Πόσα Hops μπορεί να υποστηρίξει ένα δίκτυο Mesh πριν πέσει η απόδοση;

Σε ένα ασύρματο σύστημα πολλαπλών κόμβων, Τα δίκτυα πλέγματος αναφέρονται στο πόσα βήματα αναμετάδοσης πρέπει να περάσουν τα δεδομένα πριν φτάσουν στον προορισμό τους. Οι μικρές αναπτύξεις μπορεί να χρησιμοποιούν μόνο ένα ή δύο άλματα, ενώ τα μεγαλύτερα κινητά ή κατανεμημένα δίκτυα βασίζονται συχνά σε περισσότερα δίκτυα πλέγματος για τη μεταφορά βίντεο, φωνής, τηλεμετρίας και κίνησης IP σε μια ευρύτερη περιοχή. Αυτή η προσέγγιση επεκτείνει την κάλυψη χωρίς σταθερή υποδομή, αλλά κάθε πρόσθετο hop μπορεί να μειώσει την απόδοση και να αυξήσει την καθυστέρηση. Το βασικό ζήτημα δεν είναι αν είναι χρήσιμα τα πλέγματα δικτύου , αλλά πόσα μπορεί να αντέξει ένα δίκτυο προτού η απόδοση δεν ανταποκρίνεται πλέον στις ανάγκες της υπηρεσίας, καθώς τα δεδομένα χαμηλής ταχύτητας συνήθως ανέχονται περισσότερα πηδήματα από τη φωνή ή το βίντεο HD. Σε επαγγελματικές ασύρματες ad hoc αναπτύξεις, ο αριθμός hop θα πρέπει πάντα να αξιολογείται παράλληλα με τη σχεδίαση ραδιοφώνου, την αποτελεσματικότητα δρομολόγησης, το εύρος ζώνης, τις παρεμβολές και τις απαιτήσεις εφαρμογών.

Βασικά Takeaways

● Τα πηδήματα δικτύου πλέγματος επεκτείνουν την κάλυψη προωθώντας την κυκλοφορία μέσω ενδιάμεσων κόμβων.

●  Καθώς αυξάνονται τα άλματα δικτύου mesh , συνήθως αυξάνονται και οι καθυστερήσεις, τα γενικά έξοδα δρομολόγησης και η κατανάλωση χρόνου ομιλίας.

●  Το πρακτικό όριο δικτυωτοί λυκίσκοι εξαρτάται από το εάν το δίκτυο μεταφέρει δεδομένα, φωνή ή βίντεο.

●  Τα σχεδιασμένα ασύρματα ad hoc συστήματα υποστηρίζουν συνήθως πιο σταθερά δίκτυα πλέγματος από ό,τι οι πλατφόρμες πλέγματος καταναλωτών.

●  Τα χαρακτηριστικά MIMO, beamforming, adaptive routing και anti-jamming επηρεάζουν τα χρησιμοποιήσιμα πλέγματα δικτύου.

●  Σε απαιτητικές αναπτύξεις, η ποιότητα της πρακτικής υπηρεσίας έχει μεγαλύτερη σημασία από το θεωρητικό πλήθος άλματος.

 

Τι είναι το Hop in a Mesh Network;

Το hop είναι ένα βήμα αναμετάδοσης μεταξύ κόμβων

Το hop είναι ένα βήμα μετάδοσης από τον έναν κόμβο στον άλλο σε μια διαδρομή ασύρματου πλέγματος. Εάν ο Κόμβος Α στέλνει απευθείας στον Κόμβο Β, αυτή η διαδρομή χρησιμοποιεί ένα άλμα. Εάν ο Κόμβος Α στείλει στον Κόμβο Β και ο Κόμβος Β προωθήσει στον Κόμβο Γ, η κίνηση διασχίζει δύο άλματα δικτύου πριν φτάσει στον προορισμό.

