複数のチームが同じビデオ フィードを要求しているときにパトカーが地形の背後に落ちた場合、ユニキャスト、マルチキャスト、ブロードキャストのいずれかを選択することは、教科書的な区別ではなく、放送時間と信頼性の決定になります。ワイヤレス マルチキャストは送信の繰り返しを減らすことができますが、モビリティ、弱いリンク、限られた確認応答メカニズムによって結果が変わる可能性があります。
重要なのは、各トラフィック タイプを適切な配信モデルに適合させることです。マルチホップ転送、損失耐性、グループ メンバーシップ、およびフィールド テストを検討することにより、議論は、いつ、 マルチキャスト メッシュ ネットワークは容量を節約します。また、ブロードキャストの範囲を狭いままにしておく必要がある理由も考えられます。 ユニキャストがより安全な制御を提供する場合、
対象読者から始めます。 1 つの無線に対するコマンドはユニキャストに属しますが、複数のコマンド ポストによって要求された共通のビデオ フィードはマルチキャスト候補です。ブロードキャストは、到達可能なすべてのノードがメッセージを必要とする場合、または受信者がまだ不明な場合にのみ適合します。
マルチキャストは軽いブロードキャストではありません。ブロードキャストはホスト グループをターゲットにするのに対し、ブロードキャストは関心に関係なく、ドメイン内のすべてのデバイスにトラフィックを公開します。この選択性により、メンバーシップと転送状態を正確に保ちながら、マルチキャスト メッシュ ネットワークで共有トラフィックを拡張できます。
受信者の数だけでは誤解を招く可能性があります。受信者が同一のコンテンツを必要とするか、個別の応答を期待するか、損失を許容するか、中継パスを共有するかを確認します。グループサイズが一定であっても、セキュリティの範囲とルートの安定性によって答えが変わる可能性があります。
決定要因 |
ユニキャスト |
マルチキャスト |
放送 |
対象受信者 |
1 つのノード |
選択したグループ |
到達可能なすべてのノード |
スケーリングパターン |
レシーバーごとに個別のフロー |
制御されたレプリケーションによる共有フロー |
関心のあるノードと関心のないノードに到達する |
フィードバック |
目的地ごとに実用的 |
グループ対応のリカバリが必要 |
通常はベストエフォート |
最高の戦術的適合性 |
コマンド、確認応答、ファイル |
共有ビデオ、音声、運用アップデート |
検出と限定的なアラート |
主なリスク |
繰り返しの放送時間 |
損失または古いグループ状態 |
混雑と無駄な処理 |
1 つの実用的なルールを使用してください。個別の処理にはユニキャスト、共通コンテンツにはマルチキャスト、未知または共通のローカル受信者にはブロードキャストを選択します。トポロジまたはミッションの優先順位が変更された場合は、選択を再確認してください。
「ソースからの 1 つのストリーム」とは、メッシュ全体での 1 つの無線送信を意味するものではありません。カメラが 2 つの中継ブランチを介して 3 つの受信機に同じフィードを送信するとします。個別のユニキャスト セッションは、共有アップストリーム ホップ全体で同一のパケットを繰り返し、各宛先に向けて独立して続行する場合があります。
マルチキャスト メッシュ ネットワークは、共通パスを介して 1 つの論理フローを伝送し、ルートが分岐する場所でそれを複製できます。保存は、転送で不必要な中継や重複を回避する場合にのみ表示されます。ブロードキャストまたは制御されていないフラッディングにより、必要とする受信者がほとんどいない場合でも、ほとんどのノードがトラフィックを再送信する可能性があります。
ワイヤレス通信時間により、これは生のスループットが示すよりも重要になります。各半二重リレーは転送前に受信しますが、隠れたノードと干渉により競合が増加します。ホップ数は、特にビデオの場合、冗長パケットのコストを倍増するため、容量はパスに沿った使用可能な通信時間として判断する必要があります。
