MANET: коли сама мережа йде в рух

Що відрізняє MANET від звичайного Mesh і чому саме така мережа стає основою сучасного цифрового поля бою?

MANET часто зводять до поняття «ще одної mesh-мережі». Але насправді MANET, це дещо значно більше — мережа, здатна рухатися, перебудовуватися й виживати разом із її користувачами. У цій статті розберемо, як MANET еволюціонувала від ранніх пакетних радіомереж до сучасної цифрової інфраструктури для машин, безпілотників, сенсорів і підрозділів, чому вона не конкурує із SATCOM, а доповнює його, і де такі системи вже успішно працюють у цивільному та військовому середовищі.

Уявіть собі великий кар’єр з видобутку якихось копалин, з геть недалекого майбутнього.

Десятки великих самоскидів постійно рухаються між точками завантаження й розвантаження. Здоровенні екскаватори поступово змінюють позиції. Більша частина техніки працює автономно, без людей за кермом. Через мережу передаються команди керування, телеметрія, координати машин і відео з їх камер.

Але сам кар’єр теж змінюється. Там, де вчора була рівна ділянка, сьогодні може з’явитися новий уступ. Вежа зв’язку, яка добре покривала робочу зону минулого тижня, тепер опинилася за масивом породи. Прокладати нові кабелі або щодня переносити базові станції незручно, дорого, а інколи просто неможливо.

Тепер замінимо самоскиди на бойові машини. Екскаватори — на наземні роботизовані комплекси. Диспетчерський пункт — на командний пункт. Додамо безпілотники, піші групи бійців, сенсори, засоби спостереження, але головне — додамо ще й засоби радіоелектронної боротьби та противника, який активно намагається виявити й пригнітити, або хоча б порушити зв’язок.

Мережева задача залишається тією самою. Але ціна втрати зв’язку стає незрівнянно вищою.

У традиційній Mesh мережі рухаються користувачі, а інфраструктура переважно залишається на місці. У MANET рухаються і користувачі, і значна частина самої інфраструктури.

MANET — Mobile Ad Hoc Network, тобто мобільна самоорганізована мережа. Це мережа, в якій вузли можуть рухатися, самостійно знаходити один одного, передавати дані через сусідні вузли та перебудовувати шляхи, коли умови змінюються.

У звичайній мережі топологія — це доволі статична схема. У MANET — це циклічний та динамічний процес.

Мережа без постійного центру

Найпростіше зрозуміти MANET на прикладі трьох машин.

Перша машина бачить другу по радіоканалу. Друга бачить третю. Перша й третя безпосередньо одна одну не чують, бо між ними пагорб.

У звичайній радіомережі це могло б означати, що зв’язку немає.

У багатоперехідній MANET друга машина стає ретранслятором. Дані від першої машини проходять через другу й доходять до третьої. Якщо друга машина з’їде в інше місце, мережа спробує знайти новий шлях — наприклад, через безпілотник або четверту машину.

Кожен вузол у такій мережі може одночасно виконувати кілька ролей. Він може бути джерелом даних, отримувачем даних і проміжним пунктом для передавання чужого трафіку.

Саме це робить MANET принципово відмінною від моделі, де всі користувачі залежать від однієї базової станції.

Інженерна рада Інтернету IETF — Internet Engineering Task Force, тобто спільнота, що розробляє основні технічні стандарти Інтернету, — описує MANET як автономну систему мобільних вузлів із динамічною, часто багатоперехідною топологією. Така мережа може працювати самостійно або мати шлюзи до зовнішньої інфраструктури.

З цього визначення випливають чотири головні властивості MANET.

Перша — самоорганізація (Self-Organization). Вузол, який увімкнули й належним чином налаштували, має знайти сусідів і долучитися до мережі без ручного прокладання кожного маршруту.

Друга — багатоперехідність (Multi-Hop). Дані можуть проходити через один або кілька проміжних вузлів.

Третя — мобільність (Mobility). Змінюється не лише положення користувачів. Рухаються самі вузли, які утворюють транспортну інфраструктуру.

Четверта — самовідновлення (Self-Healing). Після втрати одного з радіоканалів мережа шукає інший доступний шлях.

Але тут важливо уникнути магічного мислення. Самовідновлення не означає безсмертя. Якщо між двома частинами мережі фізично немає жодного зовнішнього каналу зв’язку, жоден алгоритм не створить його з повітря. MANET мережа не скасовує рельєф, затінення, перешкоди, завади, нестачу потужності чи обмеження спектра.

MANET мережа лише значно краще пристосована до життя в таких умовах.

Про яку саме MANET йдеться у цій статті

MANET як загальне поняття не прив’язана до одного рівня мережевої моделі або до одного протоколу. Є дуже багато різних інженерних реалізацій та підходів.

Історично робоча група IETF зосереджувалася насамперед на IP — Internet Protocol, тобто на тому протоколі адресації та доставлення пакетів між мережевими вузлами, який використовується в мережі Інтернет. IETF розробляла механізми маршрутизації, придатні для статичних і рухомих бездротових топологій.

У цій статті ми свідомо звужуємо тему до тих варіантів, які наразі більше всього цікавлять саме військових, виробників засобів зв’язку, дронів та іншого військового обладнання.

Нас цікавлять системи, які дають підключеному обладнанню звичний Ethernet — технологію локальної дротової мережі — та IP-транспорт. Передусім ідеться про рішення, які надають прозорий або близький до прозорого сервіс L2 — Layer 2, тобто канального рівня мережевої моделі.

