Процесс определения топологии радиосети передачи данных в декаметровом диапазоне частот

ЭКОНОМИКА И ПРАВО 2008. Выпуск 1

УДК 681.3.07

О.В.Меркушев

ПРОЦЕСС ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОПОЛОГИИ РАДИОСЕТИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В ДЕКАМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ

Рассматриваются вопросы построения цифровой сети передачи данных с радиодоступом в КВ-диапазоне частот с применением маршрутизации пакетов данных по доступному маршруту в случае возникновения длительных замираний сигнала, описывается процесс определения топологии сети, предлагаются алгоритмы поведения станций при определении топологии сети.

Ключевые слова: маршрутизация, матрица доступа, коллизии, теневые станции, канал связи, частотный диапазон, сетевая станция, алгоритм, протокол, кадр, пакет, формат, временной слот, БЮКР, ГЛОНАС, 8ТБ-188-141В.

Построение цифровой сети передачи данных в декаметровом диапазоне частот сопряжено с рядом трудностей, обусловленных характером распространения радиоволн в этом диапазоне частот, так как он характеризуется большой зашумленностью, а также наличием кратковременных и длительных замираний сигнала. Под замирающим сигналом в КВ-радиосвязи подразумевают сигнал с флуктуирующими параметрами, которые вызываются случайным изменением коэффициента передачи радиоканала [5]. Данное явление есть физический процесс, зависящий от таких условий, как: время года, время суток, солнечная активность, направление распространения сигнала и т. п. Процесс замираний радиосигналов характеризуется обычно двумя величинами - глубиной и скоростью. Под скоростью замираний понимают средний промежуток времени между двумя последовательными минимумами или максимумами коэффициента передачи радиоканала. По скорости замирания разделяются на быстрые (кратковременные) и медленные (длительные). Средний период замираний колеблется от 0,1с на длинных трассах до 2с на коротких трассах [5]. Уровень сигнала из-за замираний может меняться на несколько порядков.

Флуктуации параметров сигнала приводят к искажениям передаваемых данных, в случае использования КВ-радиосвязи для организации цифровой сети передачи данных. Искажения данных, вносимые помехами и кратковременными замираниями, устраняются существующими методами кодирования и декодирования передаваемых данных. Однако проблема возникновения длительных замираний сигнала (продолжительность длительного замирания может исчисляться часами) не может быть решена методами кодирования и декодирования. Длительные замирания сигнала приводят к невозможности установления связи между определенными станциями в течение длительного времени. При этом сохраняется возможность установления соединения с другими сетевыми станциями, находящимися вне зоны замирания сигнала. В

этом случае возможно организовать передачу данных к станции назначения через промежуточные сетевые станции.

Структура сети передачи данных предполагает наличие в сети множества станций, размещенных произвольным образом в некоторой области. Наличие множества станций создает множество путей передачи данных от исходной станции до станции назначения. Пути передачи данных характеризуются набором параметров, таких как:

- количество промежуточных станций;

- скорость передачи;

- количество ошибок, возникающих вследствие воздействия помех;

- уровень помех в канале;

- время действия канала;

- задержка при передаче и т.п.

Выбор оптимального маршрута выполняется модулем маршрутизации сетевой станции на основании комплексной оценки маршрута. В зависимости от типа маршрутизатора определение наиболее оптимального маршрута выполняется математическим аппаратом определения кратчайшего пути на основании сведений о топологии сети [6], собранных маршрутизатором и представленных в виде графа, или может быть выполнено путем выбора наименьшего значения комплексной оценки маршрута (метрики), вычисленной маршрутизатором в ходе определения соседних станций и обмена данными с ними [1,2,4]. В последнем случае сетевая станция не имеет полного представления о топологии всей сети и использует вычисленное значение метрики для выбора соседней станции, через которую проходит маршрут передачи данных к станции назначения.

