MANET чиглүүлэлтийн протоколууд: идэвхтэй, реактив, эрлийз

Хөдөлгөөнт тусгай сүлжээнд чиглүүлэлтийн хамгийн хэцүү асуулт бол зөвхөн замыг хэрхэн олох вэ, гэхдээ энэ замыг хэзээ үүсгэх, хэр удаан хадгалах вэ гэдэг асуудал юм. Тогтмол топологийн өөрчлөлтүүд нь урьдчилан тооцоолсон маршрутуудыг хуучирч муутгадаг бол эрэлт хэрэгцээний дагуу илрүүлснээр замын хөдөлгөөн эхлэхээс өмнө саатлыг нэмэгдүүлдэг. MANET Mesh Radio сүлжээний хувьд энэ солилцоо нь хоцролт, хяналтын ачаалал, зурвасын өргөн ашиглалт болон холбоос эвдэрсэний дараа сэргээхэд шууд нөлөөлдөг. Идэвхтэй, реактив, эрлийз чиглүүлэлтийн талаар ойлголттой байх нь инженерүүдэд замын хөдөлгөөний хэв маяг, хөдөлгөөнт байдал, олон хоп үйлдлийн бодит нөхцөлд илүү тохирох аргыг сонгоход тусалдаг.

 

Идэвхтэй, реактив, эрлийз чиглүүлэлт нь нэг дороос

Гол ялгаа нь чиглүүлэлтийн ажил хийгдэх үед байдаг

Проактив чиглүүлэлт нь програмын урсгалд зам хэрэгтэй болохоос өмнө ихэнх ажлыг гүйцэтгэдэг. Зангилаанууд нь чиглүүлэлтийн мэдээллийг байнга эсвэл үе үе солилцдог бөгөөд ингэснээр хүрэх боломжтой газруудад хүрэх замыг урьдчилан хадгалах боломжийг олгодог. Төхөөрөмжийг дамжуулах шаардлагатай үед MANET Mesh Radio нь ихэвчлэн сүлжээг хамарсан шинэ маршрутын хайлт хийхийн оронд одоо байгаа дамжуулалтын оруулгаас лавлана.

Реактив чиглүүлэлт нь эсрэгээр ханддаг. Боломжит бүх маршрутыг баримтлахын оронд эх сурвалж хүрэх газартаа хүрэх шаардлагатай үед замыг олж илрүүлдэг. Энэ нь замын хөдөлгөөн сийрэг байх үед шаардлагагүй чиглүүлэлтийн үйл ажиллагааг бууруулдаг боловч шинэ харилцаа холбооны урсгал нь маршрут байрлах үед хүлээх шаардлагатай болдог. Эдгээр хоёр зан үйл нь аль арга нь илүү сайн вэ гэсэн энгийн асуултаас илүүтэй шууд нөөц ба саатлын солилцоог бий болгодог.

Гибрид чиглүүлэлт нь асуудлыг хуваадаг. Сүлжээ нь тухайн хүрээнээс гадуур очих газруудад эрэлт хэрэгцээний нээлтийг ашиглахын зэрэгцээ байнга хэрэгцээтэй эсвэл ойр орчмын маршрутуудыг идэвхтэй байлгах боломжтой. Зорилго нь аль ч загварын зардлыг хасах биш, харин эдгээр зардлыг хамгийн их үнэ цэнийг бий болгодог газар байрлуулах явдал юм.

MANET-д чухал ач холбогдолтой солилцоог харьцуул

Хүснэгт нь сонголтын дүрмээс илүү эхлэлийн цэг болох нь илүү ашигтай байдаг. Идэвхтэй MANET торон радио нь мэдэгдэж буй маршрутуудад хурдан нэвтрэх боломжийг олгодог боловч бага мэдээлэл агуулсан замыг хадгалахад үнэ цэнэтэй эфирийн цаг зарцуулдаг. Реактив загвар нь хяналтын ачааллын нэг хэсгийг зайлсхийж чадна, гэхдээ маршрут байнга эвдрэх үед дахин давтагдах нээлтүүд нь үнэтэй болж магадгүй юм. Сүлжээний аль нэг хэсэгт байнгын маршрутын мэдлэг шаардлагатай байхад бусад чиглэлүүдтэй хааяа холбогдож байх үед эрлийз зан чанар нь сонирхол татахуйц болдог.

