MANET नेटवर्क में QoS: PTT वॉयस, कमांड, टेलीमेट्री और वीडियो को प्राथमिकता कैसे दें

एक MANET एक पल में स्पष्ट PTT कॉल ले सकता है और अगले पल में संघर्ष कर सकता है क्योंकि नोड्स चलते हैं, रूट हॉप्स प्राप्त करते हैं, या एक वीडियो स्ट्रीम साझा एयरटाइम का उपभोग करता है। क्योंकि वायरलेस क्षमता परिवर्तनशील है और एहसास हुआ थ्रूपुट अक्सर रेडियो की नाममात्र दर से नीचे आता है, प्रत्येक पैकेट को समान रूप से व्यवहार करने से कमांड डिलीवरी, टेलीमेट्री ताजगी और आवाज की सुगमता में तेजी से कमी आ सकती है।

प्रभावी MANET QoS प्रत्येक ट्रैफ़िक प्रकार को उसके परिचालन मूल्य और देरी, हानि और भीड़ के लिए सहनशीलता से मिलान करके शुरू होता है। आगे के अनुभाग दिखाते हैं कि परिस्थितियों में परिवर्तन के अनुसार मेष को उत्तरदायी बनाए रखते हुए पीटीटी आवाज, कमांड, टेलीमेट्री और वीडियो को कैसे प्राथमिकता दी जाए।

 

कतारों को छूने से पहले यातायात क्रम निर्धारित करें

मिशन प्रभाव और समय संवेदनशीलता के आधार पर यातायात का मूल्यांकन करें

ट्रैफ़िक प्राथमिकता को प्रतिबिंबित करना चाहिए कि यदि कोई संदेश देर से आता है तो क्या होता है और एप्लिकेशन देरी या हानि पर कैसे प्रतिक्रिया करता है। पीटीटी आवाज अत्यधिक विलंब-संवेदनशील है, लेकिन एक छोटा आपातकालीन आदेश अधिक मिशन प्रभाव डाल सकता है। क्रिटिकल टेलीमेट्री जल्दी समाप्त हो सकती है, नियमित रिपोर्ट बैचिंग को सहन कर सकती है, और वीडियो अक्सर बिटरेट या रिज़ॉल्यूशन को कम कर सकता है।

नेटवर्क-नियंत्रण ट्रैफ़िक को अलग सुरक्षा की आवश्यकता होती है क्योंकि रूटिंग और टोपोलॉजी रखरखाव फ़ॉरवर्डिंग फैब्रिक को जीवित रखते हैं। नेटवर्क नियंत्रण, टेलीफोनी बियरर, सिग्नलिंग, वास्तविक समय इंटरैक्टिव ट्रैफ़िक और अनुकूली मल्टीमीडिया के लिए एक व्यापक 'महत्वपूर्ण' वर्ग के बजाय विभिन्न सेवा वर्गों की आवश्यकता होती है। एक ठोस MANET QoS नीति उसी सिद्धांत का पालन करती है: ट्रैफ़िक को आवश्यक व्यवहार के आधार पर वर्गीकृत करें, न कि अस्पष्ट महत्व लेबल के आधार पर।

एक रक्षात्मक प्राथमिकता सीढ़ी से शुरुआत करें

एक व्यावहारिक प्रारंभिक क्रम है:

1. रूटिंग, सिंक्रोनाइज़ेशन और नेटवर्क-नियंत्रण ट्रैफ़िक।

2. आपातकालीन आदेश और पीटीटी सिग्नलिंग।

3. पीटीटी आवाज वाहक यातायात।

4. क्रिटिकल टेलीमेट्री और अलार्म।

5. दर-नियंत्रित परिचालन वीडियो.

