A Flexible and Dynamic Method for Efficient Group Communication in Mobile Military Networks

Gruppekommunikasjon vil være en av flere viktige tjenester i fremtidens taktiske ledelsessystemer. Med gruppekommunikasjon mener vi informasjon som er ment for en begrenset mottakergruppe innenfor et forhåndsdefinert nettverksområde. Vi forventer at behovet for gruppekommunikasjon vil øke i fremtiden grunnet innføring av flere sensorer, autonome systemer og mer utstrakt deling av data for bedre felles situasjonsforståelse. Prosjektet Taktisk ledelsessystem for landdomenet (P8043) har studert forskjellige konsepter for en mobil kommunikasjonsinfrastruktur hvor brukerfunksjonalitet understøttes av en fremtidsrettet tjenesteinfrastruktur. Det vil sannsynligvis være nødvendig med en ny og/eller oppdatert nettverksarkitektur med god støtte for gruppekommunikasjon for å realisere konseptet som blir valgt. I denne rapporten har vi laget et design for hvordan noen viktige taktiske gruppekommunikasjonstjenester (for eksempel push-to-talk tale og situasjonsforståelse) kan støttes i en mulig fremtidig nettverksarkitektur. Nettverksarkitekturen gjør bruk av høykapasitetsradioer med den hensikt å øke datakapasiteten i mobile taktiske kommunikasjonsnettverk. For å opprettholde forbindelse over avstand i radionettverk hvor høykapasitetsradioer er brukt, vil det være behov for å sende trafikken via relé (multihop). Informasjon som er ment for en gruppe av mottakere, må derfor videresendes av mellomliggende noder for å nå frem til alle. Målet med studien er å finne effektive løsninger for å sende denne typen informasjon på en robust måte som samtidig bruker minst mulig datakapasitet. Protokollen Simplified Multicast Forwarding (SMF) muliggjør robust distribusjon av data og er trolig en kandidat i fremtidige høykapasitets radionettverk. En ulempe med denne protokollen er at den i utgangspunktet sprer informasjon ut til hele radionettverket, også i situasjoner der mottakerne befinner seg innenfor et begrenset område. Rapporten beskriver derfor flere metoder for å avgrense spredningen av gruppekommunikasjon når SMF er brukt, samtidig som vi tar høyde for endringer i nettverket i form av for eksempel node mobilitet. Vi forslår videre å kombinere en av disse metodene med en annen type protokoll, Explicit Multi-unicast (Xcast). Forslaget gir mange muligheter. Det kan gi robust støtte for gruppekommunikasjon i utfordrende terreng, samtidig som den er forventet å redusere ressursbruken sammenlignet med standard SMF. Gevinsten er trafikkstyring av gruppekommunikasjon og dermed redusert ressursbruk. Forslaget kan også enkelt videreutvikles til å støtte gruppekommunikasjon over flere radionettverk i et heterogent nettverk. Vi forventer at heterogene nettverk vil bli mer utbredt i fremtiden. Rapporten gir et skrivebordsdesign for hvordan avgrense spredning av gruppeinformasjon ved bruk av SMF. Det vil være nødvendig å evaluere løsningen i simulator og/eller emulert testbed. Rapporten er hovedsakelig skrevet for nettverksdesignere som er interessert i gruppekommunikasjon i mobile radionettverk.