Mesh-мережа є гарним прикладом нішевого технологічного рішення, яке довго залишалося переважно темою для фахівців із комп’ютерних мереж, телекомунікацій та промислової автоматизації. Однак із поширенням розумних пристроїв, бездротових сенсорів, систем зв’язку для безпілотних платформ і дронів ця концепція поступово вийшла за “в люди”.

На перший погляд, mesh-мережа може здаватися лише ще одним різновидом Wi-Fi, однак насправді йдеться не про конкретну технічну реалізацію, а про принцип побудови мереж зв’язку.

Що таке mesh-мережа

Mesh-мережа — це децентралізована мережева топологія, у якій вузли або пристрої можуть з’єднуватися між собою напряму. Такий підхід створює кілька можливих шляхів для проходження даних. Якщо один маршрут недоступний, система може використати інший.

У класичній мережі є центральна точка: роутер, базова станція, сервер або інший вузол, через який проходить більшість з’єднань. Якщо цей елемент виходить з ладу або зв’язок із ним втрачається, робота мережі порушується.

Робота mesh-мережі базується на взаємодії багатьох вузлів. Один із них може мати підключення до зовнішньої мережі, наприклад до інтернету або мережі WAN. Інші вузли підключаються до нього напряму або через проміжні пристрої. У результаті формується не лінійний ланцюг, а мережа пов’язаних вузлів.

Дані в такій мережі можуть рухатися кількома шляхами. Якщо найближчий вузол недоступний або канал перевантажений, пакет може бути спрямований іншим маршрутом. Це забезпечується динамічною маршрутизацією — набором алгоритмів, які визначають, який шлях буде найефективнішим у конкретний момент.

При цьому враховуються різні чинники: доступність вузлів, якість з’єднання, затримка, завантаження мережі, стан каналу та інші параметри. На практиці це означає, що mesh-мережа не є статичною структурою. Вона може змінювати маршрути залежно від умов.

Однією з ключових властивостей таких мереж є самовідновлення. Якщо один вузол перестає працювати, сусідні вузли можуть перебудувати маршрути й продовжити передавання даних. Це не означає, що mesh-мережа невразлива. Якщо вузлів замало або всі можливі маршрути перервані, зв’язок також зникне. Але за наявності альтернативних шляхів така мережа стійкіша, ніж система, яка повністю залежить від одного центрального елемента.

Типи mesh-мереж

Mesh-мережі можуть відрізнятися за способом з’єднання вузлів, топологією та архітектурою. Їх поділяють на кілька основних типів.

Повна mesh-топологія

У повній mesh-топології кожен вузол має пряме з’єднання з усіма іншими вузлами мережі. Якщо в мережі є шість вузлів, то кожен із них з’єднаний з рештою п’ятьма.

Така структура створює багато можливих шляхів для передавання даних. Якщо один канал між вузлами недоступний, дані можуть передаватися іншим шляхом. Водночас така архітектура має проблеми на великих відстанях між модулями або за наявності великої кількості перешкод для сигналу.

Часткова mesh-топологія

У частковій mesh-топології не кожен вузол має пряме з’єднання з усіма іншими вузлами. Частина вузлів з’єднана напряму, а частина передає дані через проміжні вузли.

У такій мережі також існує кілька можливих маршрутів для передавання даних, але кількість з’єднань менша, ніж у повній mesh-топології.

Часткова mesh-топологія зазвичай використовується в бездротових мережах, сенсорних мережах, промислових системах, Wi-Fi mesh-системах та інших мережах, де вузли не обов’язково мають прямий зв’язок з усіма іншими пристроями.

Інфраструктурні mesh-мережі

В інфраструктурній mesh-архітектурі основу мережі формують спеціальні mesh-роутери, що слугують опорними вузлами. Вони забезпечують маршрутизацію, передавання даних і зв’язок із зовнішніми мережами.

Клієнтські пристрої в такій архітектурі підключаються до mesh-роутерів. Водночас самі клієнтські пристрої можуть не брати участь у пересиланні даних між іншими вузлами.

Клієнтські mesh-мережі

У клієнтській mesh-архітектурі самі клієнтські пристрої можуть з’єднуватися між собою та передавати дані далі. У такій мережі пристрій може бути не лише кінцевим отримувачем або відправником, а й проміжним вузлом для інших пристроїв.

Клієнтські mesh-мережі близькі до ad hoc-мереж. Вони можуть формуватися без постійної опорної інфраструктури, а вузли можуть самостійно встановлювати зв’язки між собою.

Такі мережі типово використовуються там, де немає централізованої інфраструктури або де вузли можуть змінювати своє положення.

Гібридна mesh-архітектура

Гібридна mesh-архітектура поєднує інфраструктурний і клієнтський підходи. У такій мережі є опорні mesh-роутери, але частина клієнтських пристроїв також може брати участь у передаванні даних.

Mesh-роутери формують основу мережі, а клієнтські вузли можуть доповнювати її, передаючи дані між собою або через інші вузли.

