Перспективы внедрения MESH – систем

Идеология беспроводных сетей ячеистой топологии (MESH) принципиально отличается от традиционной структуры построения беспроводной сети. Обычно понятия «базовая станция» (БС) и «абонентская станция» (АС) четко разделены. Задача БС - управление и взаимодействие с АС, которые не могут работать друг с другом. Привычно строить беспровод­ные сети именно по такой «сотовой» идеологии. Действующие стандарты группы 802.11 и 802.16 также ориентированы на традиционный подход.

При развертывании MESH-сети проект предусматривает, чтобы каждое устройство (база, абонент - не важно) «видело» два или более соседних. При этом обеспечивается хранение сведений о соседях на каждой АС в сети.

Принцип действия узлов ячеистой сети схож с принципом работы маршру­тизаторов сети Интернет - данные передаются от одного маршрутизатора к другому до тех пор, пока не достигнут назначения. Каждое устройство ячеистой сети должно обеспечивать функции динамической маршрутизации в реальном вре­мени, что накладывает определенные требования на вычислительную мощ­ность узлов.

Беспроводные клиенты могут перемещаться в пределах зоны покрытия, узлы будут строить правильные маршруты и обеспечивать прозрачный роуминг. Более того, при выходе любого узла такой сети из строя, сеть автоматически перенастроится так, что все абоненты по-прежнему будут на связи, только работать будут уже через другие узлы такой сети.

Такой подход позволяет разворачивать сети полного покрытия заданной территории с возможностью бесшовного роуминга абонентов и высокой надежностью.

После принятия стандарта 802.11s оборудование можно будет тестировать на совместимость между различными производителями (чем займется уже созданный форум Wi-Mesh), что даст начало снижению цен на MESH-системы. Сейчас они неоправданно дороги.

Для обеспечения большой площади покрытия продвигаются беспроводные сети ячеистой топологии с низкой мощностью в качестве альтернативы существующим сотовым сетям. Одним из таких решений является решение американской компании Itron’sOpenWay, разработанное в сотрудничестве с компаниями Cisco и ABB Tropos. В нем используется метод расширения спектра со скачкообразной перестройкой несущей частоты (FHSS) в не лицензируемом в США диапазоне 900 МГц для соединения маршрутизаторов, которые обеспечивают локальную связь с терминалами посредством Wi-Fi-протокола в диапазонах частот 2,4 ГГц и 5 ГГц.

В Европе для подобных решений беспроводных сетей ячеистой топологии используется полоса частот 870–875,6 МГц. Основное преимущество беспроводных сетей ячеистой топологии заключается в том, что они используют решения, реализованные на открытых стандартах с относительно низкой стоимостью, и могут работать в не лицензируемых полосах частот. Недостатком же таких сетей можно считать сложность их развертывания и высокую плотность их узлов ввиду необходимости соблюдения строгих ограничений по мощности, существующих в Европе для не лицензируемых полос частот. По этой причине такие сети до сих пор развертываются в основном только в США, где диапазон 900 МГц позволяет использовать более высокие уровни мощности (до 1 Вт).

Следует также понимать, что идеологию MESH можно применять не только к Wi-Fi - сетям, но и к городским сетям. Например, многие принципы MESH- идеологии использует оборудование Revolution (SkyMAN) компании InfiNet Wireless. Або­нентские устройства могут быть прописаны на нескольких базовых станциях и автоматически переключатся в случае необходимости. Помимо этого, сеть сов­сем необязательно строить по сотовому принципу, любое абонентское устрой­ство может быть ретранслятором для другого. Хотя это только первые шаги в направлении создания MESH-системы фиксированного беспроводного радио­доступа.

Отдельно следует остановиться на полосах частот Wi-Fi/RLAN5350–5470 МГц и 5470–5850 МГц. В последнее время полосы частот в диапазоне 5 ГГц, безлицензионные в большинстве стран мира, рассматриваются в качестве полос частот расширения для сетей 4G и 5G либо на базе радиоинтерфейса Wi-Fi, либо на базе специального радиоинтерфейса LTELAA. Полоса частот 5470–5850 МГц уже используется во многих странах мира. В России данные полосы частот, как правило, выделялись для систем фиксированного беспроводного доступа. Исключением является полоса частот 5150–5350 МГц, выделенная в России для устройств малого радиуса действия. Однако с развитием проводных сетей, сетей 4G и 5G, такие сети фиксированного беспроводного доступа начинают играть все меньшую роль, в то время как спрос на использование Wi-Fi постоянно растет.

По этой причине в перспективе считается целесообразным пересмотр использования полосы частот 5470–5825 МГц для сетей Wi-Fi, а при принятии соответствующих международных решений расширить ее полосой 5350–5470 МГц. Наличие широкого участка спектра на безлицензионной основе должно дать толчок развитию широкополосной инфраструктуры сотовых операторов в дополнение к традиционным сетям сотовой связи.