یونیکست در مقابل پخش چندپخشی در مقابل پخش در شبکه های مش تاکتیکی

هنگامی که یک وسیله نقلیه گشتی در پشت زمین سقوط می کند در حالی که چندین تیم درخواست فید ویدیوی یکسانی می کنند، انتخاب بین پخش تک پخش، چندپخشی و پخش به یک تصمیم زمان پخش و قابلیت اطمینان تبدیل می شود - نه یک تمایز کتاب درسی. چندپخشی بی‌سیم می‌تواند ارسال‌های مکرر را کاهش دهد، اما تحرک، پیوندهای ضعیف و مکانیسم‌های تأیید محدود ممکن است نتیجه را تغییر دهد.

نکته اصلی تطبیق هر نوع ترافیک با مدل تحویل مناسب است. با بررسی ارسال چند هاپ، تحمل ضرر، عضویت در گروه و آزمایش میدانی، بحث نشان می‌دهد که شبکه مش چندپخشی ، زمانی که unicast کنترل ایمن‌تری ارائه می‌دهد، ظرفیت را ذخیره می‌کند و چرا پخش باید در محدوده محدود باقی بماند.

 

حالت تحویل توسط گیرنده و نیاز ماموریت را انتخاب کنید

با چه کسی واقعاً به بسته نیاز دارد شروع کنید

با مخاطب مورد نظر شروع کنید. یک فرمان برای یک رادیو به unicast تعلق دارد، در حالی که یک فید ویدیوی رایج که توسط چندین پست فرمان درخواست می شود، یک کاندید چندپخشی است. پخش فقط زمانی مناسب است که هر گره قابل دسترسی به پیام نیاز داشته باشد یا گیرنده ها هنوز شناخته نشده باشند.

Multicast پخش سبک تری نیست. این یک گروه میزبان را هدف قرار می دهد، در حالی که پخش، ترافیک را به هر دستگاهی در دامنه خود بدون توجه به علاقه نشان می دهد. این انتخاب‌پذیری به شبکه چندپخشی امکان می‌دهد ترافیک مشترک را در زمانی که عضویت و وضعیت ارسال دقیق باقی می‌ماند، مقیاس‌بندی کند.

عواملی را که در میدان مهم هستند مقایسه کنید

تعداد گیرنده ها به تنهایی می تواند گمراه کننده باشد. بررسی کنید که آیا گیرندگان به محتوای یکسانی نیاز دارند، انتظار پاسخ‌های فردی را داشته باشند، از دست دادن را تحمل کنند و مسیرهای رله را به اشتراک بگذارند. دامنه امنیتی و پایداری مسیر ممکن است پاسخ را تغییر دهد حتی زمانی که اندازه گروه ثابت بماند.

از یک قانون عملی استفاده کنید. unicast را برای درمان فردی، چندپخشی را برای محتوای رایج و پخش را برای گیرندگان محلی ناشناس یا جهانی انتخاب کنید. هنگامی که توپولوژی یا اولویت ماموریت تغییر می کند، انتخاب را دوباره بررسی کنید.

 

Wireless Airtime ریاضیات معمول Unicast–Multicast را تغییر می دهد

بسته را از طریق جهش چندگانه دنبال کنید

'یک جریان از منبع' به معنای یک انتقال رادیویی از طریق شبکه نیست. فرض کنید یک دوربین از طریق دو شاخه رله، خوراک یکسانی را به سه گیرنده ارسال می کند. جلسات unicast جداگانه ممکن است بسته های یکسان را در سراسر هاپ های بالادستی مشترک تکرار کنند، سپس به طور مستقل به سمت هر مقصد ادامه دهند.

یک شبکه مش چندپخشی می تواند یک جریان منطقی را در مسیر مشترک حمل کند و آن را در جایی که مسیرها از هم جدا می شوند تکرار کند. صرفه جویی تنها زمانی ظاهر می شود که در ارسال از رله های غیر ضروری و تکراری جلوگیری شود. پخش یا سیل کنترل نشده ممکن است باعث شود بیشتر گره ها ترافیک را حتی زمانی که تعداد کمی از گیرنده ها به آن نیاز دارند، ارسال کنند.