 

Идэвхтэй чиглүүлэлт: Замын хөдөлгөөн ирэхээс өмнө маршрутыг бэлэн байлгах

Идэвхтэй чиглүүлэлт нь сүлжээний харагдах байдлыг хэрхэн хангадаг вэ?

Идэвхтэй протокол нь эхлээд төгсгөл хоорондын хайлт хийхгүйгээр зангилааг дамжуулахад хангалттай чиглүүлэлтийн төлөвийг хадгалж байдаг. Чиглүүлэлт эсвэл топологийн мессежийг тодорхой давтамжтайгаар эсвэл холбогдох өөрчлөлтүүд гарах үед солилцдог бөгөөд зангилаа бүр хүрэх боломжтой газруудын талаархи үзэл бодлоо шинэчилдэг. Үр дүн нь шинэ хэрэглээний урсгал эхлэхээс өмнө дамжуулах мэдээллийг ерөнхийд нь бэлтгэдэг MANET Mesh Radio сүлжээ юм.

DSDV нь танил зайны вектор жишээ бөгөөд OLSR нь идэвхтэй холбоосын төлөв байдлыг илэрхийлдэг. OLSR нь топологийн мэдээллийг тогтмол солилцож, хяналтын мессежийн үерийн үед дахин дамжуулалтыг багасгахын тулд сонгосон олон цэгийн реле буюу MPR-ийг ашигладаг. MPR механизм нь өргөн нэвтрүүлгийн хяналтын урсгалыг дамжуулахад шаардагдах зангилааны тоог хязгаарлаж, ердийн үертэй харьцуулахад шаардлагагүй дахин дамжуулалтыг багасгадаг.

Нэмэлт чиглүүлэлтийн хөдөлгөөн үнэ цэнэтэй үед

Сүлжээний чухал хэсэг нь тогтмол харилцаж байх үед идэвхтэй зан үйл нь хамгийн их анхаарал татдаг. Хэрэв олон зангилааны хос өгөгдөл солилцдог бол удахгүй ашиглагдах маршрутуудыг хадгалах нь тэдгээрийг дахин дахин илрүүлэхээс илүү үр дүнтэй байх болно. Аппликешн нь урьдчилан таамаглах боломжтой эхний пакетийн хоцролтыг өндөр үнэлдэг бөгөөд MANET Mesh Radio сүлжээ нь чиглүүлэлтийн шинэчлэлтийг үргэлжлүүлэх хангалттай хүчин чадалтай эсэхийг үнэлэх нь зүйтэй.

Гэсэн хэдий ч өндөр хөдөлгөөнт байдал нь идэвхтэй чиглүүлэлт хийх нь тодорхой сонголт биш юм. Топологийн хурдацтай өөрчлөлтүүд нь хадгалагдсан чиглүүлэлтийн мэдээллийг илүү хурдан хуучирдаг бөгөөд энэ нь сүлжээний харагдах байдлыг ашигтай байлгахын тулд илүү олон удаа хяналт солилцох шаардлагатай болдог. Иймээс өтгөн хөдөлгөөнт тор нь бэлэн маршрутаас ашиг олохын зэрэгцээ эдгээр замыг одоогийн байлгахын тулд ихээхэн үнэ төлдөг.

 

Реактив чиглүүлэлт: Зөвхөн шаардлагатай үед л зам хайх

Маршрутын хүсэлтээс маршрутын засвар хүртэл

Реактив чиглүүлэлт нь бодит эрэлт үүсэх хүртэл маршрут үүсгэхийг хойшлуулдаг. AODV нь тодорхой жишээг харуулж байна: эх сурвалж нь ямар ч хүчинтэй маршрутгүй очих газар хэрэгтэй бол энэ нь маршрутын хүсэлт буюу RREQ үүсгэж болно. Тохиромжтой зангилаа нь чиглүүлэлтийн хариу буюу RREP-ийг буцаан өгч, очих газар руу дамжуулах мэдээллийг бий болгох хүртэл уг хүсэлтийг түр сүлжээгээр тараадаг.