Такий тип архітектури може застосовуватися в бездротових мережах, сенсорних системах, тимчасових мережах, мережах для безпілотних систем і тактичного зв’язку.

Переваги та недоліки mesh-мереж

Головна перевага mesh-мережі — відсутність єдиної критичної точки відмови. Якщо один пристрій перестає працювати, це не обов’язково призводить до втрати всієї мережі.

Друга перевага — гнучке масштабування. До мережі можна додавати нові вузли, розширюючи покриття або підвищуючи стійкість системи. Як розвиток цього принципу можливе створення мереж із самоформуванням і самовідновленням.

Третя перевага — можливість балансування навантаження. Оскільки дані можуть проходити різними шляхами, мережа здатна розподіляти трафік і уникати перевантаження окремих маршрутів. Це особливо важливо у великих системах, де одночасно працює багато пристроїв.

Попри переваги, mesh-мережі не є універсальним рішенням, яке обходить фізичні обмеження радіозв’язку. Стіни, рельєф, відстань, металеві конструкції, погодні умови, радіоперешкоди та інші джерела сигналу впливають на якість зв’язку.

Окрім того, вони типово дорожчі за прості централізовані системи, особливо якщо потрібно багато вузлів, радіомодулів, антен і додаткового обладнання.

Також якщо вузол має постійно залишатися активним і передавати дані не лише для себе, а й для інших, він споживає більше енергії, ніж звичайний двосторонній канал зв’язку.

Ще одна проблема — складність встановлення та обслуговування. Чим більше вузлів у мережі, тим складніше контролювати її стан, якість каналів, маршрути, завантаження та потенційні точки відмови.

Mesh-мережі для військового застосування

Mesh-мережі набувають дедалі більшого значення в забезпеченні зв’язку на полі бою як архітектура для традиційних тактичних радіостанцій, а також для створення стабільного каналу керування безпілотниками в глибокому тилу противника.

Окрім того, розподілена структура зв’язку є одним із необхідних елементів при розробці автономних чи напівавтономних роїв безпілотників.

Mesh-зв’язок також дозволяє об’єднувати в одну мережу безпілотники, наземні роботизовані платформи, пілотовані системи, операторів та командні пункти.

Mesh у російських дронах

Окрему увагу розвитку цієї технології приділяють російські розробники БпЛА, які наразі не мають доступу до супутникової системи керування безпілотниками. Зокрема, керування через mesh-мережі, починаючи з осені 2025 року, масово застосовується на дронах типу «Герань», «Гербера» та V2U і є основним каналом зв’язку ударних чи розвідувальних версій, оснащених камерами та онлайн-керуванням.

Типово на російських дронах використовуються mesh-модеми XK-F358 китайської компанії Xingkay Tech. Також фіксувалося використання маршрутизаторів серії HX-50 китайської компанії Shenzhen Sinosun Technology.

Наразі такі модулі встановлюють не на кожен дрон. Mesh-зв’язок зазвичай застосовують під час масових пусків, коли в повітрі одночасно перебуває велика група «Шахедів».

Завдяки застосуванню mesh-мереж маршрут або поведінка частини дронів може змінюватися вже під час нальоту. Одні апарати можуть відхилятися від небезпечної зони, інші — спрямовуватися туди, де українська оборона виявилася менш ефективною.

Такий підхід підвищує загальну живучість групового нальоту, оскільки безпілотники отримують можливість оперативно реагувати на зміну обстановки.

Координація дій дронів у такій мережі може відбуватися по-різному. Зафіксовані випадки, коли ворог використовує алгоритми або елементи штучного інтелекту, і тоді взаємодія між безпілотниками відбувається автоматично.

Водночас, за повідомленнями, на практиці поки що ефективніше працює управління оператором. Проте самі алгоритми вже закладені в систему: вона може автоматично фіксувати, що в певній зоні дрону вдалося пройти РЕБ або ППО, і на основі цього спрямовувати інші «Шахеди» за схожим маршрутом без прямого втручання оператора.

Наступним логічним етапом розвитку таких систем може стати повна автономія, коли вся група працюватиме без участі оператора. За оцінками експертів, з урахуванням нинішніх темпів розвитку, такі рішення можуть з’явитися вже впродовж 2026 року.

Водночас публічної інформації про використання mesh-мереж в українських виробах небагато, зокрема через значну конкуренцію з супутниковим керуванням. Однак відомо, що вони знаходять застосування як у дронах, так і в НРК та тактичних радіостанціях українського виробництва.

Короткий висновок

Для дронів mesh-мережа є ключовою технологією, що створює можливість безпілотникам працювати не лише як окремі апарати, а як взаємопов’язана група. Вона розширює дальність зв’язку і підвищує стійкість системи до втрати окремих вузлів.

Для України масштабування росіянами таких рішень означає додатковий виклик як у царині РЕБ, коли простого подавлення чи спуфінгу ударних БпЛА вже замало, так і в організації рубежів протиповітряної оборони, якщо дрони зможуть автономно перебудовувати маршрути, враховуючи дані про відсоток перехоплених дронів безпосередньо під час атаки.