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
Ректору СПбГУТ объявлена благодарность за создание системы управления качеством образования 15 декабря Ректору СПбГУТ объявлена благодарность за создание системы управления качеством образования Петь, играть и отдыхать: «Новогодняя Игротека» в СПбГУТ соберет студентов и сотрудников 15 декабря Петь, играть и отдыхать: «Новогодняя Игротека» в СПбГУТ соберет студентов и сотрудников СПбГУТ развивает сотрудничество с Инженерно-технологической школой № 777 15 декабря СПбГУТ развивает сотрудничество с Инженерно-технологической школой № 777 Студенческая жизнь в традициях СПбГУТ 15 декабря Студенческая жизнь в традициях СПбГУТ Финал «Битвы роботов»: болеем онлайн! 13 декабря Финал «Битвы роботов»: болеем онлайн! Факультет СТЭД СПбГУТ — победитель «Кубка ректора 2025» 13 декабря Факультет СТЭД СПбГУТ — победитель «Кубка ректора 2025» Будущее технологий представили в СПбГУТ молодые ученые 12 декабря Будущее технологий представили в СПбГУТ молодые ученые СПбГУТ представили абитуриентам из Беларуси 12 декабря СПбГУТ представили абитуриентам из Беларуси В СПбГУТ открыта лаборатория для подготовки инженеров телеком-отрасли 12 декабря В СПбГУТ открыта лаборатория для подготовки инженеров телеком-отрасли В СПбГУТ изучили взаимодействие СССР со странами Латинской Америки 12 декабря В СПбГУТ изучили взаимодействие СССР со странами Латинской Америки Студентам СПбГУТ рассказали о Японии 12 декабря Студентам СПбГУТ рассказали о Японии Смоленск может стать Молодежной столицей России 12 декабря Смоленск может стать Молодежной столицей России Студенты и аспиранты СПбГУТ стали победителями XXVIII Санкт-Петербургской ассамблеи молодых ученых и специалистов 12 декабря Студенты и аспиранты СПбГУТ стали победителями XXVIII Санкт-Петербургской ассамблеи молодых ученых и специалистов Студент СПбГУТ победил в Финатлон.форуме с работой об умном городе 12 декабря Студент СПбГУТ победил в Финатлон.форуме с работой об умном городе 12 декабря — День Конституции РФ 12 декабря 12 декабря — День Конституции РФ В СПбГУТ пройдет День открытых дверей военного учебного центра 11 декабря В СПбГУТ пройдет День открытых дверей военного учебного центра Итоги интеллектуального этапа «Время ВУЦ» 2025 11 декабря Итоги интеллектуального этапа «Время ВУЦ» 2025 В СПбГУТ завершается регистрации кандидатов на пост главы Студсовета 11 декабря В СПбГУТ завершается регистрации кандидатов на пост главы Студсовета В СПбГУТ подведены итоги коммуникационного форума BAFO-2025 11 декабря В СПбГУТ подведены итоги коммуникационного форума BAFO-2025 Историк СПбГУТ выступил на конференции о спецслужбах в годы ВОВ 11 декабря Историк СПбГУТ выступил на конференции о спецслужбах в годы ВОВ