Вопрос/ответ EN
Вопрос/ответВопрос-ответ Вопрос/ответЧасто задаваемые вопросы Обращения граждан Телефонный справочник
+7 (800) 550-41-72 Телефон горячей линии
+7 (812) 326-31-63 Многоканальный телефон
Россия, 193232, Санкт-Петербург,
пр. Большевиков д.22, к.1
rector@sut.ru
НовостиНовости отраслиВ СПбГУТ разработан протокол для беспроводной синхронной ячеистой сети

В СПбГУТ разработан протокол для беспроводной синхронной ячеистой сети

25 июня 2024

Специалисты Санкт-Петербургского университета телекоммуникаций разработали протокол уровня доступа к среде, предназначенный для работы синхронной ячеистой беспроводной сети. Новый протокол решает проблемы ограниченной дальности связи, расширяет зону покрытия, повышает энергоэффективность и надёжность работы сети.

Обычно дальность связи в беспроводных сетях ограничена мощностью оконечного устройства, при этом требуется плотное покрытие территории базовыми станциями для приёма сигналов со всех оконечных устройств. Возможным подходом для преодоления описанного ограничения являются ячеистые сети, устройства которых могут связываться друг с другом в пределах своей дальности связи. Они позволяют устанавливать пользовательские устройства вдали от инфраструктуры – вышек связи и базовых станций; достаточно, чтобы сохранялись связи хотя бы между двумя соседними узлами. В таких сетях каждое устройство является сетевым узлом, а для управления и маршрутизации достаточно одной базовой станции и специального протокола взаимодействия.

Традиционные асинхронные ячеистые сети, построенные на базе протоколов типа CSMA (Carrier Sense Multiple Access ­­– вероятностный сетевой протокол канального уровня) характеризуются повышенным энергопотреблением, т. к. все узлы находятся в активном состоянии, постоянно прослушивают эфир и передают сообщения соседних узлов. Сетевые узлы вынуждены обрабатывать коллизии, что является проблемой, особенно в больших сетях с высокой сетевой нагрузкой. Возможным решением является переход к синхронным ячеистым сетям. В таких сетях узлы могут переходить в режим низкого энергопотребления и выходить на связь только в определённые периоды времени, благодаря чему увеличивается продолжительность работы устройств, работающих от батарей или аккумуляторов. Введение синхронизма позволяет существенно снизить потребление за счёт того, что обозначенные выше проблемы не присущи такому подходу.

Комбинация этих решений позволяет использовать устройства без необходимости развертывать специальную инфраструктуру, что особенно важно в удалённых или труднодоступных местностях. Решение востребовано для задач мониторинга лесов, трубопроводов и других распределенных объектов. Высокая отказоустойчивость сети и длительное время автономной работы узлов существенно снижают затраты на обслуживание.

В СПбГУТ разработан и реализован протокол синхронной ячеистой беспроводной сети, обеспечивающий высокую энергоэффективность, надёжность, не требующий значительных вычислительных ресурсов контроллеров сетевых узлов. 

Реализация протокола выполнена на базе микроконтроллеров ESP и чипов радио-интерфейса компании Semtech. Построенная радиосеть использует технологии модуляции LoRa, что обеспечивает дальность связи между узлами до 15 км, малую подверженность многолучёвости и замираниям.

Развернутая тестовая сеть демонстрирует передачу телеметрических данных, таких как температура, влажность, высота над уровнем моря (атмосферное давление). Разработана конструкция автономных узлов с питанием от встроенных аккумуляторов. Следуя описанной концепции, сетевые узлы не только участвуют в передаче данных, но и содержат датчики и могут выполнять команды, управляя пользовательским оборудованием. Каждый узел имеет небольшой ЖК экран, на котором отображаются идентификатор узла, данные с локальных датчиков, уровень заряда батареи.

Программное обеспечение базовой станции обеспечивает графический интерфейс для дистанционного управления, отображает топологию сети, состояние узлов, характеристики радиоканала между узлами и регистрируемые датчиками данные.

В СПбГУТ разработан протокол для беспроводной синхронной ячеистой сетиВ СПбГУТ разработан протокол для беспроводной синхронной ячеистой сети
При использовании материалов ссылка на сайт обязательна.
9
Поделиться:
Другие новости
В СПбГУТ состоялся Рождественский праздник Исаакиевского собора 15 января В СПбГУТ состоялся Рождественский праздник Исаакиевского собора В СПбГУТ пройдёт 65-я Научно-техническая конференция 14 января В СПбГУТ пройдёт 65-я Научно-техническая конференция Студенты IT-отряда из АКТ – участники проекта «Мирный атом – ЛАЭС» 13 января Студенты IT-отряда из АКТ – участники проекта «Мирный атом – ЛАЭС» В СПбГУТ подвели итоги конкурса НИР студентов и аспирантов 13 января В СПбГУТ подвели итоги конкурса НИР студентов и аспирантов День российской печати 13 января День российской печати В Москве при поддержке СПбГУТ пройдёт международная конференция 1С 13 января В Москве при поддержке СПбГУТ пройдёт международная конференция 1С «Бонч» – за честную сессию! 10 января «Бонч» – за честную сессию! Итоги заседания ученого совета 10 января Итоги заседания ученого совета На зачётной неделе в СПбГУТ состоялись питч-сессии 9 января На зачётной неделе в СПбГУТ состоялись питч-сессии Вернёмся в 2024 год: в «Бонче» прошла новогодняя встреча руководства со студентами 9 января Вернёмся в 2024 год: в «Бонче» прошла новогодняя встреча руководства со студентами С Новым годом! Поздравление ректора СПбГУТ 30 декабря С Новым годом! Поздравление ректора СПбГУТ Поздравляем с защитой диссертации! 28 декабря Поздравляем с защитой диссертации! Студенты СПбКТ –  на семинаре в музее Арктики и Антарктики 28 декабря Студенты СПбКТ – на семинаре в музее Арктики и Антарктики В Петербурге наградили иностранных студентов СПбГУТ из стран СНГ 28 декабря В Петербурге наградили иностранных студентов СПбГУТ из стран СНГ Историки СПбГУТ завершили год эфиром на радио 28 декабря Историки СПбГУТ завершили год эфиром на радио Ректор СПбГУТ выступил в Совете Федерации 28 декабря Ректор СПбГУТ выступил в Совете Федерации В СПбГУТ открылся коворкинг индустриального партнёра 27 декабря В СПбГУТ открылся коворкинг индустриального партнёра Санкт-Петербургский колледж телекоммуникаций  получил благодарность за сотрудничество 27 декабря Санкт-Петербургский колледж телекоммуникаций получил благодарность за сотрудничество Студенты СПбГУТ – участники Кубка Санкт-Петербурга по компьютерному спорту 27 декабря Студенты СПбГУТ – участники Кубка Санкт-Петербурга по компьютерному спорту Поздравляем с защитой диссертации! 27 декабря Поздравляем с защитой диссертации!