฟกต์นี้จะมองเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นด้วยบริการที่มีอัตราสูง เช่น วิดีโอ HD

ค่าใช้จ่ายในการกำหนดเส้นทางจะเพิ่มขึ้นตามความลึกของเครือข่าย

ระบบไร้สายมัลติฮอปจะต้องติดตามการเปลี่ยนแปลงเส้นทางระหว่างโหนด เมื่อ เครือข่ายแบบ mesh เพิ่มขึ้น การอัพเดตการกำหนดเส้นทางและการปรับโทโพโลยีจะมีความกระตือรือร้นมากขึ้น ในเครือข่ายมือถือ กิจกรรมการควบคุมเพิ่มเติมนั้นอาจส่งผลโดยตรงต่อปริมาณงานและความเสถียรของเส้นทาง

 

Mesh Network รองรับได้กี่ Hops?

ไม่มีการจำกัดการกระโดดสากล

ไม่มีหมายเลขคงที่เพียงหมายเลขเดียวที่กำหนดการ กระโดดเครือข่ายแบบตาข่าย ที่มีประโยชน์สูงสุด ในทุกเครือข่าย ลิงก์การวัดและส่งข้อมูลทางไกลอาจยังทำงานได้ดีกับรีเลย์จำนวนมาก ในขณะที่ลิงก์วิดีโอที่มีบิตเรตสูงอาจลดลงเร็วกว่ามาก ขีดจำกัดในทางปฏิบัติขึ้นอยู่กับแบนด์วิดท์ ประสิทธิภาพการมอดูเลต ความไว โทโพโลยี และประเภทการรับส่งข้อมูล

ประเภทการรับส่งข้อมูลที่แตกต่างกันจะยอมรับจำนวนการกระโดดที่แตกต่างกัน

การรับส่งข้อมูลมักจะยอมรับ การกระโดดเครือข่ายแบบตาข่าย มากกว่าเสียงหรือวิดีโอ เนื่องจากสามารถจัดการกับการสูญเสียปริมาณงานและการเติบโตล่าช้าปานกลาง เสียงมีความไวต่อความหน่วงและความกระวนกระวายใจมากกว่า ในขณะที่วิดีโอมีความไวสูงต่อทั้งปริมาณการประมวลผลที่ยั่งยืนและความเสถียรของจังหวะ ด้วยเหตุนี้ การวางแผนวิดีโอจึงควรใช้สมมติฐานของฮอปที่เข้มงวดกว่าการวางแผนข้อมูลทั่วไปเสมอ

ความสามารถภาคสนามในทางปฏิบัติขึ้นอยู่กับสถาปัตยกรรมวิทยุ

ในระบบเมชไร้สายที่สร้างขึ้นตามวัตถุประสงค์ ฮอปเครือข่ายเมช สามารถขยายได้ไกลกว่าแพลตฟอร์มเมชระดับสำนักงานมาก เครือข่ายเฉพาะกิจไร้สาย MIMOmesh รองรับการทำงานแบบไร้ศูนย์กลางแบบกระจาย การกำหนดเส้นทางไดนามิกของเลเยอร์ 2 หรือเลเยอร์ 3 และโหนด 256 รายการขึ้นไป ในการวางแผนการใช้งานจริง รองรับข้อมูลมากกว่า 15 ฮ็อป เสียงมากกว่า 10 ฮ็อพ และมากกว่า 8 ฮ็อพสำหรับวิดีโอ โดยมีดีเลย์ซิงเกิลฮอปเฉลี่ยประมาณ 6 มิลลิวินาที ที่แบนด์วิดท์ 20 MHz

 

อะไรทำให้ประสิทธิภาพลดลงเร็วขึ้นในเครือข่ายแบบ Mesh?

การรบกวนอาจทำให้ช่วงฮอปที่ใช้ได้สั้นลง

การรบกวนจะลดส่วนต่างคุณภาพที่มีประสิทธิผลของลิงค์รีเลย์แต่ละตัว เมื่อโหนดทำงานในสเปกตรัมที่มีการโต้แย้งหรือมีสภาพสัญญาณไม่ดี การกระโดดเครือข่ายแบบตาข่าย จะมีประสิทธิภาพน้อยลงและการส่งสัญญาณใหม่จะเพิ่มขึ้น นั่นคือเหตุผลที่การป้องกันการรบกวน การเลือกความถี่อัจฉริยะ และการกระโดดแบบปรับเปลี่ยนได้มีความสำคัญในเส้นทางรีเลย์ที่ลึกกว่า

โทโพโลยีและประสิทธิภาพการกระโดดรูปร่างตำแหน่ง

การวางตำแหน่งโหนดจะกำหนดว่า ฮ็อปเครือข่ายแบบตาข่าย เป็นลิงก์รีเลย์ที่เสถียรหรือจุดคอขวดที่อ่อนแอ หากโหนดอยู่ห่างกันมากเกินไป คุณภาพลิงก์จะลดลง และหากมีการจัดเรียงไม่ดี การรบกวนอาจเพิ่มขึ้น โทโพโลยีก็มีความสำคัญเช่นกัน เนื่องจากโครงร่างแบบเส้น ดาว และเครือข่ายแบบเต็มสร้างพฤติกรรมการถ่ายทอดที่แตกต่างกันมาก