6. नियमित टेलीमेट्री, फ़ाइल स्थानांतरण और पृष्ठभूमि डेटा।

यह पदानुक्रम स्थायी नहीं है. एक टोही चरण अस्थायी रूप से एक वीडियो स्ट्रीम को ऊंचा कर सकता है, जबकि एक निकासी चरण स्थिति अपडेट और आवाज को अधिक आक्रामक तरीके से सुरक्षित कर सकता है। मिशन चरण समाप्त होने पर ओवरराइड स्पष्ट, सीमित और हटा दिए जाने चाहिए। क्षमता कम होने पर पदानुक्रम उपयोगकर्ता ट्रैफ़िक के ऊपर मेश सर्वाइवल फ़ंक्शंस को भी रखता है।

ए MANET QoS नीति को भी दर सीमा की आवश्यकता है। उच्च-प्राथमिकता वाली सेवा को एक इंजीनियर्ड लिफाफे के भीतर पूर्वानुमानित अग्रेषण प्रदान करना चाहिए, न कि असीमित ट्रांसमिशन। अन्यथा, एक साथ ध्वनि सत्र या गलत वर्गीकृत ट्रैफ़िक सख्त कतार भर सकता है और कमांड, टेलीमेट्री और रूटिंग प्रदर्शन को नुकसान पहुंचा सकता है।

 

प्रत्येक ट्रैफ़िक प्रकार को वह उपचार दें जिसकी उसे वास्तव में आवश्यकता है

पीटीटी आवाज़ तेज़ रखें—लेकिन उस पर एक सीमा लगा दें

पीटीटी वाहक ट्रैफ़िक एक सीमित कम-विलंबता कतार में होता है क्योंकि जब पैकेट बड़े डेटा फ़्रेम के पीछे प्रतीक्षा करते हैं तो बोला गया समन्वय मूल्य खो देता है। त्वरित अग्रेषण नियंत्रित-दर वाली आवाज के लिए एक सामान्य प्रारंभिक व्यवहार है क्योंकि यह कम-विलंब, कम-घबराहट और कम-नुकसान वाली सेवा का समर्थन करता है जब समुच्चय को एक कॉन्फ़िगर दर पर परोसा जाता है। वह दर सीमा आवश्यक है.

MANET QoS में, PTT सिग्नलिंग या फ़्लोर-कंट्रोल पैकेट को सिस्टम द्वारा उजागर किए जाने पर अलग से वर्गीकृत किया जाना चाहिए। निरंतर ऑडियो स्ट्रीम की तुलना में बातचीत के लिए संक्षिप्त अनुरोध या अनुदान अधिक जरूरी हो सकता है। प्रवेश नियंत्रण, सत्र सीमा या पुलिस व्यवस्था बहुत से वार्ता समूहों को संरक्षित एयरटाइम का उपभोग करने से रोक सकती है।

कमांड और टेलीमेट्री को सार्थक वर्गों में विभाजित करें

कमांड ट्रैफ़िक को निर्बाध आवाज़ के पीछे फंसे बिना उच्च-आश्वासन, कम-विलंब अग्रेषण की आवश्यकता होती है। छोटी कतारें और समाप्ति नियम स्थितियों में बदलाव के बाद पुराने निर्देशों को आने से रोकने में मदद करते हैं। अभिस्वीकृतियों के लिए तुलनीय उपचार की आवश्यकता होती है क्योंकि पुष्टि में देरी होने पर त्वरित आदेश उपयोगी नहीं होता है।

टेलीमेट्री को क्रिटिकल और रूटीन वर्गों में विभाजित किया जाना चाहिए। अलार्म, अचानक स्थिति परिवर्तन, दोष, सुरक्षा स्थिति और नियंत्रण प्रतिक्रिया महत्वपूर्ण वर्ग में हैं; आवधिक स्वास्थ्य और पर्यावरणीय रिपोर्ट एकत्रीकरण, विस्फोट सीमा या लंबे अंतराल का उपयोग कर सकती हैं। MANET QoS को केवल पैकेट डिलीवरी ही नहीं, बल्कि ताजगी की भी रक्षा करनी चाहिए।

सिग्नलिंग, टेलीफोनी और वास्तविक समय इंटरैक्टिव नियंत्रण अलग-अलग उपचार से लाभान्वित होते हैं क्योंकि उनके पैकेट आकार, आगमन पैटर्न और देरी की आवश्यकताएं भिन्न होती हैं। MANET QoS परिनियोजन विभिन्न कोडपॉइंट चुन सकता है, लेकिन इसकी कतारों को उन कार्यात्मक भेदों को संरक्षित करना चाहिए। नियमित डेटा को कभी भी तात्कालिकता नहीं मिलनी चाहिए क्योंकि यह एक ही समापन बिंदु पर उत्पन्न होता है।