Каналы связи декаметрового диапазона частот характеризуются невысокой скоростью передачи (2400,4800 PSK/s), что накладывает ограничения на алгоритм поведения маршрутизатора. В качестве основы для разработки алгоритма маршрутизации пакетов в проектируемой радиосети был принят расширенный протокол маршрутизации внутреннего шлюза (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol-EIGRP), базирующийся на алгоритме распространения обновлений информации о маршрутах (Diffusing Update AlgorithmDUAL). Данный протокол обладает следующими особенностями [1]:

- минимальное использование сетевых ресурсов: устанавливает отношения соседства, поддерживает их, не производит периодического обновления маршрутов, не создает лавинообразного распространения маршрутных таблиц;

- передача информации о маршрутах выполняется только при изменениях в топологии сети;

- быстрая сходимость алгоритма при изменении топологии сети.

EIGRP представляет собой усовершенствованный дистанционно-

векторный протокол. Выбор оптимального маршрута осуществляется на основе метрик, вычисляемых для каждого маршрута. Для вычисления метрики протокол маршрутизации использует минимальную пропускную способность канала передачи информации до станции назначения и полную

задержку передачи данных. На основе полученных метрик маршрутизатор способен определить оптимальный и резервные пути, устранить петли и выполнить расщепление горизонта [1].

Выбор в качестве основы данного маршрутизатора обусловлен особенностями проектируемой сети. К таковым следует отнести:

- мобильность (сетевые станции мобильны и их положение заранее не определено);

- сеть не содержит выделенных маршрутизаторов, в то же время каждая станция выполняет роль маршрутизатора;

- в отличие от стационарных сетей проектируемая сеть не имеет иерархической структуры (отсутствует выделенное ядро сети и уровень распределения), что обусловлено мобильностью станций, что приводит к условию их равнозначности;

- маршрутизатор может получать информацию о топологии сети только от станций соседей, таким образом маршрутизатор должен установить и поддерживать отношения соседства;

- отношения соседства и вычисленная метрика позволяют определять маршрут до станции назначения в виде значения метрики и станции-соседа, через которую возможно выполнить доставку кадра данных.

К особенностям проектируемой сети следует отнести также и использование множества частотных каналов. Данное требование обусловлено нестабильностью КВ-каналов, что приводит к необходимости смены частотного канала в случае невозможности установления связи на текущем канале. Кроме того, в проектируемой сети предполагается разделить частотные каналы на каналы установления соединения и каналы трафика (по аналогии с системой 3G ALE STD-188-141B). Взаимодействие станций на канальном уровне обеспечивается модулем автоматического установления связи (ALE), модулем управления трафика данных и протоколами взаимодействия станций на каналах установления соединения и трафика данных.

По аналогии со стандартом STD-188-141B адресация станций выполняется в цифровой форме (в отличие от схемы позывных, применявшейся ранее), что приводит к сокращению длительности вызова при установлении связи. Для удобства использования имен станций в систему введена система преобразования имен в адреса (по аналогии с системой доменных имен).

Поскольку основу проектируемой сети составляют однотипные станции, то нет необходимости в использовании аппаратно-независимого (сетевого) уровня. Следовательно, канальный уровень проектируемой сети будет объединять в себе функции сетевого и канального уровня модели OSI. Объединение уровней устранит необходимость использования IP-адресов, но приведет к необходимости введения 4-адресной системы (по аналогии со стандартом ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 Edition) при маршрутизации кадров (пакетов):

- адрес назначения (DA) - адрес целевой станции;

- адрес отправителя (SA) - адрес исходной станции;

- адрес ретранслятора источника (SAR) - адрес ретранслирующей станции отправителя, данный адрес изменяется в ходе передачи кадра;

- адрес ретранслятора назначения (DAR) - адрес станции, выполняющей функции сетевого шлюза при доставке пакета из сети в сеть (данный адрес изменяется в ходе передачи кадра).

Использование 4-адресной системы адресации может быть выполнено двумя способами:

- модуль установления соединения использует адреса SAR и DAR и, установив соединение, инициирует процедуру ретрансляции кадра (с использованием адресов SA, DA) на канале трафика данных,

- модуль установления соединения использует все 4 адреса, но в этом случае необходимо изменить размер и формат кадра (что приведет к изменению продолжительности временного слота) или использовать 2 кадра BW0 для вызова станции (изменение протокола установления соединения).

