Рассмотрены основные особенности беспроводной технологии MANET, проведено сравнение ее с другими цифровыми технологиями профессиональной подвижной радиосвязи.
Схематическое сравнение различных типов сетей ППР:
а – централизованная (DMR, NXDN, TETRA);
б – децентрализованная (DMR, NXDN, TETRA);
в – распределенная, самоорганизующаяся (MESH, MANET)
Особенности сетей MANET
В современном мире традиционные цифровые сети профессиональной подвижной радиосвязи хорошо работают в большинстве ситуаций. Однако бывают площадки, когда их использование затруднено: шахты, подземные парковки, сложные промышленные конструкции, отсутствие инфраструктуры и др.
Примеры таких ситуаций:
- критическая обстановка, когда инфраструктура не работает или вышла из строя;
- отдаленные районы, где телекоммуникационные сети отсутствуют;
- большие скопления людей;
- шахты и объекты, где прокладка классических коммуникаций слишком дорога.
В таких случаях на помощь приходит беспроводная технология MANET (Mobile Ad Hoc Network). Это децентрализованный тип сети, в которой радиоустройства соединяются друг с другом без необходимости в централизованной или заранее существующей инфраструктуре. MANET — это самоконфигурирующиеся сети, где устройства («узлы») создают соединения и обмениваются данными «на ходу».
Каждый узел одновременно является хостом и маршрутизатором, конечной точкой и ретранслятором.
В отличие от традиционных сетей ППР, опирающихся на стационарные базовые станции, мобильные ad-hoc-сети работают в динамичной среде и постоянно самоконфигурируются.
Главная особенность MANET — независимость от инфраструктуры. Вместо централизованного маршрутизатора каждый узел равноправно участвует в передаче трафика. Данные «перескакивают» от одного узла к другому, пока не достигнут пункта назначения. Заранее заданных маршрутов не существует.
Если сравнивать MANET и MESH, то MESH является частным случаем MANET, но проектируется как географически статичная и во многом зависит от фиксированной инфраструктуры.
В MANET зачастую отсутствуют классическая маршрутизация, синхронизация и квитирование прохождения информации. Используются протоколы, способные адаптироваться к сбоям и изменениям топологии сети. При выходе узла или канала из строя автоматически находится альтернативный путь передачи данных.
Благодаря этому в MANET отсутствует единая точка отказа — данные могут передаваться по нескольким маршрутам. Это делает такие сети более устойчивыми по сравнению с MESH и централизованными системами. MANET являются самоформирующимися и самовосстанавливающимися.
Еще одна важная особенность — легкая масштабируемость. Топология сети постоянно меняется из-за мобильности узлов. Устройства могут подключаться и отключаться в любой момент, а радиус действия увеличивается с появлением каждого нового узла.
Чем больше устройств в сети, тем больше зона покрытия. Узлы буквально «переносят» сеть вместе с собой.
Отсутствие стационарной инфраструктуры позволяет быстро и недорого развертывать MANET.
Области применения MANET
Сети MANET особенно востребованы при спасательных операциях в чрезвычайных ситуациях, когда традиционная связь нарушена. Они эффективны в сельских и удаленных районах, а также позволяют существенно сэкономить при организации связи на шахтах и крупных предприятиях.
Традиционная связь требует больших инвестиций в жесткую инфраструктуру с центральной точкой сети. MANET позволяет уйти от этой парадигмы.
Также MANET — удобное решение для больших мероприятий: концертов, спортивных соревнований, митингов.
Производители оборудования MANET
В мире насчитывается более десятка крупных производителей MANET-оборудования для профессиональной радиосвязи, включая Persistent Systems, Silvius Technologies, GoTenna, BearTooth (США), Thales (Франция), IWAVE (КНР).
В России полную линейку профессионального MANET-оборудования разрабатывает компания «Радиодинамика» (Коломна, Московская область).
Заключение
Наблюдается устойчивый тренд расширения применения MANET в радиокоммуникациях и постепенного вытеснения традиционных цифровых стандартов (DMR, TETRA, APCO25 и др.). Авторы отмечают, что PoC на базе LTE нельзя считать полноценной ППР, поскольку зона покрытия формируется операторскими сетями. При этом MANET-сети могут использовать LTE и Ethernet как транспорт и успешно конкурировать с PoC.
Авторы статьи:
А.В. Лексин, генеральный директор ООО «Лекс Телеком»
С.А. Илешин, руководитель направления ООО «Радиодинамика»