वीडियो को अनुकूलन के लिए पहला प्रमुख प्रवाह बनाएं

वीडियो को अप्रतिबंधित सख्त प्राथमिकता के बजाय सुनिश्चित बैंडविड्थ मिलना चाहिए। अनुकूली इंटरैक्टिव वीडियो AF4x-शैली वर्ग में फिट हो सकता है, जबकि इनलेस्टिक वास्तविक समय वीडियो CS4-जैसे उपचार को उचित ठहरा सकता है। अंतिम मैपिंग एनकोडर, स्ट्रीम व्यवहार और मिशन आवश्यकताओं पर निर्भर करती है।

MANET QoS में, वीडियो का क्षरण चरणों में होना चाहिए: बिटरेट कम करें, फिर फ़्रेम दर या रिज़ॉल्यूशन, और अंत में द्वितीयक फ़ीड को निलंबित करें। जहां कोडेक पैकेट महत्व को उजागर करता है, मेटाडेटा, नियंत्रण जानकारी और आवश्यक चित्र डेटा को एन्हांसमेंट ट्रैफ़िक से पहले जीवित रहना चाहिए।

 

गतिशील मल्टी-हॉप जाल में प्राथमिकताएँ बरकरार रखें

प्रत्येक रिले पर नीति लागू करें

अकेले सोर्स मार्किंग से एंड-टू-एंड MANET QoS नहीं बनता है। प्रत्येक रिले जो भीड़भाड़ वाली हो सकती है, उसे लगातार ट्रैफ़िक को वर्गीकृत, कतारबद्ध और शेड्यूल करना होगा, या चिह्नित आवाज़ अभी भी अगले हॉप पर वीडियो विस्फोट के पीछे इंतजार कर सकती है। ट्रस्ट की सीमाएं एंडपॉइंट्स को पृष्ठभूमि ट्रैफ़िक को तत्काल कमांड या नेटवर्क नियंत्रण के रूप में लेबल करने से भी रोकती हैं।

MANET QoS क्षमता निर्णय पूर्ण पथ पर आधारित होना चाहिए। थ्रूपुट मध्यम पहुंच, लुप्त होती, शोर, हस्तक्षेप, पुन: प्रसारण और बदलती टोपोलॉजी के साथ भिन्न होता है। एक धारा जो एक हॉप में फिट होती है वह कई रिले में बार-बार एयरटाइम का उपभोग कर सकती है और आस-पास के प्रवाह की क्षमता को कम कर सकती है। उन रिले में कतार संरेखण एक कमजोर हॉप को अन्यत्र लागू नीति को पूर्ववत करने से रोकता है।

रूटिंग और टोपोलॉजी अपडेट के लिए आरक्षित सेवा की भी आवश्यकता होती है। यदि भीड़भाड़ मार्गों को बनाए रखने के लिए आवश्यक पैकेटों में देरी करती है, तो पुनर्प्राप्ति धीमी हो जाती है और एप्लिकेशन कतारें बढ़ती हैं। इसलिए नेटवर्क नियंत्रण की सुरक्षा हर दूसरे MANET QoS वर्ग का समर्थन करती है।

रूट बदलने पर लोड बदलें

एक स्थैतिक प्रवेश निर्णय तब असुरक्षित हो जाता है जब किसी रूट में हॉप्स बढ़ जाते हैं या कमजोर लिंक पर पुनः प्रसारण बढ़ जाता है। कतार की गहराई, मार्ग की लंबाई, लिंक गुणवत्ता, पुन:संचरण दर और अनुमानित क्षमता से एक चरणबद्ध प्रतिक्रिया शुरू होनी चाहिए। कमांड, क्रिटिकल टेलीमेट्री, या बाउंडेड पीटीटी सेवा को नुकसान पहुंचाने से पहले पहले वीडियो कम करें, सेकेंडरी फीड्स को रोकें, धीमी रूटीन टेलीमेट्री, और नए गैर-जरूरी सत्रों को अस्वीकार करें।

