Lea la guía:
Red de malla inalámbrica
Características de las redes de malla inalámbricas
Wireless Mesh Networks (WMN) surgió a mediados de la década de 1990 y comenzó a ganar terreno después de 2000.
A principios de la década de 2000, la tecnología de malla inalámbrica comenzó a ganar terreno y se llevaron a cabo varios eventos importantes. ITT Corporation de los Estados Unidos transfirió algunas patentes sobre el sistema de comunicación móvil táctica del ejército de los EE. UU. a Mesh Corporation y, posteriormente, la empresa lanzó un producto de red inalámbrica ad hoc de múltiples saltos para uso civil. Al mismo tiempo, también han aparecido productos de red de malla inalámbrica desarrollados conjuntamente por empresas como Nokia, Nortel Network, Tropos, SkyPilot y Radiant. En 2005, Motorola adquirió Mesh. Además, durante el proceso de investigación del estándar de red de área metropolitana inalámbrica IEEE 802.16, IEEE 802.16a ha aumentado el soporte para la estructura de red de malla inalámbrica.
IEEE 802.16 e IEEE 802.16a fueron revisados y nombrados como IEEE 802.16d, que se lanzó oficialmente en mayo de 2004. A fines de 2004, Nortel Network estableció un sistema de red de malla inalámbrica a gran escala en cierta ciudad de mi país para ampliar la cobertura de redes inalámbricas de área local y brindar servicios de acceso inalámbrico de banda ancha.
La red de malla inalámbrica es una red basada en enrutamiento de múltiples saltos, estructura de igual a igual y gran capacidad. Puede expandirse dinámicamente y tiene las características de autoorganización, autoconfiguración y autorreparación. Se combina estrechamente con tecnologías ad hoc y WMN, y coexiste, combina y complementa con tecnologías maduras como WLAN y red de acceso de banda ancha inalámbrica (WBAN). La red de malla inalámbrica admite servicios de comunicación inalámbrica y control distribuido como Web, VoIP y multimedia. Como complemento de la red de área local inalámbrica y la tecnología de red de área metropolitana inalámbrica, se ha convertido en una nueva solución al problema de la "última milla" del acceso inalámbrico. Las diferencias son las siguientes:
(1) La diferencia entre la red de malla inalámbrica y la red ad hoc inalámbrica
La red de malla inalámbrica y la red ad hoc inalámbrica tienen estructuras de red similares, y ambas adoptan una estructura de red multisalto autoorganizada de punto a punto. Pero sus funciones de nodo y topologías difieren. Los nodos de la red inalámbrica ad hoc tienen las funciones tanto de host como de enrutador, y logran la conectividad de manera igualitaria y cooperativa. Destaca el movimiento de nodos y el cambio rápido de topología de red. La función principal es transmitir datos. entre un par de nodos. La red de malla inalámbrica consta de enrutadores inalámbricos para formar una red troncal inalámbrica, que proporciona una amplia gama de cobertura de señal y conexiones de nodos, centrándose en "inalámbricos". La mayoría de los nodos son estacionarios y no utilizan baterías como fuentes de energía. Acceso a Internet . La red inalámbrica ad hoc está más enfocada a "móviles" y se utiliza principalmente para comunicaciones flexibles y aleatorias.
(2) La diferencia entre la red de malla inalámbrica y la red de área local inalámbrica
Desde la perspectiva de la topología de la red, la red de malla inalámbrica es una estructura de red multisalto autoorganizada punto a punto (P2P), mientras que la red de área local inalámbrica funciona en una estructura de un solo salto punto a multipunto (P2MP). modo (el nodo en sí no realiza la tarea de reenvío de datos) ) estructura de red. La red de área local inalámbrica proporciona un servicio de transmisión de datos de alta velocidad de 11~54 Mbit/s en un rango relativamente pequeño, y la distancia desde un nodo típico hasta el punto de acceso al servicio es de unos pocos cientos de metros, mientras que la red de malla inalámbrica utiliza enrutadores inalámbricos. para formar una red troncal La distancia de acceso se extiende al rango de varios kilómetros.
