Redes mesh ad-hoc: comunicaciones descentralizadas sin infraestructura central

Que es una red mesh?

Una red mesh (malla) es una topologia de red donde cada nodo se conecta directamente con varios otros nodos, creando multiples rutas posibles para transmitir datos. Si un nodo falla o un enlace se interrumpe, el trafico se redirige automaticamente por rutas alternativas. No existe un punto central de fallo.

Comparacion de topologias

Protocolos de enrutamiento mesh

Protocolos reactivos (on-demand)

Buscan la ruta solo cuando es necesario enviar datos. Menor overhead pero mayor latencia en el primer paquete.

• AODV (Ad-hoc On-demand Distance Vector): Usado en muchas implementaciones mesh. Busca ruta bajo demanda mediante mensajes RREQ (Route Request) que se propagan por la red
• DSR (Dynamic Source Routing): El origen incluye la ruta completa en cada paquete. Funciona bien en redes pequenas

Protocolos proactivos

Mantienen tablas de rutas actualizadas continuamente. Menor latencia pero mayor uso de ancho de banda.

• OLSR (Optimized Link State Routing): Usado por AREDN. Cada nodo conoce la topologia completa de la red
• B.A.T.M.A.N. (Better Approach To Mobile Ad-hoc Networking): Opera en capa 2 (Ethernet), transparente para protocolos superiores. Usado en proyectos comunitarios como Freifunk

Implementaciones practicas

AREDN (Amateur Radio Emergency Data Network)

AREDN es una red mesh de datos de alta velocidad para radioaficionados. Utiliza hardware Wi-Fi modificado (routers y puntos de acceso Ubiquiti, Mikrotik, TP-Link) con firmware personalizado basado en OpenWrt.

Caracteristicas

• Bandas: Segmentos de radioaficionados solapados con bandas Wi-Fi: 2.4 GHz (banda de 13 cm), 5.8 GHz (banda de 6 cm), 3.4 GHz (banda de 9 cm)
• Protocolo: OLSR para enrutamiento mesh automatico
• Servicios: Cada nodo puede alojar servicios: VoIP (telefono), videoconferencia, chat, servidores web, email, mapas offline
• Velocidad: Hasta 150 Mbps punto a punto (con equipos 5 GHz y antenas directivas)
• Requisito: Licencia de radioaficionado (opera en bandas de aficionados)

Hardware tipico AREDN

• Ubiquiti NanoStation M5: 5 GHz, antena integrada de 16 dBi, ideal para enlaces punto a punto de 5-30 km
• Ubiquiti Rocket M5 + antena: Para enlaces de larga distancia (30+ km)
• Mikrotik hAP ac lite: Nodo mesh local, conecta dispositivos via Wi-Fi y Ethernet

Meshtastic (LoRa mesh)

Cubierto en detalle en el articulo dedicado. Opera en 868 MHz (Europa) sin licencia. Ideal para mensajeria de texto y posicion GPS. Alcance de 1-50 km segun terreno.

goTenna Mesh

Dispositivos comerciales de mesh personal que operan en frecuencias ISM. Cada unidad es un nodo que retransmite mensajes. Alcance tipico: 1-6 km por salto, hasta 6 saltos. Requiere smartphone via Bluetooth.

Diseño de una red mesh de emergencia

Planificacion

1. Identificar nodos clave: Lugares elevados (edificios altos, cerros, torres) para nodos repetidores permanentes o semi-permanentes
2. Calcular enlaces: Usar herramientas como Radio Mobile (gratuito) o HeyWhatsThat para simulacion de cobertura y linea de vista
3. Alimentacion: Paneles solares + baterias para nodos autonomos. Un nodo Meshtastic consume 50-100 mA, alimentable con un panel de 5W y bateria de 3.000 mAh
4. Redundancia: Asegurar que cada nodo tiene al menos dos rutas alternativas a la red

Capas de comunicacion

Un plan robusto combina multiples tecnologias:

Principio clave: La resiliencia de una red mesh viene de la cantidad y distribucion de nodos. Cada dispositivo que se anade a la red aumenta la cobertura y la fiabilidad para todos. En emergencias, incluso tres o cuatro nodos bien ubicados pueden proporcionar comunicacion en un area de varios kilometros cuadrados.