Hibridni MANET i LTE backhaul: Kako lokalna mreža preživljava prekid WAN mreže

Ispad WAN-a ne znači uvijek da lokalna mreža nije uspjela. Radio uređaji, kamere, senzori, vozila i dronovi i dalje mogu razmjenjivati ​​promet čak i kada je LTE put do jezgre, oblaka ili udaljenog zapovjednog centra nedostupan. LTE arhitekture odvajaju radijsku pristupnu mrežu, transportni backhaul i jezgru, dok MANET usmjeravanje podržava promjenu bežične topologije.

Odlučujuće je pitanje ostaju li lokalne rute i bitne aplikacije unutar preživjele granice mreže. Otporan hibridni MANET LTE dizajn održava promet u blizini, čuva kritične rubne usluge i kontrolira kako se podaci stavljaju u red čekanja i vraćaju kada se WAN veza vrati.

 

Kada LTE padne, koje usluge ostaju dostupne?

Nacrtajte granicu neuspjeha prije prosuđivanja otpornosti

'LTE ne radi' može značiti gubitak pristupa internetu, prekid između radijske mreže i jezgre, isključen pristupnik ili nedostatak MANET releja. Svaka greška uklanja različiti dio staze i proizvodi drugačiji rezultat.

Indikator jakog signala potvrđuje radijski kontakt, a ne dostupnost daljinske usluge. LTE mreže sadrže različite slojeve uređaja, radijskog pristupa, prijenosa i prijenosa i temeljne slojeve, tako da uzvodna greška može prekinuti udaljene usluge dok terenska oprema ostaje napajana i povezana s obližnjom ćelijom. Hibridni MANET LTE sustav trebao bi nadzirati end-to-end povezivost umjesto da mobilnu registraciju tretira kao dokaz ispravnosti WAN-a.

Lokalna usluga temeljena na LTE-u također treba arhitekturu dizajniranu za izolirani rad kada je šira jezgra nedostupna. Ova sposobnost nije automatska u svakoj implementaciji i mora se potvrditi odvojeno od MANET kontinuiteta.

Odvojite lokalne aplikacije od udaljenih ovisnosti

U hibridnoj implementaciji MANET LTE, usluge opstaju kada krajnje točke, rute i aplikacije ostanu unutar lokalnih granica. Push-to-talk, video u blizini, razmjena položaja, telemetrija, kontrola senzora i prijenos datoteka mogu se nastaviti ako ne pozovu poslužitelj izvan mjesta. Nadzorne ploče u oblaku, udaljene baze podataka, pristup internetu i otprema izvan mjesta obično prestaju kada vanjski put nestane.

Neki alati ostaju djelomično korisni. Predmemorirane karte mogu ostati čitljive, pohranjene vjerodajnice mogu dopustiti privremeni pristup, a lokalni snimači mogu nastaviti snimati video. Redovi za pohranjivanje i prosljeđivanje mogu sačuvati izvješća ili telemetriju za kasnije učitavanje ako zadrže vremenske oznake, identifikatore i dovoljno prostora za pohranu.

Očekivani rezultat treba dokumentirati za svaku operativnu uslugu prije postavljanja.

 

Zašto lokalni MANET putovi nastavljaju raditi bez WAN-a

Lokalni paketi ne moraju prijeći LTE pristupnik

MANET čvor može otkriti susjede, odabrati rute i proslijediti pakete umjesto da se oslanja na jedan fiksni središnji usmjerivač. Kada se vozilo kreće iza terena ili zračni relej promijeni položaj, mreža može izračunati drugu putanju kroz dostupne čvorove. LTE gateway je stoga izlaz iz lokalne topologije, a ne nužno njezino središte.

Zamislite kameru u zraku koja šalje video zapovjednom vozilu. Paketi mogu putovati kroz prijenosni relej do gledatelja bez dodirivanja LTE-a. Ako mobilna ruta nestane, ta staza može ostati važeća jer niti jedna krajnja točka ne ovisi o WAN-u.

Ovo odvajanje daje otpornost hibridnoj MANET LTE arhitekturi. Raspored koji ovisi o pristupniku čini jedan uređaj i WAN izlazom i lokalnom točkom kvara. Distribuirani raspored zadržava promet u blizini unutar mreže i koristi LTE samo za udaljena odredišta.

