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
Бойцы студотрядов СПбГУТ приняли участие в Окружном форуме сообществ «Росмолодёжь.Гранты» 24 апреля Бойцы студотрядов СПбГУТ приняли участие в Окружном форуме сообществ «Росмолодёжь.Гранты» Ректор СПбГУТ принял участие в IV Всероссийской конференции «Фиджитал движение» 24 апреля Ректор СПбГУТ принял участие в IV Всероссийской конференции «Фиджитал движение» Очередное заседание ученого совета 24 апреля Очередное заседание ученого совета Диктант Победы в СПбГУТ: память, связь поколений и новые вопросы 24 апреля Диктант Победы в СПбГУТ: память, связь поколений и новые вопросы В Санкт-Петербурге запустят пилотный проект по выборочной блокировке управления дронами без отключения мобильного интернета 24 апреля В Санкт-Петербурге запустят пилотный проект по выборочной блокировке управления дронами без отключения мобильного интернета Стартовала заявочная кампания Всероссийского студенческого турслета 24 апреля Стартовала заявочная кампания Всероссийского студенческого турслета Студентов СПбГУТ приглашают на лазертаг-баталию «Битва за Воейково» 23 апреля Студентов СПбГУТ приглашают на лазертаг-баталию «Битва за Воейково» СПбГУТ примет участие в образовательной выставке «Навигатор поступления» 22 апреля СПбГУТ примет участие в образовательной выставке «Навигатор поступления» Инженерный лагерь «Бонч Смена» ждет школьников на летних каникулах 22 апреля Инженерный лагерь «Бонч Смена» ждет школьников на летних каникулах В СПбГУТ прошел турнир по лазертагу между командами факультетов 22 апреля В СПбГУТ прошел турнир по лазертагу между командами факультетов Расписание занятий доступно в мессенджере MAКС 22 апреля Расписание занятий доступно в мессенджере MAКС В СПбГУТ наградили победителей «Студенческой весны – 2026» 21 апреля В СПбГУТ наградили победителей «Студенческой весны – 2026» Сохраняя память и традиции 21 апреля Сохраняя память и традиции В СПбГУТ прошел Пасхальный праздник Исаакиевского собора «Победа веры» 21 апреля В СПбГУТ прошел Пасхальный праздник Исаакиевского собора «Победа веры» Преврати знания о Родине в турмаршрут 21 апреля Преврати знания о Родине в турмаршрут Студенты и преподаватели колледжей СПбГУТ достойно выступили на чемпионате «Абилимпикс–2026» 20 апреля Студенты и преподаватели колледжей СПбГУТ достойно выступили на чемпионате «Абилимпикс–2026» Seleсtel приглашает студентов СПбГУТ на проектный интенсив 20 апреля Seleсtel приглашает студентов СПбГУТ на проектный интенсив Технологическое лидерство через «вузы-хабы»: проректор СПбГУТ Алексей Рабин выступил на Петербургском форуме 17 апреля Технологическое лидерство через «вузы-хабы»: проректор СПбГУТ Алексей Рабин выступил на Петербургском форуме Хочешь понять себя и других? Заходи на «Территорию PSY» 17 апреля Хочешь понять себя и других? Заходи на «Территорию PSY» СПбГУТ привлек внимание индийских рекрутеров 17 апреля СПбГУТ привлек внимание индийских рекрутеров