ताजगी की सीमाएँ कमांड, स्थान अपडेट और सेंसर मानों पर लागू होनी चाहिए। एक बार जब जानकारी अपने परिचालन जीवनकाल से अधिक हो जाती है, तो पुराने डेटा पर एयरटाइम खर्च करने की तुलना में इसे छोड़ना अधिक सुरक्षित होता है। यह मार्ग परिवर्तन के बाद विशेष रूप से उपयोगी है, जब बफ़र किए गए पैकेट अपने मूल्य से अधिक समय तक जीवित रह सकते हैं। जब चयनित पथ में भौतिक परिवर्तन हो तो पुनः प्रवेश जांच भी चलनी चाहिए।

QoS स्पेक्ट्रम नहीं बना सकता या टूटे हुए पथ की मरम्मत नहीं कर सकता। यह पहले सबसे कम नुकसान पहुंचाने वाले ट्रैफ़िक को हटाकर कमी को पूर्वानुमानित बनाता है। एक नीति जो कभी भी टोपोलॉजी परिवर्तन के अनुकूल नहीं होती, वह संपूर्ण MANET QoS रणनीति नहीं है।

 

पॉलिसी को ग्राउंड और एयरबोर्न प्रोफाइल में बदलें

पीटीटी के नेतृत्व वाली टीम संचार के लिए एक ग्राउंड प्रोफाइल

एक ग्राउंड प्रोफ़ाइल को पीटीटी सिग्नलिंग, आवाज, डिस्पैच कमांड, स्थिति अपडेट और एक नियंत्रित वीडियो स्ट्रीम पर केंद्रित होना चाहिए। WDS MIMO-BP पीटीटी, ईथरनेट और सीरियल इंटरफेस, चयन योग्य सेवा प्राथमिकता, वैकल्पिक कम-विलंब वीडियो और टोपोलॉजी, सिग्नल गुणवत्ता और ट्रैफ़िक के लिए प्रबंधन दृश्यता को जोड़ता है। ये फ़ंक्शन एकल अविभाजित कतार के बजाय एक व्यावहारिक प्रोफ़ाइल का समर्थन करते हैं।

फ़्लोर-कंट्रोल संदेशों को वीडियो बर्स्ट को शीघ्रता से पार करना चाहिए, सक्रिय आवाज़ को सीमित कम-विलंबता सेवा प्राप्त होनी चाहिए, और महत्वपूर्ण स्थान परिवर्तन सुरक्षित रहना चाहिए। जब लिंक गुणवत्ता गिरती है या मार्ग लंबा हो जाता है, तो नोड एक प्रतिबंधात्मक MANET QoS प्रोफ़ाइल में स्थानांतरित हो सकता है जो समन्वय प्रभावित होने से पहले वीडियो और नियमित रिपोर्टिंग को कम कर देता है। टोपोलॉजी और सिग्नल-टू-शोर अनुपात जैसे प्रबंधन डेटा उस स्विच को ट्रिगर करने में मदद कर सकते हैं।

एक एयरबोर्न प्रोफ़ाइल जो सबसे पहले नियंत्रण की रक्षा करती है

एक हवाई प्रोफ़ाइल में उड़ान या पेलोड कमांड, पावती और महत्वपूर्ण टेलीमेट्री को छवि गुणवत्ता से पहले रखा जाना चाहिए। WDS MIMO-AB ईथरनेट और सीरियल ट्रांसपोर्ट, MAVLink, चयन योग्य सेवा प्राथमिकता और वैकल्पिक कम-विलंब वीडियो इंटरफेस का समर्थन करता है। वे इंटरफ़ेस नियंत्रण और पेलोड ट्रैफ़िक को एक उपचार साझा किए बिना एक नोड साझा करने की अनुमति देते हैं।

रूट की गुणवत्ता ख़राब होते ही वीडियो बिटरेट गिरना चाहिए, न कि कमांड टाइमआउट दिखाई देने के बाद। 20 मेगाहर्ट्ज कॉन्फ़िगरेशन के तहत औसत 6 एमएस यूनिडायरेक्शनल सिंगल-हॉप विलंब एक चलते हुए मार्ग पर एंड-टू-एंड गारंटी के बजाय एक घटक-स्तरीय प्रदर्शन आंकड़ा है। एयरबोर्न MANET QoS योजना में रिले काउंट, क्यूइंग, रिट्रांसमिशन और संपूर्ण नियंत्रण लूप शामिल होना चाहिए।