Koristan rad bez veze zahtijeva lokalne usluge

Sam kontinuitet usmjeravanja ne jamči korisne operacije. Radio uređaji mogu razmjenjivati ​​pakete dok aplikacije ne rade jer se glasovni upravljač, baza podataka karte, telemetrijski broker ili usluga identiteta nalaze izvan mjesta. Preživjela granica hibridne MANET LTE mreže mora sadržavati funkcije potrebne tijekom ispada.

Korisne rubne usluge mogu uključivati ​​lokalni glas, karte misija, video snimanje, obradu telemetrije i odabrane funkcije imenovanja, vremena ili autentifikacije. Njihov položaj treba testirati izolacijom ili isključivanjem LTE pristupnika. Hosting svake lokalne aplikacije na tom pristupniku još uvijek može dovesti do potpunog kvara usluge.

Predmemoriranje i hosting rješavaju različite probleme. Predmemorija čuva raniji sadržaj, dok lokalno hostirana aplikacija prihvaća nove pozicije, poruke i video. Podaci povezani na daljinu trebali bi ući u tijek rada za pohranjivanje i prosljeđivanje i kasnije se sinkronizirati bez gubitka reda ili porijekla.

 

Kako se promet mijenja prije, tijekom i nakon prekida

Normalan rad: održavajte lokalni promet lokalnim

Zdrava LTE usluga ne bi trebala provlačiti svaki paket kroz mobilni pristupnik. Glas u blizini, telemetrija, kontrola prometa i video pripadaju MANET rutama, dok sinkronizacija u oblaku, daljinski pristup naredbama, internetske usluge i korisnici izvan mjesta koriste LTE. Ova podjela smanjuje kašnjenje i sprječava lokalne sesije da naslijede WAN dostupnost.

Politika hibridne MANET LTE rute trebala bi tu namjeru učiniti eksplicitnom. Lokalne podmreže i rubne usluge trebaju preferirane MANET staze, dok zadana ruta ili odabrani udaljeni prefiksi pokazuju prema LTE pristupniku. Uz nekoliko pristupnika, metrika može odabrati najbolji izlaz bez mijenjanja lokalnog usmjeravanja.

Klasifikacija prometa također je važna. Sigurnosna upozorenja i glas naredbi ne bi se trebali jednako natjecati sa skupnim prijenosima, ažuriranjima ili nekoliko videostreamova visoke brzine. Prioritete usluga treba definirati prije nego što započne zagušenje.

Odgovor na ispad: uklonite neuspjelu rutu bez ometanja mreže

Hibridni pristupnik MANET LTE trebao bi testirati dostupnost izvan modema jer jačina signala može ostati normalna tijekom kvara uzlaznog toka. Provjere ispravnosti mogu koristiti višestruke ciljeve, pragove gubitaka i razdoblje zadržavanja kako bi se izbjeglo lutanje rute. Nakon što WAN postane neupotrebljiv, pristupnik povlači ili depriorizira vanjsku rutu dok lokalne MANET rute ostavlja netaknutima.

Udaljeni promet tada slijedi definiranu politiku:

●  Stavite u red bitnu telemetriju, zapise i izvješća.

●  Smanjite ili zaustavite video namijenjen samo udaljenim gledateljima.

●  Obustavite pozadinske prijenose i ažuriranja softvera.

●  Prikažite jasan status isključenja.

Lokalne sesije trebale bi se nastaviti kada njihove krajnje točke i usluge ostanu u mreži. Sesije u oblaku mogu isteći jer je odredište nestalo. Usmjeravanje ne može sačuvati sesiju aplikacije čiji je poslužitelj nedostupan.

Obnova: spriječite da povratna veza postane usko grlo

U hibridnom MANET LTE sustavu, vraćeni signal ne bi trebao odmah vratiti željenu rutu. Gateway bi trebao potvrditi stabilnu end-to-end uslugu, zatim ponovno uvesti LTE nakon intervala oporavka. Ovo smanjuje oscilacije kada je pokrivenost nestabilna.

Zaostali podaci mogu uzrokovati zagušenje ako se svaki snimač i senzor učitavaju odjednom. Trenutačni glas, kontrola i telemetrija uživo trebale bi zadržati prioritet, dok bi se povijesni video i zapisnici vraćali u serijama određenog tempa. Ograničenja brzine i nasumični ponovni pokušaji pomažu hibridnoj MANET LTE mreži da se oporavi bez zasićenja backhaula.