แบนด์วิดท์ของช่องสัญญาณและการมอดูเลตมีอิทธิพลต่อผลลัพธ์

การตั้งค่าแบนด์วิดท์ส่งผลต่อการแลกเปลี่ยนระหว่างความคงทนและความจุข้าม ฮอปเครือข่ายแบบ ตาข่าย แบนด์วิดท์ที่แคบลงอาจปรับปรุงเสถียรภาพในสภาวะ RF ที่ยากลำบาก ในขณะที่แบนด์วิดท์ที่กว้างขึ้นสามารถเพิ่มปริมาณงานได้เมื่อสเปกตรัมสะอาด การปรับแบบอะแดปทีฟยังมีความสำคัญเนื่องจากระยะขอบลิงค์ที่ต่ำกว่าในรีเลย์จำนวนมากสามารถบังคับให้ระบบเข้าสู่โหมดการส่งข้อมูลที่มีอัตราต่ำลง

วิธีขยายการกระโดดเครือข่าย Mesh ที่ใช้งานได้

ใช้เทคนิควิทยุที่แข็งแกร่งกว่าการเพิ่มโหนด

การเพิ่มโหนดไม่ได้ช่วยปรับปรุง กระโดดเครือข่ายแบบตาข่าย โดยอัตโนมัติ การ หากแต่ละโหนดที่เพิ่มสร้างความขัดแย้งมากขึ้นหรือเรขาคณิตการถ่ายทอดไม่ดี เครือข่ายอาจช้าลงแทนที่จะแข็งแกร่งขึ้น MIMO, บีมฟอร์มมิ่ง, รับความหลากหลาย และมัลติเพล็กซ์เชิงพื้นที่เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากกว่าในการปรับปรุงคุณภาพรีเลย์

จับคู่การออกแบบให้เข้ากับการใช้งาน

หากเครือข่ายมีการรับส่งข้อมูลทางไกลและคำสั่งเป็นหลัก การกระโดดเครือข่ายแบบตาข่าย ได้มากขึ้น อาจยังยอมรับ หากต้องมีวิดีโอ HD และเสียงที่ชัดเจนในเวลาเดียวกัน ควรวางแผนความลึกของเส้นทางอย่างระมัดระวังมากขึ้น QoS การจัดลำดับความสำคัญของการรับส่งข้อมูล และการออกแบบที่คำนึงถึงความคล่องตัว ล้วนปรับปรุงความเสถียรของประสิทธิภาพมัลติฮอป

 

Multi-Hop Mesh มีความเกี่ยวข้องมากที่สุด

เครือข่ายมือถือและเครือข่ายชั่วคราวขึ้นอยู่กับความลึกของรีเลย์

การตอบสนองฉุกเฉิน การสื่อสารระดับภูมิภาคชั่วคราว การเชื่อมต่อระหว่างกลุ่มยานพาหนะ และการตรวจสอบภาคสนาม มักไม่สามารถพึ่งพาโครงสร้างพื้นฐานแบบคงที่ได้ ในสถานการณ์เหล่านี้ การกระโดดเครือข่ายแบบตาข่าย เป็นสิ่งที่ขยายบริการให้นอกเหนือไปจากช่วงตรงของวิทยุเครื่องเดียว การเลือกเส้นทางการรักษาตัวเองยังช่วยให้การรับส่งข้อมูลเปลี่ยนเส้นทางเมื่อเส้นทางรีเลย์ที่ต้องการล้มเหลว

เครือข่ายผู้บริโภคและเครือข่ายเฉพาะกิจระดับมืออาชีพไม่เหมือนกัน

แพลตฟอร์มแบบตาข่ายสำหรับผู้บริโภคมักจะได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการครอบคลุมบรอดแบนด์ภายในอาคาร แทนที่จะต้องการ การกระโดดเครือข่ายแบบตาข่าย ในสภาพแวดล้อมมือถือหรือสภาพแวดล้อมที่รุนแรง วิทยุแบบตาข่ายเฉพาะกิจระดับมืออาชีพรองรับการกำหนดเส้นทางที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น ตัวเลือกแบนด์วิดธ์ที่กว้างขึ้น ฟังก์ชันป้องกันการรบกวน และการปรับความคล่องตัวที่ดีขึ้น ความแตกต่างเหล่านั้นส่งผลโดยตรงต่อจำนวน ฮ็อพเครือข่ายแบบตาข่าย ที่ยังคงใช้งานได้จริง

 

บทสรุป

ผลกระทบด้านประสิทธิภาพของ การกระโดดเครือข่ายแบบตาข่าย นั้นขึ้นอยู่กับจำนวนรีเลย์เพียงอย่างเดียว ความล่าช้า การใช้เวลาออกอากาศซ้ำ ค่าใช้จ่ายในการกำหนดเส้นทาง การรบกวน โทโพโลยี และประเภทการรับส่งข้อมูล ล้วนกำหนดจำนวนรีเลย์ที่ยังคงใช้งานได้ก่อนที่คุณภาพการบริการจะเริ่มลดลง การรับส่งข้อมูลมักจะยอมรับเส้นทางที่ลึกกว่าเสียง ในขณะที่วิดีโอวางข้อจำกัดในทางปฏิบัติที่เข้มงวดที่สุดเกี่ยวกับ การกระโดดเครือข่ายแบบตาข่าย.