زمان پخش بی‌سیم این امر را مهم‌تر از آنچه توان عملیاتی خام نشان می‌دهد، می‌کند. هر رله نیمه دوبلکس قبل از ارسال دریافت می‌کند، در حالی که گره‌های پنهان و تداخل، اختلاف را افزایش می‌دهند. تعداد پرش هزینه بسته های اضافی را به خصوص برای ویدیو چند برابر می کند، بنابراین ظرفیت باید به عنوان زمان پخش قابل استفاده در طول مسیر در نظر گرفته شود.

Simplified Multicast Forwarding برای شبکه های بی سیم محدود و محیط های ad hoc موبایل که در آن سیل کارآمد یک مبادله قابل قبول است، توسعه یافته است. شناسایی بسته های تکراری و مجموعه های رله کاهش یافته به شبکه مش چندپخشی کمک می کند تا انعطاف پذیری را بدون تکیه بر سیل کور حفظ کند.

برای تحرک، پیوندهای ضعیف و بازخورد از دست رفته حساب کنید

تحرک مسیر و بهترین مکان برای تکرار را تغییر می دهد. گیرنده ای که بین شاخه ها حرکت می کند ممکن است حالت ارسال بیات را ترک کند، در حالی که یک رله ناپدید می شود می تواند به طور خلاصه گروه را تقسیم کند. تعمیر مسیر سریع کمک می کند، اما یک شبکه مش چندپخشی هنوز نمی تواند هر بسته از دست رفته را بازیابی کند.

چندپخشی بی سیم همچنین دارای شکاف قابلیت اطمینان لایه پیوند است. در بسیاری از سیستم‌های IEEE 802، فریم‌های چندپخشی فاقد تأییدیه‌ها و ارسال‌های مجدد هستند که معمولاً برای unicast در دسترس است. ممکن است فرستنده بداند که یک بسته بدون اینکه بداند کدام اعضا آن را دریافت کرده اند، ارسال شده است. نرخ‌های پایه پایین‌تر مورد استفاده برای گره‌های ضعیف می‌تواند کانال را برای مدت طولانی‌تری اشغال کند.

ویدیوی زنده یا موقعیت‌هایی که به‌سرعت به‌روز می‌شوند ممکن است از دست دادن گاه به گاه را تحمل کنند زیرا فریم یا به‌روزرسانی بعدی جایگزین داده‌های از دست رفته می‌شود. فایل های پیکربندی، پیام های تعیین تکلیف و بسته های نقشه نمی توانند. یک شبکه مش چندپخشی عملی از اعداد ترتیبی، تعمیرات انتخابی یا بازگشت به حالت تک پخشی استفاده می کند که ارزش اطمینان بیشتر از زمان پخش صرفه جویی شده باشد.

 

ترافیک تاکتیکی را با حالتی مطابقت دهید که بهترین عملکرد را دارد

ترافیک آدرس دهی و معاملاتی را در Unicast حفظ کنید

Unicast متناسب با مبادلات خصوصی، فردی یا تراکنشی است. دستورات، احراز هویت، تغییرات پیکربندی، تصدیق ها، انتقال فایل ها و درخواست ها برای یک فید سنسور خاص از یک رابطه مستقیم بهره می برند. زمانی که انتظار می‌رود یک نقطه پایانی پاسخ دهد، ارسال مجدد، انتخاب نرخ و ثبت تحویل آسان‌تر است.

هزینه زمانی ظاهر می شود که محتوای با نرخ بالا یکسان برای بسیاری از کاربران کپی شود. شش پست فرمان با تماشای یک فید می‌توانند شش جریان را روی پیوندهای مشترک ایجاد کنند که ظرفیت مورد نیاز صدا را مصرف می‌کند یا ترافیک را کنترل می‌کند. Unicast باید برای اطمینان به عنوان پیش فرض باقی بماند، نه تکراری قابل اجتناب.

از Multicast برای آگاهی عملیاتی مشترک استفاده کنید

چندپخشی زمانی جذاب می شود که کاربران مجاز به طور قابل ملاحظه ای به همان اطلاعات بلادرنگ نیاز داشته باشند. مثال‌ها عبارتند از یک جریان دوربین که توسط چندین پست فرمان مشاهده می‌شود، یک گروه فشار به صحبت، به‌روزرسانی‌های معمول تصویر عملیاتی، داده‌های موقعیت واحد، و هشدارهای مبتنی بر نقش. منبع یک جریان منطقی ارسال می کند و شبکه چندپخشی مش آن را در مسیرهایی به سمت اعضا تکرار می کند.

