«Интеллектуальная сенсорная радиосеть» Часть 2

«Интеллектуальная сенсорная радиосеть»

Часть 2
Викулова А.В. ст гр 619

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.

Данная плоскость реализуется на служебном уровне L3. Она предназначена для организации сценария взаимодействия между сетевыми объектами. На данном уровне будет образовано широковещательное сообщение и другие служебные сообщения. Также здесь будет реализована служба контроля качества соединения и служба установления соединения.

2.1.2. Пояснение идеи двустороннего управления решениями на L3 уровне в виде "событие->воздействие->исполнение->уведомление об исполнении".

Рассмотрим идею двустороннего управления решениями на примере службы контроля качества соединения. Так как пациент может перемещаться по больнице, то может произойти ухудшение качества соединения, то есть данные передаются с очень низкой скоростью, либо не передаются из-за отсутствия сигнала. В этом случае служба контроля качества соединения передает браслету служебное сообщение о необходимом увеличении мощности сигнала. Как только браслет принял служебное сообщение, оно переходит в службу контроля качества соединения. Затем принимается решение об увеличении сигнала.
Также можно рассмотреть на примере службы установления соединения. Как только браслет заносят в базу данных, он ищет ШВС нашей сети. При ее нахождении, браслет отправляет свой идентификационный номер, тем самым регистрируясь в сети.

2.1.3.Выделение основных служб плоскости управления и пояснение их задач.

Подытожив, можно выделить основные службы L3уровня:
·                    Служба контроля качества соединения;
·                    Служба установления соединения (производит первоначальную установку соединения);
·                    Служба управления мобильностью (так как браслет подвижен, то служба измеряет уровень сигнала. Также она может заявить о прекращении сеанса, если сигнал будет потерян.).

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 (рис1).

Рисунок 1.

Физический (L1) уровень отвечает за формирование ресурсов для передачи пакетов данных.
Канальный (L2) уровень предназначен для организации логического канала связи. На этом уровне обеспечивается надежное соединение и защита сообщений от ошибок. Все сообщения, которые были сформированы на канальном уровне, передаются на физический.
Уровень L3 отвечает за работу служб управления. Формируются сценарии проведения сеанса связи.

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 компьютера с браслетом. Пункт медсестры постоянно работает и посылает ШВС, в котором опрашивает браслеты, которые либо зарегистрировались, либо вернули в данную сеть о готовности к работе. После подтверждения готовности, компьютер выделяет каждому браслету ресурсы для передачи трафика. После ведется периодическая передача данных.

2.3.2. Разработка правил идентификации сообщений, процедур/служб 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. Например, на компьютер пришли данные с браслета. В пакете на L1 уровне будет, что пакет будет являться трафиком. Также, если пришло служебное сообщение, то в нем будет указан номер службы, для которой это сообщение предназначено.

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

Передача сообщениями между сетевыми объектами должна быть адресованной Для этого у каждого браслет есть свой идентификационный номер, который прошивается заранее и вносится в базы данных сети. Общая база данных всех идентификаторов имеется на компьютере. Благодаря чему, сеть решает какому из браслетов нужно передать команду о сборе дополнительной информации.

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 состояния компьютера (рис2).

На пункте медсестры находится компьютер, который постоянно работает, то есть постоянно вещает широковещательное сообщение (BCCH) (1). После того, как в базу данных занесли новый браслет, компьютер получает запрос о регистрации этого терминала в сети (2). Если в подключении было отказано (идентификационный номер не совпадает с номером из базы данных), то компьютер переходит в состояние (1). В случае, если регистрация прошла успешно, то происходит передача потока данных (3). При низком уровне сигнала или уровне батареи может произойти завершение сеанса (6). Тогда компьютер вновь переходит в состояние (1). Также сеть периодически проверяет параметры качества связи (4).

Рисунок 2.

2.4.2. Диаграмма состояния браслета (рис3).

После включения браслет ведет поиск ШВС (BCCH) (1). Также он ищет данное сообщение, если вышел из зоны покрытия своей сети. После того как браслет обнаружил BCCH, он передает запрос о регистрации его в сети (2). Если в подключении было отказано (идентификационный номер не совпадает с номером из базы данных), то браслет переходит в состояние (1). Когда подключение произведено, браслет начнет передавать поток данных на компьютер (3). Если же из-за сигнала или уровня батареи сессия будет прервана (6), то устройство перейдет в состояние (1).

Рисунок 3.

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..

Когда терминал принимает BCCH, то в его службе установления соединением формируется запрос на регистрацию в сети. После прихода этого запроса на компьютер, формируется служебное сообщение о параметрах сети и выделенных ресурсах для терминала. После настройки физического уровня и выделения ресурсов начинается передача данных с браслета. Так как сеть интеллектуальна и главный сетевой объект – компьютер, то он может передавать команды управления без ответа о готовности выполнить данную команду. Также при вынесении из базы данных номера браслета, компьютер объявляет о конечном завершении сеанса. Представлено на рис4.

Рисунок 4.

2.5.2. Разработка сценария, выполняющего оперативное реагирование на изменение качества соединения (как будет оцениваться качество соединения, как управлять свойствами активного соединения сетевых объектов).

Для наилучшей передачи данных необходимо наблюдать за качеством соединения. Оценка производится на L1 уровне. Данные о качестве связи отправляются на L3 уровень. Если качество связи плохое, то необходимо отправить служебное сообщение для изменения качеств соединения (рис5).

Рисунок 5.

Библиографический список:
1.      Бакке А.В. – лекции по курсу "Системы и сети связи с подвижными объектами" ;
2.      Гольдштейн Б.С., Кучерявый А.Е. – «Сети связи пост-NGN».
3.      Андрей Рихард. - КП на тему  "Радиосистема управления подвижными объектами" ;

4.      Спорыхин Алексей – КП на тему «Интеллектуальная радиосеть дистанционного сканирования».