Hybrid MANET At LTE Backhaul: Paano Nakaligtas ang Local Mesh SA WAN Outage

Ang pagkawala ng WAN ay hindi palaging nangangahulugan na nabigo ang lokal na network. Ang mga radyo, camera, sensor, sasakyan, at drone ay maaari pa ring makipagpalitan ng trapiko kahit na hindi available ang LTE path sa core, cloud, o remote command center. Pinaghihiwalay ng mga arkitektura ng LTE ang radio access network, transport backhaul, at core, habang sinusuportahan ng MANET routing ang pagbabago ng mga wireless na topologies.

Ang mapagpasyang isyu ay kung ang mga lokal na ruta at mahahalagang aplikasyon ay mananatili sa loob ng nabubuhay na hangganan ng network. Isang matibay Ang hybrid na disenyo ng MANET LTE ay nagpapanatili sa kalapit na trapiko na gumagalaw, pinapanatili ang mga kritikal na serbisyo sa gilid, at kinokontrol kung paano naka-queue at naibabalik ang data kapag bumalik ang koneksyon ng WAN.

 

Kapag Bumaba ang LTE, Aling Mga Serbisyo ang Mananatiling Available?

Iguhit ang hangganan ng kabiguan bago husgahan ang katatagan

Ang 'LTE ay down' ay maaaring mangahulugan ng nawalang access sa Internet, isang break sa pagitan ng radio network at core, isang powered-off na gateway, o isang nawawalang MANET relay. Ang bawat fault ay nag-aalis ng ibang bahagi ng landas at nagbubunga ng ibang resulta.

Kinukumpirma ng isang malakas na tagapagpahiwatig ng signal ang pakikipag-ugnayan sa radyo, hindi ang pagkaabot ng malayuang serbisyo. Ang mga network ng LTE ay naglalaman ng natatanging device, radio-access, transport-backhaul, at mga pangunahing layer, kaya ang upstream fault ay maaaring makagambala sa mga malalayong serbisyo habang ang field equipment ay nananatiling pinapagana at nakakonekta sa isang malapit na cell. Dapat subaybayan ng hybrid na sistema ng MANET LTE ang end-to-end na koneksyon sa halip na ituring ang pagpaparehistro ng cellular bilang patunay ng kalusugan ng WAN.

Ang lokal na serbisyo na nakabase sa LTE ay nangangailangan din ng isang arkitektura na idinisenyo para sa nakahiwalay na operasyon kapag ang mas malawak na core ay hindi magagamit. Ang kakayahang ito ay hindi awtomatiko sa bawat pag-deploy at dapat na ma-validate nang hiwalay sa pagpapatuloy ng MANET.

Paghiwalayin ang mga lokal na application mula sa mga malalayong dependency

Sa isang hybrid na pag-deploy ng MANET LTE, nabubuhay ang mga serbisyo kapag nananatili ang mga endpoint, ruta, at application sa loob ng lokal na hangganan. Ang push-to-talk, malapit na video, pagpapalitan ng posisyon, telemetry, kontrol ng sensor, at paglilipat ng file ay maaaring magpatuloy kung hindi sila tatawag sa isang off-site na server. Karaniwang humihinto ang mga cloud dashboard, malalayong database, access sa Internet, at off-site kapag nawala ang external na landas.

Ang ilang mga tool ay nananatiling bahagyang kapaki-pakinabang. Maaaring manatiling nababasa ang mga naka-cache na mapa, maaaring pahintulutan ng mga nakaimbak na kredensyal ang pansamantalang pag-access, at maaaring patuloy na kumukuha ng video ang mga lokal na recorder. Maaaring mapanatili ng mga store-and-forward queue ang mga ulat o telemetry para sa pag-upload sa ibang pagkakataon kung nagpapanatili ang mga ito ng mga timestamp, identifier, at sapat na storage.

Ang inaasahang resulta ay dapat na idokumento para sa bawat serbisyo sa pagpapatakbo bago i-deploy.

