MANET 메시가 지원할 수 있는 홉 수는 작동 시 사용해야 하는 수와 거의 동일하지 않습니다. 비디오 품질이 떨어지거나 명령 대기 시간이 증가하거나 공유 방송 시간이 병목 현상을 일으키는 동안 경로는 수많은 릴레이를 통해 연결된 상태로 유지될 수 있습니다. 다양한 트래픽 유형은 다양한 지점에서 한도에 도달할 수 있으므로 단일 광고 홉 수로는 계획 질문에 답할 수 없습니다.
핵심은 판단이다 MANET 메시는 사용 가능한 처리량, 종단 간 지연, 지터, 이동성 및 RF 조건을 기준으로 홉합니다. 아래 논의에서는 이러한 절충안이 어떻게 발전하는지와 실제 배포를 위한 실제 홉 예산을 설정하는 방법을 설명합니다.
애플리케이션이 다양한 방식으로 실패하기 때문에 MANET 메시 홉에 대한 고정된 제한은 모든 배포에 적용되지 않습니다. Goodput이 비디오 인코더의 출력 속도 아래로 떨어지거나, 음성 지터가 눈에 띄게 되거나, 명령 대기 시간이 작동 임계값을 초과하는 동안 경로는 연결된 상태를 유지할 수 있습니다. MANET 메시 홉에 대한 제한을 설정하기 전에 최소 엔드 투 엔드 굿풋, 최대 단방향 또는 왕복 지연, 허용 가능한 지터 및 대상 패킷 전달 비율을 정의하십시오.
무선의 PHY 속도가 아닌 애플리케이션 경계에서 이러한 임계값을 측정합니다. 헤더, 경합, 재시도 및 릴레이 트래픽으로 인해 유용한 페이로드 용량이 줄어듭니다. MANET 메시 홉의 실제 한계는 엔드포인트가 여전히 패킷을 교환하더라도 예상 로드 하에서 서비스 수준이 실패하는 첫 번째 지점입니다.
원격 측정은 대역폭을 거의 사용하지 않지만 오래된 데이터는 여전히 허용되지 않을 수 있습니다. 명령 트래픽에는 예측 가능한 응답이 필요하고 음성은 제어된 지연 및 지터에 따라 달라지며 라이브 비디오에는 지속적인 좋은 출력이 필요합니다. 따라서 비디오는 간헐적인 데이터보다 먼저 약한 MANET 메시 홉을 노출합니다.
교통 등급 |
1차 제약 |
유용한 수용 척도 |
원격 측정 |
배송 신뢰성 |
패킷 전달 비율 및 데이터 연령 |
명령 및 제어 |
예측 가능한 반응 |
단방향 및 p95 대기 시간 |
목소리 |
지연 변화 |
지터, 손실 및 지속적인 대기 시간 |
라이브 비디오 |
연속 용량 |
엔드 투 엔드 굿풋 및 프레임 안정성 |
여러 HD 스트림이 도입되면 원격 측정을 성공적으로 전달하는 경로가 실패할 수 있습니다. '5개의 홉은 안전합니다'와 같은 주장은 트래픽 혼합, 패킷 크기, RF 조건 및 허용 임계값도 지정되지 않는 한 거의 가치가 없습니다.
모든 릴레이는 여러 형태의 지연을 추가합니다. 패킷은 현재 링크를 통과하고, 채널 액세스를 기다리고, 전달 논리를 통과하고, 다음 전송 큐에 들어가야 합니다. 손상된 프레임이 다시 전송될 수 있으므로 링크 품질이 좋지 않으면 지연과 방송 시간 사용이 늘어납니다. 실용적인 모델은 다음과 같습니다. 종단 간 지연은 누적된 홉별 지연과 큐잉, 재전송 및 경로 변경 페널티를 더한 것과 같습니다.
실험실 단일 홉 수치에 MANET 메시 홉 수를 곱하면 기준선만 제공됩니다. 이는 안정적인 링크와 경쟁 트래픽이 거의 없다고 가정합니다. 현장에서는 하나의 과부하된 릴레이 또는 약한 RF 세그먼트가 여러 개의 클린 홉보다 더 많은 지연을 추가할 수 있습니다.