Маршрут бий болмогц ердийн урсгал нь пакет бүрийг дахин илрүүлэхгүйгээр ашиглах боломжтой. Хэрэв идэвхтэй зам дээрх холбоосыг ашиглах боломжгүй бол AODV нь маршрутын алдаа буюу RERR үүсгэж болзошгүй тул нөлөөлөлд өртсөн зангилаа нь эвдэрсэн замыг хүчингүй болгож, засах арга хэмжээ авах боломжтой. RREQ, RREP болон RERR нь маршрутыг илрүүлэх, зам үүсгэх, холбоос эвдэрсэний дараа сэргээхэд хамтран ажилладаг.

Хүсэлтийн дагуу чиглүүлэх нь илүү утга учиртай газар

Сүлжээний зөвхөн хэсэг нь идэвхтэй харилцах үед реактив чиглүүлэлт нь сонирхол татахуйц байж болно. Өргөн хүрээг хамарсан олон радиотой сүлжээг төсөөлөөд үз дээ. Боломжит хос бүрийн маршрутын бүрэн мэдээллийг хадгалах нь пропорциональ утгыг хүргэхгүйгээр сувгийн багтаамжийг зарцуулж болно. Ийм нөхцөлд эрэлт хэрэгцээтэй MANET Mesh Radio стратеги нь идэвхтэй хөдөлгөөний эргэн тойронд чиглүүлэлтийн хүчин чармайлтыг төвлөрүүлж чадна.

Завсрын телеметр, хааяа файл дамжуулах, үйл явдалд тулгуурласан мэдрэгчийн урсгал, сонгомол командын холбоосууд нь ашиг тустай загваруудын жишээ юм. Үүний давуу тал нь шинэ очих газрын эхний пакет нь маршрут тогтоох үед нэмэлт саатал гарч болзошгүй юм. Эрэлтэд суурилсан чиглүүлэлт нь шаардлагагүй маршрутын засвар үйлчилгээ хийхээс зайлсхийх үед сүлжээний зурвасын өргөн болон эрчим хүчийг илүү үр ашигтайгаар ашиглах боломжтой боловч маршрутыг илрүүлэх нь нэмэлт хоцрогдол үүсгэдэг.

Хөдөлгөөнт байдал нь тооцооллыг өөрчилдөг, учир нь маршрутууд нь нээлтийн зардлыг зөвтгөх хангалттай ачаалал өгөхөөс өмнө хүчинтэй байхаа больдог. Хэрэв ерөнхий бүтэц нь хөршүүдийн тогтвортой харилцааг хадгалж байвал хурдан хөдөлдөг радио автоматаар асуудал үүсгэдэггүй. Эсрэгээр, барилга байгууламж, газар нутаг, хөндлөнгийн оролцоо, антенны сүүдэрт шилжих харьцангуй удаан хөдөлгөөн нь замыг дахин дахин эвдэж болно.

Ийм учраас маршрутын ашиглалтын хугацаа нь тээврийн хэрэгсэл эсвэл платформын хурдаас илүү үйл ажиллагааны асуулт юм. Хэрэв MANET торон радио нь зөвхөн хормын дараа алдах замыг олон удаа олж илрүүлбэл реактив ачаалал болон тасалдал хурдан өсөх болно. Тиймээс эрэлт хэрэгцээний чиглүүлэлтийн тохиромжтой байдал нь замын хөдөлгөөний эрэлт, нээсэн зам хэр удаан ашиг тустай байхаас хамаарна.

 

Гибрид чиглүүлэлт: Бүх зүйлийг хянахгүйгээр ойролцоох замыг бэлэн байлгах

Орон нутгийн идэвхтэй чиглүүлэлт ба илүү өргөн нээлт хэрхэн хамтран ажилладаг вэ

Эрлийз чиглүүлэлт нь хамгийн их ашиг тустай газарт идэвхтэй маршрутын засвар үйлчилгээ хийхийг оролдохын зэрэгцээ боломжит бүх чиглэлд сүлжээний засвар үйлчилгээ хийхээс зайлсхийдэг. Zone Routing Protocol буюу ZRP нь энэ санааг тодорхой харуулж байна. Зангилаа бүр орон нутгийн чиглүүлэлтийн бүс дотор чиглэлээ идэвхтэй байлгадаг бол тухайн бүсээс гадуур зорьсон газруудад реактив асуулга, хариулах механизмаар дамжуулан хүрдэг.

