Работа посвящена анализу особенностей распространения информации в высокочастотных mesh-сетях. Рассмотрен алгоритм работы кольца с маркерным доступом.

Ключевые слова: беспроводные сети, распространение информации, электромагнитная волна.

В настоящее время сетевые технологии переживают небывалый рост. Число пользователей интернета постоянно увеличивается. Повсеместно организации разного рода и масштаба организуют свои локальные сети как для внутреннего пользования, так ради многопользовательского выхода в Интернет. Даже государственная политика в сфере предоставления государственных услуг и информирования граждан стала ориентирована на дистанционную работу с гражданами посредством сети Интернет [1].

Ячеистая топология (англ. Mesh Topology) — сетевая топология компьютерной сети на принципе ячеек, в которой каждая рабочая станция сети соединяется с несколькими другими рабочими станциями этой же сети с возможным принятием на себя функций коммутатора для других рабочих станций. Характеризуется высокой отказоустойчивостью, сложностью настройки и, для проводных сетей, переизбыточным расходом кабеля. Каждый компьютер имеет множество вероятных путей соединения с другими компьютерами. Обрыв кабеля не приведёт к потере соединения между двумя компьютерами. Получается из полносвязной путем удаления некоторых возможных связей. Эта топология допускает соединение большого количества компьютеров и характерна, как правило, для крупных сетей. Беспроводные ячеистые сети обеспечивают устойчивую связь среди многих сетевых узлов. Высокочастотное радио работает в несущих частотах, которые потенциально распространяются к любой точке в мире через одно или большее количество отражений от ионосферы.

Однако такая передача данных подвергается сложным взаимодействиям среди солнечных и наземных сред, и возможность установи связь между произвольными парами сетевых точек может быть ненадежной в разных условиях приемопередачи [1]. Усовершенствованная обработка сигналов позволяет справиться с исчезновением сигнала и межсимвольными помехами высокочастотных каналов, увеличить скорость передачи. Протоколы управления подключением автоматизировали задачу нахождения используемых частот.4) Протоколы каналов передачи данных адаптируются к изменяющимся условиям канала и поддерживают пропускную способность близкой к максимальной [2]. Ячеистые сети включают интересный класс беспроводных сетей со следующими характеристиками:

1. Размещение узлов произвольно.
2. Используются всенаправленные антенны.
3. Маршрутизация — узлы должны быть готовы передать трафик друг для друга. Некоторые узлы могут быть соединены с фиксированной инфраструктурой, но фиксированная инфраструктура не основное соединение среди узлов ячеистой сети.

Цель ячеистой сети состоит в том, чтобы совместно использовать соединения с фиксированной инфраструктурой со всеми задействованными узлами.

Мобильность достаточно низкая, и маршрутизация может быть оптимизирована для пропускной способности, а не для обнаружения и восстановления неработающих подключений узлов сети [3]. Высокочастотная ячеистая сеть может быть сформирована, включая протокол маршрутизации или с радиосетью автоматического установления связи или с одним или более узлами фиксированной частоты для передачи маркера. Каждое маркерное кольцо обычно воздействует на единственную частоту. Каждое кольцо с маркерным доступом HF работает следующим образом:

1. Узел может передавать данные, только тогда он содержит маркер.
2. Узел может передавать данные установленное максимальное количество времени, прежде чем он будет передан маркер другому узлу в кольце.
3. Все узлы в кольце, соединены со всеми другими узлами в кольце, таким образом передача происходит только между кольцами.

Ячеистая сеть ALE HF может работать или в режиме с коммутацией каналов или в режиме с коммутацией пакетов. Работа в режиме с коммутацией пакетов ALE приводит к высоким издержкам, но разрешает мелкомодульное совместное использование частот. В режиме с коммутацией каналов ALE используется, чтобы установить подключение, прежде чем поток трафика начнется. Это более эффективно, но блокирует частоты. При проведении анализа распространения электромагнитных волн в беспроводной сети можно использовать соответствующие методы прогнозирования [4,5]. Для беспроводных сетей с различной архитектурой можно применять разные интеллектуальные подходы [3].

Применение технологии MESH в качестве передачи данных в автоматических диспетчерских системах решает проблему оперативности доставки сообщений, позволяет практически без ограничений передавать данные диагностики работы машин и механизмов, в том числе и видео изображений. А сама топология MESH, в которой данные от элемента сети поступают на диспетчерский пункт по нескольким (многочисленным) маршрутам, независимым друг от друга, делает такую систему высокоотказоустойчивой и надежной [6].

В статье дан анализ особенностей передачи информации в ячеистой mesh-сети. Приведен пример автоматического установления связи в такой сети.

Литература:

1. E. E. Johnson, et al, «Robust Token Management for Unreliable Networks, «Proceedings of MILCOM 2003, IEEE, Boston, October 2003.
2. Profile for High Frequency (HF) Radio Data Communications, NATO Standardization Agreement (STANAG) 5066, October 2005.
3. Interoperability and Performance Standards for Medium and High Frequency Radio Systems, MIL-STD-188–141B, 2001.
4. Стрельцов О. В. Анализ особенностей прогнозирования характеристик электромагнитных волн /О. В. Стрельцов // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2013. № 1. С. 10.
5. Комков Д. В. Характеристики радиопланирования при проектировании беспроводных систем связи / Д. В. Комков // Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2013. № 2. С. 3.
6. http://as.kz/seti-yacheistoi-topologii-mesh/