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. 

Служебный уровень L3 занимается управлением процессом доставки сообщения и сценарием обслуживания терминалов. На этом уровне формируются широковещательные сообщения о сети. 

2.1.2.    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. 


Во время соединения наших объектов (ПУ, ТД, Т) может произойти ухудшение связи, например на ПУ перестанет приходить уведомление о завершении определенной команды. Таким образом, на данном уровне нам необходима служба контроля качества соединения. Данная служба дает возможность увеличения мощности сигнала , т.е. после ухудшения качества связи данной службой будет принят другой профиль сетевого протокола. Если же мощность увеличить нельзя, либо ее увеличение не привело к улучшению качества связи, служба будет искать другие варианты повышения качества соединения.
Также нам необходима такая служба, как служба установления соединения, необходимая для установления соединения между нашими сетевыми объектами и организации служебных сообщений о выделении ресурсов, запроса услуг и т.д.
Можем выделить две основные службы L3 уровня:
  • Служба контроля качества соединения;
  • Служба установления соединения;



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 моей сети происходит передача служебных сообщения, команд управления , данных телеметрии.
      Наши данные должны передаваться без ошибок , так как в моей сети могут присутствовать такие датчики, как датчики дыма, протечки, сигнализации, и выход из строя может привести к серьезным последствиям.
      Служебные сообщения тоже должны быть отправлены и получены безошибочно, потому что они рассчитаны для служб управления. 
       Иеархическую модель можно увидеть на рис.1.



                                                                                     Рисунок.1. Иеархическая 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. 

      • Уровень L3 управляет процессом доставки сообщений и сценарием обслуживания. Его задача - установка соединения и контроль качества. Все служебные сообщения с уровня L3 поступают на уровень L2.
      • Уровень L2 предназначен для организации логических соединений и доставки сообщений логических каналов, которые должны быть защищены и передаваться без ошибок.
      • Уровень L1 необходим для взаимодействия со средой передачи. Предоставляет требуемые ресурсы для логических соединений.



      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 начала сеанса связи ПУ с ТД.  При включении ПУ начинает посылать ШВС, в котором спрашивает ТД о готовности к работе. После подтверждения о готовности ПУ начинает отсылать команды управления на ТД. 

      Рассмотрим также сеанс связи ТД С Т.  В момент, когда происходит включение ТД, она начинает вещать ШВС, для терминалов. Т, в свою очередь, принимают ШВС и отправляют на ТД заявку о разрешении передачи данных. Приняв запрос, ТД выделяет терминалу ресурсу и начинает передачу данных.  

      2.3.2.    Разработка правил идентификации сообщений, процедур/службы обработки сигнальных сообщений (задачи в п.2.1). 
       
      Правила идентификации сообщений состоят в том, что в каждом передаваемом пакете есть адресные поля, которые сообщают о том, на какой уровень и к каким службам необходимо отправить данное сообщение. 

      2.3.3.    Разработка правил идентификации сетевых объектов (организация адресного пространства радиосети). 
       

      При передаче сообщений между ТД И Т, точка доступа должна понимать с кем из терминалов она взаимодействует. Для этого у каждого терминала существует свой идентификационный номер (ID). Именно ID позволяет ТД понять какую из терминалов ей отправить определенную команду управления.


      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. 


      Как только Т включился он начинает  поиск ШВС. После обнаружения сети Т регистрируется в ней и переходит в режим ожидания до следующего ШВС. После нахождения сообщения от ТД терминал начинает проверку, является ли ТД адресатом, если нет Т снова уходит в режим ожидания. Если ТД является адресатом, то Т начинает прием команды, ее выполнение и отправку о завершении. 


                                                                                                Рисунок.2. Диаграмма состояний Т.


      2.4.2.    Диаграмма состояния ТД. 


      После включения, ТД переходит в состоянии обмена с ПУ. ТД получает команды управления и начинает взаимодействие с Т. ТД отправляет BCCH и получает от нужного ей Т его ID. В ответ она ожидает сообщение о подтверждении команд. Также с некоторым интервалом времени ТД совершает опрос Т для подтверждения их работоспособности и сбора телеметрии, которые загружает в облако (хранилище данных).


                                                      Рисунок.3. Диаграмма состояний 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 реализацию сеанса предоставления ТК услуги (рис.4.).  ТД начинает вещать BCCH. В них будут содержаться список терминалов, которым нужно будет отправить команду, ID терминалов и информация о возможной регистрации Т в сети. Если какой либо Т не зарегистрирован, ТД отправляет запрос на регистрацию  и ждет передачу данных о ID нужного Т. Далее ТД передает  команду управления соответствующему Т и ждет ответа от него.


                                                          Рисунок.4. Диаграмма взаимодействия объектов сети. 



      

                                                                                           



      Библиографический список:

           1.     Виноградов Н. С. - Радиосеть сбора данных с ПО. Часть 2
           2.     Бакке А.В. – лекции по курсу "Системы и сети связи с подвижными объектами"   
           3.     Питерякова А.И. - Интеллектуальная радиосеть "Умный дом". Часть 1.   
           4.     А.И. Рихард - Радиосистема управления подвижными объектами. Часть 2