عضویت باید از نقش‌های ماموریتی پیروی کند نه اینکه شامل هر گره متصل شود. تیم های پزشکی، عناصر خودرو و کارکنان فرماندهی ممکن است به گروه های مختلفی در زیرساخت های مشابه نیاز داشته باشند. بنابراین یک شبکه مش چندپخشی ممکن است به جای یک مخاطب بزرگ، چندین گروه کوچک و هدفمند را حمل کند. نقطه سربه سر زمانی فرا می رسد که پس انداز انتقال مشترک از تعمیر و نگهداری گروه، پشتیبانی ضعیف تر و سربار بازیابی ضرر بیشتر شود.

به پخش یک نقش کوچک و آشکارا کنترل شده بدهید

پخش در هنگام راه‌اندازی و کشف، زمانی که آدرس‌ها یا عضویت‌ها ناشناخته هستند، مفید است. کشف همسایه، کشف خدمات، کشف مسیر محدود، دریافت آدرس، و اعلامیه جهانی اضطراری محلی می‌تواند تحویل یک به همه را توجیه کند. پیام‌ها باید کوتاه، با نرخ محدود، محدوده و محافظت در برابر ارسال مکرر بمانند.

ویدئو، صدا و تله متری معمولی نباید صرفاً به این دلیل که آسان است از پخش استفاده کنند. هر گره قابل دسترسی باید بسته را دریافت یا دور بیندازد و زمان پخش را بدون اثبات علاقه مصرف کند. پخش مکرر همچنین می تواند با مبادلات کنترلی مورد نیاز برای حفظ مسیرها برخورد کند. الف شبکه مش چندپخشی منضبط، پخش را به عنوان یک ابزار کنترلی و نه پیش فرض توزیع تلقی می کند.

 

از تبدیل شدن یک شبکه مش چندپخشی به شبکه سیلابی جلوگیری کنید

عضویت در گروه کنترل و دامنه حمل و نقل

چندپخشی موثر با یک مدل ارسال واضح شروع می شود. طراحان باید تصمیم بگیرند که آیا توزیع گروه از طریق سوئیچینگ لایه 2، مسیریابی لایه 3 یا یک پوشش برنامه اتفاق می‌افتد، زیرا هر انتخاب محل ذخیره شدن وضعیت و تکثیر بسته‌ها را تغییر می‌دهد. اختلاط مکانیسم‌ها بدون مرزهای مشخص، اغلب تحویل یا ترافیک تکراری ایجاد می‌کند که خیلی دور می‌رود.

برای IPv4، IGMP عضویت گروه را گزارش می دهد. IPv6 از MLD استفاده می کند. دستگاه‌های Snooping می‌توانند ترافیک را کنترل کنند و جداول ارسال بسازند و چندپخشی را فقط به سمت رابط‌های گیرنده‌های علاقه‌مند هدایت کنند. بدون جاسوسی IGMP یا MLD، ترافیک در یک دامنه لایه 2 ممکن است مانند پخش سیل شود و مزیت مرکزی یک شبکه مش چندپخشی را تضعیف کند.

برنامه ریزی آدرس، در دسترس بودن پرس و جو، دامنه، تایمرها، تشخیص تکراری، و انتخاب رله نیاز به تنظیمات صریح دارند. تایمرهای طولانی اعضای قدیمی را حفظ می کنند. تایمرهای تهاجمی در حین محو شدن های مختصر دچار ریزش می شوند. شبکه مش چندپخشی نیاز به حالتی دارد که با سرعتی که کاربردهایش نیاز دارد همگرا می شود.

قابلیت اطمینان را فقط در جایی که برنامه به آن نیاز دارد اضافه کنید

قابل اعتماد ساختن هر بسته چندپخشی به طور کامل می تواند کارایی آن را پاک کند. اگر هر گیرنده هر بسته را تایید کند، کانال برگشت ممکن است با رشد گروه دچار انفجار تایید شود. در عوض، بازیابی باید با ارزش عملیاتی بار و نرخ به‌روزرسانی مطابقت داشته باشد.

اعداد دنباله ای شکاف ها را بدون بازخورد فوری آشکار می کنند. تصحیح خطای پیشروی می‌تواند از رسانه‌های پیوسته محافظت کند، ارسال مجدد انتخابی می‌تواند بلوک‌های مهم را بازیابی کند، و تعمیر unicast می‌تواند به تعداد کمی از گیرنده‌هایی که عقب افتاده‌اند، خدمت کند. داده‌هایی که به‌سرعت به‌روزرسانی می‌شوند ممکن است نیازی به تعمیر نداشته باشند، زیرا به‌روزرسانی بعدی جایگزین از دست رفته می‌شود.

