1. Het draadloze mesh netwerk
De kans is groot dat wanneer je van een stad naar
een andere reist, je de autosnelweg neemt die
beide steden verbindt. zoals het
autosnelwegnetwerk is het draadloos mesh netwerk
een hoge snelheidsverbinding tussen verschillende
andere netwerken, bijvoorbeeld draadloze LANs,
sensor netwerken of een backbone verbonden aan
het internet zoals aangegeven in figuur 1. Het
mesh netwerk bestaat uit apparaten, mesh nodes
genaamd, die elk meerdere radio's of interfaces
hebben. Een mesh node kan, net zoals je een radio
afstemt op een frequentie, luisteren en informatie
versturen met een interface op een frequentie of
een kanaal. Doordat een node meerdere interfaces
heeft, kan de node luisteren en informatie
versturen op verschillende frequenties op eenzelfde
ogenblik. Dit verhoogt aanzienlijk de hoeveelheid
informatie die doorgestuurd kan worden doorheen
het draadloze mesh netwerk.
Illustratie 1: Netwerk layout De nodes kunnen met elkaar communiceren als ze
in elkaars communicatiebereik bevinden en beide
een interface op dezelfde frequentie afgestemd hebben, net zoals mensen dicht genoeg bij elkaar
moeten staan en dezelfde taal spreken om te kunnen communiceren. Zoals we over
communicerende mensen zeggen dat ze een gesprek hebben, zeggen we dat communicerende nodes
een link delen.
Het mesh netwerk wordt gevormd door de mesh nodes zo te plaatsen dat ze minstens met een
andere mesh node kunnen communiceren. Sommige nodes zijn ook verbonden met andere
netwerken die het mesh netwerk verbindt. De nodes transporteren de informatie van het ene
netwerk naar het andere door het te versturen naar andere nodes via de links in het draadloze mesh
netwerk totdat het zijn doel bereikt. Maar het doet meer dan dat. Het draadloze mesh netwerk is
zelf-configurerend, zelf-optimaliserend, zelf-herstellend, zelf-genezend en biedt verschillende
niveaus van quality of service (QoS) aan.
De mesh nodes bouwen zelf het draadloze mesh netwerk op zonder enige configuratie van buitenaf,
dit vertaalt zich als het zelf-configurerend vermogen van het draadloze mesh netwerk. Voor een
installateur is het genoeg de node te plaatsen en te voorzien van vermogen. Nodes die verbonden
zijn aan de backbone noemen we root nodes en configureren zichzelf, andere nodes starten een
initialisatie fase wanneer ze opstarten. Deze fase start met het luisteren of scannen op elk kanaal om
zo informatie te verzamelen van de naburige nodes. De scanning wordt herhaalt totdat er minstens
een node in de buurt reeds deel is van het netwerk. De nieuwe node contacteert die node om het
netwerk te vervoegen. Omliggende nodes die reeds deel uit maken van het netwerk, starten de
binding fase waarbij links met de nieuwe node aangemaakt worden om zo de nieuwe node op te
nemen in het netwerk. De nieuwe node wordt zo geconfigureerd en deel van het netwerk.
Om de kwaliteit van de links tussen de nodes te verhogen, heeft het draadloze mesh netwerk een
zelf-optimaliserend vermogen. Naburige links verstoren elkaars communicatie wanneer ze op
hetzelfde ogenblik op eenzelfde kanaal informatie versturen. Elke node in het draadloze mesh
netwerk zal de allocatie of selectie van kanalen onafhankelijk optimaliseren om dergelijke
verstoringen te reduceren en zo de kwaliteit en de throughput van een link te verhogen. Ook het
vermogen van de interfaces wordt geoptimaliseerd. Door het vermogen te reduceren, verkleint het
communicatiebereik van een node alsook het verstoringsbereik. Een node zal dus het vermogen
aanpassen zodat het nog kan communiceren met de buren waarmee het een link deelt.

2. Telkens een link in kwaliteit daalt neemt het zelf-genezend vermogen het over. De node detecteert
het verval in kwaliteit en tracht dit te verbeteren door het vermogen reductie en kanaal selectie
algoritme te starten. Als een draadloze link faalt, detecteert de node dit en leidt onmiddellijk
verkeer dat over die link zou gaan om. Daarna tracht het de link te herstellen, dit is het zelf-
herstellend vermogen van het draadloze mesh netwerk.
QoS wordt aangeboden door paden te reserveren doorheen het netwerk. De kwaliteitsanalyse van de
links van elke node wordt doorgestuurd naar een centraal eenheid waar deze gegevens worden
verwerkt en vertaalt in een grafenstructuur. Een gereserveerd pad wordt vervolgens berekend aan de
hand van de verzamelde informatie door de gecentraliseerde eenheid. De eigenlijke reservatie
gebeurt door controle berichten te versturen naar de betrokken nodes op het pad. Enkel de
mogelijkheid om paden te reserveren is afhankelijk van een gecentraliseerde eenheid. Het netwerk
routeert gegevens op een best effort niveau en behoudt volledige verbinding wanneer het centrale
verwerkingseenheid faalt.
Het draadloze mesh netwerk is volledig autonoom met betrekking tot configuratie, optimalisatie,
genezing en herstelling, routering en is daarom heel eenvoudig op te zetten en te onderhouden.