メッシュ、MANET、アドホック ネットワークの違いは何ですか?

規約 メッシュ、MANET、およびアドホック ネットワークは 、同じ意味で使用されることがよくありますが、まったく同じ意味ではありません。無線通信では、これらの概念は重要な点で重複していますが、それぞれが異なるネットワーク モデル、設計の優先順位、展開動作を説明しています。メッシュ、MANET、アドホック ネットワークについて議論する場合、実際の違いは、モビリティ、トポロジ、ルーティング動作、およびネットワークがサポートするために構築された通信環境の種類にあります。

アドホック ネットワークは最も広範な概念であり、固定インフラストラクチャや集中制御なしで形成できるネットワークを指します。 MANET (モバイル アドホック ネットワーク)は、ノードの移動とトポロジの変更に重点を置いたアドホック ネットワーキングのサブタイプです。メッシュ ネットワークは通常、マルチホップ接続、冗長ルーティング、定義されたエリア全体にわたる永続的なカバレッジに重点を置いています。したがって、メッシュ、MANET、アドホック ネットワークを理解することは、用語の問題だけでなく、産業現場、戦術的モビリティ、緊急対応、車両調整、フィールド通信に適切なアーキテクチャを選択するための実践的なステップでもあります。

重要なポイント

● アドホック ネットワークは、インフラストラクチャ不要のネットワークを包括する広範な用語です。

●  MANET は、モバイル ノードと変化するトポロジを中心に設計されたアドホック ネットワークです。

● メッシュ ネットワークは、マルチホップ ルーティング、冗長性、安定したエリア カバレッジを重視します。

● メッシュ、MANET、アドホック ネットワークは、 モビリティ、トポロジ、展開の目標を通じて最もよく理解されます。

● ワイヤレス導入では、メッシュ ネットワークとアドホック ネットワークの両方の特性を組み合わせることができます。

アドホックネットワークとは何ですか?

アドホック ネットワークの中心的な定義

アドホック ネットワークは、基地局、アクセス ポイント、集中スイッチなどの固定インフラストラクチャに依存せず、参加ノードによって直接形成される分散型ネットワークです。各ノードはエンドポイントと転送デバイスの両方として機能し、状況の変化に応じてネットワークを組織化できます。の議論の中で、 メッシュ vs MANET vs アドホック ネットワーク、アドホック ネットワーキングは、1 つの特定のトポロジではなく全体的な運用モデルを表すため、最も幅広いカテゴリです。

アドホック ネットワーキングの主な特徴

アドホック ネットワークは、自己組織化、動的な参加、およびピアツーピア通信によって定義されます。ノードは手動による大規模な再構成を必要とせずに参加、離脱、移動できるため、一時的な環境や急速に変化する環境でも構造が柔軟になります。メッシュ、MANET、アドホック ネットワークのコンテキストでは、アドホック ネットワーキングは、固定された設計パターンではなく、インフラストラクチャの独立性と動的な形成に重点を置いています。

典型的なアドホック ネットワーク シナリオ

アドホック ネットワークは、固定通信インフラストラクチャが利用できない場合、損傷している場合、一時的な場合、または導入が非現実的な場合によく使用されます。これには、現場作業、迅速な対応環境、一時的な調整システム、およびモバイル チームのコミュニケーションが含まれます。メッシュ、MANET、アドホック ネットワークを比較する場合、通常、アドホック ネットワークは、MANET などのより具体的な形式が定義される基本的な概念として機能します。

MANETとは何ですか?