 

उन क्षणों का परीक्षण करें जब नीति विफल होने की सबसे अधिक संभावना हो

भीड़भाड़, आवाजाही और यातायात विस्फोट को पुन: प्रस्तुत करें

एक साफ़ वन-हॉप थ्रूपुट परीक्षण MANET QoS को मान्य नहीं कर सकता। परीक्षण योजना में पीटीटी को दबाने वाले कई उपयोगकर्ताओं को पीक-रेट वीडियो, कॉल के दौरान रिले छोड़ने की सीमा, हॉप प्राप्त करने वाला मार्ग, एक साथ सेंसर अलार्म और प्रतिस्पर्धी जमीन और हवाई फ़ीड के साथ जोड़ना चाहिए। कमजोर, असममित, या हस्तक्षेप-प्रभावित लिंक भी मायने रखते हैं क्योंकि MANET टोपोलॉजी और एहसास क्षमता तेजी से बदल सकती है। परीक्षणों में पुनर्प्राप्ति शामिल होनी चाहिए, न कि केवल विफलता, ताकि इंजीनियर देख सकें कि मार्ग स्थिर होने के बाद प्राथमिकताएँ सामान्य हो जाती हैं या नहीं।

प्रत्येक परिदृश्य को अलग-अलग नोड गणना, गतिशीलता पैटर्न, ट्रैफ़िक मिश्रण और प्रस्तावित लोड के साथ दोहराएं। लक्ष्य उस बिंदु की पहचान करना है जहां प्रत्येक सेवा विफल होने लगती है, न कि एक अनुकूल बेंचमार्क तैयार करना। वह सीमा बताती है कि प्रवेश सीमा, कतार आकार और गिरावट नियम वास्तविक नेटवर्क से मेल खाते हैं या नहीं। यह यह भी उजागर करता है कि क्या अस्थायी प्राथमिकता ओवरराइड इच्छित से अधिक समय तक सक्रिय रहती है।

सेवा के आधार पर परिणामों को मापें, फिर सही क्रम में ट्यून करें

पीटीटी परीक्षणों में फ्लोर-अधिग्रहण समय, देरी, घबराहट, हानि और समझदारी को रिकॉर्ड करना चाहिए। कमांड मूल्यांकन के लिए पावती समय, डिलीवरी प्रतिशत, टाइमआउट और बासी-कमांड ड्रॉप की आवश्यकता होती है; टेलीमेट्री का मूल्यांकन अद्यतन आयु और छूटे हुए अलार्म के आधार पर किया जाना चाहिए। वीडियो मेट्रिक्स में एंड-टू-एंड देरी, प्रयोग करने योग्य फ्रेम दर, अनुकूलन गति और मार्ग परिवर्तन के बाद पुनर्प्राप्ति शामिल होनी चाहिए, जबकि मेष स्वास्थ्य में अभिसरण, पुन: प्रसारण, कतार की गहराई, प्रति-वर्ग ड्रॉप और नियंत्रण ओवरहेड को ट्रैक करना चाहिए।

ट्यूनिंग को पैकेट पथ का अनुसरण करना चाहिए. पहले वर्गीकरण की पुष्टि करें, प्रत्येक रिले पर चिह्नों को सत्यापित करें, कतार सीमा और शेड्यूलिंग का निरीक्षण करें, प्रवेश नियंत्रण और दर कैप को समायोजित करें, फिर वीडियो अनुकूलन को ट्यून करें और रेडियो या रूटिंग स्थितियों का पुनर्मूल्यांकन करें। यह आदेश नीति त्रुटियों को पथ विफलताओं से अलग करता है और MANET QoS परिणामों को पुन: उत्पन्न करना आसान बनाता है। किसी असंबंधित परिदृश्य में सुधार को स्वीकार करने के बजाय प्रत्येक परिवर्तन के बाद मूल अधिभार मामले का दोबारा परीक्षण करें।

 