Размеры кадров соответствуют кадрам модемов BW0, BW1, BW2 стандарта STD-188-141B.

Для определения топологии сети сетевая станция выполняет поиск станций соседей. С помощью соседей сетевая станция выполняет сбор маршрутной информации и вычисление метрик полученных маршрутов. Станции-соседи обмениваются сведениями о состоянии своих интерфейсов (параметры каналов) и достижимости других станций. Каждая станция определяет свое множество (Nb) обнаруженных станций-соседей. Ввиду различий в условиях распространения сигналов на разных частотных каналах будут отличаться и множества станций-соседей, обнаруженных на них. Следовательно, для каждого канала следует определить свое множество Nb(i), где i есть индекс выбранного канала. Матрица достижимости некоторой станции St1 (рис. 1) состоит из записей, определяющей достижимость той или иной станции, характеристики канала, и маршрут передачи кадра.

Достижимые станции

г

Соседние станции

V

St1 St2 St3 Stn-1 Stn

St2

St3

Список каналов, параметры каналов

Stk-1

Stk

Рис. 1. Матрица доступа станции 8П

Множество достижимых станций может иметь фиксированный или переменный размер. Фиксированный размер используется в тех случаях, когда количество станций, входящих в сеть, заранее определено требованиями к построению сети. В данном случае адреса станций тоже определены заранее. При отсутствии исходных данных по количеству станций и их адресам мно-

ЭКОНОМИКА И ПРАВО 2008. Выпуск 1

жество достижимых станций должно реализовываться как динамически изменяемое. Множество станций-соседей определяется динамически.

Запись матрицы доступа должна содержать комплексную оценку условной стоимости доставки кадра до станции назначения. Структурная схема матрицы доступа показана на (рис. 2). Данная оценка должна складываться из:

- характеристик качества канала;

- скорости передачи данных в каналах трафика данных;

- количества переходов от станции источника до станции назначения;

- времени стабильности канала.

Массив каналов

Рис. 2. Структурная схема реализации матрицы доступа

Далее рассмотрим процесс определения станциями топологии сети. На рис.3 обозначим сетевые станции А, В, С, Б, Е, Б, О, Н, I, I и области их действия.

Рис. 3. Области действия сетевых станций

В область действия станции А попадают станции В, С, Б. Область действия станции Б распространяется на станции С, Е, N. Область действия станции Н захватывает станции Б, О, I. Область действия станции I ограничивается станциями Н, I и область действия станции I включает в себя станции О, Н, I.

В некоторый момент времени происходит включение сетевых станций. После включения станции определяют состояния своих интерфейсов, загружают базовые настройки функционирования станций, синхронизируются относительно внешнего источника, используя в качестве синхроимпульсов кадры глобальной спутниковой навигационной системы (ГЛОНАС/ОР8). Для взаимодействия сетевые станции используют множество частотных каналов. Синхронизация станций даст возможность одновременной настройки станций на вычисленный канал (при смене канала), что позволяет устранить процедуру длительного вызова вызывающей станции и процедуру сканирования вызываемой станции. Так как взаимодействие на некоторых каналах при определенных условиях невозможно, то станции с определенной периодичностью меняют канал, перестраиваясь на следующий в установленном порядке канал. Синхросигнал также используется для вычисления момента начала передачи (слота) в пределах времени активности канала.

Разделение области действия сети на области действия станций приведет к невозможности прямого соединения между станциями А и I. Для организации взаимодействия между ними потребуется ретранслировать кадры данных по вычисленному маршруту.

