Состояние парковки. – ЧАСТЬ 1

Целесообразность реализации состояния парковки (park state), в котором устройства устраняются от передачи сообщений в пикосети, но сохраняют связь с ней, определяется несколькими факторами, среди которых можно выделить такие:

– возможность длительного пребывания в состоянии пониженного энергопо­требления, когда отсутствует потребность в обмене сообщениями; ~ возможность быстрого возвращения в состояние соединения, когда возникает потребность в обмене сообщениями с устройствами пикосети;


–                возможность существенного увеличения числа охваченных беспроводной связью устройств по сравнению с числом устройств пикосети (как отмеча­лось выше, не менее 245 устройств в состоянии парковки по сравнению с 8 устройствами пикосети).

Управление парковкой осуществляется ведущим устройством пикосети по­средством обмена с ведомыми управляющими сообщениями согласно протоко­лу менеджера связей. Управление парковкой обеспечивает:

–                перевод ведомого устройства из активного режима состояния соединения в состояние парковки;

–                перевод устройства, пребывающего в состоянии парковки, в активный режим состояния соединения (инициатива перевода может исходить как от ведуще­го, так и от ведомого устройства);

передачу «припаркованным» к пикосети устройствам управляющих сооб­щений ведущего устройства пикосети (передача осуществляется в широ­ковещательном режиме), включая передачу сигналов временной синхро­низации.

Как отмечалось в п. 4.2.3.1, устройства, переходящие в состояние парковки, утрачивают свой условный сетевой адрес (ADADDR/LTADDR) и приобрета­ют 2 внесетевых адреса: адрес участника состояния парковки (Parked member address – PMADDR) и адрес доступа к запросу на выход из состояния пар­ковки (Access Request Address – AR_ADDR). Оба адреса присваиваются веду­щими устройствами ведомому при переводе последнего в состояние парковки. Адрес участника (PM ADDR) является индивидуальным; из 256 кодовых слов, определяемых 8-значным двоичным кодом, одно («нулевое») не используется. Оно применяется для обозначения дополнительного способа адресации припар­кованные устройств с помощью 48-значного индивидуального номера устрой­ства Bluetooth (BD ADDR). Возможное количество припаркованных устройств в случае такой адресации, практически, безгранично. Адрес доступа устрой­ства к запросу (ARADDR) не является индивидуальным; его применение рас­сматривается ниже при изложении сведений о технологии вывода устройств из состояния парковки.

Управление состоянием парковки сводится к последующему обмену сооб­щениями между ведущим устройством пикосети и устройствами, припаркован­ными к ней.

1. Синхронизация припаркованных устройств обеспечивается периодиче­ской передачей ведущим маячковых последовательностей (Beacon train), кото­рые предназначаются всем припаркованным устройствам и образуют сообщения широковещательного трафика (Parked Slave Broadcast – PSB). Начало каждой последовательности является ее опорной точкой (Beacon Instant – начало маяч- ковой последовательности). На этапе перевода в состояние парковки ведомые устройства получают в LMP-сообщениях ведущего сведения о следующих па­раметрах маячковой последовательности (рис. 4.20, а):

–                о периоде следования маячковых последовательностейв);

–                о количестве слотов з маячковой последовательности (NB);

о длительности интервала между слотами в маячковой последовательности

(Beacon separation – Дв).

Поскольку временная синхронизация таймеров ведомых устройств осу­ществляется исходя из приема кода доступа (САС), содержащегося в любых пакетах ведущего, вид пакетов, образующих маячковую последовательность, может быть произвольным.

В частности, если ведущее устройство пикосети не располагает содер­жательными широковещательными сообщениями, маячковая последователь­ность образуется пакетами типа Null. Число слотов NB в последовательности определяется исходя из потребности надежной синхронизации припаркованных устройств.

2. Вывод устройств из состояния парковки в зависимости от источника, которому принадлежит инициатива вывода, осуществляется посредством обме­на сообщениями различного вида.

Рис. 4.20. Временные диаграммы обмена сообщениями ведущего и ведомых устройств, функционирующих в режиме парковки:

а)      маячковые последовательности ведущего устройства;

б)      окна доступа ведомых устройств.

В случае, когда инициатива вывода исходит от ведущего, последний уве­домляет об этом припаркованное устройство сообщением, которое включается в состав слотов маячковой последовательности. Перешедшему согласно полу­ченной команде в активный режим ведомому устройству ведущий направляет в качестве первого сообщения пакет вызова (Poll). Ведомое устройство подтверж­дает получение этого пакета, после чего функционирует в состоянии соедине­ния наряду с другими устройствами.

Если инициатором вывода является припаркованное устройство, то его уВе домление ведущему поступает в пределах предназначенных для этой цели интеп валов времени (после передачи маячковой последовательности), носящих наиме­нование окон доступа. Параметрами окон доступа являются (рис. 4.20, б):

–                . количество окон (Щ,ССС,„У,

–                задержка начала первого окна относительно опорной точки маячковой по­следовательности (D:cces);

–                длительность окна доступа (Taccgs).

