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
Фонд Потанина наградил преподавателей и студентов СПбГУТ 15 июля Фонд Потанина наградил преподавателей и студентов СПбГУТ Цифровой ID в MAX для студентов уже работает 15 июля Цифровой ID в MAX для студентов уже работает Помогите школьникам превратить идеи в реальные проекты 14 июля Помогите школьникам превратить идеи в реальные проекты В Петербурге стартовал интенсив «Агенты безопасности» для школьников из двух регионов 14 июля В Петербурге стартовал интенсив «Агенты безопасности» для школьников из двух регионов Вышел третий номер журнала «Труды учебных заведений связи» 14 июля Вышел третий номер журнала «Труды учебных заведений связи» Ректор СПбГУТ вошел в комиссию по развитию ИИ при губернаторе Ленинградской области 13 июля Ректор СПбГУТ вошел в комиссию по развитию ИИ при губернаторе Ленинградской области Четвертый этап Студенческой лиги гонок дронов – уже в эту субботу 13 июля Четвертый этап Студенческой лиги гонок дронов – уже в эту субботу В СПбГУТ вручили дипломы аспирантам 10 июля В СПбГУТ вручили дипломы аспирантам Новую парадигму высшего образования обсудили за круглым столом 10 июля Новую парадигму высшего образования обсудили за круглым столом Студенты СПбГУТ делают первые шаги в освоении космоса 10 июля Студенты СПбГУТ делают первые шаги в освоении космоса Партнерство СПбГУТ с китайским вузом 9 июля Партнерство СПбГУТ с китайским вузом Искусственный интеллект впервые применен для навигации внутри заводских цехов 9 июля Искусственный интеллект впервые применен для навигации внутри заводских цехов В эфире радио «Культура» выступил Андрей Степанов 9 июля В эфире радио «Культура» выступил Андрей Степанов В Мариинском дворце вручили дипломы лучшим выпускникам 8 июля В Мариинском дворце вручили дипломы лучшим выпускникам Работа для студентов и выпускников 8 июля Работа для студентов и выпускников Ректор Руслан Киричек получил два назначения в Общественной палате 7 июля Ректор Руслан Киричек получил два назначения в Общественной палате Приглашаем на праздничное богослужение 7 июля Приглашаем на праздничное богослужение Завершился курс СПбГУТ для студентов вьетнамского университета PTIT 6 июля Завершился курс СПбГУТ для студентов вьетнамского университета PTIT Команда СПбГУТ подводит итоги ВК-феста 6 июля Команда СПбГУТ подводит итоги ВК-феста Выпускники СПбГУТ получили дипломы о высшем образовании 4 июля Выпускники СПбГУТ получили дипломы о высшем образовании