این رویکرد لایه‌ای، شبکه مش چندپخشی را کارآمد نگه می‌دارد، بدون اینکه تحویل بهترین تلاش را برای هر بار کافی تلقی کند. قابلیت اطمینان را فقط می توان برای جریان هایی افزایش داد که زمان پخش و کنترل سربار آن را توجیه می کند. هنگامی که کامل شد، تحویل سفارش داده شده اجباری است، انتقال آن جریان به یونیکست اغلب تمیزتر از ایجاد قابلیت اطمینان سنگین در اطراف چندپخشی است.

از ترافیک فرماندهی در برابر جریان های گروهی با نرخ بالا محافظت کنید

کلاس های ترافیک باید تاثیر ماموریت را منعکس کند. فرمان، صدا، ویدئو، تله متری و انتقال انبوه نیاز به صف‌های جداگانه، قوانین پذیرش و محدودیت‌های نرخ دارند، بنابراین ویدئوی گروهی نمی‌تواند بسته‌های کنترلی را به تاخیر بیندازد. احراز هویت منبع، عضویت مجاز، کلیدهای گروه و حفاظت از پخش مجدد اهمیت دارند زیرا تکرار تأثیر فرستنده جعلی را تقویت می کند. یک شبکه مش چندپخشی ایمن باید قبل از ارسال، منابع غیرمجاز را رد کند.

سری WDS MIMOmesh وسایل نقلیه و رک، معماری MANET تمام IP را با مسیریابی پویا لایه 2 یا لایه 3، حالت‌های رله چند جهشی، نرخ داده تطبیقی، QoS، اولویت خدمات قابل انتخاب، گزینه‌های رمزگذاری، و نظارت توپولوژی ترکیب می‌کند. این قابلیت‌ها می‌توانند از یک شبکه مش چندپخشی کنترل‌شده پشتیبانی کنند، اما جایگزین خط‌مشی سطح برنامه یا اعتبارسنجی میدانی نمی‌شوند.

 

طراحی ترکیبی را در شرایط میدانی ثابت کنید

قبل از پیکربندی رادیوها، یک خط مشی ترافیک بسازید

به جای یک منوی رادیویی، با فهرست موجودی جریان شروع کنید. برای هر برنامه، گیرندگان سند، اولویت، از دست دادن قابل قبول، تأخیر، اندازه گروه، نرخ به روز رسانی، رفتار بازگشتی، و مالک. این خط مشی معمولاً دستورات و تعمیرات را به unicast اختصاص می دهد. ویدئوهای رایج، گروه‌های صوتی و به‌روزرسانی‌های عملیاتی چندپخشی؛ و کشف محدوده یا هشدارهای جهانی برای پخش.

پیوندهای ثابت نیز ممکن است بخشی از معماری را تشکیل دهند. واحد فضای باز WDS Q5-E اتصال نقطه به نقطه با انتقال شفاف لایه 2، هشت صف اولویت، IEEE 802.1p، IP DiffServ، IGMP snooping و پشتیبانی از پرس و جو را فراهم می کند. این توابع که به عنوان backhaul کنترل‌شده استفاده می‌شوند، می‌توانند کلاس‌های ترافیک و تصمیمات ارسال چندپخشی را بدون ایجاد یک محصول در کل طراحی حفظ کنند.

شکست های تست، نه فقط اوج خروجی

توان عملیاتی خط دید پایدار در مورد یک شبکه مش چندپخشی متحرک چیزی نمی گوید. آزمایش‌ها باید تعداد گره‌ها، عمق پرش، زمین، تداخل، ترکیب ترافیک و حرکت گیرنده را بازتولید کنند. هر گیرنده باید به جای پنهان شدن در یک نتیجه کل مشاهده شود.

خروجی خوب، استفاده از زمان پخش، تأخیر، توزیع از دست دادن بسته، موارد تکراری، زمان پیوستن و خروج، بازیابی مسیر، و تأخیر فرمان در طول ویدیوی با نرخ بالا را ردیابی کنید. تست را تکرار کنید در حالی که یک رله ناپدید می شود، چندین عضو به آن ملحق می شوند، یک گیرنده ضعیف به سمت خارج حرکت می کند، درخواست کننده ناموفق است، یا تعمیر unicast با یک جریان گروهی فعال رقابت می کند. این موارد نشان می دهد که آیا شبکه مش چندپخشی در هنگام تغییر وضعیت ارسال و کیفیت رادیو با هم پایدار می ماند یا خیر. آزمایش باید تا زمانی ادامه یابد که خرابی ها به جای فروپاشی غیرقابل توضیح، تخریب قابل پیش بینی ایجاد کنند.