Для камери, комп’ютера, сервера, сенсора або контролера робота така MANET може виглядати як дуже довгий бездротовий Ethernet-кабель. Тільки цей кабель складається з багатьох рухомих частин, може перебудовуватися на ходу й не має одного постійного маршруту.

Таку функцію часто називають backhaul — транспортним з’єднанням між локальними пристроями та іншими сегментами мережі. Далі ми переважно називатимемо її просто транспортною мережею.

Практична цінність такого підходу величезна. Підключеній камері не потрібно знати, що між нею і сервером є три радіопереходи. Програма ситуаційної обізнаності не повинна мати окрему версію для кожного типу радіостанції. Контролер робота не зобов’язаний самостійно шукати сусідні вузли — цим займається сама мережа MANET.

Усередині різні системи можуть працювати по-різному. Одні використовують класичну IP-маршрутизацію. Інші — власні розподілені алгоритми передавання. Деякі рішення працюють на канальному рівні, а деякі лише створюють для користувача схожий результат.

Тому головний критерій для нас не назва внутрішнього протоколу. Головний критерій — чи отримує підключене обладнання звичну мережеву послугу, яка продовжує працювати, коли вузли рухаються.

Persistent Systems прямо описує свою Wave Relay як систему з безперервною мережевою зв’язністю канального рівня для камер, відеокодерів, IP-сенсорів та інших пристроїв. Rajant так само будує свою архітектуру як розподілену мережу канального рівня, здатну об’єднувати різні дротові й бездротові транспорти.

Чому MANET — це більше, ніж просто Mesh

Термін Mesh Network означає сіткову мережу, у якій вузли можуть мати кілька з’єднань один з одним, а дані здатні проходити різними шляхами. Ця здатність є важливою властивістю і MANET. Але самої сіткової структури для більшості сучасних задач попросту недостатньо.

Домашня система Wi‑Fi — поширеної технології бездротової локальної мережі — також може мати кілька сіткових точок доступу. Одна стоїть у вітальні, друга — на другому поверсі, третя — у гаражі. Якщо один шлях погіршується, система може використати інший. Це Mesh. Точніше WiFi Mesh.

Але ці точки зазвичай не їдуть різними дорогами, не залітають за будинки, не зникають за рельєфом, не вмикаються й не вимикаються десятки разів протягом операції. Їхня топологія відносно стабільна.

У MANET сама транспортна інфраструктура може бути встановлена на людях, автомобілях, кораблях, літаках, безпілотниках і роботах. Вона має працювати, коли сусіди постійно змінюються, радіоканали з’являються та зникають, а найкращий маршрут хвилину тому вже не є найкращим зараз.

Mesh передусім описує спосіб з’єднання. MANET описує здатність мережі жити в русі.

Саме тому не кожна Mesh мережа є MANET. Водночас більшість сучасних MANET мають багатоперехідну Mesh структуру. Можливі й змішані архітектури, де частина вузлів нерухома, а частина переміщується. IETF прямо враховує такі гібридні мережі у своїй роботі над стандартами MANET.

Різницю можна сформулювати ще простіше — у звичайній Mesh мережі зміна топології частіше всього є винятком. У MANET зміна топології — це нормальний режим роботи.

Ключовою відмінністю MANET від решти типових Mesh мереж можна вважати саме адаптивні алгоритми динамічної перебудови топології мережі, та здатність її вузлів обслуговувати доставку пакетів даних саме в умовах постійних змін маршрутів доставки, з мінімальними втратами.

Варто відзначити, що крім WiFi Mesh існує дуже багато різних побутових та індустріальних Mesh мереж, котрі на перший погляд можна віднести до MANET.

Це передусім відомі багатьом рішення розумних речей (IoT), наприклад з використанням технологій LoRa, Zigbee, Z-Wave, Thread, Bluetooth Mesh тощо. Такі мережі також можуть бути самоорганізованими, багатоперехідними та здатними автоматично обходити недоступні вузли. Проте зазвичай вони розраховані на відносно стабільне розташування пристроїв і зовсім іншу модель використання.

Але головне, всі такі рішення розраховані на зовсім невеликі обсяги даних та на незначні відстані. Тобто не здатні передавати відеопотоки від дронів до операторів або навіть забезпечувати голосовий зв’язок підрозділів.

Як взагалі виникла ідея мережі, що переживає зміни

Історія MANET почалася задовго до появи самої назви.

Ще у 1960-х роках дослідники намагалися зрозуміти, як створити мережу, що не залежить від одного центру й не руйнується через втрату окремого вузла або каналу. У роботах RAND було описано розподілену мережу, де повідомлення розбиваються на блоки, передаються через проміжні вузли й можуть змінювати шлях залежно від стану мережі. Ідея народжувалася передусім із вимоги живучості зв’язку.

У 1969 році запрацювала ARPANET — Advanced Research Projects Agency Network, тобто мережа Агентства перспективних дослідницьких проектів США. Вона стала одним із головних попередників сучасного Інтернету.

Але ARPANET використовувала переважно стаціонарні лінії. Для військового застосування цього було недостатньо. Міністерству оборони США потрібна була мережа, здатна з’єднувати танки, літаки, кораблі та інші рухомі платформи. Для цього вже були потрібні радіо й супутникові канали.