ZRP-д чиглүүлэлтийн бүсийг хопоор хэмжсэн тохируулж болох радиусаар тодорхойлдог. Илүү том радиус нь зангилаа эргэн тойрныхоо топологийн талаар идэвхтэй мэдэж, шууд маршрутын хүртээмжийг нэмэгдүүлж, чиглүүлэлтийн засвар үйлчилгээний хамрах хүрээг өргөжүүлнэ гэсэн үг юм. Жижиг радиус нь орон нутгийн удирдлагын ачааллыг хязгаарлаж, илүү алслагдсан харилцаа холбоог реактив нээлт рүү түлхэж өгдөг.

ZRP нь эрлийз MANET Mesh Radio бүр ижил механизм ашигладаг гэдгийг нотлохоос илүү архитектурын жишээ болгон авч үзэх нь дээр. ZRP нь Интернэтийн стандарт болохоосоо илүү IETF Интернэтийн төсөл хэвээр үлдсэн боловч түүний орон нутгийн идэвхтэй, глобал реактив бүтэц нь эрлийз чиглүүлэлтийн зан төлөвийг ойлгоход хэрэгтэй загвар хэвээр байна.

Гибрид хандлага хаана ашигтай болох вэ?

Траффик сүлжээгээр жигд тархаагүй үед эрлийз загвар онцгой ач холбогдолтой болдог. Ойролцоох зангилааны бүлэг нь дуу хоолой, телеметр эсвэл зохицуулалтын өгөгдлийг тасралтгүй солилцдог бол илүү алслагдсан зангилаатай харилцах нь зөвхөн хааяа тохиолддог. Ойролцоох чиглэлүүдийг хадгалах нь нийтлэг орон нутгийн замын хөдөлгөөний саатлыг багасгах боломжтой бол эрэлт хэрэгцээний нээлт нь алсын зам бүрийг тасралтгүй хянахаас зайлсхийдэг.

Тиймээс илүү том эсвэл үйл ажиллагааны хувьд олон янзын тор нь эрлийз зан төлөвийг үнэлэх үндэслэл болдог. Асуудал нь энгийн протоколын шошго гэхээсээ илүү тохиргоо юм: бүсийн хэмжээ болон чиглүүлэлтийн хамрах хүрээ нь хэр их идэвхтэй нэмэлт зардал хүлээн зөвшөөрөгдөж, реактив нээлтийг хэр олон удаа хийх шаардлагатайг тодорхойлдог. Тиймээс эрлийз MANET торон радиог автоматаар хоёуланг нь давж гарна гэж бодохын оронд бодит зангилааны зай, хөдөлгөөний хуваарилалтаар турших хэрэгтэй.

 

Бодит MANET торон радио сүлжээний чиглүүлэлтийн хандлагыг сонгох

Замын хөдөлгөөний хэв маяг, маршрутын тогтвортой байдлаас эхэл

Сүлжээ нь үнэхээр тээвэрлэх ёстой урсгалаас эхэл. Тасралтгүй видео, дуу хоолой, командын холбоос, байнгын телеметр, зангилаа хоорондын өгөгдөл солилцох нь хааяа мэдрэгчийн тайлан эсвэл файл дамжуулалтаас өөр өөр чиглүүлэлтийн шаардлагыг бий болгодог. Харилцаа холбоо тогтмол, очих газар хурдан өөрчлөгдөж байвал маршрутын бэлэн байдал нь илүү их жинтэй байх ёстой; Цөөн хэдэн зам идэвхтэй байгаа үед ашиглагдаагүй маршрутыг хадгалах нь зөвтгөхөд хэцүү байж болно.