Το πλήθος λυκίσκου είναι διαφορετικό από τη φυσική απόσταση

Μια μεγάλη φυσική απόσταση δεν σημαίνει πάντα πολλά άλματα δικτύου πλέγματος , επειδή μια ισχυρή σύνδεση μεγάλης εμβέλειας μπορεί να εξακολουθεί να λειτουργεί σε ένα μόνο άλμα. Αντίθετα, μια μικρή αστική διαδρομή με κτίρια ή παρεμβολές μπορεί να απαιτεί περισσότερα ρελέ. Ο αριθμός των αναπηδήσεων δικτύου πλέγματος εξαρτάται τόσο από τις συνθήκες ραδιοφώνου όσο και από το φυσικό περιβάλλον.

Γιατί τα Mesh Network Hops επηρεάζουν την απόδοση;

Κάθε ρελέ προσθέτει καθυστέρηση

Κάθε κόμβος αναμετάδοσης πρέπει να λάβει, να επεξεργαστεί και να αναμεταδώσει το πακέτο. Ακόμα κι αν η καθυστέρηση προώθησης ενός μεταπήδησης είναι χαμηλή, η συνολική καθυστέρηση αυξάνεται σε πολλαπλά δίκτυα πλέγματος . Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η φωνή και το βίντεο έχουν συνήθως αυστηρότερα όρια hop από τα συνηθισμένα δεδομένα.

Ο ασύρματος χρόνος ομιλίας μοιράζεται μεταξύ των ρελέ

Κάθε αναμετάδοση χρησιμοποιεί χρόνο ομιλίας για να προωθήσει ξανά την ίδια κίνηση, επομένως η ίδια ροή πακέτων καταλαμβάνει πόρους καναλιού πολλές φορές σε μεταπήδηση δικτύου πλέγματος . Ως αποτέλεσμα, η απόδοση συνήθως μειώνεται όταν προστίθενται περισσότερα ρελέ, ειδικά όταν η κυκλοφορία ωφέλιμου φορτίου και η backhaul μοιράζονται τους ίδιους ασύρματους πόρους. Αυτό το εφέ γίνεται πιο ορατό με υπηρεσίες υψηλής ταχύτητας, όπως το βίντεο HD.

Τα γενικά έξοδα δρομολόγησης μεγαλώνουν με το βάθος του δικτύου

Ένα ασύρματο σύστημα πολλαπλών βημάτων πρέπει να παρακολουθεί τις αλλαγές των διαδρομών μεταξύ των κόμβων. Καθώς οι αναπήδηση δικτύου πλέγματος αυξάνονται, οι ενημερώσεις δρομολόγησης και οι προσαρμογές τοπολογίας γίνονται πιο ενεργές. Στα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας, αυτή η επιπλέον δραστηριότητα ελέγχου μπορεί να επηρεάσει άμεσα τη διεκπεραίωση και τη σταθερότητα της διαδρομής.

 

Πόσα Hops μπορεί να υποστηρίξει ένα δίκτυο Mesh;

Δεν υπάρχει καθολικό όριο άλματος

Δεν υπάρχει κανένας σταθερός αριθμός που να καθορίζει τα μέγιστα χρήσιμα δίκτυα πλέγματος σε κάθε δίκτυο. Μια σύνδεση τηλεμετρίας μπορεί να εξακολουθεί να λειτουργεί καλά σε πολλά ρελέ, ενώ μια σύνδεση βίντεο υψηλής ταχύτητας bit μπορεί να υποβαθμιστεί πολύ νωρίτερα. Το πρακτικό όριο εξαρτάται από το εύρος ζώνης, την απόδοση διαμόρφωσης, την ευαισθησία, την τοπολογία και τον τύπο κίνησης.

Διαφορετικοί τύποι κίνησης ανέχονται διαφορετικούς αριθμούς λυκίσκου

Η κυκλοφορία δεδομένων συνήθως ανέχεται περισσότερα mesh άλματα δικτύου από ό,τι η φωνή ή το βίντεο, επειδή μπορεί να χειριστεί κάποια απώλεια απόδοσης και μέτρια αύξηση της καθυστέρησης. Η φωνή είναι πιο ευαίσθητη στον λανθάνοντα χρόνο και το jitter, ενώ το βίντεο είναι πολύ ευαίσθητο τόσο στη σταθερή απόδοση όσο και στη σταθερότητα του χρονισμού. Για αυτόν τον λόγο, ο προγραμματισμός βίντεο θα πρέπει πάντα να χρησιμοποιεί αυστηρότερες υποθέσεις hop από τον γενικό προγραμματισμό δεδομένων.