Desde la perspectiva del protocolo de red, la red de malla inalámbrica y la red de área local inalámbrica tienen muchas similitudes, pero la red de malla inalámbrica debe completar la función de reenvío de datos de otros nodos, mientras que la red de área local inalámbrica completa principalmente el servicio de acceso local. Por lo tanto, la red de área local inalámbrica adopta la combinación del protocolo de enrutamiento estático y el protocolo de Internet móvil, mientras que la red de malla inalámbrica adopta principalmente el protocolo de enrutamiento de descubrimiento bajo demanda dinámico con un ciclo de vida muy corto.
(3) La diferencia entre la red de malla inalámbrica y la red de área metropolitana inalámbrica
La diferencia entre la red de malla inalámbrica y la red de área metropolitana inalámbrica radica en la estructura, la confiabilidad y el costo. La red de área metropolitana inalámbrica adopta una estructura de estrella. Una vez que falla un canal de comunicación, puede causar una interrupción de comunicación a gran escala, mientras que la red de malla inalámbrica adopta una estructura de malla. Si falla un canal de comunicación, los nodos cambiarán automáticamente a otros canales. , por lo que la malla inalámbrica La red tiene una gran capacidad de autorreparación. Además, el costo de inversión de la red de área metropolitana inalámbrica es alto, mientras que el precio del equipo de red de la red de malla inalámbrica es bajo, el costo de la red y el mantenimiento es bajo y tiene las ventajas de una red flexible, bajo costo, mantenimiento conveniente, gran cobertura y riesgo de construcción relativamente pequeño Las ventajas.
Estructura de red de la red de malla inalámbrica
La red de malla inalámbrica es una estructura de red basada en tecnología de red ad hoc inalámbrica. Se combina con la red de área local inalámbrica y la tecnología de red de área metropolitana inalámbrica para adaptarse a los diferentes requisitos de aplicación. En diferentes escenarios de aplicación, presenta diferentes estructuras de red.
(1) Estructura de red plana
La estructura de red plana es una estructura de red de malla inalámbrica simple, en la que todos los nodos adoptan una estructura punto a punto e implementan los mismos protocolos MAC, de enrutamiento, de administración de red y de seguridad. La función de esta estructura es la misma que la de los nodos de la red inalámbrica ad hoc. De hecho, una red de malla inalámbrica con una estructura de red plana se puede considerar como una red ad hoc inalámbrica ordinaria.
(2) Estructura de red multinivel
En una estructura de red multinivel, el hardware de la red inferior generalmente se compone de dispositivos terminales, que pueden ser teléfonos móviles VoIP ordinarios, computadoras portátiles con funciones de comunicación inalámbrica, PDA inalámbricos, etc. La capa superior consta de un enrutador inalámbrico (WR) que constituye un entorno de comunicación inalámbrica y accede a Internet a través de una puerta de enlace. Los dispositivos terminales de capa inferior están conectados al enrutador inalámbrico, y el enrutador inalámbrico selecciona la mejor ruta para la comunicación entre los dispositivos terminales de capa inferior a través de protocolos de enrutamiento y funciones de control de gestión. Por lo general, no hay función de comunicación entre los dispositivos terminales en la capa inferior.