Сетевые станции, подключаясь к одному каналу, образуют среду с множественным доступом. Использование данной среды приводит к возникновению коллизий [2,4] (попытке одновременной передачи данных несколькими станциями). При возникновении коллизии передаваемый кадр считается искаженным и станции выполняют повторную попытку передачи кадра. В случае

"v-

/

использования в качестве среды передачи данных радиоканала ситуация осложняется невозможностью обнаружения коллизии передающей станцией. Коллизия обнаруживается в точке приема. Кроме того, использование радиоканала в качестве среды передачи данных характеризуется появлением «теневых» и «засвеченных» станций [2,4]. Попытка одновременной передачи кадров несколькими станциями приведет к тому, что станции, находящиеся в зоне их действия, будут получать искаженные данные (коллизия в точке приема).

Разделение области действия сети на области действия станций приведет к тому, что в каждой области для отправки кадра вызова одновременно может использоваться один и тот же слот одного канала. При этом коллизий со станциями других областей, использующими тот же слот, не возникнет. Следовательно, несколько станций из разных областей, выполняющих вызов одновременно, определяют свои списки соседей, то есть станций, попадающих в зону их действия. Но данные зоны оказываются изолированными друг от друга. Изоляция будет вызвана коллизиями в точке приема (станций, входящих в зону действия нескольких передающих станций) , что приведет к разделению сети на области. Для объединения областей требуется, чтобы станции, находящиеся в зоне действия нескольких областей, были определены как соседние для станций, образующих эти области.

Предположим, что в некоторый момент времени (рис. 4) станции А, Е, I одновременно получают доступ к каналу для отправки кадра широковещательного вызова (определение соседей). После выполнения процедуры вызова указанные станции переключаются на канал трафика данных (ТМ). Вызываемые станции, обнаружив широковещательный вызов, переключаются на указанный канал трафика. Далее вызывающая станция проводит опрос вызываемых станций (соседей) и организует обмен записями таблиц маршрутов.

Рис. 4. Определение соседей. Возникновение коллизий

Станция А определяет станции В и Б как соседние. Матрицы достижимости станций: А: В, Б; В: А; Б: А.

Станция Е определяет соседнюю станцию Б. Матрицы достижимости станций: Е: Б; Б: Е.

Станция I определяет соседнюю станцию J. Матрицы достижимости станций: I: J; J: I.

Станции C, F, H оказываются недоступными, так как испытывают влияние коллизий в зоне приема.

В следующий момент времени станции C и H получают доступ к каналу установления соединения и передают кадр вызова. В данной ситуации станция F испытывает коллизию в зоне приема.

Станция C определяет соседей : A, B, D, E. Матрицы достижимости станций: C: A, B(A), D(A), B, A(B), D, A(D), E, F(E); A: C, E(C), F(C), B, B(C), D, D(C); B: C, E(C), F(C), A, A(C), D(C), D(A); D: C, E(C), F(C), A, A(C), B(C), B(A) .

Станция H определяет соседей : G, I. Матрицы достижимости станций: H: G, I, J(I); G: H, I(H), J(H); I: H, J, G(H).

\ J

Рис. 5. Объединение областей; коллизия в зоне прима станции Б

На данном этапе (рис. 5) произошло объединение нескольких областей, однако топология всей сети к этому моменту не определена.

В следующий момент времени (рис. 6) станция Б выполняет широковещательный вызов и обмен записями таблиц маршрутов станций.

©

ч ©

J

Рис. 6. Завершение объединения областей

Станция F определяет соседей: C, E, H. Матрицы достижимости станций: F: C, B(C), A(C), D(C), E, B(E), A(E), D(E), H, G(H), I(H), J(H); C: A, B(A), D(A), B, A(B), D, A(D), E, F(E), H(E), G(E), I(E), J(E), F, H(F), G(F), I(F), J(F); H: G, I, J(I), F, E(F), C(F), B(F), A(F), D(F).

Таким образом, произошло связывание областей. На данный момент топология сети не является оптимальной, но дает возможность передавать пакеты данных между всеми сетевыми станциями.

Алгоритм разрешения маршрута при запросе пользователя представлен на рис. 7.

При возникновении потребности в передаче данных процесс пользователя выполняет запрос (User_Request_Route) на разрешение маршрута до станции назначения к модулю маршрутизатора. Принимая данный запрос, маршрутизатор переходит из свободного состояния (Idle) в состояние поиска в таблице маршрутов.