 

Bakit Patuloy na Gumagana ang Mga Lokal na Daan ng MANET Nang walang WAN

Ang mga lokal na packet ay hindi kailangang tumawid sa LTE gateway

Ang isang MANET node ay maaaring tumuklas ng mga kapitbahay, pumili ng mga ruta, at magpasa ng mga packet sa halip na umasa sa isang nakapirming gitnang router. Kapag ang isang sasakyan ay gumagalaw sa likod ng lupain o ang isang airborne relay ay nagbabago ng posisyon, ang network ay maaaring magkalkula ng isa pang landas sa pamamagitan ng mga naaabot na node. Ang gateway ng LTE samakatuwid ay isang exit mula sa lokal na topology, hindi kinakailangang sentro nito.

Isaalang-alang ang isang airborne camera na nagpapadala ng video sa isang command vehicle. Maaaring maglakbay ang mga packet sa pamamagitan ng isang portable relay patungo sa viewer nang hindi hinahawakan ang LTE. Kung mawala ang ruta ng cellular, maaaring manatiling wasto ang landas na iyon dahil wala sa alinmang endpoint ang nakasalalay sa WAN.

Ang paghihiwalay na ito ay nagbibigay sa hybrid na MANET LTE architecture ng katatagan nito. Ang layout na umaasa sa gateway ay gumagawa ng isang device na parehong WAN exit at isang lokal na punto ng pagkabigo. Ang isang distributed na layout ay nagpapanatili ng kalapit na trapiko sa loob ng mesh at gumagamit lamang ng LTE para sa mga malalayong destinasyon.

Ang kapaki-pakinabang na disconnected na operasyon ay nangangailangan ng mga lokal na serbisyo

Ang pagpapatuloy ng pagruruta lamang ay hindi ginagarantiyahan ang mga kapaki-pakinabang na operasyon. Maaaring magpalitan ng mga packet ang mga radyo habang nabigo ang mga application dahil nasa labas ng site ang voice controller, database ng mapa, telemetry broker, o identity service. Ang natitirang hangganan ng isang hybrid na MANET LTE network ay dapat maglaman ng mga function na kinakailangan sa panahon ng outage.

Maaaring kabilang sa mga kapaki-pakinabang na serbisyo sa gilid ang lokal na boses, mga mapa ng misyon, pag-record ng video, pagpoproseso ng telemetry, at mga napiling pagpapangalan, oras, o mga function ng pagpapatunay. Dapat masuri ang kanilang pagkakalagay sa pamamagitan ng pag-isolate o pag-off sa LTE gateway. Ang pagho-host ng bawat lokal na application sa gateway na iyon ay maaari pa ring lumikha ng kumpletong pagkabigo sa serbisyo.

Ang pag-cache at pagho-host ay malulutas ang iba't ibang problema. Ang isang cache ay nagpapanatili ng mas naunang nilalaman, habang ang isang lokal na naka-host na application ay tumatanggap ng mga bagong posisyon, mensahe, at video. Ang remote-bound na data ay dapat pumasok sa isang store-and-forward na daloy ng trabaho at mag-synchronize sa ibang pagkakataon nang hindi nawawala ang pagkakasunud-sunod o pinagmulan.

 

Paano Nagbabago ang Trapiko Bago, Habang, at Pagkatapos ng Outage

Normal na operasyon: panatilihing lokal ang lokal na trapiko

Ang malusog na serbisyo ng LTE ay hindi dapat hilahin ang bawat pakete sa pamamagitan ng cellular gateway. Ang kalapit na boses, telemetry, kontrol sa trapiko, at video ay nabibilang sa mga ruta ng MANET, habang ang cloud synchronization, remote command access, mga serbisyo sa Internet, at mga user sa labas ng site ay gumagamit ng LTE. Pinabababa ng split na ito ang latency at pinipigilan ang mga lokal na session na magmana ng availability ng WAN.

Dapat gawing tahasan ng patakaran sa ruta ng Hybrid MANET LTE ang layuning iyon. Ang mga lokal na subnet at edge na serbisyo ay nangangailangan ng mga ginustong MANET path, habang ang isang default na ruta o mga napiling remote na prefix ay tumuturo patungo sa LTE gateway. Sa ilang gateway, maaaring piliin ng mga sukatan ang pinakamahusay na labasan nang hindi binabago ang lokal na pagruruta.

Mahalaga rin ang pag-uuri ng trapiko. Ang mga alerto sa kaligtasan at boses ng command ay hindi dapat makipagkumpitensya nang pantay sa maramihang pag-upload, update, o ilang high-rate na video stream. Dapat tukuyin ang mga priyoridad ng serbisyo bago magsimula ang pagsisikip.

