220 likes | 431 Views
WiMAX – for ad-hoc nett ved nødsituasjoner . Kenneth Gulbrandsøy Leder ressursgruppe ettersøkning NRKH og prosjekt DI gital S amhandling i K ommando O mråde (DISKO) Stipendiat ved institutt for teknisk kybernetikk, NTNU, Trondheim kenneth.gulbrandsoy@gmail.com. Behovet.
E N D
WiMAX –for ad-hoc nett ved nødsituasjoner Kenneth Gulbrandsøy Leder ressursgruppe ettersøkning NRKH og prosjekt DIgital Samhandling i KommandoOmråde (DISKO) Stipendiat ved institutt for teknisk kybernetikk, NTNU, Trondheim kenneth.gulbrandsoy@gmail.com Ad-Hoc WiMAX
Behovet • Økende grad av IKT i søk og redning • Samhandling • Kommunikasjon • Informasjonskilder • Norges Røde Kors Hjelpekorps har startet en pilot med fokus på digital samhandling i kommandoområde (DISKO) • Hensikt er å redusere aktiveringstiden (fra oppdrag mottas til den første primære enheten er i søk) • Er tidvis avhengig av tilgang til store datamengder Ad-Hoc WiMAX
Forskjellige semi-mobile løsninger har vært forsøkt Ad-Hoc WiMAX
Digital Samhandling i KommandoOmråde (DISKO) • Målsetning • Redusere aktiveringstiden med 30% (ca 30 min) • Design og utvikling av et pilotsystem • Utarbeide et beslutningsgrunnlag for økning / ikke økning av IKT graden i kommandoområdet (KO) • Behov som DISKO piloten skal dekke • Samordning av geografisk informasjon i et enhetlig system (GIS) • Tilgang til vektorisert geografisk informasjon • Samhandling og deling av informasjon mellom involverte aktører Ad-Hoc WiMAX
Informasjonssentralen på Gol i Påsken Ad-Hoc WiMAX Avhengig av IKT !
Behov for ad-hoc nettverk • Nært (< 500 m) • I kommandoområdet • Trådløst mellom bærbare og stasjonære enheter • LAN (> 10 Mb/s, WiMAX?) • Fjernt (< 30 km) • Samband med søksenheter (VHF, digitalt nødnett) • Dataoverføring til/fra søksenheter (UHF, digitalt nødnett) • Intranett (> 100 kb/s, WiMAX?) • Eksternt (> 20 km) • Internet-tilkobling (> 1 Mb/s, WiMAX?) • VoIP / Video? Ad-Hoc WiMAX
Datakilder Andre KO Datakilder Sentral Server Lokal Server DISKO - Systemmodell NRKH LRS HRS Varslingssystem KO Ad-Hoc WiMAX Aksjonsleder (rolle) Nestleder (rolle) Sambandsleder (rolle) 4P
I dag benyttes upålitelig mobiltelefon og VHF • Internet-oppkobling via gprs / edge / umts • Lokalnett WLAN (802.11g) • VHF / UHF-samband • Nytt nødnett – TETRA • Når tilgjengelig linje: ISDN / ADSL Ad-Hoc WiMAX
Kilde: http://home.c2i.net/brkh/#Brønnøysund Kilde: http://www.dsb.no/ Foto: Jon Laumann Testet Teleplan sine IRMA - Maria – PocketMaria Ad-Hoc WiMAX
Utfordring: Utvidet WLAN i KommandoOmrådet Mellom bygninger, biler og KO Ad-Hoc WiMAX
Utfordring: Kartdata kan gi store datamengder Utfordrende å sende kartdata til mobile enheter Ad-Hoc WiMAX
Utfordring: Sikker tilgang til eksterne nett og Internett • Dedikert båndbredde som ikke spises av andre (pressen). • Prioritering i nettet? • Kommunikasjon der det ikke normalt er dekning. • Eget LAN, intranett • Kobling til andre nett • Link ut i verden • Også når lokal infrastruktur svikter Ad-Hoc WiMAX
Båndbreddekrevende dataoverføringer • Kart og liknende data • Nedlasting av kart fra sentrale servere • Nedlasting av sattelitebilder og meteorologiske data (Høy hastighet Point-to-Point) • Rapportering til overordnede / samarbeidende enheterog informasjon til samfunn og egne enheter.(Medium hastighet, Point-to-Point) • Katastrofesamband, inn/ut av område uten infrastruktur (Høy hastighet, Point-to-Point) • Lokalt nett for samhandling i kommandoområde (Høy hastighet innen begrenset område) • Tracking av enheter på vei og i felt / informasjonsutveksling • Opplasting av kart og kommando til kjøretøy og enheter i felt (Lav/høy hastighet over lang avstand, mobilt) Ad-Hoc WiMAX
Hva kan WiMAX realisere? • Internett-tilgang Point-to-Point mellom Internet og KO (802.16a-2004?) • Katastrofesamband • Lokalt nett i kommandoområde • Tracking av enheter og informasjonsutveksling Settes opp på stedet ved behov (802.16e?) Ad-Hoc WiMAX
Enheter Link Internet Nett KO WLAN Visjon • Selvstendig ad-hoc infrastruktur satt opp på enklest mulig måte Ad-Hoc WiMAX
Tjenester • Broadcast av tale (mellom KO og søksenheter) • Videokonferanse og sanntidsoverføring av situasjon • Sømløs posisjonering • Sømløs tilgang til telefoni på alle nett • Sømløs dataoverføring Ad-Hoc WiMAX
Oppdrag mottas Hjemme Kort vurdering Innhente info Tiltak Varsling Underveis Funn / avsluttet Analysere Transport I KO Planlegge Endring? Debrief og Etterarbeid Gjennomføre Ad-Hoc WiMAX
Scenario #1 – Oppbygging/utvidelse av nettverk • Melding mottas fra Politiet, operasjonsområdet blir definert • Aksjonsledelse etablerer kommandoområde (KO) på hensiktsmessig sted. Det benyttes i oppstartsfasen høyhastighets satellitt link. Et lokalt trådløst nettverk etableres med en rekkevidde på minst 100 meter. • Basert på dekningsanalyser utført på stedet etableres nettverk for kommunikasjon mellom KO og søksenheter Parallelt jobbes det med å finne nærmeste punkt med bredbånd • Nå punktet er identifisert settes det opp punkt-til-punkt kommunikasjon til KO ved hjelp av modulære WiMAX basestasjoner • Det skiftes fra satellitt til WiMAX point-to-point sømløst Ad-Hoc WiMAX
Scenario #2 – Datakommunikasjon med søksenheter • Når nettverket for datakommunikasjon i operasjonsområdet er etablert benyttes dette til følgende oppgaver • Overføring av oppdrag fra KO til søksenheter • Overføring av kartgrunnlag • Overføring av rapporter etter endt oppdrag til KO • Overføring av bilder fra felt til KO og fra KO til søksenheter • Overføring av tale • Overføring av posisjon til KO Ad-Hoc WiMAX
Oppdragsgiver • Pårørende • Media • Publikum Kommunikasjon Informasjon Aksjonsleder Aksjonsleder Koordinasjon Informasjon Ordrer Koordinasjon Informasjon Ordrer Aksjonsleder Søksenheter Resultater Spørsmål Meldinger Status Oppdrag Meldinger Oppgaver Ordrer Sambandsleder KO Nestleder Oppdrag Meldinger Oppgaver Ordrer Scenario #3 – Samordning og koordinering Ad-Hoc WiMAX
Noen tanker rundt WiMAX • WiMAX er et subsett med spesifikasjoner hentet fra 802.16 familien. • 802.16 familien er svært rik på egenskaper, mange av disse er svært fordelaktig for nettverk der rekkevidde er viktig • Hensikten er å gjøre spesifikasjonen mer praktisk anvendbar og konkurransedyktig • Viktige egenskaper som er nødvendig for ad-hoc nett ved nødsituasjoner er utelatt • rekkevidde (feiltoleranse) er mye viktigere enn høy båndbredde • 802.16 familien kan anvendes i et svært bredt frekvensspekter, Røde Kors har tilgang til frekvenser som ikke er kommersielt tilgjengelig, noe av disse er åpnet for datakommunikasjon. Ad-Hoc WiMAX
Takk for meg! Ad-Hoc WiMAX