Все окна доступа имеют одинаковую слотовую структуру и их повторение обусловлено необходимостью увеличения надежности передачи сообщений связанных с обеспечением доступа. Поскольку адреса доступа устройств к за­просу (ARADDR) не являются индивидуальными (различные припаркованные устройства могут иметь одинаковые адреса), однозначность идентификации инициатора запроса обеспечивается двухсторонним обменом сообщениями ве­дущего и ведомого устройств в пределах окна доступа. Широковещательные со­общения ведущего (Broadcast Packet), в которых указывается, какие из ведомых устройств могут использовать присвоенные им адреса доступа (ARADDR), чередуются с запросами соответствующих ведомых в течение Slave-слотов. Сигналы запроса ведомых представляют собой ID-пакеты. Одному широкове­щательному сообщению ведущего соответствуют запросы двух ведомых с раз­личными AR ADDR в пределах назначенных им слотов.

В ответ на запрос ведомого о выходе из состояния парковки ведущий направляет ему LMP-сообщсние о переводе в режим соединения. Первый обмен сообщениями ведущего и ведомого устройств в состоянии соединения состоит в передаче пакета типа Poll ведущим и подтверждающего сообщения ведомым.

Основные характеристики среднескоростных WPAN технологии Bluetooth, определяемые стандартом IEEE 802.15.1 версий 2002-2005 гг. и спецификаци­ями ассоциации Special Interest Group (SIG) версий 2001 и 2003 гг. являются общими. Пары спецификаций и стандартов 2001/2002,2003/2005 годов соответ­ствуют двум ступеням развития 1-го поколения технологии Bluetooth. Общая их особенность состоит в ограничении максимальной скорости передачи пользова­тельских данных значением 1 Мбит/с. Отличие технологий второй (2003/2005 гг.) и первой (2001/2002 гг.) ступеней сводится к совершенствованию качества передачи сообщений и обеспечению ЭМС с устройствами других систем диа­пазона ISM [34].

Последующее совершенствование технологии Bluetooth, регламентируемое SIG-спецификациями второго поколения Bluetooth 2.0+EDD 2004 г. и 2.0+EDD 2007 г. привело к 3-кратному увеличению скорости передачи данных [35-37]. Сведения о методах увеличения скорости передачи данных (Enhanced Data Rate – EDR) в завершаемом подразделе не рассматривались. Увеличение скоро- ста в основном достигается посредством применения М-ичной фазовой мани- пуляции.                                                                               ^

Совместимость устройств 2-го поколения Bluetooth технологии (версии Bluetooth 2.x) с устройствами 1-го поколения (Bluetooth 1.x) обеспечивается со хранением неизменными параметров режима скачков по частоте

Будущее технологии Bluetooth связано с двумя направлениями ее дальней­шего совершенствования [38-40]:

–                увеличением скорости передачи данных до уровня, соответствующего пока­зателям высокоскоростных WPAN (High Speed Bluetooth);

–                уменьшением уровня потребления мощности устройствами со средней ско­ростью передачи данных до ультранизкого уровня (Ultra Low Power – ULP). Увеличение скорости передачи данных предполагается достичь посредством

перехода к Bluetooth технологии с использованием сверхширокополосных (Ultra Wide Band – UWB) сигналов MB-OFDM типа. Соответствующая технология представляет собой очередное 3-е поколение Bluetooth технологии (Bluetooth 3.0). Предполагается, что эта технология обеспечит скорость передачи данных до 480 Мбит/с. Разработка спецификаций Bluetooth 3.0 организационно обеспе­чивается объединением усилий ассоциации SIG и UWB WiMedia альянса, кото­рые в марте 2006 г. заключили соглашение о совместной работе [41].

Задача ультранизкогр энергопотребления (Ultra Low Power – ULP) проистека­ет из потребности существенного увеличения длительности функционирования Bluetooth устройств без необходимости замены их ключевых химических источ­ников питания. Благодаря увеличению длительности бессменной работы источ­ников (ориентировочный количественный показатель – до 1 года) предполагается расширить область применения Bluetooth устройств, в особенности, для сенсор­ных целей. Организационный аспект разработки соответствующей версии спец­ификации Bluetooth основывается на соглашении о сотрудничестве ассоциации SIG и объединения Wibree Forum [42]. Последний представляет собой совокуп­ность организаций, объединившихся вокруг Исследовательского.центра Nokia, который проводит работы по уменьшению энергопотребления ^ устроиста с 2004 г. Упоминавшееся соглашение о разработке спецификации ULP Bluetooto, именуемой Wibree спецификацией, заключено в июне 2007 г.

В настоящее время разработка спецификаций UWB и ULP Bluetooth не завершена [38].


Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100