Η πρακτική ικανότητα πεδίου εξαρτάται από την αρχιτεκτονική του ραδιοφώνου

Σε ένα ειδικά κατασκευασμένο σύστημα ασύρματου πλέγματος, τα δίκτυα πλέγματος μπορούν να επεκταθούν πολύ περισσότερο από ό,τι σε πλατφόρμες πλέγματος ποιότητας γραφείου. Ένα ασύρματο ad hoc δίκτυο MIMOmesh υποστηρίζει κατανεμημένη λειτουργία χωρίς κέντρο, δυναμική δρομολόγηση επιπέδου 2 ή επιπέδου 3 και 256 ή περισσότερους κόμβους. Στον πρακτικό σχεδιασμό ανάπτυξης, υποστηρίζει περισσότερα από 15 πηδήματα για δεδομένα, περισσότερα από 10 πηδήματα για φωνή και περισσότερα από 8 πηδήματα για βίντεο, με μέση καθυστέρηση μονής μετάβασης περίπου 6 ms σε εύρος ζώνης 20 MHz.

 

Τι κάνει την απόδοση πιο γρήγορη στα άλματα δικτύου;

Οι παρεμβολές μπορούν να μειώσουν το χρησιμοποιήσιμο εύρος άλματος

Οι παρεμβολές μειώνουν το αποτελεσματικό περιθώριο ποιότητας κάθε ζεύξης ρελέ. Όταν οι κόμβοι λειτουργούν σε αμφισβητούμενο φάσμα ή σε κακές συνθήκες σήματος, τα άλματα δικτύου γίνονται λιγότερο αποτελεσματικά και οι αναμεταδόσεις αυξάνονται. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το anti-jamming, η έξυπνη επιλογή συχνότητας και το adaptive hopping είναι σημαντικά σε βαθύτερες διαδρομές ρελέ.

Τοπολογία και απόδοση λυκίσκου σχήματος τοποθέτησης

Η τοποθέτηση κόμβων καθορίζει εάν τα άλματα δικτύου πλέγματος είναι σταθεροί σύνδεσμοι αναμετάδοσης ή αδύναμα σημεία συμφόρησης. Εάν οι κόμβοι απέχουν πολύ μεταξύ τους, η ποιότητα της σύνδεσης πέφτει και εάν είναι κακώς διατεταγμένοι, ενδέχεται να αυξηθούν οι παρεμβολές. Η τοπολογία έχει επίσης σημασία, επειδή οι διατάξεις γραμμής, αστεριού και πλήρους δικτύου δημιουργούν πολύ διαφορετική συμπεριφορά ρελέ.

Το εύρος ζώνης καναλιού και η διαμόρφωση επηρεάζουν το αποτέλεσμα

Οι ρυθμίσεις εύρους ζώνης επηρεάζουν την αντιστάθμιση μεταξύ ευρωστίας και χωρητικότητας σε όλα τα δίκτυα πλέγματος . Το στενότερο εύρος ζώνης μπορεί να βελτιώσει τη σταθερότητα σε δύσκολες συνθήκες ραδιοσυχνοτήτων, ενώ το ευρύτερο εύρος ζώνης μπορεί να αυξήσει την απόδοση όταν το φάσμα είναι καθαρό. Η προσαρμοστική διαμόρφωση έχει επίσης σημασία επειδή το χαμηλότερο περιθώριο ζεύξης σε περισσότερα ρελέ μπορεί να αναγκάσει το σύστημα σε τρόπους μετάδοσης χαμηλότερου ρυθμού.