Vremenske oznake, identifikatori poruka, pravila naručivanja i rješavanje sukoba drže odgođene informacije odvojene od živih podataka. Oporavak je dovršen samo kada je ruta stabilna i podaci u redu čekanja se sinkroniziraju bez ometanja trenutnih operacija.

 

Izgradite mrežu oko granice neuspjeha

Držite kritične funkcije podalje od pojedinačnih točaka kvara

Odlučite što mora ostati upotrebljivo ako LTE pristupnik izgubi svoju WAN vezu, zatim ponovite vježbu za potpuni kvar pristupnika. Aplikacije smještene drugdje mogu preživjeti prvi događaj, dok usluge hostirane na pristupniku mogu nestati u drugom. Kritični alati trebali bi se nalaziti na dostupnoj rubnoj platformi ili se replicirati kada se jednom uređaju ne može dopustiti da ih ukloni.

Hibridna MANET LTE topologija također treba više od jedne praktične rute između važnih timova. Teren, orijentacija antene, kretanje ili zgrade mogu dovesti do toga da jedan relej prenosi gotovo sav promet. Terenski pokusi trebali bi identificirati te točke konvergencije.

WAN redundantnost pripada zasebnom sloju. Višestruki LTE pristupnici mogu poboljšati udaljeni doseg, ali dual-SIM dizajni ne popravljaju slab MANET put. A otporna hibridna implementacija MANET LTE također mora ukloniti ovisnosti o oblaku u autentifikaciji, upravljanju, adresiranju i licenciranju.

Zaštitite vrijeme emitiranja za promet koji je važan

Kapacitet isprepletene mreže određen je najprometnijim dijeljenim putem, a ne najvećom stopom jedne čiste veze. Svaki relejni prijenos troši vrijeme emitiranja, a nekoliko se tokova može spojiti prije nego što stignu do zapovjednog mjesta. Planiranje bi trebalo modelirati realne skokove, korisnike, video profile i smetnje.

U hibridnoj prometnoj politici MANET LTE, sigurnosna upozorenja i glasovne naredbe obično su prvi, zatim podaci o položaju i kontroli, odabrani video, zatim datoteke i sinkronizacija u pozadini. QoS ne može stvoriti propusnost, ali može spriječiti da veliki prijenosi blokiraju hitan promet.

Napajanje i RF geometrija također oblikuju usmjeravanje. Baterije, visina antene, izbor spektra i položaj releja određuju postoji li alternativni put. MANET usmjeravanje ne može koristiti opremu koja je bez napajanja, preopterećena ili izvan dometa.

Dajte zemaljskim i zračnim čvorovima različite poslove

Prijenosni zemaljski čvor može usidriti zapovjedno mjesto, povezati Ethernet ili serijsku opremu, osigurati jači relej i djelovati kao LTE izlaz. Zračna postrojba može poboljšati vidokrug, premostiti grupe odvojene terenom i prenositi video zapise dronovima dodajući još jednu stazu.

Unutar hibridne implementacije MANET LTE, WDS Powerful Backpack Series može poslužiti kao prijenosni zemaljski pristupnik ili relej velike snage. Njegove mogućnosti uključuju distribuirani rad bez središta, dinamičko usmjeravanje sloja 2 ili sloja 3, relej s više skokova, određivanje prioriteta usluga, Ethernet i serijska sučelja, implementaciju s baterijskim napajanjem i izborno usmjeravanje putem javne mreže ili 4G LTE.

Za zračnu hibridnu MANET LTE ulogu, WDS Lightweight Airborne serija može podržati dinamičko usmjeravanje, rad s više skokova, QoS, Ethernet i serijsku povezanost, MAVLink integraciju i izborno 4G LTE proširenje. Njegova glavna uloga je poboljšati RF geometriju bez forsiranja lokalnog prometa kroz WAN.

I dalje se mora uzeti u obzir slijetanje zrakoplova ili pražnjenje baterije. Zračni čvor koji čini jedini most između kopnenih grupa postaje još jedna točka neuspjeha. Zračni releji trebali bi ojačati zdravu topologiju tla, a ne prikriti njenu odsutnost.