簡易マルチキャスト転送は、効率的なフラッディングが許容できるトレードオフである、限定されたワイヤレス メッシュおよびモバイル アドホック環境向けに開発されました。重複パケットの検出とリレー セットの削減により、マルチキャスト メッシュ ネットワークはブラインド フラッディングに依存せずに復元力を維持できます。
モビリティにより、ルートとレプリケーションに最適な場所が変わります。ブランチ間を移動する受信機は古い転送状態のままになる可能性があり、リレーが消えるとグループが一時的に分裂する可能性があります。高速なルート修復は役に立ちますが、マルチキャスト メッシュ ネットワークでは依然として、失われたすべてのパケットを復元することはできません。
ワイヤレス マルチキャストには、リンク層の信頼性にもギャップがあります。多くの IEEE 802 システムでは、マルチキャスト フレームには、通常ユニキャストで使用できる個別の確認応答と再送信がありません。送信者は、どのメンバーがパケットを受信したかを知らずに、パケットが送信されたことを知っている可能性があります。弱いノードに使用される基本レートが低いと、チャネルをより長く占有する可能性があります。
ライブ ビデオまたは急速に更新される位置は、次のフレームまたは更新によって欠落したデータが置き換えられるため、時折の損失が許容される場合があります。構成ファイル、タスク メッセージ、およびマップ パッケージではできません。実際のマルチキャスト メッシュ ネットワークでは、通信時間の節約よりも確実性が重視される場合、シーケンス番号、選択的修復、またはユニキャスト フォールバックを使用します。
ユニキャストは、プライベート、個別、またはトランザクションの交換に適合します。コマンド、認証、構成変更、確認応答、ファイル転送、および特定のセンサー フィードのリクエストは、直接的な関係から恩恵を受けます。 1 つのエンドポイントが応答すると予想される場合、再送信、レートの選択、配信のログ記録が簡単になります。
同じ高レートのコンテンツが多数のユーザーに対してコピーされると、コストが発生します。 1 つのフィードを監視する 6 つのコマンド ポストにより、共有リンク上に 6 つのフローが作成され、音声または制御トラフィックに必要な容量が消費されます。ユニキャストは、重複を避けるためではなく、確実性のためにデフォルトのままにする必要があります。
マルチキャストは、許可されたユーザーが実質的に同じリアルタイム情報を必要とする場合に魅力的になります。例には、複数の指揮所によって表示されるカメラ ストリーム、プッシュ トゥ トーク グループ、共通の操作画像の更新、ユニットの位置データ、役割ベースのアラートなどがあります。ソースは 1 つの論理ストリームを送信し、マルチキャスト メッシュ ネットワークはそれをメンバーへのパスに沿って複製します。
メンバーシップには、接続されているすべてのノードが含まれるのではなく、ミッションの役割に従う必要があります。医療チーム、車両部隊、指揮スタッフは、同じインフラ上に異なるグループを必要とする場合があります。したがって、マルチキャスト メッシュ ネットワークには、1 人の大規模な視聴者ではなく、目的を持った小規模なグループがいくつか含まれる場合があります。損益分岐点は、共有転送による節約額がグループのメンテナンス、弱いリンクのサポート、損失回復のオーバーヘッドを超えるときに到達します。
ブロードキャストは、アドレスまたはメンバーシップが不明な場合のブートストラップおよび検出中に役立ちます。近隣探索、サービス探索、限定ルート探索、アドレス取得、および普遍的なローカル緊急通知により、1 対すべての配信が正当化されます。メッセージは短く、レートが制限され、範囲が定められ、繰り返しの転送から保護される必要があります。
日常的なビデオ、音声、テレメトリには、簡単だからという理由だけでブロードキャストを使用すべきではありません。到達可能なすべてのノードはパケットを受信または破棄する必要があり、関心を証明することなく通信時間を消費します。ブロードキャストが繰り返されると、ルートを維持するために必要な制御交換と衝突する可能性もあります。あ 規律あるマルチキャスト メッシュ ネットワークは、 ブロードキャストを配信のデフォルトではなく制御ツールとして扱います。