En el caso de que se requiera una gran área de cobertura y una larga distancia, se suele utilizar la tecnología de red de área metropolitana inalámbrica. Esta tecnología tiene las ventajas de la transmisión a larga distancia y un gran ancho de banda, y puede proporcionar una tasa de transmisión máxima de 70 Mbit/s dentro de un rango de 50 km. La red de área metropolitana inalámbrica es una plataforma de transmisión de red inalámbrica ad-hoc compuesta por enrutadores de red de malla inalámbrica.La capa inferior adopta una estructura de red plana de estructura de red de malla inalámbrica, de modo que el punto de acceso a la red de área local inalámbrica se puede conectar con el adyacente enrutador de red de malla inalámbrica, realizando una gran cantidad de acceso a teléfonos móviles VoIP, computadoras portátiles, PDA inalámbricos y otros dispositivos. Esta estructura puede ampliar la cobertura de la red de área local inalámbrica y proporcionar un acceso de banda ancha inalámbrica más conveniente y flexible dentro del área metropolitana.
Tecnología bluetooth
Características de la tecnología Bluetooth
La tecnología Bluetooth es una tecnología de comunicación inalámbrica que admite la comunicación a corta distancia entre dispositivos y puede realizar un intercambio de información inalámbrica entre teléfonos móviles, PDA, auriculares inalámbricos, computadoras portátiles y otros dispositivos externos relacionados. Adopta una estructura de red distribuida, salto de frecuencia rápido y tecnología de paquetes cortos, admite comunicación punto a punto y punto a multipunto, funciona en la banda de frecuencia ISM de 2,4 GHz común a nivel mundial y tiene una velocidad de transmisión de datos de 1 Mbit/s. transmisión dúplex. La tecnología Bluetooth es un estándar abierto de comunicación inalámbrica de corta distancia que se puede usar para reemplazar varios esquemas de conexión de cable actuales dentro de una distancia relativamente corta para lograr comunicaciones de voz y datos convenientes, flexibles, seguras, de bajo costo y de bajo consumo.
Parámetros del sistema e indicadores técnicos de la tecnología Bluetooth
Los productos Bluetooth utilizan tecnología de comunicación por radio de baja energía para la transmisión de voz, datos y video, y la velocidad de transmisión puede alcanzar hasta 1 Mbit/s. Adopta el modo de comunicación full-duplex por división de tiempo, y la distancia de comunicación es de aproximadamente 10 metros.La distancia de comunicación se puede aumentar configurando un amplificador de potencia.
Los productos Bluetooth adoptan tecnología de salto de frecuencia, salto de frecuencia rápido y tecnología de paquetes cortos, tecnología de codificación de corrección de errores hacia adelante y método de modulación de frecuencia y banda de frecuencia ISM de 2,4 GHz para mejorar la seguridad y confiabilidad de la comunicación, y reducir la misma interferencia de frecuencia y ruido aleatorio. interferencia. Cada canal de voz Bluetooth admite voz síncrona de 64 kbit/s, y el canal asíncrono admite una conexión asimétrica con una tasa máxima de 721 kbit/s y una tasa de respuesta inversa de 57,6 kbit/s, o una conexión simétrica con 432,6 kbit/s. Además, los productos con tecnología Bluetooth también admiten un canal de datos asíncrono, o tres canales de voz síncronos simultáneos, o un canal que transmite simultáneamente datos asíncronos y voz síncrona. La comunicación entre los productos de tecnología Bluetooth e Internet permite interconectar dispositivos en hogares y oficinas sin cables, mejorando así la eficiencia de la oficina y la comunicación.
El sistema de protocolo Bluetooth se divide en 4 capas según el grado de preocupación del Grupo de Interés Especial (SIG). Entre ellos, los protocolos principales incluyen el protocolo de banda base (BB), el protocolo de gestión de enlaces (LMP), el protocolo de adaptación de control de enlace lógico (L2CAP) y el protocolo de detección de servicios (SDP). Protocolo de emulación de puerto serie (RFCOMM), protocolo del sistema de control telefónico (TCS), protocolo opcional (incluido el protocolo punto a punto (PPP), protocolo de Internet (IP), protocolo de control de transmisión (TCP), protocolo de datagrama de usuario (UDP), El protocolo de intercambio de objetos (OBEX) y el protocolo de aplicación inalámbrica (WAP), la tarjeta de presentación electrónica (vCard) y el calendario electrónico (vCal) se determinan de acuerdo con las necesidades de la aplicación. Además, la especificación también define la interfaz del controlador de host (HCI ), que es el controlador de control de banda base, el administrador de conexión, el estado del hardware y los registros de control proporcionan una interfaz de comando. basado en la aplicación Depende de las necesidades En resumen, el protocolo de reemplazo de cable, el protocolo del sistema de control telefónico y el protocolo adoptado constituyen un protocolo orientado a la aplicación sobre la base del protocolo central.