ในสถาปัตยกรรมเฉพาะกิจไร้สายที่สร้างขึ้นตามวัตถุประสงค์ ฮ็อปเครือข่ายแบบตาข่าย ยังคงมีประสิทธิภาพเกินกว่าระดับความลึกของรีเลย์แบบตื้นที่เห็นในระบบตาข่ายทั่วไป ด้วยการรองรับ 15+ hops สำหรับข้อมูล 10+hops สำหรับเสียง และ 8+hops สำหรับวิดีโอ บวกกับความล่าช้าของ single-hop โดยเฉลี่ยประมาณ 6 ms MIMOmesh ได้รับการออกแบบมาเพื่อการสื่อสารแบบ multi-hop ที่แท้จริง แทนที่จะเป็นการขยายความครอบคลุมแบบธรรมดา สำหรับเครือข่ายมือถือระยะไกล การสื่อสารฉุกเฉิน และการส่งสัญญาณวิดีโอหรือข้อมูลไร้สายแบบหลายโหนด บริษัท เซินเจิ้น ซิโนซัน เทคโนโลยี จำกัด นำเสนอโซลูชัน MIMOmesh ที่สร้างขึ้นสำหรับเครือข่ายรีเลย์ประสิทธิภาพสูงในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อน

 

คำถามที่พบบ่อย

ฮ็อพเครือข่ายแบบตาข่ายคืออะไร

การกระโดดเครือข่ายแบบตาข่าย เป็นขั้นตอนการถ่ายทอดที่ข้อมูลใช้ขณะเคลื่อนที่ผ่านเส้นทางแบบตาข่าย หนึ่งรีเลย์เท่ากับหนึ่งฮอป ที่มากขึ้น ฮอปเครือข่ายแบบตาข่าย มักจะขยายความครอบคลุม แต่ยังเพิ่มความล่าช้าและเวลาออกอากาศอีกด้วย

มีฮ็อพเครือข่ายแบบตาข่ายจำนวนเท่าใดที่มากเกินไป?

ไม่มีเกณฑ์สากลสำหรับ การ เครือข่ายแบบตาข่าย กระโดด ขีดจำกัดในทางปฏิบัติขึ้นอยู่กับประเภทการรับส่งข้อมูล การออกแบบวิทยุ ระดับการรบกวน และประสิทธิภาพการกำหนดเส้นทาง ข้อมูล เสียง และวิดีโอต่างก็ถึงขีดจำกัดประสิทธิภาพที่ความลึกของฮอปที่แตกต่างกัน

การกระโดดเครือข่ายแบบตาข่ายจะลดปริมาณงานเสมอหรือไม่

ในระบบไร้สายส่วนใหญ่ใช่ เพิ่มเติม การกระโดดเครือข่ายแบบตาข่าย จะใช้เวลาออกอากาศในการส่งต่อมากขึ้นและมักจะลดปริมาณงานที่มีอยู่ MIMO ขั้นสูง บีมฟอร์มมิ่ง และการกำหนดเส้นทางแบบไดนามิกอาจทำให้การลดลงช้าลง แต่ไม่สามารถลบออกได้ทั้งหมด

ฮ็อพเครือข่ายแบบตาข่ายเหมาะสำหรับวิดีโอ HD หรือไม่

สามารถทำได้ แต่การออกแบบจะต้องเข้มงวดกว่านี้ วิดีโอ HD มีความไวต่อการสูญเสียปริมาณงานและความล่าช้าที่สะสมใน ฮ็อปเครือข่ายแบบตาข่าย มากกว่าการรับส่งข้อมูลมาตรฐาน นั่นคือสาเหตุที่วิดีโอมักจะมีความทนทานต่อการกระโดดในทางปฏิบัติต่ำกว่า

คุณสมบัติป้องกันการรบกวนสามารถปรับปรุงการกระโดดเครือข่ายแบบตาข่ายได้หรือไม่

ใช่. การเลือกความถี่อัจฉริยะ การกระโดดความถี่ที่ปรับเปลี่ยนได้ และกลไกป้องกันการรบกวนสามารถปรับปรุงความน่าเชื่อถือของ การกระโดดเครือข่ายแบบตาข่าย ในสภาวะ RF ที่แออัดหรือโต้แย้งได้ ฟังก์ชันเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมแบบเคลื่อนที่และภารกิจที่สำคัญ