Architectures point-à-point, point-à-multipoints et mesh

Architecture point-à-point

En télécommunication, une architecture point-à-point est une connexion communicante entre deux nœuds ou endpoints.
C’est par exemple le cas de la communication entre un capteur radio et un concentrateur de données RF où les informations émanant du module ne peuvent être entendues que par le concentrateur.

Architecture réseau point à point

Architecture point-à-multipoints

Ceci est contrasté avec un point-à-multipoints ou une topologie de communication d’émission, dans laquelle beaucoup de nœuds peuvent recevoir des informations transmises par un unique nœud. Cette architecture est utilisée pour Internet ou la voix sur IP via la radio ou des fréquences à micro-ondes dans la gamme de gigahertz.
Le point-à-multipoints est l’approche la plus populaire pour les communications sans fil qui ont un grand nombre de nœuds.
Le point-à-multipoints suppose généralement qu’il y a une station de base à laquelle des modules ou capteurs distants soient connectés.

 

Le point-à-multipoints des réseaux sans fil employant des antennes directionnelles est affecté par le problème de nœuds cachés dans le cas où ils communiquent via un protocole de contrôle d’accès CSMA/CA. L’impact négatif du problème de nœuds cachés peut être atténué utilisant un TDMA le protocole basé plutôt que le protocole CSMA/CA.

Si nous reprenons d’exemple ci-dessus, nous sommes dans le cas où un module communique avec une station de base RF. D’autres exemples de systèmes de communications de point-à-multipoints sont la radio et la radiodiffusion de télévision.

 

Très populaires dans l’industrie, le smart metering et le smart building, ces architectures point-à-point et multipoints sont bidirectionnelles.

Architecture réseau en point à multipoints

Architecture mesh

Cette architecture réseau en maillage signifie que tous les équipements (capteurs, machines, concentrateurs, …) sont connectés pair à pair sans hiérarchie centrale, formant ainsi une structure en forme de filet.

De ce fait, chaque équipement reçoit, envoie et relaye les informations.
L’avantage de cette architecture est qu’en cas de panne d’une partie du réseau, cette dernière n’est pas isolée car les données sont remontées par d’autres nœuds.
Cette construction permet de relayer les données par « inondation » ou en utilisant des chemins prédéfinis. Toutefois, dans le cas des chemins prédéfinis, le réseau doit prévoir des connexions sans interruption ou prévoir des chemins alternatifs.

 

Cette architecture est issue de la recherche militaire et a été utilisée par les armées notamment américaine et française. C’est une technologie de rupture comparée aux solutions centralisées classiques sans-fil avec station de base. Les solutions en mailles autorisent un déploiement rapide et simplifié, une évolutivité de la couverture et, de par le maillage, une forte tolérance aux pannes et aux interférences, réduisant significativement les coûts d’installation et d’exploitation des réseaux. Ces solutions reproduisent l’architecture de l’Internet tout en l’optimisant pour le sans-fil.

Architecture réseau en mesh

Pour en savoir plus, téléchargez cette présentation :

protocoles radio WM-Bus, Wavenis, RFDI, LoRa, Sigfox