Ventajas de la tecnología Bluetooth
La tecnología Bluetooth es una tecnología de comunicación inalámbrica de corto alcance y bajo costo diseñada para construir una red personal, lo que permite que varios dispositivos logren compartir recursos sin interrupciones dentro de una distancia corta. A diferencia del modo de comunicación tradicional, su intención original es realizar la función de cable general con el mismo costo y seguridad, para que los usuarios móviles puedan deshacerse de los grilletes de los cables. La tecnología Bluetooth tiene las siguientes características técnicas: puede transmitir voz y datos; uso de banda de frecuencia, conectividad, anti-interferencia y estabilidad; bajo costo, bajo consumo de energía y baja radiación; seguridad; características de la red.
Aplicación de la tecnología bluetooth
Bluetooth SIG define cinco modelos básicos de aplicación, a saber, transferencia de archivos, puente de Internet, acceso a LAN, teléfono tres en uno y auriculares de terminal. Estos modelos de aplicaciones juegan un papel importante en la aplicación de la tecnología Bluetooth, brindando a los usuarios una experiencia más conveniente y eficiente.
A juzgar por los campos de aplicación actuales de los productos Bluetooth, Bluetooth se usa principalmente en teléfonos móviles, computadoras de mano, auriculares, cámaras digitales, cámaras de video digitales, equipos para automóviles, etc. Además, el sistema Bluetooth también se puede integrar en electrodomésticos tradicionales, como hornos de microondas, lavadoras, refrigeradores, aires acondicionados, etc. Con la continua madurez de la tecnología Bluetooth, su aplicación se ha vuelto cada vez más extensa. En los teléfonos para automóviles compatibles con Bluetooth, los principales fabricantes de automóviles han instalado sistemas de teléfonos manos libres en los automóviles, que funcionan junto con teléfonos móviles con función Bluetooth para mantener la conexión inalámbrica entre teléfonos móviles y ordenadores personales. Los espejos retrovisores de automóviles también pueden usar Bluetooth. LG ha mostrado un espejo retrovisor de automóvil que admite Bluetooth. Este espejo retrovisor de automóvil se puede conectar a un teléfono móvil a través de Bluetooth. La tecnología Bluetooth juega un papel importante en el antirrobo de automóviles, hay varios dispositivos bluetooth para antirrobo de automóviles en el mercado y una empresa británica ha lanzado un producto antirrobo de automóviles que utiliza tecnología Bluetooth. Según la introducción, este sistema llamado Auto-txt puede usar el teléfono móvil Bluetooth del usuario (u otros dispositivos Bluetooth) como un segundo candado para el automóvil. Si el teléfono móvil Bluetooth no está en el automóvil, una vez que se enciende el automóvil, el sistema determinará que el automóvil es robado y, por lo tanto, encenderá el dispositivo de alarma. En cuanto a la construcción de una red doméstica, es una tendencia inevitable para el desarrollo futuro de la sociedad de la información conectar todos los dispositivos de información en el hogar para formar una red. La sincronización de información es la aplicación principal de los productos Bluetooth, como la sincronización de la gestión de información personal, el intercambio de tarjetas de visita entre computadoras de mano o entre computadoras de mano y teléfonos móviles, o el intercambio de datos entre computadoras de oficina y computadoras domésticas se vuelven cada vez más importantes.