آستانه پذیرش باید به برنامه ها تعلق داشته باشد، نه برگه های داده. ویدئو ممکن است با از دست دادن اندک قابل استفاده باقی بماند، در حالی که یک تراکنش فرمان ممکن است نیاز به پاسخ تایید شده در یک مهلت دقیق داشته باشد. تأیید استقرار باید به رفتار مأموریت اندازه‌گیری شده بستگی داشته باشد، از جمله نقطه‌ای که چندپخشی جای خود را به unicast یا سرویسی با نرخ پایین‌تر می‌دهد.

 

نتیجه گیری

انتخاب از بین یونیکست، چندپخشی و پخش در نهایت یک تصمیم جریان به جریان است. لباس‌های Unicast به کنترل و تحویل تایید شده اشاره می‌کنند، چندپخشی از داده‌های عملیاتی مشترک با بازده زمان پخش بهتر پشتیبانی می‌کند، و پخش باید محدود به اکتشاف یا هشدارهای واقعاً در سراسر شبکه باشد. یک شبکه مش چندپخشی قابل اعتماد همچنین به مدیریت منظم گروه، اولویت بندی ترافیک و آزمایش میدانی تحت تحرک و تداخل بستگی دارد.

شرکت فناوری Shenzhen Sinosun، آموزشی ویبولیتین رادیوهای MIMOmesh و سیستم‌های باند پهن بی‌سیم در فضای باز را ارائه می‌کند که می‌توانند از این معماری‌های ترکیبی پشتیبانی کنند، به تیم‌ها کمک می‌کنند ترافیک مهم را جدا کنند، پوشش را گسترش دهند و از طیف موجود به طور کارآمدتر استفاده کنند.

 

سوالات متداول

س: تفاوت بین یونیکست، چندپخشی و پخش چیست؟

پاسخ: Unicast داده ها را به یک گیرنده ارسال می کند، چندپخشی آن را به یک گروه انتخابی تحویل می دهد، و پخش آن را به هر دستگاه قابل دسترسی در محدوده شبکه ارسال می کند.

س: چه زمانی یک شبکه تاکتیکی باید از Multicast به جای unicast استفاده کند؟

پاسخ: چندپخشی زمانی ترجیح داده می‌شود که چندین گره مجاز به ویدیو، صدا، تله‌متری یا داده‌های موقعیتی یکسان نیاز داشته باشند و ارسال‌های مکرر از طریق پیوندهای بی‌سیم مشترک کاهش یابد.

س: چگونه یک شبکه مش چندپخشی پهنای باند را ذخیره می کند؟

A: یک شبکه مش چندپخشی یک جریان داده منطقی را در امتداد مسیرهای مشترک ارسال می کند و بسته ها را تنها در جایی که مسیرها به سمت اعضای مختلف گروه منشعب می شوند، تکرار می کند.

س: آیا چندپخشی در یک شبکه مش بی سیم قابل اعتماد است؟

پاسخ: چندپخشی ممکن است فاقد تأییدیه و ارسال مجدد برای هر گیرنده باشد، بنابراین قابلیت اطمینان اغلب به اعداد دنباله، تصحیح خطای پیشروی، تعمیر انتخابی یا بازگشت به حالت تک پخشی بستگی دارد.

س: چرا باید ترافیک پخش در شبکه های مش تاکتیکی محدود شود؟

A: پخش به گره های علاقه مند و غیرعلاقه می رسد، زمان پخش مشترک را مصرف می کند و می تواند ازدحام را افزایش دهد. بهترین گزینه برای اکتشاف، راه‌اندازی و هشدارهای فوری در سراسر شبکه است.

س: آیا یونیکست، چندپخشی و پخش می توانند بر روی یک شبکه تاکتیکی عمل کنند؟

ج: بله. طرح‌های ترکیبی معمولاً از unicast برای دستورات، چندپخشی برای داده‌های عملیاتی مشترک و پخش برای کشف با محدوده محدود یا توابع اضطراری استفاده می‌کنند.