Маршрутын тогтвортой байдлыг түүхий хөдөлгөөний хурдаас тусад нь үнэлнэ. Нисэх онгоц эсвэл тээврийн хэрэгсэлд суурилуулсан радио нь харьцангуй тогтвортой хөршийн харилцааг хадгалахын зэрэгцээ хурдан хөдөлж чаддаг. Үүний эсрэгээр, бүтэц, газар нутаг, ургамалжилт эсвэл бусад саад бэрхшээлийн ард хөдөлж буй илүү удаан MANET торон радио нь физик хурд багатай ч холбоосыг байнга өөрчлөхөд хүргэдэг.

Ашигтай хэмжигдэхүүн бол төгсгөл хоорондын зам хэр удаан үргэлжлэх, үгүй ​​бол харилцаа холбоо хэр хурдан сэргэх явдал юм. Дараа нь програмын шаардлагууд нь богино замыг илрүүлэх эсвэл сэргээх интервалыг хүлээн зөвшөөрөх эсэхийг тодорхойлно.

Чиглүүлэлтийн онолыг торон радиогийн боломжуудтай холбоно уу

Протоколын онол нь радио платформ бодитоор хэрэгжүүлж, хэмждэг зүйлтэй холбогдсон үед л хэрэг болдог. WDS MIMOmesh Lightweight Airborne Series нь тархсан, төвгүй утасгүй ad hoc архитектурыг 2 эсвэл 3-р давхарга динамик чиглүүлэлт, олон хоп реле, цэгээс цэгт, цэгээс олон цэгт, олон цэгээс олон цэгт, од, шугам, сүлжээ, хайбрид топологийн горимуудтай хослуулсан. Эдгээр чадварууд нь MANET торон радио нь тодорхой сурах бичгийн чиглүүлэлтийн протоколыг хэрэгжүүлдэг гэж үзэхгүйгээр хөдөлгөөнт олон хоп төхөөрөмжид хэрхэн тохирохыг үнэлэхэд хамааралтай болно.

MIMOmesh Агаарын хөнгөн жинтэй MANET торон радио цуврал нь нэг чиглэлтэй 20 МГц-ийн нөхцөлд дунджаар 6 мс-ийн нэг хоп саатал, сүлжээнд нэвтрэх, шинэчлэх эсвэл нэг секундээс доош шилжих хугацаа, олон хоп сүлжээний чадавхийг дэмждэг. Эдгээр утгыг радио нь AODV, DSDV, OLSR, ZRP эсвэл өөр нэртэй алгоритмыг ашигладаг болохыг нотлохоос илүү тодорхой нөхцөлтэй холбоотой үйлдлийн техникийн үзүүлэлт гэж үзэх ёстой.

Иймд ашигтай чиглүүлэлтийн шийдвэрийн матриц нь энгийн:

Эцсийн сонголт нь төлөөллийн туршилтаас гарах ёстой. MANET торон радио нь үндсэн чиглүүлэлтийн стратеги нь цаасан дээр тохиромжтой мэт харагдаж байсан ч хоп гүн, сувгийн түгжрэл, хөдөлгөөнт байдал, хөндлөнгийн оролцоо, зэрэгцээ урсгал нэмэгдэх зэргээр ялгаатай байж болно. Туршилт нь хүлээгдэж буй тогтоц, зангилааны тоо, хэрэглээний холимог болон бүтэлгүйтлийн үйл явдлуудыг нарийвчлан гаргаж, маршрутын засвар үйлчилгээ нь ачааны ачаалалтай хэрхэн өрсөлдөж байгааг харуулах ёстой.

Учир нь WDS MIMOmesh гэх мэт тархсан MANET Mesh радио системүүд , динамик чиглүүлэлт, олон хоп реле зэрэг чадварууд нь баталгаажуулалтын эхлэлийн цэг болдог. Байршуулах баг нь чиглүүлэлтүүд хэр хурдан дасан зохицож, хэд хэдэн удаа дамжих чадвар хэрхэн өөрчлөгддөг, топологи эвдэрсэн үед хоцрогдол хүлээн зөвшөөрөгдөх боломжтой эсэхийг баталгаажуулах ёстой. Энэ нотолгоо нь тоног төхөөрөмж сонгохоос илүү үнэ цэнэтэй бөгөөд учир нь түүний техникийн үзүүлэлтүүд нь MANET торон радио гэсэн нэр томъёог ашигладаг.