활용도가 낮으면 다른 릴레이가 상당히 일관된 지연을 추가할 수 있습니다. 트래픽이 공유 노드의 용량에 도달하면 대기열이 생성되고 제공되는 로드가 약간 증가하면 종단 간 대기 시간이 훨씬 더 크게 증가할 수 있습니다. 전달 충돌, MAC 동작, 라우팅 정책 및 노드 배포는 모두 달성 가능한 처리량에 영향을 미치는 반면, 경로의 유효 속도를 초과하여 전송하면 경합이 증가하고 전달 성능이 저하될 수 있습니다.
허용 가능한 평균은 운영상 중요한 스파이크를 숨길 수 있습니다. 중앙값, p95 또는 p99 대기 시간, 지터 및 손실을 보고하여 수렴 흐름에서 MANET 메시 홉이 예측 가능한 상태로 유지되는지 보여줍니다.
이동성은 링크가 끊어지고 경로가 변경되면 일시적인 급증을 만듭니다. 노드는 이웃 상태를 업데이트하고, 패킷을 버퍼링하고, 경로를 무효화하고, 대안을 찾고, 전달을 재개할 수 있습니다. AODV는 활성 대상에 대한 경로를 획득하고 동적 다중 홉 네트워크의 링크 중단 및 토폴로지 변경에 응답합니다.
OLSR은 사전 예방적인 접근 방식을 취하여 토폴로지 정보를 정기적으로 교환하고 경로를 사용 가능한 상태로 유지합니다. 다중 지점 릴레이는 중복된 제어 메시지 전달을 줄입니다. 이렇게 하면 첫 번째 패킷 검색을 피할 수 있지만 주기적인 업데이트는 여전히 용량을 소비하고 더 빠른 업데이트는 오버헤드를 추가합니다. 실질적인 문제는 라우팅 동작이 실제 밀도, 이동성 및 트래픽 패턴에서 지연에 어떻게 영향을 미치는가입니다.
릴레이는 새로운 스펙트럼을 생성하지 않습니다. 새로운 패킷을 전달할 수 있는 방송 시간을 사용하여 트래픽을 수신하고 재전송합니다. 공유 채널, 반이중 경로에서는 근처의 전달 노드가 교대로 진행되어야 하는 반면 숨겨진 노드 충돌은 백오프 및 재시도를 트리거합니다. MANET 메시 홉이 증가하면 동일한 애플리케이션 페이로드가 무선 리소스를 반복적으로 소비합니다.
가장 약하거나 가장 바쁜 링크가 엔드 투 엔드 굿풋을 결정할 수 있습니다. 낮은 속도의 세그먼트는 매체를 더 오래 점유하는 반면, 중앙 릴레이는 주변 링크의 부하가 적음에도 불구하고 포화될 수 있습니다. PHY 속도는 사용할 수 없는 대상 처리량입니다. 제공되는 로드가 초과되면 더 많은 굿풋이 아닌 대기열과 손실이 발생합니다.
동시 스트림은 문제를 더욱 심화시킵니다. 릴레이 트래픽은 간섭을 일으키고 더 많은 통신 스트림이 동일한 전달 리소스를 공유함에 따라 용량이 감소합니다. 단일 스트림 시연은 동일한 MANET 메시 홉이 여러 비디오, 음성 및 원격 측정 흐름을 동시에 지원할 수 있다는 증거로 취급되어서는 안 됩니다.
모든 무선 홉이 자동으로 대역폭을 50%까지 줄인다는 주장은 너무 단순합니다. 단일 라디오, 동일 채널 체인에서는 심각한 성능 저하가 발생할 수 있지만 모든 MANET에 보편적인 비율이 적용되는 것은 아닙니다. 채널 재사용, 스케줄링, MIMO 작업, 채널 폭, 링크 품질, 트래픽 방향 및 활성 흐름 수에 따라 성능이 변경됩니다.
