Ինչու է թողունակությունն ընկնում բազմակի ցանցային ցանցի հոպերի վրա

Ցանցային կապը կարող է արագ տեսք ունենալ մեկ հոփ թեստի ժամանակ և դեռ հիասթափեցնել, երբ երթևեկությունը հատում է մի քանի ռելե հանգույցներ: Պատճառը պարզապես 'ավելի շատ հեռավորություն' չէ. յուրաքանչյուր հոփ սպառում է լրացուցիչ եթերաժամանակ, և համատեղ ռադիոյի հետախուզումը կարող է ստիպել հանգույցներին հերթով ընդունել և փոխանցել երթևեկությունը՝ նվազեցնելով օգտագործման թողունակությունը, քանի որ ուղին մեծանում է: Յուրաքանչյուրի համար, ով պլանավորում է Mesh Radio ցանց, իրական մարտահրավերը գնահատելն է, թե որքան հզորություն է մնում հեռավոր ծայրում: Եթերաժամանակը, վեճը, միջամտությունը, կապի որակը և տարածական վերօգտագործումը հասկանալը հեշտացնում է բազմակի հոփ կատարման կանխատեսումը և խուսափել մոլորեցնող մեկ հոփ արագության թվերի շուրջ:

 

Եթերաժամանակի արժեքը յուրաքանչյուր ռելեի հետևում

Ստացեք, այնուհետև փոխանցեք. մեկ բեռը բազմիցս օգտագործում է ալիքը

Դիտարկենք պարզ A → B → C ուղի: A հանգույցը փաթեթ է փոխանցում B-ին; B-ն պետք է ստանա այդ փաթեթը և այնուհետև ուղարկի այն C-ին: Եթե B-ն նույն անլար ռեսուրսի վրա օգտագործում է կիսակուպլեքս Mesh Radio, ընդունումը և փոխանցումը անկախ գործողություններ չեն, որոնք կարող են ազատորեն կատարվել նույն ակնթարթում: Հետևաբար, մեկ հավելվածի փաթեթը զբաղեցնում է միջավայրը մեկ անգամ A-B-ում և կրկին B-C-ում, չնայած որ բեռը ինքնին չի աճել:

Այս տարբերությունը բացատրում է, թե ինչու PHY-ի արագությունը և օգտագործելի թողունակությունը երբեք չպետք է դիտարկվեն որպես նույն թիվը: Ռադիոն կարող է հաղորդել սակարկվող տվյալների բարձր արագություն երկու հղումների վրա, բայց ծայրից ծայր հոսքը դեռ վճարում է յուրաքանչյուր ռելեի փոխանցման եթերաժամանակի արժեքը: Քանի որ ավելի շատ հոփեր են ավելացվում, երթուղին ծախսում է իր հասանելի ալիքի ժամանակի ավելի մեծ մասը՝ տեղափոխելով արդեն ստացված փաթեթները: Mesh Radio-ի տեղակայման համար եթերաժամանակի կրկնակի օգտագործումը հաշվի առնելով առաջին թողունակության արժեքը:

Վիճաբանությունը և Արձանագրության ընդհանուր ծախսերը սպառում են մնացած հզորությունը

Փոխանցումը եթերաժամանակի բյուջեի միայն մի մասն է կազմում։ Հարևան հանգույցները, որոնք կիսում են ալիքը, կարող են նաև ընկնել նույն վիճաբանության կամ միջամտության տիրույթում, ուստի մի հղումը պետք է սպասի, մինչ մյուսն ակտիվ է: Ալիքների մուտքի ընթացակարգերը, հաստատումները, հաղորդագրությունների երթուղիները, միջկադրային ժամանակացույցը և վերահաղորդումները լրացուցիչ ժամանակ են խլում, որը չի երևում որպես հավելվածի ծանրաբեռնվածություն:

Արդյունքը բաց է վերնագրի հղման արագության և փոխանցվող տվյալների արագության միջև: Մեկ այլ Mesh Radio hop-ի ավելացումն ավելացնում է փոխանցման ևս մեկ հնարավորություն, որը պետք է պլանավորվի ցանցի մնացած մասում, և դա կարող է նաև մեծացնել երթուղին պահպանելու համար անհրաժեշտ վերահսկիչ երթևեկությունը: Ահա թե ինչու մեկ հոփ արագությունը բազմապատկելով հանգույցների քանակով ինժեներին գրեթե ոչինչ չի ասում ծայրից ծայր հզորության մասին: Սահմանափակ ռեսուրսը օգտագործելի եթեր է, այլ ոչ թե մոդուլյացիայի արագության կողքին տպված թիվը:

 

Մեկ հոփի 50% կանոնը օգտակար է, բայց ոչ համընդհանուր

Որտեղ իմաստ ունի կես-հոփ դյուրանցումը

«Կեսը մեկ հոփ» կանոնը հայտնի դարձավ, քանի որ այն արտացոլում է կարևորագույն վարքագիծը մեկ ռադիոյով կամ մեծապես համօգտագործվող ալիքի հետախուզման ժամանակ: Երբ մեկ ռելեն ստանում է երթևեկություն և այն փոխանցում է նույն սահմանափակ անլար ռեսուրսի միջոցով, կարող է պահանջվել մոտավորապես երկու անգամ ավելի շատ ալիքի ժամանակ՝ հոսքը երկու կապով տեղափոխելու համար: Այդ պայմաններում Mesh Radio ուղին կարող է կորցնել իր օգտագործման թողունակության մեծ մասը միայն մեկ լրացուցիչ ռելեից հետո:

Պլանավորման օրինակը, ինչպիսին է 100 → 50 → 25 Մբիթ/վրկ, հետևաբար, օգտակար է որպես պահպանողական սթրես-թեստ, բայց ոչ որպես երաշխավորված առաջընթաց: Այն պետք է հուշի նախագծողին հարցնել, թե արդյոք հավելվածը կարող է հանդուրժել ռելեի ծանր ծախսերը և վեճերը, այլ ոչ թե ենթադրել, որ յուրաքանչյուր երրորդ հոպ պետք է ապահովի առաջին հոպի թողունակության ուղիղ մեկ քառորդը:

Ինչու՞ գծային շղթան կարող է հետևել թողունակության տարբեր կորի

Ավելի լավ ինժեներական հարց է՝ քանի՞ հղում պետք է լուռ մնա, մինչ մեկ հղում է փոխանցում: Պարզեցված գծային շղթայում յուրաքանչյուր Mesh Radio կարող է խանգարել հիմնականում մոտակա հարևաններին, այլ ոչ թե երթուղու յուրաքանչյուր հանգույցին: Փաթեթների փոխանցման թողունակությունը կարող է հետևել 1/N հարաբերակցությանը, քանի որ հոպի քանակն ի սկզբանե մեծանում է, քան կրկնվող էքսպոնենցիալ կիսով չափ:

Տոպոլոգիան փոխում է վեճի ձևը: Լավ տարածված ռելեների գիծը համարժեք չէ խիտ ցանցի, որտեղ մի քանի հանգույցներ կարող են լսել միմյանց և հետաձգել փոխանցումները: Հետևաբար, միևնույն հոփերի քանակով երկու ուղիները կարող են ունենալ տարբեր ծայրից ծայր հզորություն, նույնիսկ այն դեպքում, երբ դրանց անվանական կապի արագությունները նույնական են:

Տարածական կրկնակի օգտագործումը փոխում է այն, ինչ տեղի է ունենում ավելի երկար ճանապարհների վրա

Տարածական կրկնակի օգտագործումը հիմնական պատճառն է, որ երկար ուղիները միշտ չէ, որ վատանում են պարզ էքսպոնենցիալ կորի համաձայն: Եթե ​​երկու կապերը բավականաչափ հեռու են միմյանցից, որպեսզի միաժամանակ փոխանցումները նյութապես չխանգարեն, նրանք կարող են նորից օգտագործել նույն ժամանակի կամ սպեկտրի ռեսուրսը: Հետևաբար, ցանցային ռադիոյի հեռավոր զույգ կապերը կարող են միաժամանակ փոխանցվել, մինչդեռ հարակից հղումները դեռ պետք է հերթափոխ լինեն:

Գործնական ենթատեքստը պարզ է. հոփի հաշվարկը թողունակության պլանավորման միայն մեկ ներդրում է: Միջամտությունների միջակայքը, հանգույցների տարածությունը, հաճախականության նշանակումը և պլանավորումը որոշում են, թե իրականում որքան թանկ է դառնում յուրաքանչյուր նոր ռելե:

 

Ինչն է իջեցնում Multi-Hop թողունակությունը դաշտում

Թույլ կապը կարող է դանդաղեցնել ամբողջ երթուղին

Իրական տեղակայումները հազվադեպ են բաղկացած նույնական հղումներից: Մեկ ցանցային ռադիոհոփը կարող է ունենալ ավելի ցածր SNR հեռավորության, մասնակի խոչընդոտման, Ֆրենելի գոտու վատ մաքրման, սաղարթների, շենքերի, տեղանքի կամ հանգույցների շարժման պատճառով: Հարմարվողական մոդուլյացիան կարող է կապ պահել այդ կապի մեջ՝ անցնելով ավելի կայուն տեմպերի, սակայն նույն քանակությամբ տվյալների ուղարկելու համար անհրաժեշտ է ավելի շատ եթերաժամանակ: Յուրաքանչյուր հոսք, որը հատում է ավելի դանդաղ հոփը, ժառանգում է արդյունքում առաջացող շեղը:

Սա գործնական ձևով ամենաթույլ կապի էֆեկտն է: Չորս հոփ երթուղին՝ երեք ամուր կապերով և մեկ մարգինալ կապով, կարող է ավելի վատ գործել, քան կայուն, ավելի բարձր մակարդակի հղումներից կառուցված հինգ ճոպանուղի: Հետևաբար, հիմնական չափանիշը ցանցի միջով ազդանշանի միջին որակը չէ. դա կապերի վիճակն է, որոնք կրում են ծայրից ծայր կարևոր երթևեկությունը: Շարժական Mesh Radio ցանցերի համար խցանումը կարող է նաև շարժվել, քանի որ հանգույցներն ու խոչընդոտները փոխում են դիրքը:

Միջամտությունը, կրկնվող փորձերը և երթևեկության կենտրոնացումը բարդացնում են կորուստը

Միջամտությունը օգտագործելի եթերաժամանակը վերածում է անիմաստ փորձերի: Եթե ​​փաթեթները բախվում են կամ վնասված են գալիս, դրանք պետք է վերահաղորդվեն, ինչը նշանակում է, որ Mesh Radio ցանցը լրացուցիչ ալիքի ժամանակ է ծախսում նույն հավելվածի տվյալները փոխանցելու համար: Համատեղ ալիքի ակտիվությունը և թաքնված հանգույցի վարքագիծը կարող են ավելի խորացնել այս խնդիրը, քանի որ հաղորդիչները կարող են անուղղակիորեն պայքարել ընդհանուր ընդունիչի միջոցով, նույնիսկ երբ նրանք հուսալիորեն չեն զգում միմյանց:

Երթևեկության ագրեգացիան ավելացնում է այլ տեսակի ճնշում: Դարպասին կամ հրամանի կետին մոտ գտնվող ռելեին կարող է անհրաժեշտ լինել մի քանի վիդեո հոսքեր, հեռաչափության հոսքեր, ձայնային սեանսներ և ներքև գտնվող հանգույցներից կառավարող փաթեթներ փոխանցել: Այդ ռելեը կարող է դառնալ խցան, նույնիսկ երբ յուրաքանչյուր առանձին օղակ առողջ է: Արդյունքում, երկու երթուղիներ՝ հոփերի հավասար քանակով, կարող են ապահովել շատ տարբեր թողունակություն, քանի որ դրանցից մեկն ավելի ծանրաբեռնված երթևեկություն է կրում կամ ավելի շատ կրկնվող փորձեր է ունենում:

 