Tugon sa outage: alisin ang nabigong ruta nang hindi nakakagambala sa mesh

Ang isang hybrid na gateway ng MANET LTE ay dapat subukan ang pagiging maaabot sa kabila ng modem dahil maaaring manatiling normal ang lakas ng signal sa panahon ng upstream failure. Maaaring gumamit ang mga pagsusuri sa kalusugan ng maraming target, mga limitasyon ng pagkawala, at panahon ng pagpigil upang maiwasan ang pag-flap ng ruta. Kapag hindi na nagagamit ang WAN, aalisin o inaalis ng gateway ang panlabas na ruta habang iniiwan ang mga lokal na ruta ng MANET na buo.

Ang malayuang trapiko ay sumusunod sa isang tinukoy na patakaran:

●  I-queue ang mahahalagang telemetry, log, at ulat.

●  Bawasan o ihinto ang video na inilaan lamang para sa mga malalayong manonood.

●  Suspindihin ang mga paglilipat sa background at pag-update ng software.

●  Magpakita ng malinaw na disconnected status.

Dapat magpatuloy ang mga lokal na session kapag nananatili sa mesh ang kanilang mga endpoint at serbisyo. Maaaring mag-time out ang mga cloud session dahil nawala ang destinasyon. Ang pagruruta ay hindi makakapagpanatili ng session ng aplikasyon na ang server ay hindi maabot.

Pagpapanumbalik: pigilan ang bumabalik na link na maging bottleneck

Sa isang hybrid na MANET LTE system, ang isang naibalik na signal ay hindi dapat agad na bawiin ang gustong ruta. Dapat i-verify ng gateway ang stable na end-to-end na serbisyo, pagkatapos ay muling ipakilala ang LTE pagkatapos ng agwat ng pagbawi. Binabawasan nito ang oscillation kapag hindi matatag ang coverage.

Maaaring magdulot ng congestion ang naka-backlog na data kung mag-a-upload ang bawat recorder at sensor nang sabay-sabay. Ang kasalukuyang boses, kontrol, at live na telemetry ay dapat panatilihin ang priyoridad, habang ang makasaysayang video at mga log ay bumalik sa mga paced na batch. Ang mga limitasyon sa rate at randomized na pag-ulit ay tumutulong sa hybrid na MANET LTE network na makabawi nang hindi nababad ang backhaul.

Ang mga timestamp, mga pagkakakilanlan ng mensahe, mga panuntunan sa pag-order, at paghawak ng hindi pagkakasundo ay nagpapanatili sa naantala na impormasyon na hiwalay sa live na data. Kumpleto lang ang pagbawi kapag ang ruta ay stable at ang naka-queue na data ay nagsi-synchronize nang hindi nakakaabala sa mga kasalukuyang operasyon.

 

Buuin ang Network sa Paikot ng Hangganan ng Pagkabigo

Ilayo ang mga kritikal na function mula sa mga solong punto ng pagkabigo

Magpasya kung ano ang dapat manatiling magagamit kung ang LTE gateway ay nawala ang WAN link nito, pagkatapos ay ulitin ang ehersisyo para sa kumpletong pagkabigo ng gateway. Ang mga application na naka-host sa ibang lugar ay maaaring mabuhay sa unang kaganapan, habang ang gateway-host na mga serbisyo ay maaaring mawala sa pangalawa. Ang mga kritikal na tool ay dapat maupo sa isang naaabot na edge na platform o gayahin kapag ang isang device ay hindi pinapayagang alisin ang mga ito.

Ang hybrid na MANET LTE topology ay nangangailangan din ng higit sa isang praktikal na ruta sa pagitan ng mahahalagang koponan. Ang lupain, oryentasyon ng antenna, paggalaw, o mga gusali ay maaaring mag-iwan ng isang relay na nagdadala ng halos lahat ng trapiko. Dapat matukoy ng mga field trial ang mga convergence point na ito.

Ang WAN redundancy ay kabilang sa isang hiwalay na layer. Maraming LTE-capable na gateway ay maaaring mapabuti ang malayuang pag-abot, ngunit ang mga dual-SIM na disenyo ay hindi nag-aayos ng mahinang ruta ng MANET. A Ang nababanat na hybrid na pag-deploy ng MANET LTE ay dapat ding mag-alis ng mga dependency sa ulap sa pagpapatunay, pamamahala, pagtugon, at paglilisensya.

