Koliko skokov lahko podpira MANET Mesh? Kompromisi med zakasnitvijo in prepustnostjo

Število skokov, ki jih lahko podpira mreža MANET, je le redko enako temu, koliko bi jih moralo uporabiti med delovanjem. Pot lahko ostane povezana prek številnih relejev, medtem ko kakovost videa pade, zakasnitev ukazov se poveča ali skupni čas predvajanja postane ozko grlo. Različne vrste prometa lahko tudi dosežejo svoje meje na različnih točkah, zato eno samo oglaševano število skokov ne more odgovoriti na vprašanje načrtovanja.

Ključno je soditi MANET mesh skoki glede na uporabno prepustnost, zakasnitev od konca do konca, tresenje, mobilnost in pogoje RF. Spodnja razprava pojasnjuje, kako se razvijejo ti kompromisi in kako določiti praktičen proračun skokov za resnične uvedbe.

 

Uporabno število skokov nastavi aplikacija

Začnite z zahtevano ravnjo storitve

Za vsako uvedbo ne velja nobena fiksna omejitev za MANET mesh skoke, ker aplikacije odpovejo na različne načine. Pot lahko ostane povezana, medtem ko je dober prenos padel pod izhodno hitrost video kodirnika, je postalo opazno tresenje glasu ali pa je zakasnitev ukaza presegla delovni prag. Preden nastavite omejitev za skoke mreže MANET, določite najmanjši dober prenos od konca do konca, največjo enosmerno ali povratno zakasnitev, sprejemljivo tresenje in ciljno razmerje dostave paketov.

Te pragove izmerite na meji aplikacije, ne glede na hitrost PHY radia. Glave, spori, ponovni poskusi in relejni promet zmanjšajo uporabno zmogljivost tovora. Praktična omejitev za mrežne skoke MANET je prva točka, kjer raven storitve ne uspe pod pričakovano obremenitvijo, tudi če končne točke še vedno izmenjujejo pakete.

Različne vrste prometa dosežejo mejo ob različnih časih

Telemetrija uporablja malo pasovne širine, vendar so zastareli podatki morda še vedno nesprejemljivi. Ukazni promet potrebuje predvidljiv odziv, glas je odvisen od nadzorovane zakasnitve in tresenja, video v živo pa potrebuje trajno dober prenos. Video torej izpostavi šibke skoke mreže MANET prej kot prekinitveni podatki.

Pot, ki uspešno prenaša telemetrijo, lahko odpove, če je uvedenih več tokov HD. Trditve, kot je 'pet skokov je varno', nimajo velike vrednosti, razen če so določeni tudi mešanica prometa, velikosti paketov, pogoji RF in sprejemljivi pragovi.

 

Kako nastaja zamuda vzdolž poti z več skoki

Vsak rele doda več kot le čas obdelave

Vsak rele doda več oblik zakasnitve. Paket mora prečkati trenutno povezavo, počakati na dostop do kanala, skozi logiko posredovanja in vstopiti v naslednjo čakalno vrsto prenosa. Poškodovani okvirji se lahko ponovno pošljejo, zato slaba kakovost povezave poveča zakasnitev in porabo časa. Praktični model je: zakasnitev od konca do konca je enaka akumulirani zakasnitvi na skok plus čakanje v čakalni vrsti, ponovni prenos in kazni za spremembo poti.

Množenje laboratorijske številke enega skoka s številom skokov mreže MANET daje le izhodišče. Predpostavlja stabilne povezave in malo konkurenčnega prometa. Na terenu lahko en preobremenjen rele ali šibek RF segment doda večjo zakasnitev kot več čistih skokov.

Zaradi zastojev se zakasnitev neenakomerno poveča

Pri nizki izkoriščenosti lahko drug rele doda precej dosledno zakasnitev. Ko se promet približa zmogljivosti skupnega vozlišča, se ustvarijo čakalne vrste in majhno povečanje ponujene obremenitve lahko povzroči veliko večje povečanje zakasnitve od konca do konca. Konflikti pri posredovanju, vedenje MAC, politika usmerjanja in porazdelitev vozlišč vplivajo na dosegljivo prepustnost, medtem ko lahko pošiljanje preko uporabne hitrosti poti poveča konkurenco in zmanjša dostavljeno zmogljivost.

Sprejemljivo povprečje lahko skrije operativno pomembne skoke. Poročajte o mediani, zakasnitvi p95 ali p99, tresljaju in izgubi, da pokažete, ali preskoki mreže MANET ostajajo predvidljivi v konvergentnih tokovih.

Premikajoča se vozlišča dodajo zakasnitve pri obnovitvi poti

Mobilnost ustvarja začasne skoke, ko se povezave prekinejo in se poti spremenijo. Vozlišča lahko posodobijo sosednje stanje, medpomnilniške pakete, razveljavijo pot, odkrijejo alternativo in nadaljujejo s posredovanjem. AODV pridobi poti za aktivne cilje in se odzove na prekinitve povezave in spremembe topologije v dinamičnih omrežjih z več skoki.

OLSR ima proaktiven pristop, redno izmenjuje informacije o topologiji in ohranja na voljo poti. Večtočkovni releji zmanjšajo odvečno posredovanje kontrolnih sporočil. S tem se lahko izognete odkrivanju prvega paketa, vendar občasne posodobitve še vedno porabljajo zmogljivost, hitrejše posodobitve pa povzročajo dodatne stroške. Praktično vprašanje je, kako vedenje pri usmerjanju vpliva na zamudo glede na dejansko gostoto, mobilnost in prometni vzorec.

 

Zakaj se prepustnost zmanjša, ko so dodani hmelji

Posredovanje istega prometa ponovno uporabi omrežno zmogljivost

Rele ne ustvari svežega spektra. Prejema promet in ga ponovno oddaja, pri čemer uporablja čas, ki bi sicer lahko prenašal nov paket. Pri poldupleksni poti v skupnem kanalu se bodo morda morala bližnja vozlišča za posredovanje izmenjevati, medtem ko trki skritih vozlišč sprožijo odmik in ponovne poskuse. Ko se preskoki mreže MANET povečujejo, ista obremenitev aplikacije večkrat porabi radijske vire.

Najšibkejša ali najbolj obremenjena povezava lahko določi dober promet od konca do konca. Segment z nižjo hitrostjo zaseda medij dlje, medtem ko se lahko osrednji rele nasiči kljub rahlo obremenjenim okoliškim povezavam. Stopnja PHY ni uporabna ciljna prepustnost. Presežna ponujena obremenitev ustvarja čakalne vrste in izgube, ne pa več dobrega.

Sočasni tokovi težavo še povečajo. Relejni promet prispeva k motnjam, zmogljivost pa se zmanjša, saj si več komunikacijskih tokov deli iste vire za posredovanje. Demonstracije z enim tokom ne bi smeli obravnavati kot dokaz, da lahko isti skoki mreže MANET podpirajo več video, glasovnih in telemetričnih tokov hkrati.

Izogibajte se bližnjici 'Bandwidth Haves at Every Hop'.

Trditev, da vsak brezžični skok samodejno zmanjša pasovno širino za 50 odstotkov, je preveč preprosta. V verigi z enim radijskim sprejemnikom z istim kanalom lahko pride do resne degradacije, vendar univerzalni odstotek ne velja za vsak MANET. Zmogljivost se spreminja s ponovno uporabo kanala, razporejanjem, delovanjem MIMO, širino kanala, kakovostjo povezave, smerjo prometa in številom aktivnih tokov.

Načrtovana pot lahko ohrani zmogljivost z zmanjšanjem motenj in izogibanjem šibkim povezavam. Večkanalno delovanje in razporejanje lahko loči nasprotujoče si dejavnosti posredovanja. Usmerjanje, ki upošteva povezavo, bo morda raje uporabilo nekoliko daljšo pot z močnejšimi, manj obremenjenimi povezavami, ker so razmerje dostave, motnje in skupna zmogljivost pomembni poleg števila skokov.

Z ilustrativnim grafikonom bi lahko primerjali normalizirano dobro pretočnost v enem do osmih skokih mreže MANET za preobremenjeno linearno verigo in pot z močnejšimi povezavami in boljšo ponovno uporabo virov. Označiti ga je treba kot ilustracijo načrtovanja, ne kot merilo. Izguba na dodaten skok mreže MANET mora izhajati iz preskusov z uporabo predvidene konfiguracije in prometne obremenitve.

 

Pogoji, ki premikajo hmeljni strop

Topologija je pomembnejša od skupnega števila vozlišč

Samo število vozlišč pove malo o uspešnosti poti. Omrežje s 30 vozlišči, v katerem je večina aktivnih poti dolgih en ali dva skoka, je morda bolj dosledno kot omrežje z 10 vozlišči, urejeno kot ena dolga veriga. Linearne poti vedno znova uporabljajo isti prehodni koridor, medtem ko lahko delna mreža ponudi krajše ali manj obremenjene alternative.

Najbolj obremenjene lokacije so pomembnejše od teoretičnega premera omrežja. Osrednji releji, vozlišča, ki so sosednja prehodu, ali enote v zraku, ki služijo več vozliščem navzdol, lahko postanejo koncentracijske točke za tovor in nadzor prometa. Odporna zasnova ohranja primarne tokove na kratkih, visokokakovostnih poteh, hkrati pa ohranja dodatne preskoke mreže MANET za pokritost in okrevanje.

Kakovost RF lahko pomaga pri dodatnem skoku

Pot z najmanj štafetami ni vedno najhitrejša. Ena dolga povezava lahko trpi zaradi nizkega SNR, zmanjšane modulacije, izgube paketov in ponavljajočih se ponovnih prenosov. Če jo razdelimo na dve krajši, močnejši povezavi, dodamo korak posredovanja, vendar lahko višje stopnje povezav in manj ponovnih poskusov izboljšajo zakasnitev dobrega prenosa in repa.

Rezultat je odvisen od postavitve antene, ovir, motenj, oddajne moči, občutljivosti sprejemnika in pasovne širine kanala. Dobro postavljen rele vidnega polja lahko izboljša pot; slabo postavljena samo dodaja spor. Pri izbiri poti je treba torej oceniti kakovost povezave in razpoložljivo zmogljivost, namesto da bi za vsako ceno zmanjšali preskoke mreže MANET.

Preberite trditve o hmelju izdelka v njihovem testnem kontekstu

Podatki o zmogljivosti, odvisni od konfiguracije, so lahko koristno izhodišče. Za MANET mesh skoki z nizko zakasnitvijo , WDS MIMOmesh Lightweight Airborne Series v povprečju znaša 6 ms enosmerne zakasnitve na skok pri 20 MHz in podpira 15+ podatkovnih skokov, 10+ glasovnih skokov in 8+ video skokov. Razpoložljive tehnične zmogljivosti vključujejo nastavljivo pasovno širino kanala, prilagodljive stopnje in modulacijo, QoS in več tehnik MIMO.

Te številke ponazarjajo, zakaj se MANET mesh skoki lahko ocenjujejo ločeno glede na vrsto prometa. Še vedno jih je treba preveriti glede na stopnjo obremenitve, razmik, motnje, mobilnost, velikost paketa in sočasno obremenitev. Osem skokov, pomnoženih z osnovno linijo 6 ms, nakazuje 48 ms v eno smer pred čakanjem v čakalni vrsti, ponovnimi poskusi ali obnovitvijo poti. Uporabno število skokov mreže MANET mora biti zato potrjeno na aplikacijskem sloju in ne kopirano neposredno iz specifikacije.

 

Pred uvedbo nastavite ubranljiv proračun za hop

Preizkusite omrežje z resničnim prometom in ne s prazno povezavo

Testiranje na terenu bi moralo reproducirati pričakovano mešanico prometa. Določite bitne hitrosti videa, glasovne seje, glasnost telemetrije, nadzorno frekvenco, velikost paketov in smer. Nato preizkusite pri enem, dveh, štirih, šestih in osmih skokih mreže MANET in dodajte vmesne točke, ko se rezultati približujejo sprejemljivemu pragu.

