2. Проработка плоскости управления сценариями взаимодействия (L3)
2.1. Назначение
плоскости управления (сигнализации) радиосети, пояснение идеи двустороннего
управления решениями на L3 уровне в виде
"событие->воздействие->исполнение->уведомление об исполнении".
Выделение основных служб плоскости управления и пояснение их задач.
2.1.1.
Назначение плоскости управления (сигнализации)
радиосети.
Плоскость управления (сигнализации)
радиосети необходима для запуска сценариев взаимодействия сетевых объектов.
L3 уровень является «областью» для создания плоскости управления
(сигнализации) радиосети. На L3
уровне формируются широковещательные сообщения (ШВС). Это необходимо для того,
чтобы выполнялся поиск терминалов, которые необходимы для работы нашей
радиосети. Что касаемо нашей темы, точка доступа (ТД) отправит запрос на
терминал в форме ШВС и войдет в режим ожидания ответа.
2.1.2. Пояснение идеи двустороннего управления решениями на
L3 уровне в виде "событие->воздействие->исполнение->уведомление
об исполнении".
Пояснение идеи двустороннего управления
решениями на L3 уровне я
хотела бы провести на примере: предположим, что пользователь отходить на
значительное расстояние от предполагаемой точки доступа (ТД). В связи с этим
будет наблюдаться снижение качества соединения или вовсе ее сбой.
На точке доступа реализуется служба контроля
качеством соединения. С помощью нее есть возможность увеличить мощность
сигнала, в связи с чем качество соединения восстанавливается. Т.е. на терминал
точка доступа передаст служебное сообщение с командой «увеличь мощность
передаваемого сигнала», в свою очередь терминал его примет, а служба контроля
качество соединения расшифрует полученное сообщение и, соответственно, выполнит
команду. Пульт управления в свою очередь получит данные телеметрии о том, что
мощность сигнала была увеличена. В случае, если мощность нельзя увеличить ввиду
итак высокой настройки, на точку доступа придет сообщения о невозможности выполнения
команды, а далее и на пульт управления, соответственно.
2.1.3. Выделение основных служб плоскости управления и пояснение их задач.
К основным службам L3 уровня
относятся:
·
Служба контроля качества соединения: необходима для
изменения мощности передаваемого сигнала в случае сбоя или снижения качества
соединения.
·
Служба установления соединения: необходима для
установления соединения между сетевыми объектами после включения источника
питания.
2.2.
Разработка
иерархических моделей сетевых объектов - как транспортной платформы доставки
информационных (п.1.1-1.4) и служебных сообщений (п.2.1). Выделение ключевых
слоев модели (физические ресурсы - канал передачи данных - службы управления
сеансом соединения/сценариями взаимодействия), пояснение задач служб уровней
транспортной платформы.
2.2.1.
Разработка иерархических моделей
сетевых объектов - как транспортной платформы доставки информационных
(п.1.1-1.4) и служебных сообщений (п.2.1).
В данной радиосети происходит передача служебных сообщений и данных
телеметрии.
И служебные сообщения, и данные телеметрии должны передаваться без
ошибок, ведь, например, в случае ошибочной передачи данных телеметрии с
датчиков можно допустить возгорание.
Построим иерархическую модель сетевых объектов (рисунок 1), которая
содержит L3, L2 и L1 уровни.
Рис. 1 Иерархическую модель сетевых объектов
2.2.2.
Выделение ключевых слоев модели
(физические ресурсы - канал передачи данных - службы управления сеансом соединения/сценариями
взаимодействия), пояснение задач служб уровней транспортной платформы.
·
Задача L3 уровня
заключается в контроле качества и установления соединения. На этом уровне
службы пульта управления, точки доступа и терминала обмениваются между собой
служебными сообщениями;
·
Уровень L2 выполняет надежную
доставку сообщений. Это обеспечивается за счет шифрования и кодирования. На L2 уровень поступают данные телеметрии с датчиков, а
также команды управления;
·
Уровень L1 необходим
для связи со средой передачи. На этом уровне происходит формирование канальных
ресурсов, а также решаются задачи кодирования и декодирования.
2.3. Разработка
правил идентификации сессий, сообщений, процедур/служб обработки сигнальных
сообщений (задачи в п.2.1), а также сетевых объектов (организация адресного пространства
радиосети).
2.3.1.
Разработка правил
идентификации сессий.
·
Рассмотрим
правила идентификации сессии ПУ с ТД. После включения ПУ начнет передавать
служебные сообщения на ТД с запросом о работоспособности. После подтверждения о
готовности к работе ПУ начнет отправку команд управления на Т.
·
Рассмотрим
правила идентификации сессии ТД с Т. После того, как точка доступа начнет
работать, она начнет вещать BCCH. Терминалы
в свою очередь будут принимать эти широковещательные сообщения и отправлять
заявку на разрешение передачи данных. После того, как заявка будет принята
точка доступа выделит ресурс терминалу для того, чтобы он смогу передавать
данные с датчиков.
2.3.2.
Разработка правил
идентификации сообщений, процедур/службы обработки сигнальных сообщений (задачи
в п.2.1).
