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
Эксперт СПбГУТ рассказал на ТВ о вредоносном ПО в смартфонах 14 марта Эксперт СПбГУТ рассказал на ТВ о вредоносном ПО в смартфонах Привет из Китая! Студентки СПбГУТ — об учёбе по программе обмена 14 марта Привет из Китая! Студентки СПбГУТ — об учёбе по программе обмена Преподаватели кафедр ИКД и ЭД прошли курс повышения квалификации 14 марта Преподаватели кафедр ИКД и ЭД прошли курс повышения квалификации СПбГУТ продолжает реализацию программы «Кибербезопасность» для школьников 14 марта СПбГУТ продолжает реализацию программы «Кибербезопасность» для школьников СПбГУТ и Русско-Балканский Центр культуры и делового сотрудничества подписали соглашение 14 марта СПбГУТ и Русско-Балканский Центр культуры и делового сотрудничества подписали соглашение Проректор СПбГУТ стал участником слёта «Штабное время» 13 марта Проректор СПбГУТ стал участником слёта «Штабное время» СПбГУТ принял участие в окружной конференции «Основы российской государственности» 13 марта СПбГУТ принял участие в окружной конференции «Основы российской государственности» СПбГУТ представил свои образовательные программы абитуриентам Мурманска 13 марта СПбГУТ представил свои образовательные программы абитуриентам Мурманска Спартакиада СПбГУТ среди студентов: настольный теннис 13 марта Спартакиада СПбГУТ среди студентов: настольный теннис СПбГУТ и НМИЦ им. Г. И. Турнера договорились о взаимодействии 13 марта СПбГУТ и НМИЦ им. Г. И. Турнера договорились о взаимодействии СПбГУТ и Деловой центр «Россия — Латинская Америка» подписали соглашение о сотрудничестве 12 марта СПбГУТ и Деловой центр «Россия — Латинская Америка» подписали соглашение о сотрудничестве Команда факультета СТЭД — финалист олимпиады по финансовой грамотности 12 марта Команда факультета СТЭД — финалист олимпиады по финансовой грамотности СПбГУТ принял участие в фестивале науки “ComInfFest” в Москве 11 марта СПбГУТ принял участие в фестивале науки “ComInfFest” в Москве Итоги регионального этапа чемпионата по профессиональному мастерству «Профессионалы» 2025 11 марта Итоги регионального этапа чемпионата по профессиональному мастерству «Профессионалы» 2025 В СПбКТ отметили 8 Марта 11 марта В СПбКТ отметили 8 Марта СПбГУТ представил стратегию развития на Совете программы «Приоритет-2030» 10 марта СПбГУТ представил стратегию развития на Совете программы «Приоритет-2030» «Где находится СПбГУТ»: улица Коллонтай 7 марта «Где находится СПбГУТ»: улица Коллонтай СПбГУТ будет сотрудничать с Центром «Охта» в области детского технического творчества 7 марта СПбГУТ будет сотрудничать с Центром «Охта» в области детского технического творчества Женский день в СПбГУТ 7 марта Женский день в СПбГУТ С 8 Марта, милые дамы! Поздравление ректора СПбГУТ Руслана Киричка 7 марта С 8 Марта, милые дамы! Поздравление ректора СПбГУТ Руслана Киричка