メッシュノードの置き場所：台数と正確な位置

メッシュノードの置き場所は、箱に印刷された数字ではなく、壁、フロアプラン、ゲートウェイの位置で決まります。

メッシュキットはノード数とカバーする平方フィートで売られますが、これは計画方法としてほとんど役に立ちません。必要な台数は壁の素材、間取りの形、ゲートウェイを置ける場所で決まります。開けた 2,000平方フィートの平屋なら2台で足りても、1,400平方フィートのレンガ造りのタウンハウスは3台でも苦戦することがあります。

台数の決め方、各ノードの位置、ノードが正しい場所にあることを示す信号目標を説明します。そもそもメッシュが正しい買い物か決めていないなら、まずメッシュと中継器のどちらが家に合うかを確認してください。

メッシュノードの置き場所：必要な台数#

メーカーのカバレッジ表示、通常は「ノード1台あたり最大 1,500または 2,000平方フィート」は、石こうボードの間仕切りがある開けた空間にノードを露出して置く前提です。実際の家では、予算はすぐ消費されます。目安として、開けた木造・石こうボード構造ではノード1台あたり約 1,000〜 1,500平方フィート、レンガ、ブロック、しっくい、金属間柱のある構造では1台あたり 700〜 1,000平方フィートから考えます。

床面積そのものより重要な調整は2つあります。

• 面積だけでなく階と階段室を数える。 階の間のコンクリートスラブはそれだけで15〜25 dB失うことがあり、内壁数枚より大きな損失です。複数階の家では、面積に関係なく通常は階段室の近くに各階1台を置きます。
• ノードは多いほど良いわけではない。 無線ノードを追加するたび同じ通信時間を共有し、端末のハンドオフ判断も増えます。適切に置いた3台は、混雑した5台より優れます。小さな家の4台目の無線ノードは通常、少し悪化させます。

ノード間の信号範囲#

サテライトは、端末を助ける前に親ノードの信号を明瞭に受信する必要があります。動作上の目標は、バックホール帯域でノード間 -55〜-65 dBmです。多くのメッシュアプリはこれをリンク品質またはノード状態として報告し、画面を1つ深く進むと生のdBmを表示するものもあります。

実際の距離では、5 GHzで内壁1枚の石こうボードを通るなら約30〜40フィート、石造壁なら15〜25フィートです。コンクリート床は単独で予算をすべて使うことがあり、階段室の経路が重要なのはそのためです。

ノード間リンクとは別に、隣接ノードの端末カバレッジは約 -67 dBmで接するのが理想です。現在のノードが使えなくなる前に、端末が移動できる明らかに良い選択肢を作れます。歩いて離れたノードにスマホがしがみつく仕組みは、端末が遠いノードにしがみつく理由で説明しています。

長い家ではスターではなくチェーン — 2ホップの上限#

ゲートウェイからサテライトをつなぐ方法は2つあり、どちらが正しいかは間取りで決まります。

スター — すべてのサテライトをゲートウェイに直接接続します。ゲートウェイが中央に近い、コンパクトでおおむね正方形の家に適しています。各ノードは送信元から1ホップなので、2重にペナルティを受けません。

チェーン — ゲートウェイからノードA、ノードAからノードBへ接続します。長く細い家、L字の家、細長い集合住宅、横に広い平屋、高いタウンハウスに適しています。60フィートの家でスターを試すと、遠いサテライトはゲートウェイから -75 dBmになります。親リンクが悪いノードは、ノードがないより悪い状態です。

チェーンの上限は厳密です。ゲートウェイから無線2ホップまで、それ以上は不可です。

• バックホールと端末で1台の無線を共有するデュアルバンドでは、1ホップごとにスループットが約半分になります。ゲートウェイの 400 MbpsはノードAで約 200、ノードBで約 100になります。
• バックホール専用無線があるトライバンドでは、損失は小さく、通常1ホップにつき10〜30%です。ただしゼロではなく、ホップごとに数ミリ秒の遅延が加わります。
• 無線3ホップ目は通常、ゲートウェイから部屋へ直接届く弱い信号より少なくなります。3ホップが必要な部屋には、代わりにケーブルが必要です。

約 3,500平方フィートを超える家では、無線バックホールだけの計算が成り立たなくなります。大きな家のカバレッジ計画では、アップグレードではなく配線を標準として扱います。

有線バックホールですべてが変わるとき#

ノードへケーブルを引けば、上のルールはすべて緩くなります。有線ノードには親信号の条件がないため、カバレッジが必要な場所だけを基準に置けます。ホップのペナルティもありません。近隣のチャンネル選択で倒されることもありません。

導けるルールは次のとおりです。可能なノードはすべて配線し、1台だけ配線できるなら最も遠いノードを配線する。 これで2ホップのチェーンが、独立した1ホップの脚2本になります。ほとんどのメッシュ構成で得られる最大の改善です。既存住宅で実際に行うことは、MoCAまたはEthernetによる有線バックホールで説明しています。

ノードの配置手順#

1. まずゲートウェイを直す。 中央、開けた場所、少なくとも腰の高さです。悪い位置のゲートウェイを中心にサテライトを配置しないでください。
2. 必ず使える部屋を優先順に列挙する。 オフィスとリビングは必須ですが、ガレージはおそらく違います。
3. ゲートウェイから各優先部屋へ直線を引き、壁と床の数を数える。 最も厳しい経路の部屋でノードAの位置が決まります。
4. その線上にノードAを置く。 ゲートウェイに対して -55〜-65 dBmをまだ読める最遠点です。中継器の信号による中間点ルールをバックホールに適用する考え方です。
5. アプリでノードのリンク品質を確認し、数字を信じる前に2分待つ。
6. 優先部屋がまだ弱い場合だけノードBを追加する。 既存ノードのうち最も良い親リンクを得られる場所を基準にし、2ホップ上限を守ります。
7. 通話しながら家を歩く。 端から端まで移動します。聞こえるハンドオフはノード間の重なりが薄すぎる証拠なので、ノードを少し近づけます。