Записи таблицы маршрутов строятся на основе данных полученных, из матрицы достижимости. Достижимость тех или иных станций зависит от канала, на котором выполняется соединение. Таким образом, в процессе сетевого взаимодействия, для каждого канала определяются его характеристики и список станций-соседей, с которыми возможно выполнить соединение на данном канале. Сведения в матрицу достижимости поступают от станций-соседей. При изменении списка соседей будет изменяться и таблица маршрутов. Таким образом, для каждого канала строится своя таблица маршрутов на основе списка соседей данного канала и сведений, полученных от них. При вычислении следующего канала модулем маршрутизации активизируется соответствующая таблица маршрутов.

По запросу процесса пользователя на разрешение маршрута до указанной станции (User_Request_Route) маршрутизатор обращается к текущей таблице маршрутов и выполняет поиск маршрута до указанной станции назначения. В результате возможны несколько исходов данной операции:

- маршрут обнаружен - станция назначения достижима непосредственно (Rr_Found_DirectRoute), в данном случае адрес назначения (DA) совпадает с адресом шлюза (RA);

- маршрут обнаружен - станция назначения достижима через станцию-шлюз (Rr_Foud_IndirectRoute), в данном случае адрес назначения (DA) отличается от адреса шлюза (RA);

- маршрут не обнаружен (Rr_RouteNotFound);

- *маршрут обнаружен - станция назначения достижима непосредственно или через станцию-шлюз на другом канале.

При обнаружении маршрута до станции назначения маршрутизатор формирует ответ (Rr_Return_Route) модулю пользователя, в котором указывает адрес шлюза (RA), через который достижима станция назначения или адрес станции назначения, если она является соседней. Далее маршрутизатор переходит в исходное состояние ожидания. Процесс пользователя самостоятельно организует обращение к модулю установления соединения на вычисленном канале.

В случае отсутствия в таблице маршрутов и в матрице достижимости информации о запрошенной станции (Rr_RouteNotFound) маршрутизатор организует опрос соседей. С этой целью он вызывает модуль установления соединения (ALE) и передает ему управление. Процесс установления соединения выполняется средствами модуля установления соединения (ALE) в синхронном режиме. ALE выполняет процедуру широковещательного вызова (Rr_Call_MA). Следует учесть влияние коллизий на этапе установления соединения.

Выполнив широковещательный вызов, модуль установления соединения выполняет вызов модуля управления передачей трафика (TM) и передает ему управление. TM широковещательно отправляет кадр с запросом разрешения маршрута. Станции-соседи, принявшие широковещательный вызов, также переключаются на указанный канал передачи трафика. Взаимодействие на канале трафика выполняется в асинхронном режиме. Переключившись на канал трафика, станции-соседи запускают таймеры и ожидают кадров вызова со стороны вызывающей станции.

Маршрутизатор вызывающей станции в широковещательном режиме отправляет запрос на разрешение маршрута станциями-соседями (Rr_Req_ResolvRoute) и переходит в режим приема ответов от станций-соседей. В данном состоянии ТМ запускает таймер ожидания ответа. Станции-соседи, получив запрос на разрешение маршрута, выполняют поиск в своих матрицах достижимости в целях обнаружения запрошенного маршрута. При обнаружении маршрута, станции-соседи выполняют отправку кадра-ответа (Sl_Rep_Route). На данном этапе следует учесть вероятность возникновения коллизий, так как взаимодействие между станциями переходит из режима один ко многим в режим многие к одному, при использовании среды с множественным доступом.