계획된 경로는 간섭을 줄이고 약한 링크를 피함으로써 용량을 보존할 수 있습니다. 다중 채널 운영 및 스케줄링은 충돌하는 전달 활동을 분리할 수 있습니다. 링크 인식 라우팅은 홉 수와 함께 전달 비율, 간섭 및 공유 용량이 중요하기 때문에 링크가 더 강력하고 혼잡이 적은 약간 더 긴 경로를 선호할 수도 있습니다.
예시 차트는 혼잡한 선형 체인과 더 강력한 링크 및 더 나은 리소스 재사용이 가능한 경로에 대해 1~8개의 MANET 메시 홉에 걸쳐 정규화된 굿풋을 비교할 수 있습니다. 벤치마크가 아닌 계획 일러스트레이션으로 표시되어야 합니다. 추가 MANET 메시 홉당 손실은 의도된 구성 및 트래픽 부하를 사용한 테스트에서 나와야 합니다.
노드 수만으로는 경로 성능에 대해 거의 알 수 없습니다. 대부분의 활성 경로가 1~2개의 홉 길이인 30노드 네트워크는 하나의 긴 체인으로 배열된 10노드 네트워크보다 더 일관성이 있을 수 있습니다. 선형 경로는 동일한 전달 통로를 반복적으로 재사용하는 반면, 부분 메시는 더 짧거나 덜 혼잡한 대안을 제공할 수 있습니다.
가장 바쁜 위치는 이론적 네트워크 직경보다 더 중요합니다. 중앙 릴레이, 게이트웨이 인접 노드 또는 여러 다운스트림 노드를 서비스하는 공중 유닛은 페이로드 및 제어 트래픽의 집중 지점이 될 수 있습니다. 탄력적인 설계는 짧은 고품질 경로에서 기본 흐름을 유지하는 동시에 적용 범위 및 복구를 위해 추가 MANET 메시 홉을 보존합니다.
릴레이가 가장 적은 경로가 항상 가장 빠른 것은 아닙니다. 하나의 긴 링크는 낮은 SNR, 변조 감소, 패킷 손실 및 반복적인 재전송으로 인해 어려움을 겪을 수 있습니다. 더 짧고 더 강한 두 개의 링크로 나누면 전달 단계가 추가되지만, 링크 속도가 더 높고 재시도 횟수가 줄어들면 굿풋(goodput)과 꼬리 지연 시간이 모두 향상될 수 있습니다.
결과는 안테나 배치, 방해물, 간섭, 전송 전력, 수신기 감도 및 채널 대역폭에 따라 달라집니다. 잘 배치된 가시선 릴레이는 경로를 개선할 수 있습니다. 잘못 배치된 것은 단지 논쟁을 더할 뿐입니다. 따라서 경로 선택에서는 어떤 비용을 치르더라도 MANET 메시 홉을 최소화하기보다는 링크 품질과 사용 가능한 용량을 평가해야 합니다.
구성에 따른 성능 수치는 유용한 시작점을 제공할 수 있습니다. 을 위한 대기 시간이 짧은 MANET 메시 홉인 WDS MIMOmesh Lightweight Airborne 시리즈는 20MHz에서 홉당 평균 6ms의 단방향 지연을 제공하며 15개 이상의 데이터 홉, 10개 이상의 음성 홉 및 8개 이상의 비디오 홉을 지원합니다. 사용 가능한 기술 기능에는 구성 가능한 채널 대역폭, 적응형 속도 및 변조, QoS 및 여러 MIMO 기술이 포함됩니다.
이 그림은 MANET 메시 홉이 트래픽 유형별로 별도로 평가될 수 있는 이유를 보여줍니다. 페이로드 속도, 간격, 간섭, 이동성, 패킷 크기 및 동시 로드를 기준으로 계속 확인해야 합니다. 8개의 홉에 6ms 기준을 곱하면 대기열, 재시도 또는 경로 복구 전 단방향 48ms가 제안됩니다. 따라서 MANET 메시 홉의 유용한 수는 사양에서 직접 복사하기보다는 애플리케이션 계층에서 확인되어야 합니다.