Πώς να επεκτείνετε το Usable Mesh Network Hops

Χρησιμοποιήστε ισχυρότερες τεχνικές ραδιοφώνου αντί απλώς να προσθέσετε κόμβους

Η προσθήκη περισσότερων κόμβων δεν βελτιώνει αυτόματα την αναπήδηση δικτύου πλέγματος . Εάν κάθε προστιθέμενος κόμβος δημιουργεί περισσότερη διαμάχη ή κακή γεωμετρία αναμετάδοσης, το δίκτυο μπορεί να γίνει πιο αργό αντί να γίνει ισχυρότερο. Το MIMO, η διαμόρφωση δέσμης, η ποικιλομορφία λήψης και η χωρική πολυπλεξία είναι πιο αποτελεσματικοί τρόποι βελτίωσης της ποιότητας του ρελέ.

Ταιριάξτε το σχέδιο με την εφαρμογή

Εάν ένα δίκτυο μεταφέρει κυρίως κίνηση τηλεμετρίας και εντολών, mesh network hops . μπορεί να είναι ακόμη αποδεκτά περισσότερα Εάν πρέπει να μεταφέρει βίντεο HD και καθαρή φωνή ταυτόχρονα, το βάθος διαδρομής θα πρέπει να σχεδιαστεί πιο συντηρητικά. Το QoS, η ιεράρχηση της κυκλοφορίας και ο σχεδιασμός με επίγνωση της κινητικότητας βελτιώνουν τη σταθερότητα της απόδοσης πολλαπλών άλματος.

 

Όπου το Multi-Hop Mesh είναι πιο σχετικό

Τα κινητά και τα προσωρινά δίκτυα εξαρτώνται από το βάθος του ρελέ

Η απόκριση έκτακτης ανάγκης, η προσωρινή περιφερειακή επικοινωνία, η διασύνδεση του στόλου και η επιτόπια παρακολούθηση συχνά δεν μπορούν να βασιστούν σε σταθερή υποδομή. Σε αυτά τα σενάρια, τα mesh network hops είναι αυτά που επεκτείνουν την υπηρεσία πέρα ​​από την άμεση εμβέλεια ενός ραδιοφώνου. Η επιλογή μονοπατιού αυτο-θεραπείας επιτρέπει επίσης την επαναδρομολόγηση της κυκλοφορίας όταν μια προτιμώμενη διαδρομή ρελέ αποτυγχάνει.

Το πλέγμα κατανάλωσης και το επαγγελματικό ad hoc πλέγμα δεν είναι το ίδιο

Οι πλατφόρμες πλέγματος καταναλωτών είναι συνήθως βελτιστοποιημένες για εσωτερική ευρυζωνική κάλυψη αντί για απαιτητικά δίκτυα πλέγματος σε κινητά ή σκληρά περιβάλλοντα. Τα επαγγελματικά ad hoc mesh ραδιόφωνα υποστηρίζουν ισχυρότερη δρομολόγηση, ευρύτερες επιλογές εύρους ζώνης, λειτουργίες κατά των παρεμβολών και καλύτερη προσαρμογή φορητότητας. Αυτές οι διαφορές επηρεάζουν άμεσα τον αριθμό των λυκίσκων δικτύου πλέγματος που παραμένουν πρακτικά χρησιμοποιήσιμοι.

 

Σύναψη

Ο αντίκτυπος στην απόδοση των αναπηδήσεων δικτύου πλέγματος εξαρτάται από πολύ περισσότερο από τον αριθμό των ρελέ μόνο. Η καθυστέρηση, η επαναχρησιμοποίηση χρόνου ομιλίας, τα γενικά έξοδα δρομολόγησης, οι παρεμβολές, η τοπολογία και ο τύπος κυκλοφορίας καθορίζουν πόσα ρελέ παραμένουν χρησιμοποιήσιμα πριν αρχίσει να πέφτει η ποιότητα της υπηρεσίας. Η κυκλοφορία δεδομένων συνήθως ανέχεται βαθύτερα μονοπάτια από τη φωνή, ενώ το βίντεο θέτει τα αυστηρότερα πρακτικά όρια στα δίκτυα πλέγματος.