Находясь в состоянии ожидания ответа от станций-соседей, вызывающая станция отслеживает состояние таймера ожидания. Таймер предназначен для ограничения периода ожидания ответа от станций-соседей. При получении кадра от станции-соседа, вызывающая станция выполняет сброс таймера ожидания ответа и отправляет кадр подтверждения получения (Mr_ACK/NACK). Содержимое кадра передается маршрутизатору, который переходит в состояние изменения записей в матрице доступа. После внесения изменений в матрицу доступа маршрутизатор возвращается в состояние ожидания ответа от станций-соседей. По истечении времени ожидания ответа и отсутствии кадров ответа от станций-соседей маршрутизатор переходит к состоянию обработки полученных данных и изменению таблицы маршрутов. Если маршрут не обнаружен (Rr_RouteNotFound), маршрутизатор завершает соединение (Rr_Send_FIN) и информирует модуль пользователя об отсутствии маршрута (возможно, в данном случае следует инициировать рекурсивную процедуру поиска маршрута).

В случае обнаружения маршрута маршрутизатор выполняет одноадресный вызов станции-соседа, выбранной в качестве станции-шлюза. (Остальным станциям должна быть дана команда отключиться от канала.) Дождав-

шись ответа от выбранной станции, вызывающая станция переходит в состояние установленного соединения и выполняет цикл передачи данных на станцию-шлюз. По завершении данной процедуры вызывающая станция отправляет кадр завершения соединения и переходит в первоначальное состояние ожидания.

Рассмотрим алгоритм поведения станции при получении вызова и запроса на обмен информацией о маршрутах (рис. 8).

Рис. 8. Алгоритм поведения станции при получении запроса на обмен информацией о маршрутах

Если отсутствует потребность в передаче данных или выполнении запроса на получение данных, станция находится в пассивном состоянии. В этом состоянии станция вычисляет очередные каналы установления соединения и выполняет их прослушивание. Если обнаружен вызов, адресованный данной станции (Кг_Са11_ишса81;), вызываемая станция отвечает кадром подтверждения вызова в канале установления соединения (81_Яер1_ишса81;).

Данная процедура выполняется модулем установления соединения (ALE). При успешном завершении процедуры вызывающая и вызываемая станции переходят из состояния установления соединения в состояние установленного соединения и переключаются на выбранный канал передачи данных. При выполнении вызывающей станцией многоадресного вызова (Rr_Call_MA), все станции, принявшие его, переключаются на указанный канал трафика данных.

На канале трафика данных вызываемая станция (Sl-Slave) выполняет прослушивание канала, ожидая вызова от ведущей станции (Mr-Master). Находясь в данном состоянии, вызываемая станция ожидает запросов:

- на разрешение маршрута (Rr_Req_ResolveRoute);

- на определение станций-соседей (Rr_req_MA);

- на передачу всей маршрутной информации (Rr_ReqTab_Unicast);

- на прием маршрутной информации от вызывающей станции (Rr_SendTab_MA).

При получении запроса на разрешение маршрута вызываемая станция переходит в состояние поиска запрошенного маршрута в текущей таблице маршрутов. Обнаружив запрошенную информацию, вызываемая станция формирует кадр ответа. При отсутствии запрошенной информации вызываемая станция возвращается в состояние прослушивания канала. После формирования кадра ответа, содержащего искомый маршрут, вызываемая станция вычисляет слот попытки передачи кадра и ожидает подхода данного слота. Станция не может начать передачу немедленно, так как данный запрос был выполнен в многоадресном режиме таким образом ответ от станций соседей будет выполнен по схеме «многие к одному» при использовании среды с множественным доступом. Этот режим взаимодействия станций создает условия для возникновения коллизий.

Дождавшись вычисленного слота Sl-станция выполняет передачу кадра (Sl_Send_Route) и переходит в состояние ожидания подтверждения приема кадра Mr-станцией, запуская таймер ожидания ответа. При получении кадра подтверждения (ACK) от Mr-станции, Sl-станция переходит в состояние прослушивания канала. По истечении таймера станция увеличивает счетчик попыток и переходит в состояние вычисления слота отправки кадра. Переход к повторной передаче кадра может быть вызван ответом NACK от Mr-станции. В случае превышения счетчиком попыток максимального значения станция оставляет попытки отправки кадра и переходит в состояние прослушивания канала.

Если получен запрос на определение станций-соседей (Rr_Req_MA), Sl-станция также формирует кадр ответа для вхождения в список соседей Mr-станции. Отправка данного кадра выполняется в той же последовательности, что и отправка кадра разрешения маршрута.

