MANET-Technologien in der professionellen Funkkommunikation
- 10. Jan. 2025
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In der heutigen Welt leisten traditionelle Netzwerke in den meisten Situationen gute Dienste. Es gibt jedoch Fälle, in denen sie unzureichend sind oder nicht verfügbar sind.
Zum Beispiel in kritischen Situationen, wenn die traditionelle Infrastruktur ausgefallen ist. In abgelegenen Gebieten, in denen traditionelle Netzwerke nicht existieren. Bei großen Veranstaltungen, etwa Konzerten, Sportereignissen oder politischen Kundgebungen, bei denen traditionelle Netzwerke überlastet sind. Oder in Bergwerken und großen Industrieunternehmen, in denen traditionelle Kommunikationssysteme sehr teuer zu installieren sind. In solchen Situationen kommen MANET-Technologien zum Einsatz.
MANET steht für Mobile Ad-hoc Network.
Es handelt sich um eine dezentrale Art eines drahtlosen Netzwerks, bei dem einzelne Geräte miteinander verbinden und kommunizieren können, ohne dass eine zentrale oder bereits vorhandene Netzwerkinfrastruktur erforderlich ist. Mit anderen Worten: MANET-Technologien ermöglichen selbstkonfigurierende Netzwerke, in denen Geräte – auch Knoten (Nodes) genannt – Verbindungen herstellen und unterwegs miteinander kommunizieren können.
Es ist ein Netzwerk, in dem jeder Knoten bereit ist, Daten zu empfangen und an andere Knoten weiterzuleiten, wobei jeder Knoten gleichzeitig als Host und Router, Endpunkt und Relais fungiert.
Im Gegensatz zu traditionellen Netzwerken, die auf fest installierte Basisstationen oder Infrastruktur angewiesen sind, arbeiten mobile Ad-hoc-Netzwerke in dynamischen und oft stark variierenden Umgebungen. Die Netzwerke entstehen spontan („on the fly“) und konfigurieren sich kontinuierlich selbst. Aus diesem Grund werden solche Netzwerke manchmal auch spontane Netzwerke genannt.
Ein grundlegendes Merkmal von MANET-Technologien ist ihre Unabhängigkeit. Tatsächlich sind MANET-Netzwerke unabhängig, weil sie keine vorhandene Infrastruktur benötigen. Anstatt einen zentralen Router zu verwenden, beteiligt sich jeder Knoten im Netzwerk am Routing des Datenverkehrs, indem er Daten für andere Knoten weiterleitet.
Daten durchlaufen das Netzwerk, indem sie von einem Netzwerkknoten zum nächsten springen, bis sie ihr Ziel erreichen.
Vergleicht man MANET-Netzwerke mit DMR-, TETRA-, P25-, NXDN- oder dPMR-Netzwerken, zeigt sich, dass diese Systeme geografisch statisch ausgelegt sind und stark auf feste Infrastruktur angewiesen sind. Typischerweise besitzt ein solches Netzwerk einen als „Master Node“ bezeichneten Knoten, der das gesamte Netzwerk verwaltet. Dieser Master Node verteilt Netzwerkadressen an alle anderen Knoten und überwacht den Datenverkehr, um den effizientesten Übertragungsweg zu bestimmen. Das gesamte Netzwerk ist von diesem Master Node abhängig. Dadurch entsteht ein Single Point of Failure – fällt der Master Node aus, ist das gesamte Netzwerk betroffen.
MANET-Netzwerke hingegen sind vollständig dynamisch und nutzen einen adaptiven Routing-Ansatz. Es ist kein Master Node erforderlich, um das Netzwerk zu verwalten. Alle Knoten arbeiten zusammen, um den Datenverkehr zu routen und eine stabile Verbindung aufrechtzuerhalten.
Mobile Ad-hoc-Netzwerke verwenden dynamische Routing-Protokolle, die sich an Netzwerkausfälle und Änderungen der Topologie anpassen können. Fällt ein Knoten oder eine Verbindung aus, findet das Routing-Protokoll automatisch eine alternative Route, um die Kommunikation aufrechtzuerhalten. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit eines Single Point of Failure erheblich reduziert, da Daten über mehrere Pfade durch das Netzwerk übertragen werden können.
Schematischer Vergleich verschiedener Netzwerktypen
Weitere wichtige Merkmale von MANET-Netzwerken sind ihre einfache Skalierbarkeit und dynamische Topologie.
MANET-Topologien ändern sich häufig aufgrund der Mobilität der Knoten. Geräte kommunizieren direkt mit ihren Peers und bilden Ketten, um Informationen zu übertragen. Sie können dem Netzwerk beitreten oder es verlassen, wodurch sich die Netzwerkinfrastruktur dynamisch verändert. Das Netzwerk kann sich daher unvorhersehbar und in Echtzeit neu konfigurieren – abhängig davon, wie, wo und wann andere Knoten dem Netzwerk beitreten oder es verlassen. Dadurch wird die Reichweite des Netzwerks jedes Mal erweitert, wenn ein neuer Knoten hinzukommt.
Je mehr Knoten sich im Netzwerk befinden, desto größer ist die Abdeckungsfläche.
Ohne feste Infrastruktur können Knoten das Netzwerk einfach erweitern, indem sie sich selbst bewegen. Durch den Verzicht auf feste Infrastruktur lassen sich MANET-Netzwerke schnell bereitstellen und verursachen geringere Betriebs- und Verwaltungskosten.
MANET-Netzwerke sind in verschiedenen Umgebungen und Anwendungen nützlich
MANET-Anwendungen sind besonders wichtig bei Notfall- und Rettungseinsätzen sowie in abgelegenen und ländlichen Gebieten, da sie dort eine schnelle und kostengünstige Kommunikation ermöglichen.
MANET-Technologien können außerdem erhebliche Kosten bei der Organisation der Kommunikation in Bergwerken oder großen Unternehmen einsparen.
Traditionell bedeutete Kommunikation Investitionen in Millionenhöhe für eine unflexible, feste Infrastruktur – einen zentralen Netzwerkpunkt, an den alle Geräte und Personen angeschlossen werden müssen.
Mit MANET-Technologien können Sie dieses alte Kommunikationsparadigma überwinden.
Heute gibt es weltweit mehr als ein Dutzend Hersteller von MANET-Geräten. Dank seiner technischen Vorteile und seines Designs bietet das REGULUS MANET-Funkgeräte-System die fortschrittlichsten und umfassendsten Funkkommunikationslösungen auf Basis von MANET-Technologien.
Zusammengefasste technische Merkmale der REGULUS MANET-Funkgeräte im Vergleich zu anderen MANET/MESH/MIMO-Systemen:
Heute verbreiten sich MANET-Technologien schnell im Bereich der Funkkommunikation. Die verbreitete Lösung POC LTE kann nicht vollständig den professionellen Funknetzwerken zugeordnet werden, da POC-Netzwerke auf Mobilfunknetzen basieren und ihr Einsatz nur mit Beteiligung von Mobilfunkbetreibern möglich ist. MANET-Technologien konkurrieren ebenfalls mit dieser Lösung, da sie LTE und Ethernet ebenfalls als Transportinfrastruktur nutzen können.
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