MANETの仕組み

MANET (モバイル アドホック ネットワーク) は、ノードがモバイルであり、ネットワーク トポロジが頻繁に変化するアドホック ネットワークの一種です。デバイスは可能な場合は直接通信しますが、ノードの位置が移動するにつれて複数のホップを介してトラフィックを転送することもできます。メッシュ ネットワーク、MANET ネットワーク、アドホック ネットワークの比較では、モビリティは付随的なものではなく、ネットワークの動作方法の中心となるため、MANET が際立っています。

MANETの主な特徴

MANET は、ノードが環境内を移動するにつれてリンクが表示されたり消えたりする可能性があるため、非常に動的です。ルーティング プロトコルは、パスの変化、信号状態の変化、ピア間の存続期間の短い接続に迅速に適応する必要があります。実際のメッシュ、MANET、アドホック ネットワーク分析では、通常、MANET は、典型的なメッシュ展開よりも強いモビリティ要求、短いトポロジ安定性、およびより頻繁なルート再計算に関連付けられています。

一般的な MANET アプリケーション領域

MANET は、インフラストラクチャを想定できない軍事作戦、緊急調整、車車間通信、モバイル チームベースの展開でよく使用されます。彼らの強みは、必ずしも長期にわたる固定的な守備範囲ではなく、迅速な編成と移動時の適応性にあります。メッシュ、MANET、アドホック ネットワークの中で、ノードのモビリティが動作条件を定義する場合には、通常、MANET が優先される用語です。

メッシュネットワークとは何ですか?

メッシュ トポロジの仕組み

メッシュ ネットワークは相互接続されたノードを中心に構築され、複数のホップを介してトラフィックを転送して、直接の無線範囲を超えて宛先に到達できます。ネットワークは単一のパスに依存するのではなく、ポイント間で可能な複数のルートを維持できるため、リンク条件が変化しても継続性が向上します。メッシュ、MANET、アドホック ネットワークを検討する場合、メッシュ ネットワークは、到達可能性と冗長性を優先するトポロジおよびルーティング モデルとして最もよく理解されます。

メッシュ ネットワークの主な利点

メッシュ ネットワークは、自己修復動作、リレーによるより広いカバレッジ、および個々のノードまたはリンクの障害に対するより強い耐性で知られています。適切に設計されたメッシュでは、1 つの直接接続に依存するのではなく、劣化したパスを迂回してルーティングすることで通信を維持できます。メッシュ ネットワーク、MANET ネットワーク、アドホック ネットワークを比較すると、通常、特にノードの配置が比較的予測可能な場合、メッシュ ネットワークの方がエリア カバレッジの安定性が高くなります。

一般的なメッシュ ネットワークの導入

メッシュ ネットワークは、産業環境、境界カバレッジ システム、スマート インフラストラクチャ、公共安全活動、一時的なサイト全体の通信で広く使用されています。その価値は、直接の見通し内リンクが制限され、より大きな運用面積にわたって通信を継続する必要がある場合に、より明らかになります。ここで、メッシュ、MANET、アドホック ネットワークが純粋に学術的な区別ではなく展開の選択肢になります。最適な設計は永続性とモビリティのどちらが優先されるかによって決まるからです。

メッシュ、MANET、アドホック ネットワーク: 主要な違い

定義の違い

メッシュ、MANET、アドホック ネットワークを理解する最も明確な方法は、カテゴリ レベルから始めることです。アドホック ネットワークは、分散型のインフラストラクチャ不要の通信システムの包括的な概念です。 MANET はアドホック ネットワーキングのモバイル サブタイプですが、メッシュ ネットワークは通常、ルートの冗長性、カバレッジの継続性、回復力のある通信のために設計されたマルチホップ トポロジを指します。

機動性の違い

モビリティは、メッシュ ネットワーク、MANET、アドホック ネットワークの最も重要な境界線の 1 つです。 MANET は、ノードが頻繁かつ予測不能に移動する可能性があることを想定しているため、トポロジは継続的に適応する必要があります。メッシュ ネットワークはモバイル要素をサポートできますが、多くはより安定したノード配置を目的として設計されており、パスの冗長性と持続的な接続性が一定の移動よりも重要です。