Запрос на передачу таблицы маршрутов (Rr_ReqTab_Unicast) выполняется Mr-станцией в одноадресном режиме. При этом организуется 2-точечное соединение. Остальные Sl-станции, подключенные в данный момент к каналу передачи трафика, находятся в состоянии прослушивания. Передача кадра

(фрагмент матрицы доступа или вся матрица доступа) переводит станцию в состояние ожидания подтверждения приема. Получив кадр подтверждения, станция переходит в состояние прослушивания.

В случае получения широковещательного кадра рассылки Мг-станцией маршрутной информации, 81-станция переходит в состояние приема кадра с последующим внесением изменений в матрицу доступа станции.

Алгоритм функционирования станции при организации поиска соседей и запроса маршрутной информации представлен на (рис. 9). Станция, входящая в сеть, выполняет широковещательный (многоадресный) вызов, адресованный

Рис. 9. Алгоритм функционирования станции при организации поиска соседей и запроса маршрутной информации

ЭКОНОМИКА И ПРАВО 2008. Выпуск 1

станциям-соседям, переходит на канал трафика данных и передает управление модулю управления трафиком данных (ТМ). Станции, принявшие широковещательный вызов, также передают управление модулю ТМ. ТМ (вызывающей станции) выполняет широковещательную рассылку кадра сбора кворума соседей и устанавливает таймер ожидания ответа. Вызываемые станции, получившие кадр сбора кворума, отвечают вызывающей станции кадрами, информирующими об их присутствии на канале трафика. Вызывающая станция принимает данные кадры, вносит обнаруженные станции в список соседей и отвечает им кадром подтверждения (АСК). Каждый раз при получении кадра ответа вызывающая станция выполняет сброс таймера.

По истечении периода ожидания ответа, в течение которого не было получено ответа от вызываемых станций, вызывающая станция завершает цикл сбора кворума и переходит к циклу обмена маршрутной информацией с обнаруженными станциями.

Вызывающая станция выполняет одноадресный вызов станции-соседа с запросом на получение маршрутной информации. Таймер ожидания ответа лимитирует время ответа. Вызываемая станция, получив данный запрос, выполняет цикл передачи содержимого таблицы маршрутов (матрицы доступа). Получая данную информацию, вызывающая станция вносит изменения в свою матрицу доступа и строит на её основе таблицу маршрутов. Завершив обмен маршрутной информацией с текущей станцией-соседом, вызывающая станция выполняет вызов следующей обнаруженной станции.По завершении опроса всех обнаруженных станций вызывающая станция выполняет многоадресную рассылку своей таблицы маршрутов и завершает сеанс связи. Вызываемые станции также вносят изменения в свои таблицы маршрутов и завершают сеанс связи.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ретана А. Принципы проектирования корпоративных 1Р-сетей Пер. с англ. М.: Вильямс, 2002.

2. Вишневский В.М. Теоретические основы проектирования компьютерных сетей. М.: Техносфера, 2003.

3. Вишневский В.М. Широкополосные беспроводные сети передачи информации. М.: Техносфера, 2005.

4. Тананбаум Э. Компьютерные сети. 4-е издание. СПб.: Питер, 2003.

5. Головин О. В. Системы и устройства коротковолновой радиосвязи. М.: Горячая линия-Телеком, 2006.

6. Кормен Т. Алгоритмы: построение и анализ. М.: МЦНМО, 2001.

Поступила в редакцию 17.12.07

O. V. Merkushev

Definition of the topology of HF radio networks

The problems of construction a HF radio networks are considered, application of routing of data packets on an accessible route in case of origin of long-lived fades, the topology definition process of a radio network is described, the stations behaviour algorithms for definition of a network topology are offered.

Меркушев Олег Владимирович

ГОУВПО «Удмуртский государственный университет» 426034, Россия, г. Ижевск, ул. Университетская, 1 (корп. 4) E-mail: mov@jf.uni.udm.ru