СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ В БЕСПРОВОДНОЙ САМООРГАНИЗУЮЩЕЙСЯ ЯЧЕИСТОЙ СЕТИ СВЯЗИ Российский патент 2025 года по МПК H04W40/02 H04W84/18 

Изобретение относится к области технологий радиосвязи, а именно к беспроводным самоорганизующимся ячеистым сетям связи, обеспечивающим приемо-передачу данных по выбранному маршруту. Структура самоорганизующейся сети представляет из себя большое количество абонентов на некоторой площади.

Известно техническое решение «Протокол управления доступом к среде передачи беспроводной ячеистой сети с множеством ретрансляций» (RU 2404547 С2). Известное изобретение позволяет организовать связь устройства в сети с любым другим устройством про помощи построения сетевого маршрута с множеством ретрансляций.

В качестве недостатков изобретения по патенту RU 2404547 С2 следует указать, что при построении маршрута не осуществляется поиск нескольких вариантов маршрута с последующим оценкой времени передачи данных по ним. Таким образом, маршрут, построенный по алгоритму, предложенному в изобретении, может быть не оптимален.

Известно изобретение «Система и способ осуществления связи с высокой пропускной способностью в сети с гибридной ячеистой топологией» (RU 2600104 С2), в котором описан способ построения маршрута в ячеистой сети, введена вариантность маршрутизации, а также оценивается скорость передачи данных по маршрутам и алгоритм выбора оптимального маршрута.

Недостатком данного изобретения является то, что критерием качества маршрута является количество ретрансляций на пути от передатчика к приемнику. Такой способ оценки не подходит для систем, связь в которых осуществляется по радиоканалу, поскольку скорость передачи данных зависит от качества радиоканала, которое меняется со временем, и наиболее быстрый маршрут может содержать большее число ретрансляций.

Наиболее близким техническим решением, принятым в качестве прототипа, является изобретение «Выбор маршрута в беспроводных сетях» (RU 2550151 С2), в котором определение выбора оптимального маршрута связи между двумя точками так же реализован при помощи направления запросов. Аналогично описываемому способу работы контроллера в прототипе формируется запрос для установления связи с адресатом, содержащий уникальный идентификатор адресата.

В качестве недостатков прототипа следует указать, что определение оптимального маршрута осуществляется путем полноценной оценки скорости передачи по каждому из них, что требует большого времени оценки и некоторого объема машинных вычислительных ресурсов, которыми могут не обладать простые ретрансляционные станции.

В заявленном изобретении оценка скорости передачи осуществляется путем оценки времени, прошедшего с момента генерации запроса инициатором передачи до поступления ответа от адресата, что позволяет использовать минимальное количество машинных ресурсов и может быть реализовано на самых простых устройствах.