Σε μια ειδικά σχεδιασμένη ασύρματη ad hoc αρχιτεκτονική, τα δίκτυα πλέγματος μπορούν να παραμείνουν αποτελεσματικά πολύ πέρα ​​από το μικρό βάθος ρελέ που παρατηρείται στα συνηθισμένα συστήματα πλέγματος. Με υποστήριξη για 15+ αναπήδηση για δεδομένα, 10+ αναπήδηση για φωνή και 8+ πηδήματα για βίντεο, συν μέση καθυστέρηση single-hop περίπου 6 ms, το MIMOmesh έχει σχεδιαστεί για πραγματική επικοινωνία πολλαπλών άλματος και όχι για απλή επέκταση κάλυψης. Για δικτύωση κινητής τηλεφωνίας μεγάλης εμβέλειας, επικοινωνία έκτακτης ανάγκης και ασύρματη μετάδοση βίντεο ή δεδομένων πολλαπλών κόμβων, η Shenzhen Sinosun Technology Co., Ltd. παρέχει λύσεις MIMOmesh που έχουν σχεδιαστεί για δικτύωση ρελέ υψηλής απόδοσης σε πολύπλοκα περιβάλλοντα.

 

FAQ

Τι είναι τα mesh network hops;

Τα άλματα δικτύου πλέγματος είναι τα βήματα αναμετάδοσης που λαμβάνουν τα δεδομένα καθώς κινούνται μέσα από μια διαδρομή πλέγματος. Ένα ρελέ ισούται με ένα hop. Περισσότεροι λυκίσκοι δικτύου πλέγματος συνήθως επεκτείνουν την κάλυψη, αλλά αυξάνουν επίσης την καθυστέρηση και τη χρήση του χρόνου ομιλίας.

Πόσα άλματα δικτύου mesh είναι πάρα πολλά;

Δεν υπάρχει καθολικό όριο για άλματα δικτύου πλέγματος . Το πρακτικό όριο εξαρτάται από τον τύπο της κυκλοφορίας, τη σχεδίαση ραδιοφώνου, το επίπεδο παρεμβολών και την απόδοση δρομολόγησης. Τα δεδομένα, η φωνή και το βίντεο φτάνουν όλα τα όρια απόδοσής τους σε διαφορετικά βάθη hop.

Τα δίκτυα πλέγματος μειώνουν πάντα την απόδοση;

Στα περισσότερα ασύρματα συστήματα, ναι. Τα πρόσθετα δίκτυα πλέγματος καταναλώνουν περισσότερο χρόνο ομιλίας προώθησης και συνήθως μειώνουν τη διαθέσιμη απόδοση. Το προηγμένο MIMO, η διαμόρφωση δέσμης και η δυναμική δρομολόγηση μπορούν να επιβραδύνουν αυτήν την πτώση αλλά δεν μπορούν να την αφαιρέσουν εντελώς.

Είναι τα δικτυωτά άλματα δικτύου κατάλληλα για βίντεο HD;

Μπορεί να είναι, αλλά ο σχεδιασμός πρέπει να είναι πιο αυστηρός. Το βίντεο HD είναι πιο ευαίσθητο στην απώλεια απόδοσης και στη συσσώρευση λανθάνουσας κατάστασης στα δίκτυα πλέγματος από την τυπική κίνηση δεδομένων. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το βίντεο έχει συνήθως χαμηλότερη πρακτική ανοχή λυκίσκου.

Μπορούν οι λειτουργίες κατά της εμπλοκής να βελτιώσουν τα άλματα δικτύου;

Ναί. Η έξυπνη επιλογή συχνότητας, η προσαρμοστική αναπήδηση συχνότητας και οι μηχανισμοί κατά των παρεμβολών μπορούν να βελτιώσουν την αξιοπιστία των αναπηδήσεων δικτύου πλέγματος σε συνθήκες συμφόρησης ή αμφισβήτησης ραδιοσυχνοτήτων. Αυτές οι λειτουργίες είναι ιδιαίτερα σημαντικές σε κινητά και κρίσιμα για την αποστολή περιβάλλοντα.