Meshtastic: 為什麼你不應該使用 ROUTER 模式

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在使用 Meshtastic 建構無線通訊網路時，許多人直覺地認為，將位於制高點或訊號良好的節點設定為 ROUTER (路由器) 模式，是擴展網路覆蓋範圍的最佳方法。
然而，這個看似合理的設定，在未經協調的情況下，反而會因為 Meshtastic 精心設計的核心傳輸機制，導致訊息傳播效率低下，甚至形成訊號障礙。

結論：最理想的狀態下，在同一個地理區域內，只應該有一台經社群協調的 ROUTER。其他所有用於擴展覆蓋範圍的輔助高處節點，都應設定為 ROUTER_LATE 模式，才能在確保覆蓋率的同時，避免網路衝突。image 123

演算法核心：Meshtastic 的「智慧廣播 (Managed Flooding)」

要理解為何多個 ROUTER 會產生問題，我們必須先了解 Meshtastic 的廣播演算法。它並非簡單的「收到就轉發」，而是一種更聰明的機制，旨在效率最大化並避免「廣播風暴」。

其運作方式如下：

  1. 智慧排序轉發： 當 CLIENT 節點收到需要轉發的廣播訊息時，它會根據訊號雜訊比 (SNR) 來決定轉發的優先級。SNR 越低，代表該節點距離發送端越遠。演算法會優先讓距離最遠的節點進行轉發，這樣能最有效地將訊息推向網路的邊緣。
  2. 聆聽與取消機制： 在準備轉發前，節點會先短暫聆聽。如果在聆聽期間，它偵測到已有其他節點轉發了同一個訊息，那麼它就會取消自己的轉發任務，以避免不必要的重複傳輸。

這個設計的初衷是讓整個網路像一個有智慧的團隊，自動選擇最佳路徑來傳遞訊息。

ROUTER 模式如何破壞這個機制？

ROUTER 和 REPEATER 模式被設計為基礎設施節點，它們的行為很直接：無視 SNR 規則，以最高優先級立即轉發收到的所有封包。

當一個區域內只有一個 ROUTER 時，它能有效地作為網路的核心。但當兩個或更多未經協調的 ROUTER 同時存在時，它們的高優先級轉發就會互相「打架」，並干擾 CLIENT 節點的正常判斷，從而破壞了原有的智慧廣播機制。

實際案例：一則從新竹發往萬華的訊息

讓我們用一個具體的例子來說明這個災難性的後果。

  • 目標： 位於新竹的 A 點，想發送一則訊息給位於萬華的 D 點。
  • 網路設置：
    • 在中間的桃園地區，有兩個訊號良好的高處節點，都被錯誤地設定為 ROUTER 模式（ROUTER-1 和 ROUTER-2）。
    • 在土城有一個 CLIENT 模式的節點 C，它是將訊息傳遞到萬華 D 點的關鍵中繼站。

問題發生流程：

  1. 新竹 A 點的訊息成功傳送到了桃園的 ROUTER-1 和 ROUTER-2。
  2. 由於這兩者都是 ROUTER 模式，它們會無視 SNR 規則，立即以高優先級轉發訊息。
  3. 土城的 C 節點，可能先收到了來自 ROUTER-1 的轉發。作為一個 CLIENT，它根據演算法，啟動了等待計時器，準備稍後轉發。
  4. 但在它的計時器結束前，它又收到了來自 ROUTER-2 轉發的同一個訊息。
  5. 此時，C 節點的「聆聽與取消」機制被觸發。它認為「已經有別人幫我轉發了」，於是取消了自己的轉發任務。
  6. 結果： 訊息傳播到土城 C 點後就戛然而止，再也無法抵達最終目的地萬華 D 點。桃園的兩個 ROUTER 無意中形成了一道「訊號牆」，阻礙了訊息的進一步傳播。

正確的解決方案：成為聰明的「補漏者」ROUTER_LATE

為了解決這個問題，Meshtastic 提供了 ROUTER_LATE (延遲路由器) 模式。

根據官方文件，ROUTER_LATE 的特性是：

它會轉發封包，但只有在所有其他模式的節點都廣播完畢之後才會進行。

這代表 ROUTER_LATE 的轉發優先級非常低。它會耐心等待，直到它確定沒有其他節點要轉發這個封包時，它才會出手「補漏」，覆蓋那些可能沒被主鏈路訊號觸及的死角，但絕不會干擾主要的傳播路徑。

面對現實：當「人人都覺得自己節點很重要」時

理論很清楚，但社群的運作往往更複雜。一個很現實的挑戰是：「永遠都會有人覺得自己的節點位置絕佳、很重要，因此堅持將其設定為 ROUTER 模式。」

當一個區域內出現多個未經協調的 ROUTER 時，就會傷害整個區域網路的穩定性。面對這種情況，我們可以嘗試以下方法：

  • 溝通與協調： 這是最好的方法。透過地方性的 Meshtastic 社群（例如 LINE、Telegram 或 Facebook 群組）進行溝通。在架設高處節點前，先主動詢問或查看地圖，了解區域內是否已有公認的主要 ROUTER。
  • 教育勝於指責： 與其指責他人設定錯誤，不如友善地分享這篇文章或相關知識。讓更多人理解 ROUTER 與 ROUTER_LATE 的運作差異，以及為何合作對大家都有好處。
  • 心態的轉變： 我們需要建立一個共識：在 Meshtastic 網路中，貢獻最大的節點不一定是 ROUTER。一個位置絕佳的 ROUTER_LATE 節點，能在不干擾主鏈路的情況下，完美地補上訊號死角，其重要性完全不亞於 ROUTER。它是一個更聰明、更具團隊精神的選擇。

結論與建議 📡

為了建立一個高效且可靠的 Meshtastic 網路，請遵循以下原則：

  • 一個區域，一個 ROUTER： 在你的主要覆蓋區域內，透過社群協調，選擇位置最好、最核心的那個節點設定為 ROUTER。但通常那個 ROUTER 早就已經存在了。
  • 輔助節點用 ROUTER_LATE： 其他所有用於延伸或增強訊號的高處節點，都應設定為 ROUTER_LATE。這才是真正能擴大覆蓋範圍且不造成衝突的設定。
  • CLIENT 是網路的主力軍： 請記住，在「智慧廣播」機制下，每一個 CLIENT 節點都是網路的中堅力量，它們共同構成了訊息傳遞的鏈條。

透過正確的角色設定與友善的社群溝通，我們可以避免無謂的網路衝突，讓 Meshtastic 的「智慧廣播」機制發揮最大效益，共同打造一個更穩定、更廣闊的通訊網路。

參考資料

  • Meshtastic 演算法官方文件
  • Meshtastic 裝置設定官方文件
  • 國外案例分享

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