Техническим результатом, на достижении которого направлено изобретение, является поиск и организация наиболее быстрого маршрута передачи данных от инициатора передачи (передатчика) к адресату (приемнику) в самоорганизующейся ячеистой сети, использующей радиоканалы в качестве способа передачи информации.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе передачи информации в беспроводной самоорганизующейся ячеистой сети связи, включающей множество абонентских устройств, каждое из которых представляет собой приемопередатчик, при котором абонентским устройством-инициатором передачи осуществляют рассылку запроса по радиоканалу всем абонентским устройствам сети связи, находящимся в зоне его радиуса действия, и получение ответа от абонентского устройства-адресата, после чего определяют маршрут для передачи информации, запрос, содержащий IP-адрес адресата в сети связи, формируется контроллером сети 3 абонентского устройства-инициатора передачи, рассылают по радиоканалу всем абонентским устройствам, находящимся в зоне радиуса действия абонентского устройства-инициатора передачи, причем одновременно с рассылкой запроса на инициаторе передачи запускается таймер, измеряющий время до поступления ответа с информацией об адресате, абонентские устройства, расположенные в зоне радиуса действия инициатора передачи, принимают запрос от инициатора на свою приемную антенну 1, а затем через приемник 2 передают его в контроллер сети 3 абонентских устройств, расположенных в зоне радиуса действия инициатора передачи, запрос от приемника 2 абонентского устройства поступает в модуль интерфейса 7 контроллера сети 3, а от него в арифметико-логическое устройство 8, при этом, IP-адрес абонентского устройства, сохраненный в ОЗУ 10 передается в арифметико-логическое устройство 8 при поступлении от него запроса на предоставление данных, в котором осуществляется сравнение IP-адреса абонентского устройства, хранящегося в ОЗУ 10 с IP-адресом, указанным в запросе, в случае его несовпадения, осуществляется пересылка запроса всем абонентским устройствам, находящимся в зоне радиуса действия абонентского устройства, до получения запроса абонентским устройством, являющегося адресатом, а в случае совпадения IP-адреса получателя с указанным в запросе, получатель признается адресатом и формирует ответ на запрос, в котором указывает время обмена данными с абонентским устройством, от которого был получен запрос, равное времени, прошедшему с момента начала приема запроса этого устройства до момента окончания приема запроса и IP-адрес этого абонентского устройства, сформированный ответ отправляется абонентскому устройству, от которого был получен запрос, ответ формируется арифметико-логическим устройством 8 в соответствии с блок-схемой алгоритма и через модуль интерфейса 7 и передатчик 4 передается на передающую антенну 6, с которой излучается в эфир, аналогичным образом адресат формирует и передает ответ всем абонентским устройствам, от которых был получен запрос, в случае если абонентское устройство-получатель ответа не является инициатором передачи, оно добавляет к полученному ответу время обмена данными и IP-адрес абонентского устройства, с которого им в свою очередь был получен запрос, и отправляет вновь сформированный ответ, формируемый арифметико-логическим устройством 8, абонентскому устройству, с которого им был получен запрос, передача по сети ответа на запрос путем его пересылки между абонентским устройствами сети до получения ответа абонентским устройством-инициатором передачи, в случае, если абонентское устройство-получатель ответа является инициатором передачи, оно фиксирует время, прошедшее с момента отправки запроса до получения ответа и IP-адрес абонентского устройства, с которого был получен ответ, на основе полученных ответов на запросы и измеренных интервалов времени получения ответов от абонентских устройств в зоне радиуса действия, арифметико-логическое устройство 8 абонентского устройства-инициатора передачи по минимальному времени, прошедшему с момента отправки запроса от инициатора передачи до времени получения инициатором передачи ответа от адресата, определяет путь наиболее быстрой передачи информации, по которому осуществляется передача информации адресату.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена схема приемопередатчика беспроводной самоорганизующейся ячеистой сети связи, на фиг. 2 - функциональная схема контроллера сети, на фиг. 3 - алгоритм работы контроллера сети, на фиг. 4 - схема распространения сигнала в сети связи.

Самоорганизующаяся ячеистая сеть связи включает множество абонентских устройств, каждое из которых представляет собой приемопередатчик, содержащий приемную антенну 1, выполненную в виде антенной решетки или направленного излучателя, и соединенную с приемником 2, выход которого соединен с входом контроллера сети 3, вход которого соединен с выходом постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) 5 с записанным в него уникальным идентификатором - IP-адресом абонентского устройства, а выход соединен со входом передатчика 4, который соединен с передающей антенной 6, выполненной в виде антенной решетки или направленного излучателя.

Контроллер сети 3 содержит модуль интерфейса 7, обеспечивающий получение данных от приемника 2 абонентского устройства и передачу данных к передатчику 4 абонентского устройства. Модуль интерфейса 7 соединен двунаправленной связью с арифметико-логическим устройством 8, совершающим необходимые операции, предусмотренные алгоритмом работы контроллера сети 3 (фиг. 3), реализованного в виде программного кода и записанного в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 9 контроллера сети 3. ПЗУ 9 соединено двунаправленной связью с арифметико-логическим устройством 8, с которым также посредством двунаправленной связи соединено оперативно запоминающее устройство (ОЗУ) 10, в которое из ПЗУ 5 абонентского устройства загружается IP-адрес абонентского устройства.

Модуль интерфейса 7 входом соединен с приемником 2 абонентского устройства, а выходом с передатчиком 4 абонентского устройства, двунаправленной связью соединен с входом-выходом арифметико-логического устройства 8, которое соединено двунаправленной связью с ПЗУ 9 контроллера сети 3 и также двунаправленной связью соединено с ОЗУ 10.

Способ передачи информации в беспроводной самоорганизующейся ячеистой сети связи осуществляется следующим образом.

Программа, реализующая алгоритм работы контроллера сети 3, загружается в энергонезависимое ПЗУ 9 контроллера сети 3.

При включении питания арифметико-логическое устройство 8 направляет запрос в ПЗУ 9 контроллера сети 3 на загрузку алгоритма и по получении подтверждения производит загрузку.