현장 테스트에서는 예상되는 트래픽 혼합을 재현해야 합니다. 비디오 비트 전송률, 음성 세션, 원격 측정 볼륨, 제어 주파수, 패킷 크기 및 방향을 정의합니다. 그런 다음 1개, 2개, 4개, 6개 및 8개의 MANET 메시 홉에서 테스트하고 결과가 허용 임계값에 가까워지면 중간 지점을 추가합니다.
채널 설정과 제공되는 로드를 일관되게 유지하세요. 대표적인 방해, 간섭, 이동 및 릴레이 손실 이벤트를 반복합니다. 헤드라인 라디오 속도가 아닌 전달 성능을 측정하세요.
결과를 검토하기 전에 통과 또는 실패 임계값을 설정하십시오. 정상 작동 제한은 추가된 사용자, RF 변형 및 경로 이동에 대한 여유를 두고 전체 트래픽 혼합을 지원해야 합니다. 릴레이 장애 후 필수 명령이나 원격 측정을 보존하는 것이 목표인 경우 별도의 저하 모드 제한을 통해 더 많은 MANET 메시 홉을 허용할 수 있습니다.
이러한 구별은 비상 경로가 일상적인 대용량 경로로 오인되는 것을 방지합니다. 더 긴 경로는 일반적인 음성이나 영상을 전달할 수 없는 경우에도 여전히 가치가 있을 수 있습니다. SLA를 정의하고, 실제 부하를 테스트하고, 첫 번째 실패한 임계값을 식별하고, 마진을 확보하고, 해당 지점 아래로 운영 예산을 설정합니다. 각 트래픽 클래스에 대한 별도의 제한은 하나의 네트워크 전체 최대값보다 더 유용합니다.
MANET 메시 홉의 실제 한계는 네트워크가 형성할 수 있는 가장 긴 경로가 아니라 대기 시간, 처리량, 지터 및 안정성 목표를 여전히 충족하는 가장 긴 경로입니다. 현실적인 트래픽 및 RF 조건을 테스트하면 팀이 비디오, 음성, 제어 및 원격 측정에 대한 별도의 홉 예산을 설정하는 동시에 장애 조치를 위한 더 긴 경로를 보존하는 데 도움이 됩니다.
Shenzhen Sinosun Technology Co., Ltd.는 동적 멀티홉 통신용으로 설계된 MIMOmesh 무선을 제공하여 네트워크 계획자에게 적용 범위, 이동성 및 데이터 성능의 균형을 맞출 수 있는 구성 가능한 도구를 제공합니다. 애플리케이션 수준 테스트와 함께 사용되는 이러한 시스템은 보다 신뢰할 수 있는 배포 결정을 지원할 수 있습니다.
A: 보편적인 한도는 적용되지 않습니다. 실제 최대값은 현실적인 트래픽 조건에서 필요한 대기 시간, 처리량, 지터, 패킷 전달 및 이동성 목표를 여전히 충족하는 가장 긴 경로입니다.
A: 각 릴레이에는 전송, 채널 액세스, 처리, 큐잉 및 가능한 재전송 지연이 추가됩니다. 정체나 경로 변경 시 지연 시간은 일정하게 증가하지 않고 급격히 증가할 수 있습니다.
A: 아니요. 50% 하락은 특정 공유 채널, 반이중 체인에 대한 대략적인 규칙일 뿐입니다. 실제 손실은 채널 재사용, 간섭, 스케줄링, MIMO 및 트래픽 부하에 따라 달라집니다.
답변: 항상 그런 것은 아닙니다. 하나의 약한 장거리 링크는 두 개의 짧고 강한 링크보다 성능이 더 나쁠 수 있습니다. 경로 품질은 홉 수와 함께 SNR, 재전송, 정체 및 사용 가능한 용량을 고려해야 합니다.
A: 증가하는 홉 수에 걸쳐 대표 비디오, 음성, 제어 및 원격 측정 로드를 테스트합니다. 애플리케이션 수준 서비스 임계값이 실패하는 첫 번째 지점 아래로 작동 제한을 설정합니다.