Protektahan ang airtime para sa trapiko na mahalaga

Ang kapasidad ng mesh ay itinakda ng pinaka-abalang shared path, hindi ang pinakamataas na rate ng isang malinis na link. Ang bawat relay transmission ay kumukonsumo ng airtime, at ilang stream ang maaaring magsalubong bago makarating sa isang command post. Ang pagpaplano ay dapat magmodelo ng mga makatotohanang hops, user, video profile, at interference.

Sa hybrid na patakaran sa trapiko ng MANET LTE, karaniwang nauuna ang mga alerto sa kaligtasan at boses ng command, na sinusundan ng data ng posisyon at kontrol, napiling video, pagkatapos ay ang mga file at pag-synchronize sa background. Ang QoS ay hindi makakalikha ng bandwidth, ngunit maaari nitong pigilan ang malalaking paglilipat mula sa pagharang ng agarang trapiko.

Ang kapangyarihan at RF geometry ay humuhubog din sa pagruruta. Tinutukoy ng mga baterya, taas ng antenna, pagpili ng spectrum, at paglalagay ng relay kung mayroong kahaliling daanan. Ang pagruruta ng MANET ay hindi maaaring gumamit ng mga kagamitan na hindi pinapagana, na-overload, o wala sa saklaw.

Bigyan ng iba't ibang trabaho ang mga ground at airborne node

Ang isang portable ground node ay maaaring mag-anchor ng isang command post, kumonekta sa Ethernet o serial equipment, magbigay ng mas malakas na relay, at kumilos bilang LTE exit. Maaaring mapabuti ng airborne unit ang line of sight, tulay ang mga pangkat na pinaghihiwalay ng terrain, at magdala ng drone video habang nagdaragdag ng isa pang landas.

Sa loob ng hybrid na MANET LTE deployment, ang WDS Powerful Backpack Series ay maaaring magsilbi bilang isang portable ground gateway o high-power relay. Kasama sa mga kakayahan nito ang distributed centerless operation, Layer 2 o Layer 3 dynamic routing, multi-hop relay, service prioritization, Ethernet at serial interface, battery-powered deployment, at opsyonal na public-network o 4G LTE routing.

Para sa isang airborne hybrid na MANET LTE role, ang WDS Lightweight Airborne Series ay maaaring suportahan ang dynamic na pagruruta, multi-hop operation, QoS, Ethernet at serial connectivity, MAVLink integration, at opsyonal na 4G LTE expansion. Ang pangunahing tungkulin nito ay upang mapabuti ang geometry ng RF nang hindi pinipilit ang lokal na trapiko sa pamamagitan ng WAN.

Dapat pa ring isaalang-alang ang paglapag ng sasakyang panghimpapawid o pagkaubos ng baterya. Ang isang airborne node na bumubuo sa nag-iisang tulay sa pagitan ng mga ground group ay nagiging isa pang failure point. Dapat palakasin ng mga airborne relay ang isang maayos na topology sa lupa sa halip na itago ang kawalan ng isa.

 

Patunayan ang Failover Bago Ito Kailangan

Subukan ang isang tunay na workload, hindi lamang mga ping ng network

Ang isang matagumpay na ping ay kakaunti ang sinasabi tungkol sa hybrid na MANET LTE na pagpapatuloy ng boses, pagbawi ng video, estado ng aplikasyon, o data na nakapila. Magsimula sa kinatawan ng boses, pagmamapa, telemetry, lokal na video, remote na video, at mga cloud session na aktibo. Alisin ang upstream na WAN habang pinapanatiling pinapagana ang mga MANET node, pagkatapos ay itala kung aling mga serbisyo ang magpapatuloy, pababain, muling kumonekta, impormasyon sa pila, o hihinto.

Ang susunod na pagtakbo ay dapat pagsamahin ang mga pagkakamali. Ilipat o i-power down ang isang relay sa panahon ng outage, i-restore ang LTE sa ilalim ng load, at ulitin ang ehersisyo nang naka-off ang buong gateway. Inilalantad nito ang mga dependency na naka-host sa gateway at mga topolohiya na may isang magagamit lang na relay.