Դիզայնի ընտրանքներ, որոնք պահպանում են ավելի մեծ հզորություն

Նվազեցրեք նույն ալիքի մրցակցությունը, նախքան ավելի շատ հոփեր ավելացնելը

Նախագծման առաջին առաջնահերթությունը ռելեային փուլերից խուսափելն է, որոնք ծածկույթի խնդիրը չի պահանջում: Յուրաքանչյուր լրացուցիչ Mesh Radio պետք է տեղադրվի կայուն կապ պահպանելու համար՝ առանց չափազանց շատ ակտիվ ռելեներ տեղադրելու նույն վիճաբանության տարածքում: Այնտեղ, որտեղ ճարտարապետությունը դա թույլ է տալիս, ալիքի կամ հաճախականության ռեսուրսների միջով խանգարող վերահասցեավորման հղումների առանձնացումը նվազեցնում է այդ հղումների՝ միմյանց սպասելու անհրաժեշտությունը: Երկու հաճախականության ալիքների օգտագործումը տարբեր վերահասցեավորման հղումների համար կարող է էապես նվազեցնել միջամտությունը՝ համեմատած յուրաքանչյուր ռելեի մեկ ընդհանուր հաճախականության վրա ստիպելու հետ:

Կարևոր է նաև երթևեկության բաշխումը: Տոպոլոգիան, որն ուղարկում է յուրաքանչյուր բարձր արագության հոսք մեկ ռելեի միջոցով, կարող է ստեղծել լոկալ խցան, նախքան ցանցի մնացած մասը մեծ բեռնվածություն: Ուստի երթուղու պլանավորումը պետք է հաշվի առնի երթևեկության կենտրոնացումը, ինչպես նաև թռիչքների քանակը:

Օգտագործեք MIMO-ի և ադապտիվ ռադիոհաճախականության գործառույթները՝ մեկ հոփի արդյունավետությունը պաշտպանելու համար

MIMO-ի և հարմարվողական RF գործառույթները օգնում են պահպանել մեկ հոփի արդյունավետությունը, երբ թույլ են տալիս պայմանները: Տարածական մուլտիպլեքսավորումը կարող է բարձրացնել կապի հզորությունը, մինչդեռ ստացման բազմազանությունը և ճառագայթային ձևավորումը կարող են բարելավել ամրությունը և ազդանշանի որակը: Հարմարվողական մոդուլյացիան թույլ է տալիս Mesh Radio արագությունը փոխանակել հուսալիության համար, քանի որ ՌԴ պայմանները փոխվում են, մինչդեռ հաճախականության խելացի ընտրությունը կամ հաճախականության ցատկումը կարող է օգնել խուսափել խնդրահարույց սպեկտրից:

QoS-ը չի ստեղծում թողունակություն, բայց այն կարող է որոշել, թե որ երթևեկությունն առաջինն է սպասարկվում, երբ կարողությունը սահմանափակ է: Ձայնի, կառավարման տվյալների կամ առաքելության համար կարևոր տեսանյութի համար կարող է առաջնահերթություն պահանջվել զանգվածային փոխանցումների նկատմամբ: Այս տեխնիկան չի կարող վերացնել փոխանցման հիմնական եթերաժամանակի արժեքը, սակայն դրանք կարող են նվազեցնել խուսափելի կորուստները:

Օգտագործեք արտադրանքի բնութագրերը որպես պլանավորման միջոցներ, այլ ոչ թե վերջնական երաշխիքներ

WDS-ի MIMOmesh մեջքի պայուսակը գործնական օրինակ է տալիս a բարձր հզորությամբ Mesh Radio-ն, որը նախատեսված է MIMO-ի, տվյալների հարմարվողական արագության, ճառագայթների ձևավորման և բազմակի հոպ երթուղիների շուրջ: Այն աջակցում է ստացման բազմազանությանը, TX/RX ճառագայթային ձևավորմանը, տարածական մուլտիպլեքսավորմանը, կարգավորելի ալիքների թողունակությանը, տվյալների հարմարվողական արագությանը, QoS-ին, հաճախականության խելացի ընտրությանը, հաճախականության հարմարվողական ցատկմանը և դինամիկ բազմաբնույթ երթուղմանը: Աստղային, գծի, ցանցի և հիբրիդային գործառնական ռեժիմները ապահովում են լրացուցիչ ճկունություն ցանցի տարբեր դասավորությունների համար:

MIMOmesh մեջքի պայուսակն աջակցում է 15+ հոպ տվյալների համար, 10+ ձայնի համար և 8+՝ տեսագրման համար՝ փոխանցման արագության ընդհանուր կորուստը 70%-ից պակաս երեք ցատկումից հետո: Այդ թվերը պլանավորման օգտակար տվյալներ են, բայց դրանք չեն փոխարինում կոնկրետ երթևեկության խառնուրդի և ՌԴ միջավայրի փորձարկման համար: WDS-ի ավելի լայն պորտֆելը ներառում է լայնաշերտ Mesh Radio և նեղաշերտ MESH տարբերակներ՝ ձեռքի, օդային, մեջքի պայուսակի, բացօթյա, տրանսպորտային միջոցների և մոդուլների վրա հիմնված ձևաչափերով:

 

Պլանավորեք ավարտից մինչև վերջ, այլ ոչ թե վերնագրի կապի արագությունը

Աշխատեք ետ՝ հավելվածից

Սկսեք երթևեկությունից, որը ցանցը պետք է տեղափոխի ամենահեռավոր օգտակար կետից, այլ ոչ թե գագաթնակետին մեկ հոփ արագությամբ: Mesh Radio պլանը պետք է հաշվի առնի վիդեո հոսքերի քանակը և բիթերի արագությունը, ձայնի և վերահսկման երթևեկությունը, հեռաչափությունը, ֆայլերի փոխանցումները, ընդունելի հետաձգումը և ցնցումները, միաժամանակ օգտագործողները և առավելագույն ակնկալվող հոպի խորությունը: Ցանցը լաբորատոր արդյունքի հասնելու փոխարեն, ավելացրեք գլխուղեղի երթուղիների երթուղիների, վերահաղորդումների և ՌԴ պայմանները փոխելու համար:

50% մեկ հոփ մոդելը դեռ կարող է օգտակար լինել որպես սթրեսային դեպք: Եթե ​​հավելվածը ձախողվում է նույնիսկ պահպանողական կրճատումների համեստ քանակի դեպքում, դիզայնին անհրաժեշտ է ավելի մեծ հզորություն, ավելի քիչ համօգտագործվող հոփեր կամ այլ ալիքի ռազմավարություն: Առաջին էկրանից հետո օգտագործեք տոպոլոգիայի վերաբերյալ գնահատական՝ հիմնված ամենածանրաբեռնված ճանապարհի և ամենաթույլ հավանական կապի վրա:

Փորձարկեք երթուղին այն հոպի խորության վրա, որը դուք իրականում կօգտագործեք

Վերջնական վավերացումը պետք է վերարտադրի տեղակայման ուղին: Չափել Mesh Radio ցանցը մեկ ցատկումով, երկու հոպով, երեք ցատկումով և նախատեսված առավելագույն ցատկով, քանի դեռ իրատեսական տրաֆիկը ակտիվ է: Օգտակար չափումները ներառում են TCP/UDP ծայրից ծայր թողունակություն, մեկ հոփ SNR և բանակցային արագություն, փաթեթների կորուստ, վերահաղորդումներ, ալիքի օգտագործում, հետաձգում, ցնցում և թողունակություն, երբ մի քանի հավելվածների հոսքեր են աշխատում:

Կրկնեք այդ չափումները հանգույցների իրատեսական դիրքերով, շարժումներով, խոչընդոտներով և միջամտությամբ, այլ ոչ թե ապավինեք նստարանային թեստին մաքուր տեսադաշտով: Ուժեղ մեկ հոփ արդյունքը միայն ապացուցում է, որ առաջին հղումը լավ է աշխատում: Multi-hop Mesh Radio համակարգի համար բովանդակալից կատարողականի համարը օգտագործելի թողունակությունն է, որը մնում է թռիչքի պահանջվող խորության վրա՝ երթևեկության և ՌԴ-ի պայմաններում, որոնց իրականում բախվելու է հավելվածը:

 

Եզրակացություն

Multi-hop թողունակությունը նվազում է, քանի որ յուրաքանչյուր ռելե սպառում է եթերաժամանակ, մինչդեռ վեճը, միջամտությունը, ավելի թույլ կապերը, վերահաղորդումները և երթևեկության կենտրոնացումը կարող են հետագայում նվազեցնել օգտագործելի հզորությունը: Գործնական պատասխանն այն է, որ մշակվի ավարտից մինչև վերջ կատարման շուրջ, այլ ոչ թե միանգամյա գագաթնակետային արագության վրա՝ պահպանելով ռելեային կապերը և սահմանափակելով ալիքների անհարկի մրցակցությունը: Shenzhen Sinosun Technology Co., Ltd.-ն առաջարկում է Mesh Radio լուծումներ, ինչպիսիք են MIMOmesh մեջքի պայուսակների շարքը, որը համատեղում է MIMO-ն, ճառագայթային ձևավորումը, տարածական մուլտիպլեքսացումը, տվյալների հարմարվողական արագությունը և հաճախականության ցատկման հնարավորությունները՝ աջակցելու ավելի արդյունավետ բազմահոպային հաղորդակցությանը: Տոպոլոգիայի զգույշ պլանավորումը և իրատեսական դաշտային փորձարկումները մնում են կարևոր՝ հուսալի թողունակություն ձեռք բերելու համար:

 

ՀՏՀ

Հ: Արդյո՞ք ցանցի ցանցի արագությունը նվազում է յուրաքանչյուր թռիչքի հետ:

A: Այո: Յուրաքանչյուր ռելե պետք է ընդունի և փոխանցի երթևեկությունը՝ սպառելով լրացուցիչ եթերաժամանակ: Փաստացի կրճատումը կախված է ալիքների փոխանակումից, միջամտությունից, կապի որակից, երթևեկության ծանրաբեռնվածությունից և ռադիոյի ճարտարապետությունից:

Հ: Արդյո՞ք թողունակությունը միշտ նվազում է 50%-ով մեկ ցանցի համար:

Ո՛չ: 50% կրճատումը հիմնականում պլանավորման կանոն է ընդհանուր ռադիոյի, նույն ալիքի պայմանների համար: Տարածական կրկնակի օգտագործումը, առանձին ալիքները, բազմաբնույթ ռադիո նախագծումները և տոպոլոգիան կարող են տարբեր արդյունքներ տալ:

Հարց. Ի՞նչն է ազդում Mesh Radio-ի թողունակության վրա մի քանի հոփերի վրա:

Ա. Հիմնական գործոնները ներառում են կիսադյուպլեքս վերահասցեավորում, ալիքի վիճաբանություն, SNR, մոդուլյացիայի արագություն, վերահաղորդումներ, միջամտություն, հանգույցների տարածություն, երթևեկության համախմբում, հաճախականության բաշխում և արդյոք հեռավոր հղումները կարող են միաժամանակ փոխանցվել:

Հարց. Քանի՞ ցանցային հոփ կարող է արդյունավետ օգտագործել ցանցը:

A: Չկա համընդհանուր սահմանափակում: Գործնական թռիչքների քանակը կախված է կիրառման պահանջվող թողունակությունից, ՌԴ պայմաններից, ցանցի տոպոլոգիայից, երթևեկության ծավալից, հետաձգման թիրախներից և ծայրից ծայր չափված թողունակությունից:

Հ. Կարո՞ղ են մի քանի ռադիոներ կամ ալիքներ նվազեցնել բազմակի հոպ թողունակության կորուստը:

A: Այո: Առանձին ռադիոկայանների կամ հաճախականության ալիքների օգտագործումը կարող է նվազեցնել նույն ալիքի կրկնվող վիճաբանությունը՝ թույլ տալով միաժամանակ իրականացնել ավելի շատ վերահասցեավորում և պահպանելով ցանցի ծայրից ծայր ավելի մեծ հզորություն: