Hibridna povratna povezava MANET in LTE: kako lokalno mrežno omrežje preživi izpad omrežja WAN

Izpad WAN ne pomeni vedno okvare lokalnega omrežja. Radijski sprejemniki, kamere, senzorji, vozila in brezpilotna letala lahko še vedno izmenjujejo promet, tudi če pot LTE do jedra, oblaka ali oddaljenega ukaznega centra ni na voljo. Arhitekture LTE ločujejo radijsko dostopovno omrežje, transportno povratno povezavo in jedro, medtem ko usmerjanje MANET podpira spreminjanje brezžičnih topologij.

Odločilno vprašanje je, ali lokalne poti in bistvene aplikacije ostanejo znotraj meje preživelega omrežja. Odporen hibridna zasnova MANET LTE ohranja promet v bližini, ohranja kritične robne storitve in nadzoruje, kako se podatki postavljajo v čakalno vrsto in obnavljajo, ko se povezljivost WAN ponovno vzpostavi.

 

Ko LTE upade, katere storitve ostanejo na voljo?

Preden ocenite odpornost, narišite mejo neuspeha

'LTE ne deluje' lahko pomeni izgubljen dostop do interneta, prekinitev med radijskim omrežjem in jedrom, izklopljen prehod ali manjkajoči rele MANET. Vsaka napaka odstrani drugačen del poti in povzroči drugačen rezultat.

Indikator močnega signala potrjuje radijski stik, ne dosegljivosti storitve na daljavo. Omrežja LTE vsebujejo ločene plasti naprave, radijskega dostopa, transportne povezave in jedrne plasti, zato lahko napaka v zgornjem toku prekine oddaljene storitve, medtem ko terenska oprema ostane napajana in povezana z bližnjo celico. Hibridni sistem MANET LTE bi moral spremljati povezljivost od konca do konca, namesto da obravnava celično registracijo kot dokaz zdravja WAN.

Lokalna storitev, ki temelji na LTE, potrebuje tudi arhitekturo, zasnovano za izolirano delovanje, ko širše jedro ni na voljo. Ta zmožnost ni samodejna pri vsaki uvedbi in jo je treba preveriti ločeno od kontinuitete MANET.

Ločite lokalne aplikacije od oddaljenih odvisnosti

V hibridni uvedbi MANET LTE storitve preživijo, ko končne točke, poti in aplikacije ostanejo znotraj lokalnih meja. Pritisni in govori, video v bližini, izmenjava položaja, telemetrija, senzorski nadzor in prenos datotek se lahko nadaljujejo, če ne pokličejo strežnika zunaj mesta. Nadzorne plošče v oblaku, oddaljene baze podatkov, dostop do interneta in pošiljanje zunaj spletnega mesta se običajno ustavijo, ko zunanja pot izgine.

Nekatera orodja ostajajo delno uporabna. Predpomnjeni zemljevidi lahko ostanejo berljivi, shranjene poverilnice lahko dovolijo začasen dostop, lokalni snemalniki pa lahko še naprej zajemajo video. Čakalne vrste za shranjevanje in posredovanje lahko ohranijo poročila ali telemetrijo za kasnejše nalaganje, če ohranijo časovne žige, identifikatorje in dovolj prostora za shranjevanje.

Pričakovani rezultat je treba dokumentirati za vsako operativno storitev pred uvedbo.

 

Zakaj lokalne poti MANET še naprej delujejo brez WAN

Lokalnim paketom ni treba prečkati prehoda LTE

Vozlišče MANET lahko odkrije sosede, izbere poti in posreduje pakete, namesto da bi se zanašalo na en fiksni osrednji usmerjevalnik. Ko se vozilo premakne za teren ali zračni rele spremeni položaj, lahko omrežje izračuna drugo pot skozi dosegljiva vozlišča. LTE prehod je torej izhod iz lokalne topologije, ne nujno njeno središče.

Razmislite o kameri v zraku, ki pošilja video v poveljniško vozilo. Paketi lahko potujejo prek prenosnega releja do gledalca, ne da bi se dotaknili LTE. Če mobilna pot izgine, lahko ta pot ostane veljavna, ker nobena končna točka ni odvisna od omrežja WAN.

Ta ločitev daje hibridni MANET LTE arhitekturi njeno odpornost. Postavitev, ki je odvisna od prehoda, naredi eno napravo hkrati izhod WAN in lokalno točko okvare. Porazdeljena postavitev ohranja promet v bližini znotraj mreže in uporablja LTE samo za oddaljene cilje.

Uporabno delovanje brez povezave zahteva lokalne storitve

Kontinuiteta usmerjanja sama po sebi ne zagotavlja koristnih operacij. Radijski sprejemniki si lahko izmenjujejo pakete, medtem ko aplikacije odpovejo, ker so glasovni krmilnik, podatkovna baza zemljevidov, posrednik telemetrije ali storitev identitete zunaj spletnega mesta. Preživela meja hibridnega omrežja MANET LTE mora vsebovati funkcije, ki so potrebne med izpadom.

Uporabne robne storitve lahko vključujejo lokalni govor, zemljevide misij, snemanje videa, obdelavo telemetrije in izbrano poimenovanje, čas ali funkcije za preverjanje pristnosti. Njihovo namestitev je treba preizkusiti z izolacijo ali izklopom prehoda LTE. Gostovanje vsake lokalne aplikacije na tem prehodu lahko še vedno povzroči popolno okvaro storitve.

Predpomnjenje in gostovanje rešujeta različne težave. Predpomnilnik ohranja prejšnjo vsebino, medtem ko lokalno gostujoča aplikacija sprejema nove položaje, sporočila in video. Podatki, vezani na daljavo, morajo vstopiti v potek dela za shranjevanje in naprej in se pozneje sinhronizirati, ne da bi pri tem izgubili vrstni red ali poreklo.

 

Kako se promet spremeni pred, med in po izpadu

Običajno delovanje: ohranite lokalni promet

Zdrava storitev LTE ne bi smela potegniti vsakega paketa skozi celični prehod. Bližnji glas, telemetrija, nadzor prometa in video sodijo na poti MANET, medtem ko sinhronizacija v oblaku, oddaljeni dostop do ukazov, internetne storitve in uporabniki zunaj mesta uporabljajo LTE. Ta razdelitev zmanjša zakasnitev in prepreči, da bi lokalne seje podedovale razpoložljivost WAN.

Politika hibridne poti MANET LTE bi morala to namero jasno navesti. Lokalna podomrežja in robne storitve potrebujejo prednostne poti MANET, medtem ko privzeta pot ali izbrane oddaljene predpone kažejo proti prehodu LTE. Z več prehodi lahko meritve izberejo najboljši izhod brez spreminjanja lokalne poti.

Pomembna je tudi prometna klasifikacija. Varnostna opozorila in glasovni ukazi ne bi smeli enakovredno tekmovati z množičnimi nalaganji, posodobitvami ali več hitrimi video tokovi. Prednostne naloge storitev je treba določiti, preden se začnejo zastoji.

Odziv na izpad: odstranite neuspešno pot, ne da bi motili mrežo

Hibridni prehod MANET LTE mora preizkusiti dosegljivost onkraj modema, ker lahko moč signala ostane normalna med napako navzgor. Preverjanja zdravja lahko uporabljajo več ciljev, pragove izgube in obdobje zadrževanja, da se izognejo nihanju poti. Ko je WAN neuporaben, prehod umakne ali razveljavi prednost zunanje poti, medtem ko lokalne poti MANET pusti nedotaknjene.

Oddaljeni promet nato sledi definiranemu pravilniku:

●  Bistveno telemetrijo, dnevnike in poročila postavite v čakalno vrsto.

●  Zmanjšajte ali ustavite videoposnetek, namenjen samo oddaljenim gledalcem.

●  Začasno ustavite prenose v ozadju in posodobitve programske opreme.

●  Prikažite jasno nepovezano stanje.

Lokalne seje se morajo nadaljevati, ko njihove končne točke in storitve ostanejo v mreži. Seje v oblaku lahko potečejo, ker je cilj izginil. Usmerjanje ne more ohraniti seje aplikacije, katere strežnik je nedosegljiv.

Obnova: preprečite, da bi povratna povezava postala ozko grlo

V hibridnem sistemu MANET LTE obnovljeni signal ne bi smel takoj ponovno pridobiti želene poti. Prehod mora preveriti stabilno storitev od konca do konca, nato pa po intervalu obnovitve znova uvesti LTE. To zmanjša nihanje, ko je pokritost nestabilna.

Zaostali podatki lahko povzročijo zastoje, če se vsi zapisovalniki in senzorji naložijo hkrati. Trenutni glas, nadzor in telemetrija v živo bi morali ohraniti prednost, medtem ko se zgodovinski videoposnetki in dnevniki vrnejo v nizih. Omejitve hitrosti in naključni ponovni poskusi pomagajo hibridnemu omrežju MANET LTE pri okrevanju brez nasičenja povratne povezave.

Časovni žigi, identifikatorji sporočil, pravila naročanja in obravnavanje sporov ohranjajo zakasnjene informacije ločene od podatkov v živo. Obnovitev je končana le, ko je pot stabilna in se podatki v čakalni vrsti sinhronizirajo brez motenj trenutnih operacij.

 

Zgradite omrežje okoli meje napak

Kritične funkcije hranite stran od posameznih točk okvare

Odločite se, kaj mora ostati uporabno, če prehod LTE izgubi povezavo WAN, nato ponovite vajo za popolno odpoved prehoda. Aplikacije, ki gostujejo drugje, lahko preživijo prvi dogodek, medtem ko lahko storitve, ki gostujejo na prehodu, izginejo v drugem. Kritična orodja bi morala biti na dosegljivi robni platformi ali pa bi morala biti podvojena, če jih ena naprava ne more odstraniti.

Hibridna topologija MANET LTE potrebuje tudi več kot eno praktično pot med pomembnimi ekipami. Teren, usmerjenost antene, gibanje ali zgradbe lahko povzročijo, da en rele prenaša skoraj ves promet. Terenski poskusi bi morali identificirati te konvergenčne točke.

Redundanca WAN pripada ločenemu sloju. Več prehodov, ki podpirajo LTE, lahko izboljša doseg na daljavo, vendar modeli z dvema SIM karticama ne popravijo šibke poti MANET. A prožna hibridna uvedba MANET LTE mora odstraniti tudi odvisnosti od oblaka pri preverjanju pristnosti, upravljanju, naslavljanju in licenciranju.

Zaščitite čas za promet, ki je pomemben

Zmogljivost mreže je določena z najbolj obremenjeno skupno potjo, ne z najvišjo stopnjo ene čiste povezave. Vsak relejni prenos porabi zračni čas in več tokov se lahko združi, preden doseže poveljniško mesto. Načrtovanje bi moralo modelirati realne skoke, uporabnike, video profile in motnje.

V hibridni prometni politiki MANET LTE so varnostna opozorila in glasovni ukazi običajno na prvem mestu, sledijo jim podatki o položaju in nadzoru, izbrani video, nato datoteke in sinhronizacija v ozadju. QoS ne more ustvariti pasovne širine, lahko pa prepreči, da bi veliki prenosi blokirali nujni promet.

Moč in RF geometrija prav tako oblikujeta usmerjanje. Baterije, višina antene, izbira spektra in postavitev releja določajo, ali obstaja alternativna pot. Usmerjanje MANET ne more uporabljati opreme, ki je brez napajanja, preobremenjena ali izven dosega.

Določite zemeljskim in zračnim vozliščem različne naloge

Prenosno zemeljsko vozlišče lahko zasidra poveljniško mesto, poveže ethernet ali serijsko opremo, zagotovi močnejši rele in deluje kot izhod LTE. Letalska enota lahko izboljša vidno linijo, premosti skupine, ločene na terenu, in prenese video z dronom, hkrati pa doda drugo pot.

Znotraj hibridne uvedbe MANET LTE lahko WDS Powerful Backpack Series služi kot prenosni zemeljski prehod ali rele visoke moči. Njegove zmogljivosti vključujejo porazdeljeno brezcentrično delovanje, dinamično usmerjanje ravni 2 ali plasti 3, rele z več skoki, določanje prednosti storitev, ethernetne in serijske vmesnike, uvajanje z baterijskim napajanjem in izbirno usmerjanje v javnem omrežju ali 4G LTE.

Za vlogo hibridnega MANET LTE v zraku lahko serija WDS Lightweight Airborne podpira dinamično usmerjanje, delovanje z več skoki, QoS, Ethernet in serijsko povezljivost, integracijo MAVLink in izbirno razširitev 4G LTE. Njegova glavna vloga je izboljšanje RF geometrije brez vsiljevanja lokalnega prometa prek WAN.

Še vedno je treba upoštevati pristanek letala ali izpraznjenost baterije. Vozlišče v zraku, ki tvori edini most med zemeljskimi skupinami, postane še ena točka napake. Zračni releji bi morali okrepiti trdno topologijo tal, namesto da bi prikrili njeno odsotnost.

 

Dokažite preklop, preden je potreben

Preizkusite dejansko delovno obremenitev, ne le omrežne pinge

Uspešen ping malo pove o hibridni MANET LTE glasovni kontinuiteti, obnovitvi videa, stanju aplikacije ali podatkih v čakalni vrsti. Začnite z reprezentativnim glasom, kartiranjem, telemetrijo, lokalnim videom, oddaljenim videom in aktivnimi sejami v oblaku. Odstranite zgornji WAN, pri tem pa ohranite napajanje vozlišč MANET, nato zabeležite, katere storitve se nadaljujejo, poslabšajo, znova povežejo, postavijo v čakalno vrsto informacije ali ustavijo.

Naslednja vožnja bi morala združevati napake. Premaknite ali izklopite rele med izpadom, obnovite LTE pod obremenitvijo in ponovite vajo z izklopljenim celotnim prehodom. To razkrije odvisnosti in topologije, ki jih gosti prehod, s samo enim uporabnim relejem.

Uporabite merila za prehod na raven storitev

Merila sprejemljivosti hibridnega MANET LTE bi morala opisovati, kaj lahko počnejo uporabniki, ne samo, kaj lahko vidi upravitelj omrežja. Izmerite zaznavanje napak WAN, konvergenco poti, prekinitev govora, izgubo paketov, obnovitev videa, razpoložljivost lokalne aplikacije, celovitost podatkov v čakalni vrsti in zastoje po obnovitvi. Mejne vrednosti se morajo ujemati z nalogo in profilom prometa.

Hibridno omrežje MANET LTE je pripravljeno šele, ko so ti rezultati ponovljivi pod realističnimi pogoji gibanja, terena, motenj in napajanja. Neuspešna merila bi morala sprožiti spremembe v topologiji, umestitvi aplikacije, prometni politiki ali redundanci prehoda. Testiranje spremeni samozdravljenje iz trditve o funkciji v opazljivo zmožnost.

 

Zaključek

Odpornost v hibridnem omrežju MANET LTE je odvisna od ohranjanja lokalnih poti, bistvenih robnih storitev in prometnih prioritet neodvisnih od WAN. Ko LTE odpove, bi moralo mrežno omrežje še naprej lokalno prenašati glas, video, telemetrijo in nadzorne podatke, nato pa obnoviti oddaljeno povezljivost, ne da bi preobremenila povratno povezavo.

Shenzhen Sinosun Technology Co., Ltd. ponuja nahrbtnik MIMOmesh in lahke zračne radijske postaje za zemeljske prehode, mobilne releje in povišane povezave. Ti izdelki, ki se uporabljajo z zvočnim usmerjanjem, postavitvijo robne storitve in testiranjem izpadov, lahko pomagajo ekipam vzdrževati lokalne komunikacije in obnoviti zunanjo povezljivost z manj motnjami.

 

pogosta vprašanja

V: Kaj se zgodi, ko povratna povezava LTE odpove?

O: Omrežje izgubi dostop do oddaljenega oblaka, jedra in internetnih storitev. Lokalne MANET poti lahko še naprej prenašajo promet, če bistvene aplikacije in podporne storitve ostanejo znotraj mreže.

V: Ali lahko hibridno omrežje MANET LTE deluje brez dostopa do interneta?

O: Da. Bližnja vozlišča lahko komunicirajo prek neposrednih ali več skokov MANET poti brez interneta. LTE je potreben samo za destinacije in storitve zunaj lokalnega omrežja.

V: Katere storitve lahko ostanejo na voljo med izpadom omrežja WAN?

O: Lokalni glas, video, telemetrija, deljenje položaja, senzorski nadzor in izmenjava datotek se lahko nadaljujejo. Nadzorne plošče v oblaku, oddaljene baze podatkov, odpošiljanje zunaj spletnega mesta in preverjanje pristnosti, odvisno od interneta, običajno postanejo nedostopni.

V: Ali močan signal LTE potrjuje povratno povezljivost?

O: Ne. Naprava lahko ostane registrirana v bližnji celici, medtem ko transportna povratna povezava, mobilno jedro ali internetna pot niso na voljo. Pregledi stanja od konca do konca so zanesljivejši.

V: Kako MANET preusmeri promet po okvari vozlišča ali prehoda?

A: Usmerjanje MANET odkrije dosegljive sosede in znova izračuna poti z več skoki, ko se topologija spremeni. Izguba prehoda LTE odstrani zunanji doseg, medtem ko lahko lokalni promet uporablja alternativne zapletene poti.

V: Kako naj se preskusi samodejni preklop WAN?

O: Zaženite glasovne, video, telemetrične in oblačne seje, nato odklopite WAN in odstranite rele. Izmerite konvergenco poti, prekinitev storitev, podatke v čakalni vrsti in zastoje pri obnovitvi.