トポロジーとルーティング動作の違い

メッシュ ネットワーク、MANET ネットワーク、アドホック ネットワークでは、ルーティングの動作はネットワーク モデルによって変わります。 MANET ルーティングは、多くの場合、ノードの移動によって引き起こされるリンク チャーンへの迅速な適応を重視しますが、メッシュ ルーティングは通常、マルチホップの永続性と代替パスの選択のために最適化されます。より広範な概念としてのアドホック ネットワーキングには、ネットワークの実装方法とネットワークを定義する動作条件に応じて、どちらの動作も含まれます。

導入目的の違い

また、ネットワークの目的によって、実際上、メッシュ ネットワーク、MANET ネットワーク、アドホック ネットワークが区別されます。 MANET は、トポロジの変更が避けられないモバイル調整のために選択されることが多く、一方、メッシュは、固定エリアの復元力、中継効率、より広いサイト カバレッジのために選択されることがよくあります。アドホック ネットワーキングは、両方を含むより大きなフレームワークであり、1 つの厳密なトポロジ モデルではなく、インフラストラクチャを使用しない迅速な通信を設計の優先事項とする場合に役立ちます。

メッシュと MANET が重なる場所

これらの用語がよく混同される理由

メッシュ、MANET、アドホック ネットワークに関する混乱は、3 つすべてにワイヤレス ノード、分散運用、およびマルチホップ転送が含まれる可能性があるという事実から生じています。実際の展開の多くでは、特にモバイル ノードがメッシュ対応無線環境に追加される場合、それらの間に厳密な境界はありません。その結果、背後にある設計上の前提が同一ではないにもかかわらず、人々はそれらを同義語として扱うことがよくあります。

メッシュ ネットワークが MANET に似ている場合

ノードがモバイルであり、ルーティングが頻繁なトポロジの変更に動的に反応する必要がある場合、ワイヤレス メッシュは MANET のように動作できます。この時点では、メッシュはまだマルチホップおよび冗長パスを使用していますが、MANET のような動作条件を継承し始めます。メッシュ、MANET、アドホック ネットワークでは、実際のシステムの多くは純粋な教科書の例ではなくハイブリッドであるため、この重複が重要です。

なぜ区別が依然として重要なのか

重複が存在する場合でも、展開計画は主要な要件に依存するため、この区別は依然として役立ちます。ネットワークが絶え間ない動きに耐えなければならない場合、MANET 指向の設計仮定がより適切になります。自己修復ルートによる堅牢なサイト カバレッジを優先する場合は、通常、メッシュ指向の計画が、メッシュ、MANET、アドホック ネットワークの評価に適しています。

さまざまなアプリケーションに適合するネットワーク タイプはどれですか?

緊急および迅速な対応通信

緊急展開では、多くの場合、不安定な状況下でも迅速に確立して維持できる、インフラストラクチャを使用しない通信が必要です。チームと車両がエリア内を継続的に移動するため、場合によっては MANET モデルが適切です。他のケースでは、メッシュ、MANET、アドホック ネットワークは、操作にモバイル調整が必要か、永続的なローカル カバレッジが必要か、または両方の組み合わせが必要かによって決まります。

産業用およびサイト全体の通信

産業用およびサイト全体の通信では、ノードの位置がより予測可能であり、カバレッジの継続性が中心的な要件であるため、メッシュ ネットワークが好まれることがよくあります。マルチホップ中継により、単一の長いリンクに依存せずに、構造物の周囲、化合物全体、または分散機器ゾーンを介して通信を行うことができます。メッシュ、MANET、アドホック ネットワークでは、高速モビリティよりも復元力、パスの冗長性、構造化されたエリア カバレッジが重要な場合、メッシュが優先されることがよくあります。

車両およびチームベースのモビリティ

車両編隊、機動対応チーム、および移動中の現場部隊は、多くの場合、MANET またはハイブリッド設計の決定を推進します。このような環境では、相対的な位置の変化に応じてリンクが常に変化するため、ルートの適応を迅速かつ繰り返し行う必要があります。この場合、メッシュか MANET かアドホック ネットワークの問題は、トポロジのどの程度がモバイルであるか、および通信を安定させるために固定中継ノードが利用できるかどうかによって決まります。