निष्कर्ष

विश्वसनीय MANET QoS वीडियो के ऊपर आवाज रखने से कहीं अधिक पर निर्भर करता है। नेटवर्क नियंत्रण, अत्यावश्यक आदेश, पीटीटी सिग्नलिंग, क्रिटिकल टेलीमेट्री और अनुकूली वीडियो प्रत्येक को ऐसे उपचार की आवश्यकता होती है जो उनके परिचालन मूल्य, विलंब सहनशीलता और बैंडविड्थ मांग को दर्शाता है। नीतियों को हॉप गिनती, भीड़भाड़ और लिंक गुणवत्ता परिवर्तन के रूप में भी समायोजित किया जाना चाहिए।

शेन्ज़ेन सिनोसुन टेक्नोलॉजी कं, लिमिटेड एमआईएमओमेश बैकपैक और एयरबोर्न रेडियो प्लेटफॉर्म प्रदान करता है जो मिश्रित आवाज, नियंत्रण, टेलीमेट्री और वीडियो तैनाती का समर्थन करता है। अनुशासित ट्रैफ़िक वर्गीकरण, बंधी हुई प्राथमिकता कतारों और यथार्थवादी क्षेत्र परीक्षण के साथ उपयोग की जाने वाली ये प्रणालियाँ वायरलेस क्षमता सीमित होने पर टीमों को आवश्यक संचार संरक्षित करने में मदद कर सकती हैं।

 

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: MANET QoS क्या है?

उत्तर: MANET QoS बदलते मल्टी-हॉप मार्गों में बैंडविड्थ, विलंब, घबराहट, पैकेट-हानि और विश्वसनीयता आवश्यकताओं के अनुसार ट्रैफ़िक को वर्गीकृत और प्राथमिकता देकर सीमित वायरलेस संसाधनों का प्रबंधन करता है।

प्रश्न: MANET में QoS को बनाए रखना कठिन क्यों है?

ए: नोड गतिशीलता, रूट ब्रेक, साझा रेडियो चैनल, हस्तक्षेप, और बदलती लिंक क्षमता निश्चित नेटवर्क की तुलना में एंड-टू-एंड प्रदर्शन को कम पूर्वानुमानित बनाती है।

प्रश्न: किस यातायात को सर्वोच्च प्राथमिकता मिलनी चाहिए?

ए: नेटवर्क-नियंत्रण पैकेट, अत्यावश्यक कमांड और पीटीटी सिग्नलिंग को आम तौर पर पहले सुरक्षा की आवश्यकता होती है, उसके बाद बंधी हुई आवाज, महत्वपूर्ण टेलीमेट्री, दर-नियंत्रित वीडियो और नियमित डेटा की आवश्यकता होती है।

प्रश्न: क्या पीटीटी आवाज को हमेशा वीडियो से अधिक प्राथमिकता दी जानी चाहिए?

उत्तर: पीटीटी आवाज को आमतौर पर कम विलंब और घबराहट की आवश्यकता होती है, लेकिन इसकी प्राथमिकता कतार दर-सीमित होनी चाहिए ताकि निरंतर कॉल कमांड, टेलीमेट्री या रूटिंग ट्रैफ़िक को अवरुद्ध न कर सकें।

प्रश्न: MANET QoS के मूल्यांकन के लिए कौन से मैट्रिक्स सबसे उपयोगी हैं?

ए: उपयोगी मापों में एंड-टू-एंड देरी, घबराहट, पैकेट हानि, थ्रूपुट, मार्ग अभिसरण, पुन: प्रसारण, कतार गहराई, कमांड पावती समय, टेलीमेट्री ताजगी और प्रयोग करने योग्य वीडियो फ्रेम दर शामिल हैं।

प्रश्न: क्या MANET रूट बदलने पर QoS विश्वसनीय प्रदर्शन की गारंटी दे सकता है?

उत्तर: क्यूओएस भीड़भाड़ के दौरान यातायात प्रबंधन में सुधार करता है, लेकिन यह बैंडविड्थ नहीं बना सकता है या मार्ग विफलता को नहीं रोक सकता है। हॉप गिनती, हस्तक्षेप, या लिंक गुणवत्ता में परिवर्तन होने पर नीतियों को अनुकूलित करना होगा।