効果的なマルチキャストは、明確な転送モデルから始まります。設計者は、グループ配布がレイヤ 2 スイッチング、レイヤ 3 ルーティング、またはアプリケーション オーバーレイのいずれを通じて行われるかを決定する必要があります。これは、選択ごとに状態が保存され、パケットが複製される場所が変わるためです。境界を定義せずにメカニズムを混在させると、重複した配信や遠くまで送信されるトラフィックが作成されることがよくあります。
IPv4 の場合、IGMP はグループ メンバーシップを報告します。 IPv6 は MLD を使用します。スヌーピング デバイスは、制御トラフィックを検査して転送テーブルを構築し、関心のある受信者とのインターフェイスにのみマルチキャストを送信できます。 IGMP または MLD スヌーピングがないと、レイヤ 2 ドメイン内のトラフィックがブロードキャストのようにフラッディングされ、マルチキャスト メッシュ ネットワークの主な利点が弱まる可能性があります。
アドレス計画、クエリアの可用性、スコープ、タイマー、重複検出、およびリレーの選択には明示的な設定が必要です。長年使っている人は古いメンバーを保存します。アグレッシブなタイマーは、短いフェード中にチャーンを引き起こします。マルチキャスト メッシュ ネットワークには、アプリケーションが必要とするペースで収束する状態が必要です。
すべてのマルチキャスト パケットを完全に信頼できるものにすると、その効率が損なわれる可能性があります。すべての受信者がすべてのパケットに確認応答する場合、グループが成長するにつれてリターン チャネルで確認応答の崩壊が発生する可能性があります。代わりに、リカバリはペイロードの動作値と更新レートに一致する必要があります。
シーケンス番号は、即座のフィードバックがなくてもギャップを明らかにします。前方誤り訂正により連続メディアを保護し、選択的再送信により重要なブロックを回復し、ユニキャスト修復により遅れた少数の受信者にサービスを提供できます。迅速に更新されたデータは、失われたデータよりも次の更新が優先されるため、修復する必要がない場合があります。
この階層化アプローチにより、すべてのペイロードに対してベスト エフォート配信を十分なものとして扱うことなく、マルチキャスト メッシュ ネットワークの効率が維持されます。信頼性を高めることができるのは、通信時間が正当化され、オーバーヘッドが制御されるフローに対してのみです。完了すると、順序付けられた配信が必須となり、そのフローをユニキャストに移行する方が、マルチキャストを中心に高い信頼性を構築するよりもクリーンになることがよくあります。
トラフィック クラスはミッションへの影響を反映する必要があります。コマンド、音声、ビデオ、テレメトリ、および一括転送には、グループ ビデオが制御パケットを遅延させないように、個別のキュー、アドミッション ルール、およびレート制限が必要です。レプリケーションにより偽造送信者の影響が増幅されるため、ソース認証、承認されたメンバーシップ、グループ キー、およびリプレイ保護が重要になります。安全なマルチキャスト メッシュ ネットワークは、転送する前に未承認の送信元を拒否する必要があります。
WDS MIMOmesh 車両およびラックマウント シリーズは、オール IP MANET アーキテクチャと、レイヤ 2 またはレイヤ 3 ダイナミック ルーティング、マルチホップ リレー モード、適応型データ レート、QoS、選択可能なサービス優先順位、暗号化オプション、およびトポロジ モニタリングを組み合わせています。これらの機能は、制御されたマルチキャスト メッシュ ネットワークをサポートできますが、アプリケーション レベルのポリシーやフィールド検証に代わるものではありません。
ラジオメニューではなくフロー在庫から始めます。アプリケーションごとに、ドキュメント受信者、優先度、許容損失、待ち時間、グループ サイズ、更新速度、フォールバック動作、および所有者。通常、ポリシーはコマンドと修復をユニキャストに割り当てます。共通のビデオ、音声グループ、およびマルチキャストの運用アップデート。スコープを絞った検出またはブロードキャストするユニバーサル アラート。
固定リンクもアーキテクチャの一部を形成する場合があります。 WDS Q5-E 屋外ユニットは、透過的なレイヤ 2 トランスポート、8 つの優先キュー、IEEE 802.1p、IP DiffServ、IGMP スヌーピング、およびクエリア サポートによるポイントツーポイント接続を提供します。制御されたバックホールとして使用されるこれらの機能は、1 つの製品を設計全体にすることなく、トラフィック クラスとマルチキャスト転送の決定を保持できます。
安定した見通し内スループットは、移動するマルチキャスト メッシュ ネットワークについてはほとんど意味を持ちません。テストでは、現実的なノード数、ホップ深度、地形、干渉、トラフィック混合、および受信機の動きを再現する必要があります。各受信者は、集計結果の中に隠されるのではなく、監視される必要があります。
グッドプット、通信時間使用率、遅延、パケット損失分布、重複、参加および離脱時間、ルート回復、および高速ビデオ時のコマンド遅延を追跡します。リレーが消滅するか、複数のメンバーが参加するか、弱いレシーバーが外側に移動するか、クエリアが失敗するか、ユニキャスト修復がアクティブなグループ ストリームと競合するかの間、テストを繰り返します。これらのケースでは、転送状態と無線品質が同時に変化したときにマルチキャスト メッシュ ネットワークが安定しているかどうかが明らかになります。テストは、故障によって原因不明の崩壊が生じるのではなく、予測可能な劣化が生じるまで継続する必要があります。
許容しきい値はデータシートではなくアプリケーションに属する必要があります。ビデオは多少の損失はあるものの引き続き使用できる可能性がありますが、コマンド トランザクションでは厳格な期限内に確認済みの応答が必要な場合があります。導入の承認は、マルチキャストがユニキャストまたは低レートのサービスに取って代わられる時点を含む、測定されたミッション動作に依存する必要があります。
ユニキャスト、マルチキャスト、ブロードキャストのいずれを選択するかは、最終的にはフローごとに決定されます。ユニキャストは制御と確認された配信に対応し、マルチキャストはより良い通信時間効率で共有運用データをサポートし、ブロードキャストは発見または真のネットワーク全体のアラートに限定されるべきです。信頼性の高いマルチキャスト メッシュ ネットワークは、規律あるグループ管理、トラフィックの優先順位付け、モビリティと干渉下でのフィールド テストにも依存します。
Shenzhen Sinosun Technology Co., Ltd. は、これらのハイブリッド アーキテクチャをサポートできる MIMOmesh 無線と屋外ワイヤレス ブロードバンド システムを提供し、チームが重要なトラフィックを分離し、カバレッジを拡張し、利用可能なスペクトルをより効率的に使用できるように支援します。
A: ユニキャストはデータを 1 つの受信者に送信し、マルチキャストはデータを選択したグループに配信し、ブロードキャストはネットワーク範囲内の到達可能なすべてのデバイスにデータを送信します。
A: マルチキャストは、複数の承認されたノードが同じビデオ、音声、テレメトリ、または状況データを必要とする場合に推奨され、共有ワイヤレス リンク間での繰り返し送信を減らします。
A: マルチキャスト メッシュ ネットワークは、共有パスに沿って 1 つの論理データ ストリームを転送し、ルートが異なるグループ メンバーに分岐する場所でのみパケットを複製します。
A: マルチキャストには受信者ごとの確認応答と再送信が不足している場合があるため、信頼性はシーケンス番号、前方誤り訂正、選択的修復、またはユニキャスト フォールバックに依存することがよくあります。
A: ブロードキャストは関心のあるノードと関心のないノードに到達し、共有通信時間を消費し、輻輳が増加する可能性があります。これは、検出、ブートストラップ、およびネットワーク全体の緊急アラートのために予約されるのが最適です。
A: はい。ハイブリッド設計では通常、コマンドにはユニキャスト、共有運用データにはマルチキャスト、狭い範囲の検出または緊急機能にはブロードキャストが使用されます。