メッシュ、MANET、アドホック ネットワーキングのいずれかを選択する方法

ノードの移動とトポロジーの安定性から始める

メッシュ、MANET、アドホック ネットワークのいずれかを選択する最初のステップは、ノードの移動量と、トポロジの変更がどのくらいの頻度で予想されるかを決定することです。ノードが常に移動している場合、ルート チャーンが主要な設計課題となり、MANET 原則の関連性が高まります。ノードの位置がほぼ安定している場合、メッシュ アプローチにより、より強力な連続性とより効率的なマルチホップ プランニングが実現されることがよくあります。

カバレッジ、冗長性、およびリンクの永続性を評価する

カバレッジ目標は、メッシュ、MANET、アドホック ネットワークに対する答えも形成します。リンク低下時に代替パスを使用してネットワークが広範囲にわたる通信を維持する必要がある場合、メッシュ ネットワークがより強力なオプションとなることがよくあります。永続的なエリア全体の冗長性よりも、形成速度と移動許容度が重要な場合は、アドホック構造または MANET 構造の方が適している可能性があります。

アプリケーションの負荷と通信の優先順位を考慮する

最終的な決定には、トラフィックの種類、帯域幅の需要、待ち時間の許容範囲、およびミッション期間も反映する必要があります。モバイル条件下で光テレメトリを伝送するネットワークは MANET の動作とうまく機能する可能性がありますが、より広範なサイト調整をサポートするシステムはメッシュ スタイルのルーティングとより予測可能な中継を必要とする場合があります。リアル メッシュ、MANET、アドホック ネットワークの計画では、ラベルのみに依存するのではなく、通信動作を動作条件に合わせて調整するアーキテクチャが最適です。

 

結論

メッシュ、MANET、およびアドホック ネットワークの違いは、範囲、モビリティ、およびトポロジを通して見ると最も理解しやすくなります。アドホック ネットワークは広範なカテゴリであり、MANET はモバイル サブタイプで、メッシュ ネットワークは冗長性とカバレッジの継続性を中心としたマルチホップ モデルです。メッシュ、MANET、アドホック ネットワークに対する本当の答えは、導入に移動ノードの柔軟性が必要か、安定したリレー カバレッジが必要か、あるいは両方のハイブリッドが必要かによって異なります。 Shenzhen Sinosun Technology Co., Ltd. は、産業、戦術、または現場運用向けの復元力のあるワイヤレス アーキテクチャを評価している組織に対して、メッシュ通信の設計と展開戦略についてのさらなる洞察を提供できます。

 

よくある質問

メッシュ ネットワークはアドホック ネットワークと同じですか?

いいえ、それらは関連していますが、同一ではありません。アドホック ネットワークは、インフラストラクチャを必要としない分散型ネットワークの広義の用語ですが、メッシュ ネットワークは通常、マルチホップ トポロジ、冗長パス、および通信の回復力を重視します。メッシュ、MANET、アドホック ネットワークの比較では、メッシュは、より広範な分散型通信環境内の 1 つのネットワーク形式として理解される方がよいでしょう。

MANET はアドホック ネットワークの一種ですか?

はい、MANET はアドホック ネットワーキングのサブタイプです。これは、時間の経過とともに位置とリンクが頻繁に変化するモバイル ノード向けに特別に設計されています。メッシュ、MANET、アドホック ネットワークでは、MANET は移動と動的なルート変更に最も密接に関係する用語です。

メッシュ ネットワークはモビリティをサポートできますか?

はい、一部のメッシュ ネットワークは、特にハイブリッド展開においてモバイル ノードをサポートできます。ただし、多くのメッシュ システムは、トポロジの継続的な変更ではなく、より安定したノード位置とより広いカバレッジの連続性を中心に設計されています。これが、メッシュ、MANET、アドホック ネットワークが計画において依然として重要な違いである理由の 1 つです。