Для того, чтобы разобраться на какой уровень и
какие службы будут этим заниматься при отправке сообщений, поговорим о правилах
идентификации сообщений, процедур/службы обработки сигнальных сообщений. В
каждом пакете переданных данных есть адресные поля, они и сообщают о «пути»
дальнейшего прохождения.
2.3.3.
Разработка правил
идентификации сетевых объектов (организация адресного пространства радиосети).
Как
уже говорилось ранее, у каждого светильника и у каждой команды есть свои
уникальные номера. Они задаются сразу при настройке (установки) сетевого
оборудования и эти данные сохраняются в буфере. Пример: пульт управления
отправляет команду №2 (увеличение яркости) на терминалы 1-30№. По факту, пульт
управления связывает уникальные номера с уникальными номерами команд (наглядный
пример: «команда №2 терминал №1, команда №2 терминал №2, и т.д.»). Эта связка
УН и УНК передается на ТД, после чего выполняется выбор указанных пользователем
терминалов.
2.4.
Формирование
диаграмм состояний сетевых объектов (выделенных узлов, терминалов) с учетом мер
по обеспечению энергосбережения. Выделение активного и пассивного состояний
сетевых объектов и анализ задач (режимов), выполняемых в этих состояниях.
2.4.1.
Диаграмма состояний
терминала.
1.
После включения питания терминал производит поиск BCCH для того, чтобы стать участником
нашей радиосети;
2.
Терминал регистрируется в сети путем запроса на
реализацию себя как ее участника;
3.
После удачного выполнения 1 и 2 подпунктов, терминал
становится участником сети и первым делом передает данные с датчиков
температуры и мощности тока;
4.
Далее терминал выполняет прием команд управления;
5.
Также терминал может получить запрос на передачу
телеметрии с датчиков на данный момент времени;
6.
В конечном итоге, терминал производит оценку
качества связи.
Рис. 2 Диаграмма состояний терминала
2.4.2. Диаграмма состояния ТД.
1.
Точка
доступа устанавливает соединение с терминалом;
2.
После
того, как соединение с терминалом будет установлено, точка доступа начинает
вещать BCCH сообщение;
3.
Точка
доступа обменивается данными с пультом управления (принимает команды
управленияя);
4.
После
того, как будет обнаружен терминал, который хочет стать участником сети, на
точку доступа придет запрос на регистрацию этого терминала;
5.
После
того, как терминал успешно зарегистрировался в сети точка доступа переходит в
состояние обмена данными с терминалом;
6.
Периодически точка доступа будет входить в
состояние оценки качества связи во избежание каких-либо проблем;
7.
В конечном итоге, после успешного обмена данными
точка доступа переходит в состояние обмена данными с пультом управления.
Рис.3 Диаграмма состояния ТД
2.5.
Проработка
ключевых сценариев взаимодействия объектов сети: обнаружение/идентификация
сети, регистрация/привязка к сети, реализация сеанса предоставления услуги и
т.п.. Разработка сценария, выполняющего оперативное реагирование на изменение
качества соединения (как будет оцениваться качество соединения, как управлять
свойствами активного соединения сетевых объектов).
2.5.1.
Проработка ключевых
сценариев взаимодействия объектов сети: обнаружение/идентификация сети,
регистрация/привязка к сети, реализация сеанса предоставления услуги и т.п.
Рассмотрим ключевые
сценарии взаимодействия сетевых объектов.
Все начинается с того, что точка доступа начинает вещать широковещательные сообщения. В них содержатся служебные сообщения, необходимые для управления соединения L3 уровня терминала. В случае, если терминалы не зарегистрированы в сети производится их регистрация. После того, как терминал зарегистрируется в сети, он отправляет начальные данные телеметрии с датчиков на пульт управления. Далее пульт управления отправляет команды управления на точку доступа, которая будет ретранслировать их на терминалы. По получению и выполнению команд управления терминал должен отправить отчет на точку доступа.
Рис. 4 Сценариев взаимодействия объектов сети
2.5.2.
Разработка сценария,
выполняющего оперативное реагирование на изменение качества соединения (как
будет оцениваться качество соединения, как управлять свойствами активного
соединения сетевых объектов).
При обмене информации может произойти ухудшение качества связи. Как уже
было сказано ранее, это может привести к серьезным проблемам. Для того, чтобы
это избежать обратим внимание на службу контроля качества соединения. В
процессе обмена данными между сетевыми объектами, эта служба также проводит
обмен сообщениями. Все начинается с уровня L1.
На нем производится оценка качества связи, после чего данные передаются на L3 уровень, в котором имеется служба контроля качеством соединения. Если
сообщение передано с низкой мощностью или ошибками, служба контроля качества
соединение сформирует сообщения, которые будут переданы на точку доступа, после
чего произойдет изменение L3 уровня
точки доступа.
Рис. 5 Схема контроля качества соединения
Список используемых источников:
1.
С.Лашко – КП “Радиосистема
управления освещением” Часть 2 http://omoled.ru/publications/view/325
2.
Воронин А.Е.
– КП “Радиосистема
управления освещением” Часть2. (Исправленная) http://omoled.ru/publications/view/476
3.
Масленков А. – КП «Радиосеть управления освещением. Часть
2.» http://omoled.ru/publications/view/1292
4.
А.В.
Бакке – лекции по курсу «Системы и сети связи с подвижными объектами»