- •4. Зміст пояснювальної записки (перелік питань, що підлягають розробці):
- •5. Перелік обов’язкового графічного матеріалу:
- •6. Календарний план
- •Реферат
- •Розділ 1 аналіз основних принципів побудови радіомереж asnet
- •1.1. Проблеми розробки мережі радіодатчиків asnet і методи їх вирішення.
- •1.2. Сфера застосування мереж asnet.
- •1.3. Технологія зв'язку в радіомережі датчиків asnet.
- •1.4. Надійність і безпека в мережі asnet.
- •1.5. Компоненти asnet. Типи фізичних пристроїв і їх функції в мережі.
- •1.6. Висновки до розділу
- •Розділ 2 основні поняття керування трафіком і ресурсами
- •2.1. Обмеження механізмів керування
- •2.2. Mpls і керування трафіком
- •2.3. Орієнтований mpls-граф
- •2.4. Фундаментальні проблеми керування трафіком в mpls
- •2.5. Аналіз сучасних програм оцінки і контролю трафіку у мережі
- •2.6. Висновки до розділу
- •Розділ 3 програмний моніторинг топології і трафіку радіомережі передачі даних
- •3.1. Топологія і структура радіомережі передачі даних.
- •3.1.1. Базові топології мереж lr_wpan.
- •3.1.2. Асоціація - входження вузла до складу pan
- •3.1.3. Створення мережі asnet з топологією кластерів "line-mesh".
- •3.2. Вибір стека протоколів для платформи розробки радіомережі asnet.
- •3.3. Зв’язки між основними модулями програми
- •3.4. Основні екранні форми програми
- •3.5. Алгоритми розробки програмних модулів аналізу архітектури мережі asnet
- •3.6. Архітектура стеку комунікаційних протоколів для радіомереж asnet
- •3.7. Висновки до розділу
- •Висновки
- •Список використаних джерел
- •Додаток а Лістинг коду програмних процедур і классів для організації роботи мережевих пристроїв
- •Додаток б Схема алгоритму формування запиту до бази даних мережевих адрес
1.6. Висновки до розділу
Мережа ASNET складається з наступних типів компонентів, що відрізняються по своїй функціональності:
вузол- координатор кластера/координатор радіотракту/генератор або термінатор радіотракту / роутер / ретранслятор з повним набором мережевих функцій. Він може виконувати або роль координатора, або роутера, залежно від виконуваного зараз протоколу. Координатор кластера може виконувати також функції концентратора і мережевого шлюзу. Вузол спілкується з вузлами-сусідами і сенсорами (стаціонарними і мобільними), а сенсор - тільки з вузлом-батьком. Вузол не має Застосувань і не генерує пакети даних, виключаючи службові і діагностичні MAC/NWK кадри протокольних сервісів;
координатор кластера є центральним вузлом в кластері мережі, має зовнішній інтерфейс USB або SPI для виходу в Internet через мережевий шлюз. Він здійснює ініціацію створення мережі, конфігурацію вузлів мережі, контроль за топологією мережі, контроль за станом вузлів мережі, а також проводить збір даних від сенсорів мережі все-к-одному із застосуванням різних методів маршрутизації, в т. ч. ієрархічною "вверх-по-дереву" або векторною зі вбудованою маршрутною картою.
Координатор відповідає за ініціалізацію і підтримку вузлів і сенсорів (безпосередньо асоційованих з вузлами мережі), а також за формування мережі і адресацію вузлів/сенсорів згідно з протоколом IEEE 802.15.4.
Генератор суперкадру відповідає за циклічну генерацію суперкадрів зі вбудованими слотами для вставки фрагментів пакетів від сенсорів, передачі їх в межах радіотракту через ретранслятори і вивантаження в роутері для подальшої їх трансляції в суміжному радіотракті (якщо задано маршрутною картою FIRM).
Роутер є основним елементом в кластерних мережах з топологією line - mesh, не має зовнішнього інтерфейсу SPI. Проводить процедури асоціації як майстер, і як ведений при створенні мережі. Вузол як роутер бере участь в прокладенні маршрутів, а як ретранслятор забезпечує транзит повідомлень від інших вузлів відповідно до маршрутної карти (маршрутизація-від-джерела) або заздалегідь визначеної (ієрархічна маршрутизація). Окрім ретрансляції контролює роботу своїх вузлів-нащадків, у разі перешкод на цьому маршруті перекладає його на резервний.
Ретранслятор відповідає за обслуговування сенсорів і лінійну маршрутизацію пакетів, а також виконує операції з контейнерами: прийом/буферизація пакету від сенсора, резервування контейнера з урахуванням пріоритетності пакету, фрагментація пакету на слоти і передача їх у виділеному контейнері суперкадру. Суперкадр ретранслюється або від вузла-сусіда, що був розміщений вище, до вузла-сусіда, що пролягає нижче, або навпаки.
Роутер виконує ті ж функції, що і ретранслятор, але окрім цього він відповідає за комутацію трафіку між суміжними радіотрактами в межах одного і того ж кластера.
Роутер забезпечує маршрутизацію і ретрансляцію кадрів, а також бере участь в створенні мережі.
Сенсор ─ це датчик, контролер або виконавчий модуль зі вбудованим радіомодулем. Сенсор може бути стаціонарним і мобільним, з позиціонуванням і без нього, з контролем присутності в мережі і без нього.
Сенсор з контролем присутності працює від батареї і велику частину часу проводить в режимі сну, прокидаючись тільки для вимірів, передачі цих вимірів або службових пакетів в мережу. Сенсор може передавати у будь-який інтервал часу, але отримувати дані від вузла-батька тільки в пакетах у відповідь, тобто коли сенсор за своєю ініціативою вийде на зв'язок (як правило, з періодичністю циклу суперкадру/маяка). Батько відстежує присутність таких сенсорів в мережі і видає повідомлення ALARM при їх зникненні.
Сенсор без контролю присутності працює від батареї, але контроль за ним не вимагає. Сенсори цього типу передають тільки за своєю ініціативою.
Сенсори з постійним живленням [як з контролем, так і без контролю присутності в мережі] не йдуть в режим сну і завжди прослуховують радіоефір. Як правило, це виконуючі пристрої.
Сенсор з набором функцій Застосувань (газоаналітичні, біометричні і інші датчики) не має мережевих функцій. Сенсори в шахті можуть бути двох типів: стаціонарні, призначені для контролю за рівнями метану і вуглекислого газу в місцях видобутку вугілля, в тунелях і штреках шахти, а також передачі аварійних сигналів і повідомлень під час надзвичайних ситуацій; мобільні, призначені для контролю за фізіологічним станом персоналу шахти і визначення його місця розташування.