 

Dokažite failover prije nego što bude potreban

Testirajte stvarno radno opterećenje, a ne samo mrežne pingove

Uspješan ping malo govori o hibridnom MANET LTE glasovnom kontinuitetu, video oporavku, stanju aplikacije ili podacima u redu čekanja. Započnite s aktivnim reprezentativnim glasom, mapiranjem, telemetrijom, lokalnim videom, udaljenim videom i sesijama u oblaku. Uklonite uzvodni WAN dok MANET čvorovi ostaju uključeni, zatim zabilježite koje se usluge nastavljaju, degradiraju, ponovno spajaju, stavljaju u red čekanja ili zaustavljaju.

Sljedeća vožnja trebala bi kombinirati greške. Premjestite ili isključite relej tijekom prekida, vratite LTE pod opterećenjem i ponovite vježbu s isključenim cijelim pristupnikom. Ovo izlaže ovisnosti i topologije hostirane na pristupniku sa samo jednim upotrebljivim relejem.

Koristite kriterije za prolaz na razini usluge

Kriteriji prihvaćanja Hybrid MANET LTE trebali bi opisivati ​​što korisnici mogu raditi, a ne samo ono što upravitelj mreže može vidjeti. Mjerite otkrivanje kvara WAN-a, konvergenciju rute, prekid glasa, gubitak paketa, video oporavak, dostupnost lokalne aplikacije, integritet podataka u čekanju i zagušenje nakon obnove. Pragovi trebaju odgovarati misiji i prometnom profilu.

Hibridna MANET LTE mreža spremna je tek nakon što ovi rezultati budu ponovljivi pod realnim uvjetima kretanja, terena, smetnji i napajanja. Neispunjeni kriteriji trebali bi pokrenuti promjene u topologiji, postavljanju aplikacije, prometnoj politici ili redundantnosti pristupnika. Testiranje pretvara samoiscjeljivanje iz tvrdnje značajke u vidljivu sposobnost.

 

Zaključak

Otpornost u hibridnoj MANET LTE mreži ovisi o održavanju lokalnih ruta, bitnih rubnih usluga i prometnih prioriteta neovisnih o WAN-u. Kada LTE zakaže, mesh bi trebao nastaviti lokalno prenositi glas, video, telemetriju i kontrolne podatke, a zatim vratiti daljinsko povezivanje bez preopterećenja povratnog backhaula.

Shenzhen Sinosun Technology Co., Ltd. nudi MIMOmesh ruksak i lagane zračne radio uređaje za pristupnike na zemlji, mobilne releje i veze na povišenom. Korišteni s usmjeravanjem zvuka, postavljanjem rubne usluge i testiranjem ispada, ovi proizvodi mogu pomoći timovima u održavanju lokalne komunikacije i ponovnom uspostavljanju vanjske povezanosti s manje prekida.

 

FAQ

P: Što se događa kada LTE backhaul ne uspije?

O: Mreža gubi pristup udaljenom oblaku, jezgri i internetskim uslugama. Lokalne MANET rute mogu nastaviti prenositi promet ako bitne aplikacije i prateće usluge ostanu unutar mreže.

P: Može li hibridna MANET LTE mreža raditi bez pristupa internetu?

O: Da. Čvorovi u blizini mogu komunicirati putem izravnih ili višestrukih MANET ruta bez interneta. LTE je potreban samo za odredišta i usluge izvan lokalne mreže.

P: Koje usluge mogu ostati dostupne tijekom ispada WAN-a?

O: Lokalni glas, video, telemetrija, dijeljenje položaja, kontrola senzora i razmjena datoteka mogu se nastaviti. Nadzorne ploče u oblaku, udaljene baze podataka, otprema izvan mjesta i autentifikacija ovisna o internetu obično postaju nedostupni.

P: Potvrđuje li jak LTE signal backhaul povezivanje?

O: Ne. Uređaj može ostati registriran na obližnju ćeliju dok prijenosna veza, mobilna jezgra ili internetska staza nisu dostupni. Sveobuhvatne provjere zdravlja su pouzdanije.

P: Kako MANET preusmjerava promet nakon kvara čvora ili pristupnika?

O: MANET usmjeravanje otkriva dohvatljive susjede i ponovno izračunava staze s više skokova kako se topologija mijenja. Gubitak LTE pristupnika uklanja vanjski doseg, dok lokalni promet može koristiti alternativne isprepletene rute.

P: Kako treba testirati nadilaženje WAN-a?

O: Pokrenite glasovne, video, telemetrijske i sesije u oblaku, zatim odspojite WAN i uklonite relej. Mjerite konvergenciju rute, prekid usluge, podatke u čekanju i zagušenje oporavka.