СПОСОБ СОЗДАНИЯ БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ, СОДЕРЖАЩЕЙ МНОЖЕСТВО УСТРОЙСТВ
METHOD OF CREATING A WIRELESS NETWORK COMPRISING A PLURALITY OF DEVICES

Изобретение относится к области беспроводной связи.
Известен способ осуществления пакетной передачи от базовых станций на мобильное устройство по патенту RU 2526751 - аналог, содержащий этапы, на которых:
Принимают передачу пакета информации от базовой станции на ретрансляционной станции, при этом переданная передача пакета информации имеет общий опорный сигнал для использования при декодировании передачи пакета информации, причем передача пакета информации отформатирована в соответствии с форматом субкадра, имеющим область управления и область данных;
Передают с ретрансляционной станции на мобильное устройство управляющий сигнал и упомянутый общий опорный сигнал, причем эти управляющий сигнал и общий опорный сигнал передаются в области управления упомянутого формата субкадра в многоинтервальной пакетной передаче, при этом мобильное устройство выполнено с возможностью использовать данный общий опорный сигнал для выполнения анализа по измерению и оценке каналов в отношении пакетных передач, принимаемых от ретрансляционной станции.
Недостатком вышеуказанного аналога является большая нагруженность на ретрансляционную станцию, по энергетическим параметрам и в случае необходимости передачи сигналов с большого количества устройств, так как используется только одна ретрансляционная станция, не предусмотрена возможность передачи сигналов с аналоговых типов устройств.
Известен способ создания беспроводной многоскачковой сети по патенту RU 2510156, выбранный авторами в качестве прототипа, в котором содержатся множество устройств (0, 1, 2, …, 96) в схеме расположения устройств, причем в данном способе устройства (1, 2, 3,…,96) создают физическое беспроводное соединение по меньшей мере с одним другим устройством (0, 1, 11, 16, 17, 29, 30, 39, 52, 53, 55, 64, 71, 73, 79, 88) сети в процессе самоорганизации, причем в процессе самоорганизации осуществляющее поиск устройство, намеревающееся присоединиться к сети, прослушивает маяковые сигналы, излучаемые родительскими устройствами-кандидатами, уже находящимися в сети, содержащие идентификатор сети и идентификатор устройства излучающих устройств, в процессе выбора родительского объекта осуществляющее поиск устройство выбирает родительское устройство среди родительских устройств-кандидатов в соответствии с заданными правилами выбора, основываясь на идентификаторах (EPID) сети, возможностях приема родительских устройств-кандидатов и значениях параметра качества связи, относящихся к осуществляющему поиск устройству и родительским устройствам-кандидатам, причем в процессе выбора родительского объекта применяют данные соединения на уровне приложений осуществляющего поиск устройства и/или родительских устройств-кандидатов, и осуществляющее поиск устройство подсоединяется физически через выбранное родительское устройство (0, 1, 11, 16, 17, 29, 30, 39, 48, 52, 53, 55, 64, 71, 73, 79, 88) к сети;
причем осуществляющее поиск устройство отправляет сигнал запроса на устройства, уже находящиеся в сети, и каждое из определенного количества родительских устройств-кандидатов, которые принимают сигнал запроса, излучает маяковый сигнал.
Недостатком прототипа являются использование постоянно активного ретранслятора, передающего маяковые сигналы, что приводит к высокому энергопотреблению аппаратуры, а также ограниченные эксплуатационные возможности, а именно в случае выхода из строя одного из «родительских устройств» (далее ретрансляторов) часть устройств не будет иметь возможности общения с другими, при этом дополнительно необходимо увеличивать надежность сети, а также не представляется возможным преобразование любых типов электрического сигнала в цифровой вид после получения от устройства, передачи по радиоканалу, преобразовании в первоначальный тип и передачи на устройство, без доработки соответствующих устройств).
Задачей заявленного способа является непосредственное предоставление более интеллектуального способа самоорганизации сети, позволяющего реализовать резервную связь между устройствами за счет наличия ретрансляторов в каждом устройстве, а также увеличения области действия, распространяя непосредственно не только на цифровые и дискретные сигналы, но и на аналоговые, дополняя ретрансляторы - преобразователями сигнала (преобразующими стандартные проводные интерфейсы в радиоканал), дополнительно распределяя приоритет между сигналами.