У 1970-х роках почалися експерименти з PRNET — Packet Radio Network, тобто пакетною радіомережею. Замість безперервного виділеного каналу інформація передавалася окремими пакетами. Вузли могли пересилати їх далі, а мережа — будувати шлях через кілька радіопереходів.

У 1977 році відбулася знакова демонстрація: дані передали через три різні мережі, серед яких була рухома пакетна радіомережа. Експериментальний фургон їхав, передавав інформацію через радіо, а далі трафік проходив через інші мережі. Це був один із моментів, коли ідея «мережі мереж» перестала бути лише теорією.

У 1980-х роках програма SURAN розвивала технології живучих адаптивних радіомереж для сучасного поля бою. Дослідження охоплювали розподілене керування, надійне передавання даних, безпеку та роботу великих пакетних радіомереж.

У 1990-х поняття MANET стало окремим напрямом мережевої інженерії. У 1999 році IETF опублікувала RFC 2501 — документ, який систематизував основні властивості MANET і проблеми оцінювання таких мереж. У ньому вже йшлося про рухомі платформи, швидко змінювану топологію, обмежену пропускну здатність радіоканалів і потребу підтримувати IP-зв’язність у динамічному середовищі.

На початку 2000-х з’явилося кілька відомих експериментальних протоколів MANET. Одні шукали маршрут лише тоді, коли він ставав потрібним. Інші постійно підтримували карту мережі. Треті дозволяли джерелу самому визначати послідовність проміжних вузлів. IETF описала, зокрема, AODV, OLSR і DSR — різні підходи до маршрутизації в рухомих багатоперехідних мережах.

Але справжня зрілість прийшла не лише завдяки алгоритмам.

Зменшилися цифрові процесори. Зросла швидкість оброблення сигналів. Поширилося SDR — Software Defined Radio, тобто програмно визначене радіо, в якому значна частина функцій реалізована програмно. Розвинулася MIMO — Multiple Input Multiple Output, тобто передавання й приймання сигналів через кілька антенних каналів.

Радіо, маршрутизація, шифрування, керування мережею й Ethernet-інтерфейси почали поєднуватися в одному компактному пристрої. З’явилась можливість використовувати на полі бою технології та рішення, які раніше були доступні лише в офісі, або там, де була доступна мережева інфраструктура.

MANET перестала бути лише майже математичною задачею про таблиці маршрутів. Вона стала готовою транспортною платформою. Почався новий виток цифровізації поля бою.

Цивільний світ: там, де інфраструктура не встигає за реальністю

Історично військове походження MANET не означає, що ця технологія потрібна лише військовим. Навпаки, цивільні застосування добре показують її практичну цінність без впливу бойової специфіки.

Найчистіший приклад — видобувна промисловість.

Відкритий кар’єр постійно змінюється. Транспортні маршрути переносять. Обладнання переміщується. Після вибухових робіт змінюється рельєф. Стаціонарна точка, яка вчора мала добру видимість, сьогодні може опинитися за новою перешкодою.

Крім того, сучасна шахта або кар’єр — це вже не лише голосовий зв’язок. Це автономні самоскиди, дистанційне керування технікою, камери, системи безпеки, телеметрія й виробничі дані.

Наприклад, компанія Rajant повідомляє про використання своєї Kinetic Mesh у понад 300 шахтах і кар’єрах більш ніж у 80 країнах. Її вузли можуть установлюватися як на нерухомих об’єктах, так і на рухомій техніці, створюючи зв’язки між машинами та іншою інфраструктурою.

Другий приклад — аварійно-рятувальні служби.

Після пожежі, повені, землетрусу або техногенної аварії звичайна інфраструктура може бути перевантажена, пошкоджена або недоступна саме там, де вона найбільше потрібна.

Тоді тимчасові MANET-вузли можна встановити на автомобілях, переносних щоглах, безпілотниках або роботах. Мережа з’єднає камери, сенсори, групи рятувальників і мобільний штаб. А один зі шлюзів зможе передати потрібні дані далі через супутниковий або стільниковий канал.

Rajant і Silvus описують саме такі сценарії для поліції, пожежних, аварійних служб, роботизованих комплексів і тимчасових систем відеоспостереження. В обох випадках MANET не відкидає наявні мережі, а розширює їх у зону, куди вони не досягають фізично.

Третій приклад — роботизовані склади та промислова автоматизація.

У великому автоматизованому складі можуть одночасно рухатися десятки роботів. Навколо — металеві конструкції, стелажі, вантажі та постійні відбиття радіосигналу. Коротка втрата команди може зупинити машину, а ланцюг таких зупинок — цілу виробничу систему.

В одному з описаних Doodle Labs проектів мережа приблизно зі ста вузлів забезпечувала зв’язок із рухомими складськими платформами, які постійно переходили між зонами покриття.

Усі ці приклади об’єднує одна закономірність — MANET стає особливо корисною там, де фізична топологія оточення змінюється швидше, ніж можна перебудувати традиційну телекомунікаційну інфраструктуру.

На полі бою ця закономірність проявляється у найжорсткішій формі.

Чому поле бою є природним середовищем для MANET

На полі бою рухається та непередбачувано змінюється майже все.

Люди змінюють позиції. Машини розосереджуються. Безпілотники здіймаються, сідають або зникають із мережі. Наземні роботи заходять у забудову. Командні пункти переміщуються, щоб не стати ціллю.

Рельєф закриває пряму видимість. Будівлі створюють відбиття. Рослинність послаблює сигнал. Радіочастотне середовище змінюється. Противник створює завади й намагається виявляти джерела випромінювання.

До цього додається фізичне знищення вузлів.

У традиційній цивільній мережі інженер намагається побудувати стабільну інфраструктуру й під’єднати до неї рухомих користувачів.

На полі бою стабільність самої інфраструктури, м’ягко кажучи, не можна вважати гарантованою.

MANET пропонує іншу модель: зробити людей, машини, літальні апарати, сенсори та роботизовані системи частиною транспортної мережі.

Піший оператор не просто отримує дані. Його радіовузол може пересилати трафік сусідньому оператору.

Машина не просто користується мережею. Вона може бути потужним ретранслятором для підрозділу.

Безпілотник не лише веде спостереження. Завдяки висоті він може створити радіоміст між двома групами, які розділені рельєфом. Або слугувати ретранслятором для цілої групи безпілотників.

Через цю мережу передається не лише голос. Нею можуть йти координати, текстові повідомлення, команди, телеметрія, відео, дані сенсорів і інформація для C2 — Command and Control, тобто командування та управління.

Тією самою транспортною мережею можуть користуватися системи TAK — Team Awareness Kit, тобто програмна екосистема спільної ситуаційної обізнаності, — а також камери, навігаційні пристрої, сервери, наземні роботи й безпілотні платформи.

Саме так MANET перетворюється з «радіомережі» на рухому цифрову інфраструктуру.

Американська Integrated Tactical Network — інтегрована тактична мережа — поєднує радіостанції, прикладні системи, пристрої користувачів, шлюзи та кілька видів транспорту. У документації армії США така архітектура описується як експедиційна, рухома й побудована з кількох шляхів зв’язку, щоб мережа зберігала працездатність у перевантаженому або оспорюваному середовищі.

Проте MANET не означає, що кожен вузол завжди з’єднаний із кожним.

Іноді мережа розділиться на кілька частин. Іноді один шлях буде придатний для коротких повідомлень, але не для відео. Іноді вузол матиме добрий зв’язок із сусідом, але поганий — у зворотному напрямку.

Завдання якісної MANET полягає не в тому, щоб приховати закони радіофізики. Її завдання — використати всі доступні можливості краще, ніж це зробила б статична мережа.

Як влаштована сучасна тактична MANET

З погляду користувача все має виглядати просто.

Є камера. Її під’єднують кабелем Ethernet до радіовузла.

Є робоча станція. Її під’єднують до іншого радіовузла.

Між ними можуть бути машина, безпілотник і ще один переносний ретранслятор. Але камера й робоча станція бачать звичайну мережу.

Сам MANET-вузол зазвичай поєднує кілька функцій.

У ньому є радіочастотна частина, цифровий модем, засоби шифрування, мережевий процесор, алгоритми виявлення сусідів, механізми вибору шляхів та інтерфейси для зовнішнього обладнання.

Після ввімкнення вузол слухає ефір і знаходить інші сумісні вузли. Він оцінює доступні канали. Це може бути не лише факт наявності зв’язку, а й поточна якість сигналу, рівень завад, пропускна здатність, завантаження та стабільність сусіда.

Потім мережа вирішує, яким шляхом передати трафік.

Найкоротший шлях не завжди є найкращим. Один перехід через перевантажений або нестабільний канал може бути гіршим за два переходи через чистіші канали.

У MANET системі мережеві рішення пов’язані з реальним станом радіосередовища. Саме тому сучасну MANET не можна звести лише до протоколу маршрутизації. Важливими є форма радіосигналу, доступ до спільного ефіру, антени, робота з багатопроменевим поширенням, керування потужністю та взаємодія між радіомодемом і мережевою логікою.

На одному вузлі можуть одночасно працювати кілька типів інтерфейсів. Наприклад, MANET-радіо, Ethernet, Wi‑Fi, супутниковий термінал і стільниковий модем.

Тоді вузол стає не просто ретранслятором.

Він стає шлюзом між різними мережами.

Важливу роль тут відіграють периферійні обчислення, або edge computing — оброблення даних поблизу місця їхнього виникнення. Якщо відео з безпілотника потрібне оператору в сусідній машині, його немає сенсу спочатку відправляти на віддалений сервер, а потім повертати назад.

Локальний трафік має залишатися локальним.

А зовнішній канал слід використовувати для тієї інформації, яка справді повинна піти за межі підрозділу.

Саме в цьому місці з’являється SATCOM.

MANET і SATCOM: сусідство та горизонт

SATCOM — Satellite Communications, тобто супутниковий зв’язок.

Саме доступність широкосмугового та стійкого до пригнічення супутникового зв’язку Starlink, дозволили захисникам України прискорено перейти до епохи війн дронів. Зокрема в сценаріях, де жодний інший засіб зв’язку не міг забезпечити подібні параметри з’єднання.

SATCOM часто ставлять поруч із MANET у переліку військових технологій. Через це може виникнути хибне уявлення, що підрозділ повинен обрати щось одне: або мобільну сіткову радіомережу, або супутниковий зв’язок.

Насправді вони вирішують різні задачі:

• MANET створює локальну рухому мережу між людьми, машинами, сенсорами й роботизованими платформами.

• SATCOM забезпечує далекодійний зв’язок за межами цієї локальної мережі.

• MANET дає цифрове сусідство.

• SATCOM дає горизонт.

Більшість наземних MANET-каналів залежать від прямої або наближеної до прямої радіовидимості. Ретрансляція через проміжні вузли допомагає обійти рельєф чи забудову, але для зв’язку на сотні або тисячі кілометрів потрібен інший транспорт.

Цю роль може виконувати BLOS — Beyond Line of Sight, тобто зв’язок поза прямою видимістю. SATCOM є одним із головних його різновидів.

Типова архітектура виглядає так:

• Піші групи, машини, безпілотники й сенсори утворюють MANET. Одна або кілька машин мають супутникові термінали. Трафік від віддаленого вузла проходить кількома MANET-переходами до такої машини, а потім іде через супутниковий канал до штабу, центру оброблення даних або іншого підрозділу.

• Безпілотник передає відео машині через MANET.

• Машина розповсюджує це відео локальним операторам.

• Через SATCOM до вищого штабу може піти лише вибраний потік, окремі кадри, координати або коротке повідомлення.

• Один супутниковий термінал у такій архітектурі здатний обслуговувати багато MANET-вузлів. Не потрібно встановлювати окрему супутникову антену на кожного користувача.

Армія США описує подібну модель як розширення MANET зовнішнім інтернет-з’єднанням. Джерело зовнішнього доступу, наприклад супутниковий термінал, під’єднується до сіткової радіомережі. Після цього користувачі, які перебувають за кілька радіопереходів від термінала, можуть отримати доступ до зовнішніх ресурсів.

Через зовнішню транспортну мережу можна зв’язувати географічно розділені MANET-сегменти в єдину MANET-мережу.

Ця архітектура дає ще одну важливу перевагу: локальна мережа не зобов’язана припиняти роботу після втрати супутникового каналу.

Без SATCOM, або інших зовнішніх з’єднань, підрозділ може тимчасово втратити зв’язок із віддаленим штабом або хмарними сервісами. Попри те, локальні вузли MANET усе ще можуть обмінюватися координатами, повідомленнями, командами, відео й телеметрією.

Тобто втрата глобальної досяжності не обов’язково означає втрату локальної зв’язності.

І навпаки. Якщо наземна MANET розділилася на дві чи більше географічно віддалені частини, будь-які доступні зовнішні з’єднання (у т.ч. супутникові шлюзи) забезпечують відмовостійке їх з’єднання.

Це не робить систему невразливою. Супутникові канали теж можуть бути перевантажені, заблоковані, недоступні через місцеві умови або порушені засобами радіоелектронної боротьби. Тому сучасна військова мережа не повинна залежати від одного супутника, одного діапазону або одного термінала.

Сучасний SATCOM дедалі частіше використовує кілька типів орбіт:

• LEO — Low Earth Orbit, тобто низька навколоземна орбіта.

• MEO — Medium Earth Orbit, тобто середня навколоземна орбіта.

• GEO — Geostationary Earth Orbit, тобто геостаціонарна орбіта.

Кожна з них має свої переваги й обмеження щодо покриття, затримки, доступності терміналів і структури мережі.

Армія США розвиває багатоканальну архітектуру, де системи можуть використовувати кілька орбіт, частотних діапазонів, наземні канали прямої видимості та інші види транспорту. Ідея полягає в тому, щоб перехід між доступними шляхами був якомога автоматичнішим і менш помітним для користувача.

MANET у цій системі не конкурує із SATCOM.

Вона збирає локальний трафік, розподіляє його на тактичному краї та доставляє до доступних зовнішніх шлюзів, пристосовуючись до їх наявності та доступності.

SATCOM переносить вибраний трафік на велику відстань.

Подібну логіку вже закладають і виробники MANET. Наприклад, Persistent Systems описує Cloud Relay як засіб збереження мережевої зв’язності під час переходів між SATCOM, стільниковими мережами й іншими транспортами. У повідомленні про британський проект CAIN компанія прямо подає Wave Relay MANET і Cloud Relay як частини єдиної системи, а не як взаємозамінні продукти.

Є ще одна причина залишати локальний трафік усередині MANET.

Супутникова місткість є доволі цінним ресурсом. Навіть якщо сучасний канал має високу швидкість, не вся інформація повинна проходити через нього.

Потік із камери, який дивиться оператор у машині за два MANET-переходи, може залишатися локальним. Телеметрія наземного робота може оброблятися на місцевому сервері. Через супутник передаватиметься те, що справді потрібне віддаленому командуванню.

Так MANET не лише користується SATCOM. MANET допомагає використовувати супутниковий ресурс розумніше.

П’ять реалізацій і п’ять різних уроків

Ринок MANET не зводиться до одного протоколу або одного типу радіостанції.

Різні виробники по-різному вирішують задачу мобільної мережі. Тому продуктивніше розглядати їх не як простий рейтинг, а як приклади різних архітектурних підходів.

Persistent Systems: Wave Relay — рухомий Ethernet

Wave Relay від Persistent Systems є одним із найнаочніших прикладів MANET як бездротової Ethernet-інфраструктури.

Пристрої сімейства MPU підключають камери, сенсори, комп’ютери, безпілотні платформи та інші IP-пристрої. Виробник окремо підкреслює прозору мережеву зв’язність канального рівня та можливість під’єднувати обладнання без розробки спеціального протоколу для кожного пристрою.

Цінність такого підходу добре видно на рівні системи.

Безпілотник, наземний робот, камера й командний планшет можуть опинитися в одній мережевій екосистемі. Якщо один вузол має зовнішній канал, інші можуть отримати до нього доступ через MANET.

У березні 2026 року Persistent Systems повідомила про вибір Wave Relay і MPU5 для британського проекту CAIN. У тому самому повідомленні компанія зазначила, що раніше понад дві тисячі MPU5 були передані британській морській піхоті, а нова архітектура передбачає використання Cloud Relay для переходу між супутниковими, стільниковими та іншими транспортами. Ці цифри походять від самого виробника, але вони показують, що йдеться вже не лише про лабораторний дослід.

У червні 2026 компанія Persistent Systems повідомила про успішне тестування MANET мережі Wave Relay із одночасним з’єднанням 800 вузлів, на базі MPU та спеціалізованих вбудованих модулів для дронів та техніки.

Головний урок Wave Relay простий: MANET може бути рухомою опорною мережею загального призначення, а не окремим каналом для однієї спеціальної програми.

Rajant: промислова мобільність у великому масштабі

Rajant Kinetic Mesh особливо цікавий тим, що має значний цивільний досвід.

Архітектура Rajant працює на канальному рівні та може об’єднувати дротові й бездротові з’єднання. Вузли оцінюють доступні шляхи й передають пакети через придатні канали, коли умови змінюються.

У промисловості такі вузли встановлюють на самоскидах, екскаваторах, роботах, портовій техніці та інших рухомих об’єктах. За даними компанії, її мережі працюють у понад 300 гірничих операціях у більш ніж 80 країнах.

Rajant також просуває модель, у якій одна розподілена мережа поєднує Ethernet, Wi‑Fi, стільникові мережі, супутниковий зв’язок, тактичні радіостанції та інші транспорти. У цій моделі нова технологія не вимагає викинути стару інфраструктуру. Вона накладає поверх неї спільний рухомий мережевий шар.

Головний урок Rajant: MANET може бути не лише військовим засобом зв’язку, а й зрілою промисловою інфраструктурою для середовищ, де рух є постійною умовою роботи.

Silvus: мережа починається з радіофізики

Системи StreamCaster від Silvus показують, наскільки важливою для MANET є фізична радіочастотна частина.

У центрі цих систем — поєднання сіткової мережі та багатоканальної антенної обробки MIMO. Радіостанції мають Ethernet та інші інтерфейси й можуть з’єднувати людей, машини, сенсори, безпілотні платформи й командні пункти.

У матеріалі 25-ї піхотної дивізії армії США StreamCaster описується як MANET-система, де радіостанції можуть долучатися до мережі, залишати її та ретранслювати голос, дані й відео. Окремо наголошено на можливості розподіляти місткість одного зовнішнього транспортного каналу між кількома мережевими вузлами.

Цей приклад нагадує: хороший алгоритм не врятує слабкий радіоканал. Для роботи в русі, у забудові або без прямої видимості потрібна спільна оптимізація радіосигналу, антен, доступу до ефіру й мережевої логіки.

Головний урок Silvus: MANET — це не маршрутизація, додана поверх будь-якого радіо. Радіо й мережа мають бути спроектовані як одна система.

TrellisWare: MANET без класичної таблиці маршрутів

TrellisWare демонструє ще одну важливу річ: MANET не зобов’язана працювати за схемою звичайного маршрутизатора.

Її TSM — Tactical Scalable MANET, тобто масштабована тактична MANET-форма сигналу — використовує Barrage Relay, розподілений механізм ретрансляції, який не покладається на класичне формування маршруту в тому вигляді, як його зазвичай уявляють в IP-мережах.

Система підтримує голос, координати та дані на основі Ethernet, зокрема групове передавання відео. TrellisWare позиціонує її як платформу для великих рухомих мереж.

Армія США описувала TSM як складову Integrated Tactical Network, що забезпечує одночасне передавання голосу й даних та дозволяє кожному вузлу приймати, передавати й ретранслювати інформацію.

Головний урок TrellisWare: MANET визначається не конкретним алгоритмом маршрутизації. Вона визначається тим, чи може мережа підтримувати зв’язність, масштабуватися й адаптуватися до руху та втрати каналів.

Doodle Labs: мережа як компонент роботизованої платформи

Doodle Labs зосереджується передусім на безпілотних і роботизованих системах.

Її Mesh Rider — сімейство компактних сіткових радіомодулів — призначене для вбудовування у безпілотники, наземних роботів, морські платформи та переносне обладнання. Модулі мають Ethernet-інтерфейси, підтримують багатоперехідну роботу й можуть передавати команди, телеметрію та відео.

Defense Innovation Unit — підрозділ Міністерства оборони США, що прискорює впровадження комерційних технологій, — включив радіомодулі Doodle Labs до переліку компонентів, відібраних для екосистеми перевірених безпілотних систем Blue UAS.

Компанія також описує інтеграції своїх радіомодулів у безпілотні літальні та морські платформи, де MANET використовується для зв’язку між кількома рухомими апаратами й наземними пунктами керування.

Головний урок Doodle Labs: MANET дедалі частіше стає не окремою радіостанцією, яку несе оператор, а вбудованою частиною роботизованої системи.

Ці п’ять прикладів не слід порівнювати лише за максимальною швидкістю або заявленою дальністю. Вони створені для різних масштабів, діапазонів, видів мобільності й моделей використання. Звісно, існують і інші реалізації технологій MANET.

Справжнє питання звучить не «яка радіостанція найкраща?». Справжнє питання — яка архітектура найкраще відповідає конкретній мережевій задачі. І якщо говорити про український досвід — саме платформний підхід Wave Relay від Persistent Systems виглядає наразі як рішення, із найбільшим потенціалом.

Як оцінювати MANET і не потрапити в пастку красивих цифр

У технічному описі радіостанції легко знайти максимальну швидкість, дальність і кількість вузлів. Ці цифри корисні. Але вони майже ніколи не описують реальну мережу повністю.

Сто мегабіт за секунду на одному чистому радіоканалі між двома нерухомими вузлами не означають сто мегабіт між двома машинами через чотири переходи в забудові.

Десять кілометрів у повітрі між високо встановленими антенами не означають десять кілометрів між двома пішими операторами в лісі.

Підтримка п’ятисот вузлів не означає, що всі п’ятсот можуть одночасно передавати відео.

Перший важливий показник MANET — час відновлення після зміни.

Що відбудеться, коли ретранслятор зникне? Як швидко мережа помітить це? Коли знайде інший шлях? Скільки пакетів буде втрачено? Чи перерветься голосова розмова? Чи зависне відео? Чи встигне система кілька разів перемкнутися між двома нестабільними маршрутами?

Другий показник — корисна пропускна здатність через кілька переходів.

Кожна ретрансляція використовує ефірний час. Якщо всі вузли працюють в одному частотному каналі, проміжний вузол спочатку приймає пакет, а потім передає його далі. Одночасно з ним за ефір можуть змагатися інші вузли.

Пропускна здатність не обов’язково зменшується за простою формулою. Результат залежить від кількості радіомодулів, частот, способу доступу до ефіру, просторового рознесення й характеру трафіку.

Але кожен додатковий перехід має ціну.

Третій показник — затримка та її стабільність.

Для завантаження файлу короткі коливання затримки можуть бути непомітними. Для голосу, дистанційного керування, координат або відео вони вже мають значення.

Середня затримка сама по собі мало про що говорить. Важливо знати, як вона поводиться під навантаженням, під час перебудови маршруту й за наявності завад.

Четвертий показник — масштабованість.

Кожен вузол додає не лише корисний ретранслятор, а й службові повідомлення, конкуренцію за ефір і нові можливі маршрути. Важливо оцінювати, як зростає службове навантаження та чи не витрачає мережа значну частину часу на постійне переобчислення власного стану.

П’ятий показник — груповий і широкомовний трафік.

Ситуаційна обізнаність, координати, голосові групи й відео часто передаються не одному отримувачу. Мережа, яка добре працює з обміном між двома вузлами, може значно гірше поводитися, коли одне повідомлення потрібно доставити десяткам учасників.

Шостий показник — робота шлюзів.

Що станеться, якщо в мережі з’являться два супутникові термінали? Який із них буде використано? Чи можна розподілити трафік між ними? Чи перейде система на стільниковий канал після втрати SATCOM? Чи залишиться локальний трафік локальним?

Сьомий показник — керованість.

MANET може формуватися автоматично, але її все одно потрібно налаштовувати, оновлювати, контролювати й діагностувати. Важливо, чи бачить оператор стан вузлів, якість каналів, завантаження ефіру, маршрути й причини втрати зв’язку.

Восьмий показник — SWaP, Size, Weight and Power, тобто габарити, маса й енергоспоживання.

Радіостанція з чудовими характеристиками може виявитися непридатною для малого безпілотника через масу. Потужний вузол на машині може бути надмірним для пішого оператора. А компактний модуль для робота може не мати потрібної потужності або кількості інтерфейсів для командного пункту.

Ще RFC 2501 попереджав, що фактична пропускна здатність бездротової мережі після врахування спільного доступу до каналу, завмирань сигналу, шуму й завад може бути значно нижчою за максимальну швидкість радіо. У документі також наголошувалося, що перевантаження для MANET часто є нормальним станом, а не рідкісною аварією.

Тому найкращий тест MANET — не стенд із двома радіостанціями.

Найкращий тест — рухома мережа з реальними антенами, реальним трафіком, перешкодами, кількома переходами, втратою вузлів і тими зовнішніми транспортами, які використовуватимуться під час операції.

Ціна рухомої мережі

MANET має сильні переваги. Але кожна з них має свою ціну. Багатоперехідність збільшує досяжність, проте використовує додатковий ефірний та транспортний ресурс.

Велика кількість вузлів створює більше можливих шляхів, але водночас збільшує конкуренцію та службове навантаження.

Швидке оновлення інформації про топологію допомагає швидше реагувати на зміни, але потребує частішого обміну службовими повідомленнями.

Висока потужність передавання може збільшити дальність, але також підвищує енергоспоживання, взаємні завади та помітність випромінювання.

Прозорий канальний рівень спрощує під’єднання пристроїв, але може розширювати зону широкомовного трафіку. У великій мережі неконтрольовані службові пакети, помилки конфігурації або надмірний груповий трафік здатні зайняти значну частину доступної місткості.

Самовідновлення теж не відбувається без затримки. Мережа повинна спочатку зрозуміти, що старий шлях більше не працює, потім знайти новий і перевести на нього трафік. У цей момент можливі втрати пакетів і короткі розриви.

Окрема тема — живучість у радіоелектронній боротьбі.

MANET може обходити пошкоджені вузли, змінювати маршрути, використовувати кілька частот і розподіляти трафік. Це підвищує стійкість.

Але жодна радіомережа не є абсолютно невразливою до виявлення або придушення.

Шифрування захищає зміст даних. Воно не обов’язково приховує сам факт випромінювання, місце передавача, час активності або структуру обміну.

Низька потужність може зменшити помітність, але скоротити дальність.

Часті ретрансляції можуть підвищити зв’язність, але створити більше випромінювачів.

Тому MANET завжди є компромісом між досяжністю, швидкістю, живучістю, енергоспоживанням і радіочастотною помітністю.

MANET не скасовує радіофізику. Вона дозволяє розумніше працювати в її межах.

Одна мережа, багато транспортів

Найсильніша сучасна військова архітектура не намагається знайти одну універсальну технологію зв’язку.

Вона використовує кілька:

• MANET забезпечує рухомий локальний транспорт.

• SATCOM дає далекодійний зв’язок поза прямою видимістю.

• LTE — Long-Term Evolution, тобто мобільний зв’язок четвертого покоління, — може використовуватися там, де доступна цивільна або приватна стільникова інфраструктура.

• 5G — Fifth Generation, тобто п’яте покоління мобільного зв’язку, — може забезпечувати додаткову місткість і підтримувати приватні локальні мережі.

• Радіорелейні канали здатні давати високошвидкісний наземний транспорт між точками з прямою видимістю.

• Оптоволокно забезпечує велику місткість там, де його можна безпечно прокласти.

• Короткохвильовий радіозв’язок може стати одним із резервних далекодійних шляхів.

Жодна з цих технологій не є найкращою в усіх умовах.

Завдання системи — знати, які шляхи доступні, для якого трафіку вони придатні та як перейти на інший транспорт після втрати основного.

Армія США описує майбутню тактичну мережу як транспортно незалежну систему, здатну використовувати різні супутникові орбіти, частотні діапазони й наземні засоби зв’язку. Окремі сучасні експериментальні архітектури вже поєднують геостаціонарні та низькоорбітальні супутникові канали, 5G і сіткові радіомережі з розподілом навантаження між доступними транспортами.

У такій мережі відео безпілотника може залишатися всередині MANET. Коротке повідомлення про ціль може піти через супутник. Великий пакет даних може почекати на оптоволоконне або високошвидкісне радіорелейне з’єднання.

Після втрати одного шляху критичний трафік перейде на інший, можливо повільніший, але доступний. MANET без зовнішнього транспорту може створити сильну локальну мережу, але не забезпечить глобальної досяжності.

Саме тому в перегонах MANET скоріш за все виграє той, хто запропонує саме платформу, здатну будувати стійку мережу на полі бою, без жорсткої прив’язки до ситуативного зоопарку рішень. Тобто платформу, здатну адаптуватись під будь-які засоби зв’язку та будь-які умови роботи. Гнучко та ефективно.

Саме платформний підхід дозволяє всім цим технологіям разом створити значно більше, ніж кожна з них окремо.

Від радіостанції до рухомої цифрової інфраструктури

MANET часто уявляють як набір радіостанцій, що можуть передавати пакети одна через одну. Це правильне, але все ж надто вузьке уявлення.

Сучасна MANET — це спосіб перенести мережеву інфраструктуру туди, куди рухаються її користувачі.

Вона дозволяє камері залишатися в мережі, коли машина змінює позицію. Дозволяє безпілотнику стати ретранслятором для наземної групи. Дозволяє одному супутниковому терміналу обслуговувати десятки вузлів. Дозволяє роботам, сенсорам, операторам і командним системам користуватися спільною IP-інфраструктурою, можливо навіть не вашого підрозділу.

Її головна цінність не в тому, що вона «сама знаходить маршрут». Головна цінність у тому, що вона переносить звичну цифрову екосистему в середовище, де немає стабільної телекомунікаційної основи.

У цивільному світі це дає змогу автоматизувати шахти, керувати роботами й швидко розгортати зв’язок під час надзвичайних ситуацій. У військовому світі це дає підрозділу локальну цифрову живучість.

MANET зберігає зв’язність усередині рухомої групи. SATCOM, стільникові, радіорелейні та дротові мережі з’єднують цю групу з рештою інформаційного простору.

Майбутня військова мережа не буде однією великою радіосистемою. Вона буде мережею мереж — рухомою, розподіленою, багатоканальною й здатною продовжувати роботу навіть тоді, коли окремі її частини втрачаються.

Mesh дає їй багато зв’язків. MANET дає їй здатність жити в русі. SATCOM дає їй далекодійність. А разом вони створюють цифрову інфраструктуру, яка рухається разом із людьми, машинами, сенсорами та всією операцією.

Звісно, будь-яка мережа передачі даних вимагає контролю та керування, вирішення потреб захисту та шифрування. Особливо якщо мова про інтеграцію різних мереж MANET в єдиний великий простір. Але ці питання ми залишимо для наступних публікацій.

Саме підтримка платних підписників SkyLinker.io дозволить нам ще краще та ще більше длитись незалежною аналітикою, цікавими оглядами та продукувати навчальні та освітні матеріали. Від недорогої підписки ціною в декілька філіжанок кави на місяць до більш вагомої рівня “Patron” - все це наочно та якісно конвертується в інформацію та знання, передусім для захисників України.

Все найцікавіше зі світу зв’язку та космічних технологій доступно також у вигляді освітніх аудіоподкастів та відеолекцій і на сайті та на Youtube каналі SkyLinker.