Gumamit ng pamantayan ng pass sa antas ng serbisyo

Dapat ilarawan ng Hybrid MANET LTE na pamantayan sa pagtanggap kung ano ang magagawa ng mga user, hindi lamang kung ano ang nakikita ng network manager. Sukatin ang WAN-failure detection, route convergence, voice interruption, packet loss, video recovery, local application availability, queued-data integrity, at congestion pagkatapos ng restoration. Ang mga limitasyon ay dapat tumugma sa misyon at profile ng trapiko.

Ang isang hybrid na MANET LTE network ay handa lamang pagkatapos ang mga resultang ito ay maulit sa ilalim ng makatotohanang paggalaw, terrain, interference, at mga kondisyon ng kuryente. Ang mga nabigong pamantayan ay dapat mag-trigger ng mga pagbabago sa topology, placement ng application, patakaran sa trapiko, o redundancy ng gateway. Ginagawa ng pagsubok ang pagpapagaling sa sarili mula sa isang feature claim sa isang nakikitang kakayahan.

 

Konklusyon

Ang katatagan sa isang hybrid na network ng MANET LTE ay nakasalalay sa pagpapanatiling hiwalay sa WAN ang mga lokal na ruta, mahahalagang serbisyo sa gilid, at mga priyoridad ng trapiko. Kapag nabigo ang LTE, dapat magpatuloy ang mesh sa pagdadala ng voice, video, telemetry, at data ng kontrol nang lokal, pagkatapos ay ibalik ang malayuang koneksyon nang hindi nahihilo ang bumabalik na backhaul.

Nag-aalok ang Shenzhen Sinosun Technology Co., Ltd. ng MIMOmesh backpack at magaan na airborne radio para sa ground gateway, mobile relay, at elevated na link. Ginamit sa sound routing, edge-service placement, at outage testing, makakatulong ang mga produktong ito sa mga team na mapanatili ang mga lokal na komunikasyon at maibalik ang external na koneksyon nang may mas kaunting pagkagambala.

 

FAQ

Q: Ano ang mangyayari kapag nabigo ang backhaul ng LTE?

A: Nawalan ng access ang network sa malayuang cloud, core, at mga serbisyo sa Internet. Ang mga lokal na ruta ng MANET ay maaaring magpatuloy sa pagdadala ng trapiko kung mananatili sa loob ng mesh ang mahahalagang aplikasyon at mga serbisyong sumusuporta.

Q: Maaari bang gumana ang hybrid na MANET LTE network nang walang access sa Internet?

A: Oo. Ang mga kalapit na node ay maaaring makipag-usap sa pamamagitan ng direkta o multi-hop na mga ruta ng MANET nang walang Internet. Ang LTE ay kinakailangan lamang para sa mga destinasyon at serbisyo sa labas ng lokal na network.

T: Aling mga serbisyo ang maaaring manatiling available sa panahon ng pagkawala ng WAN?

A: Maaaring magpatuloy ang lokal na boses, video, telemetry, pagbabahagi ng posisyon, kontrol ng sensor, at pagpapalitan ng file. Karaniwang hindi available ang mga cloud dashboard, malalayong database, off-site na pagpapadala, at pagpapatunay na umaasa sa Internet.

Q: Kinukumpirma ba ng malakas na signal ng LTE ang backhaul na pagkakakonekta?

A: Hindi. Maaaring manatiling nakarehistro ang isang device sa malapit na cell habang hindi available ang transport backhaul, mobile core, o Internet path. Ang mga end-to-end na pagsusuri sa kalusugan ay mas maaasahan.

T: Paano nire-reroute ng MANET ang trapiko pagkatapos ng pagkabigo ng node o gateway?

A: Natutuklasan ng pagruruta ng MANET ang mga maaabot na kapitbahay at muling kinakalkula ang mga multi-hop na landas habang nagbabago ang topology. Ang pagkawala ng gateway ng LTE ay nag-aalis ng panlabas na abot, habang ang lokal na trapiko ay maaaring gumamit ng mga alternatibong ruta ng mesh.

Q: Paano dapat masuri ang WAN failover?

A: Patakbuhin ang voice, video, telemetry, at cloud session, pagkatapos ay idiskonekta ang WAN at mag-alis ng relay. Sukatin ang convergence ng ruta, pagkaantala ng serbisyo, nakapila na data, at pagsisikip sa pagbawi.