Поставленная задача решается способом создания беспроводной сети, содержащей множество устройств, заключающийся в том, что в данном способе создают физическое беспроводное соединение каждого устройства за счет наличия в нем ретранслятора, по меньшей мере, с одним другим устройством сети, в котором данные соединения на уровне приложений содержат набор идентификаторов других ретрансляторов, с которыми устройство должно быть соединено, осуществляющих поиск устройств, содержащих идентификаторы сети и устройства, намеревающихся присоединиться к сети, отличающийся тем, что ретрансляторы размещают в каждом устройстве, при этом во время отсутствия информации ретрансляторы находятся в режиме ожидания, в каждый ретранслятор устанавливают преобразователь любого типа электрического сигнала (проводного интерфейса) от устройства в радиосигнал, эту информацию отправляют на другое устройство через его ретранслятор и контролируют переданную информацию, при отсутствии физического беспроводного соединения между двумя устройствами, между которыми требуется передать информацию, информацию передают через промежуточный или промежуточные ретрансляторы, в соответствии с заложенным в ретрансляторы «деревом сети», при непоступлении информации на один из ретрансляторов информацию направляют повторно от предыдущего, при недостаточных сведениях о контроле переданной информации после повторного или нескольких повторных сообщений информацию направляют по другому маршруту в соответствии с заложенным «деревом сети», при получении двух сигналов одновременно первым передают сигнал с высшим приоритетом в соответствии с «деревом сети», при наличии возможности сигналы с меньшим приоритетом передают по другому маршруту в соответствии с заложенным «деревом сети».
Для увеличения надежности сети предусмотрено создание физического беспроводного соединения по меньшей мере с двумя другими ретрансляторами сети, передача данных между которыми осуществляется исходя из дерева сети, через ретрансляторы, имеющие физическую беспроводную связь. В случае отсутствия обратного ответа на ретранслятор предусмотрено повторное отправление данных или переход на другой маршрут в соответствии с деревом сети.
Для расстановки приоритетов, заранее в дерево сети закладываются приоритеты каждого устройства, и, при получении на один ретранслятор двух или более сигналов первым передается с наивысшим приоритетом. Сигналы имеющие одинаковый приоритет и пришедшие после получения аналогичного сигнала передаются через второстепенный маршрут, если таковой имеется, в случае отсутствия сигнал передается в порядке очереди.
Допускается блокировка добавления устройств.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 представлена структурная схема частного случая связи между устройством 1 и устройством 3, в которых проводная связь заменена на радиоканал через ретрансляторы 1р и 3р соответственно. В случае отсутствия физического беспроводного соединения между устройством 1 и устройством 3 передача данных происходит через ретранслятор 2р, при этом каждое устройство может являться ретранслятором для другого.
На фиг. 2 представлена структурная схема связи между устройствами, где требуется передача данных по заранее проложенному маршруту от устройства 1 к устройству 2 при отсутствии непосредственного физического беспроводного соединения между устройством 1 и 2 через соответствующий маршрут (который определяется для каждого устройства отдельно). При этом передача данных осуществляется через набор ретрансляторов (А…В), каждый из которых подключается к соответствующему устройству.
На фиг. 3 представлен частный случай структурной схемы наличия физического беспроводного соединения между рядом устройств, а именно:
Устройство 1 имеет физическое беспроводное соединение с устройством А за счет ретрансляторов 1р, В, и А, при условии, что непосредственное физическое соединение между А и 1р отсутствуют, маршрут сети определяется как 1p-В-А.
Устройство 1 имеет физическое беспроводное соединение с устройством 2 за счет за счет ретрансляторов по пути 1p-В-2р, в случае если ретранслятор В занят или приоритет сигнала ниже, уже передаваемого - устройство 1 имеет дополнительный путь для передачи сигнала к устройству 2, которое определяется деревом сети и в этом примере представляет собой маршрут 1р-С-2р.
Заявленный способ позволяет реализовать более интеллектуальный способ самоорганизации сети, позволяющий реализовать резервную связь между устройствами за счет наличия ретрансляторов в каждом устройстве, а также увеличения области действия, распространяя непосредственно не только на цифровые и дискретные сигналы, но и на аналоговые, дополняя ретрансляторы - преобразователями (преобразующими стандартные проводные интерфейсы в радиоканал), дополнительно распределяя приоритет между сигналами, дополнительно увеличивая надежность формированием повторных сообщений в случае неудачной отправки, а также передавая по резервному маршруту в случае его наличия.