Ohranjajte dosledne nastavitve kanala in ponujeno obremenitev. Ponovite z reprezentativno obstrukcijo, motnjami, premikanjem in dogodkom izgube releja. Izmerite doseženo uspešnost, ne radijskih naslovov.

Ločite običajno omejitev od omejitve samodejnega preklopa

Pred pregledom rezultatov nastavite prage za uspešno ali neuspešno. Običajna delovna omejitev mora podpirati celotno mešanico prometa z rezervo za dodane uporabnike, variacijo RF in premikanje po poti. Ločena omejitev degradiranega načina lahko dovoli več skokov mreže MANET, kadar je cilj ohraniti bistven ukaz ali telemetrijo po okvari releja.

To razlikovanje preprečuje, da bi pot v sili zamenjali za rutinsko visoko zmogljivo pot. Daljša pot lahko ostane dragocena, tudi če ne more prenašati običajnega glasu ali videa. Določite SLA, preizkusite realno obremenitev, identificirajte prvi neuspeli prag, rezervno maržo in nastavite operativni proračun pod to točko. Ločene omejitve za vsak razred prometa so bolj uporabne kot en maksimum za celotno omrežje.

 

Zaključek

Praktična omejitev za mrežne skoke MANET ni najdaljša pot, ki jo lahko oblikuje omrežje, ampak najdaljša pot, ki še vedno izpolnjuje cilje glede zakasnitve, prepustnosti, tresenja in zanesljivosti. Preizkušanje realnih prometnih in RF pogojev pomaga ekipam pri nastavitvi ločenih proračunov skokov za video, glas, nadzor in telemetrijo, hkrati pa ohranja daljše poti za preklop.

Shenzhen Sinosun Technology Co., Ltd. ponuja radijske postaje MIMOmesh, zasnovane za dinamično komunikacijo z več skoki, ki načrtovalcem omrežij daje nastavljiva orodja za uravnoteženje pokritosti, mobilnosti in zmogljivosti podatkov. Če se uporabljajo s testiranjem na ravni aplikacije, lahko ti sistemi podpirajo bolj zanesljive odločitve o uvajanju.

 

pogosta vprašanja

V: Koliko skokov mreže MANET lahko podpira omrežje?

O: Univerzalna omejitev ne velja. Praktični maksimum je najdaljša pot, ki še vedno izpolnjuje zahtevane cilje zakasnitve, prepustnosti, tresenja, dostave paketov in mobilnosti v realnih prometnih razmerah.

V: Kako vsak dodatni skok vpliva na zakasnitev?

O: Vsak rele doda prenos, dostop do kanala, obdelavo, čakalno vrsto in morebitno zakasnitev pri ponovnem prenosu. Pri zastojih ali spremembah poti se lahko zakasnitev močno poveča, namesto da bi se povečala za določen znesek.

V: Ali se prepustnost mreže prepolovi z vsakim skokom?

O: Ne. 50-odstotni padec je le grobo pravilo za določene verige poldupleksnih kanalov v skupni rabi. Dejanska izguba je odvisna od ponovne uporabe kanala, motenj, razporejanja, MIMO in prometne obremenitve.

V: Je pot z najmanj skoki vedno boljša?

O: Ne vedno. Ena šibka povezava na dolge razdalje lahko deluje slabše kot dve krajši, močnejši povezavi. Kakovost poti mora upoštevati SNR, ponovne prenose, zastoje in razpoložljivo zmogljivost poleg števila skokov.

V: Kako naj inženirji nastavijo praktično mejo skokov?

O: Preizkusite reprezentativne obremenitve videa, glasu, nadzora in telemetrije pri naraščajočem številu skokov. Delovno mejo nastavite pod prvo točko, kjer kateri koli prag storitve na ravni aplikacije ne uspe.