Изобретение относится к области беспроводных самоорганизующихся ячеистых сетей связи. Техническим результатом является обеспечение поиска и организация наиболее быстрого маршрута передачи данных от инициатора передачи (передатчика) к адресату (приемнику) в самоорганизующейся ячеистой сети, использующей радиоканалы в качестве способа передачи информации. Способ включает рассылку абонентским устройством-инициатором передачи по радиоканалу всем абонентским устройствам сети связи, находящимся в зоне его радиуса действия, и получение ответа от абонентского устройства - адресата, после чего определяют маршрут для передачи информации. Запрос, содержащий IP-адрес адресата в сети связи, формируется контроллером сети 3 абонентского устройства-инициатора передачи. Принятый запрос от приемника 2 абонентского устройства поступает в модуль интерфейса 7, а от него в арифметико-логическое устройство 8. Пересылка запроса между абонентским устройствами сети осуществляется до получения ответа инициатором передачи. На основе измеренных интервалов времени получения ответов арифметико-логическое устройство 8 инициатора передачи по минимальному времени определяет путь наиболее быстрой передачи информации. 4 ил.

Способ передачи информации в беспроводной самоорганизующейся ячеистой сети связи, включающей множество абонентских устройств, каждое из которых представляет собой приемопередатчик, при котором абонентским устройством-инициатором передачи осуществляют рассылку запроса по радиоканалу всем абонентским устройствам сети связи, находящимся в зоне его радиуса действия, и получение ответа от абонентского устройства-адресата, после чего определяют маршрут для передачи информации, отличающийся тем, что запрос, содержащий IP-адрес адресата в сети связи, формируется контроллером сети (3) абонентского устройства-инициатора передачи, рассылают по радиоканалу всем абонентским устройствам, находящимся в зоне радиуса действия абонентского устройства-инициатора передачи, причем одновременно с рассылкой запроса на инициаторе передачи запускается таймер, измеряющий время до поступления ответа с информацией об адресате, абонентские устройства, расположенные в зоне радиуса действия инициатора передачи, принимают запрос от инициатора на свою приемную антенну (1), а затем через приемник (2) передают его в контроллер сети (3) абонентских устройств, расположенных в зоне радиуса действия инициатора передачи, запрос от приемника (2) абонентского устройства поступает в модуль интерфейса (7) контроллера сети (3), а от него в арифметико-логическое устройство (8), при этом IP-адрес абонентского устройства, сохраненный в ОЗУ (10), передается в арифметико-логическое устройство (8) при поступлении от него запроса на предоставление данных, в котором осуществляется сравнение IP-адреса абонентского устройства, хранящегося в ОЗУ (10), с IP-адресом, указанным в запросе, в случае его несовпадения осуществляется пересылка запроса всем абонентским устройствам, находящимся в зоне радиуса действия абонентского устройства, до получения запроса абонентским устройством, являющимся адресатом, а в случае совпадения IP-адреса получателя с указанным в запросе получатель признается адресатом и формирует ответ на запрос, в котором указывает время обмена данными с абонентским устройством, от которого был получен запрос, равное времени, прошедшему с момента начала приема запроса этого устройства до момента окончания приема запроса, и IP-адрес этого абонентского устройства, сформированный ответ отправляется абонентскому устройству, от которого был получен запрос, ответ формируется арифметико-логическим устройством (8) в соответствии с блок-схемой алгоритма и через модуль интерфейса (7) и передатчик (4) передается на передающую антенну (6), с которой излучается в эфир, аналогичным образом адресат формирует и передает ответ всем абонентским устройствам, от которых был получен запрос, в случае если абонентское устройство-получатель ответа не является инициатором передачи, оно добавляет к полученному ответу время обмена данными и IP-адрес абонентского устройства, с которого им в свою очередь был получен запрос, и отправляет вновь сформированный ответ, формируемый арифметико-логическим устройством (8), абонентскому устройству, с которого им был получен запрос, передача по сети ответа на запрос - путем его пересылки между абонентскими устройствами сети до получения ответа абонентским устройством-инициатором передачи, в случае если абонентское устройство-получатель ответа является инициатором передачи, оно фиксирует время, прошедшее с момента отправки запроса до получения ответа, и IP-адрес абонентского устройства, с которого был получен ответ, на основе полученных ответов на запросы и измеренных интервалов времени получения ответов от абонентских устройств в зоне радиуса действия арифметико-логическое устройство (8) абонентского устройства-инициатора передачи по минимальному времени, прошедшему с момента отправки запроса от инициатора передачи до времени получения инициатором передачи ответа от адресата, определяет путь наиболее быстрой передачи информации, по которому осуществляется передача информации адресату.