 

Дүгнэлт

Идэвхтэй, реактив, эрлийз чиглүүлэлтийн аль нэгийг сонгох нь сүлжээ нь маршрутын бэлэн байдал, хяналтын нэмэлт зардал, хөдөлгөөнт байдал, сэргээх хугацааг хэрхэн тэнцвэржүүлдэгтэй холбоотой юм. Тиймээс MANET торон радиог зөвхөн протоколын шошгооор бус бодит хөдөлгөөний загвар, хоп тоо, холбоосын өөрчлөлттэй харьцуулан үнэлэх хэрэгтэй.

Хөдөлгөөнт олон хоп холболтыг ашиглахын тулд Shenzhen Sinosun Technology Co., Ltd нь динамик чиглүүлэлт болон олон хоп релений чадвартай MIMOmesh системийг санал болгодог. Бодит хээрийн туршилтанд ашигласнаар эдгээр чадварууд нь топологи болон үйл ажиллагааны нөхцөл өөрчлөгдөхөд харилцаа холбоог илүү үр дүнтэй байлгах сүлжээг бий болгоход тусалж чадна.

 

Түгээмэл асуулт

А: MANET чиглүүлэлтийн протоколын үндсэн төрлүүд юу вэ?

Х: MANET чиглүүлэлтийн протоколуудыг ихэвчлэн идэвхтэй, реактив, эрлийз хандлага гэж ангилдаг. Эдгээр нь сүлжээний топологи өөрчлөгдөхөд чиглүүлэлтүүдийг үүсгэх, хадгалах, шинэчлэх үед голчлон ялгаатай байдаг.

А: Идэвхтэй болон реактив MANET чиглүүлэлтийн хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?

Х: Идэвхтэй чиглүүлэлт нь маршрутыг тасралтгүй хадгалж, маршрутын тохиргооны саатлыг бууруулдаг. Реактив чиглүүлэлт нь зөвхөн шаардлагатай үед замыг илрүүлдэг бөгөөд энэ нь ердийн хяналтын урсгалыг бууруулдаг боловч эхний дамжуулалтын хоцролтыг нэмэгдүүлдэг.

Асуулт: Хөдөлгөөн өндөртэй MANET-д ямар чиглүүлэлтийн арга хамгийн сайн ажилладаг вэ?

Х: Бүх нийтийн сонголт гэж байдаггүй. Гүйцэтгэл нь зөвхөн хөдөлгөөний хурд гэхээсээ илүү маршрутын тогтвортой байдал, хөдөлгөөний давтамж, зангилааны нягтрал, хоп тоо, сэргээх шаардлагаас хамаарна.

А: MANET Mesh Radio сүлжээнд чиглүүлэлт хэрхэн ажилладаг вэ?

Х: MANET торон радио нь хөрш зэргэлдээх цэгүүдээр дамжуулан траффикийг дамжуулж, өгөгдөл нь шууд радио хүрээнээс хэтэрсэн чиглэлд хүрэх боломжийг олгодог бөгөөд маршрутууд нь өөрчлөгдөж буй холболтод дасан зохицдог.

А: AODV идэвхтэй эсвэл реактив уу?

Х: AODV нь реактив чиглүүлэлтийн протокол юм. Энэ нь чиглүүлэлтийн хүсэлт болон хариу мессежийг ашиглан хүссэн маршрутуудыг олж илрүүлж, идэвхтэй холбоосууд амжилтгүй болсон үед замыг засч эсвэл сольдог.

Асуулт: Яагаад MANET дээр чиглүүлэлтийн зардал чухал байдаг вэ?

Х: Чиглүүлэлтийн мессежүүд нь хязгаарлагдмал утасгүй цагийг хэрэглээний урсгалтай хуваалцдаг. Хэт их хяналтын урсгал нь ялангуяа зангилааны тоо, хөдөлгөөнт байдал, олон хоп үйл ажиллагаа нэмэгдэхийн хэрээр ашиглах боломжтой дамжуулалтыг бууруулж болно.