Регистрация / Вход
Прислать материал

Cоздание программно-аппаратных средств инфокоммуникационной инфраструктуры для малых населенных пунктов на основе подхода сверхширокополосных беспроводных программно-конфигурируемых сетей

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
информация, коммуникационная инфраструктура, малые населенные пункты, сверхширокополосные сигналы, прямохаотическая связь, генерация хаоса, хаотический радиоимпульс, сети связи, беспроводная связь, беспроводные сенсорные сети, программно-конфигурируемые сети, пиринговые сети, сетевая топология, маршрутизация, ячеистые сети, самоорганизация, драйвер

Цель проекта:
Создание инфокоммуникационной инфраструктуры масштаба малых населенных пунктов. Исследование и разработка научно-технических решений, направленных на создание аппаратных и программных средств организации и управления пиринговой сетью масштаба малых населенных пунктов на основе принципов построения программно-конфигурируемых сетей, в том числе научно-технических решений для беспроводной передачи информации с использованием сверхширокополосных хаотических радиоимпульсов в пиринговой инфокоммуникационной сети масштаба малых населенных пунктов.

Основные планируемые результаты проекта:
Выполнение Проекта позволит разработать аппаратные и программные средства для сверхширокополосной инфокоммуникационной инфраструктуры, представляющей собой полносвязную программно-конфигурируемую пиринговую сеть сверхширокополосных прямохаотических приемопередатчиков с дальностью до 100-200 м и физической скоростью передачи данных между узлами до 10 Мбит/с. Программное обеспечение управления сетью, загруженное в процессоры узлов сети, будет обеспечивать автоматическую организацию приемопередатчиков в сеть, в общем случае, ячеистой топологии, с возможностью передачи данных между любой парой узлов, в том числе путем последовательной ретрансляции пакетов данных. Конечному пользователю доступ к сети будет предоставляться с привычного коммуникационного устройства, например, ноутбука или планшета.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Создаваемые программно-аппаратные средства сверхширокополосной инфокоммуникационной инфраструктуры призваны обеспечивать самостоятельную сборку беспроводной инфокоммуникационной сети, ее самоорганизацию, обеспечение постоянной готовности к передаче информации между любыми двумя элементами сети, самоконтроль состояния сети и восстановление работоспособности сети в случае выхода одного или нескольких узлов из строя.
Создаваемая беспроводная инфокоммуникационная сеть построена по принципу программно-конфигурируемых сетей; топология сети может быть произвольной; в приемопередатчиках узлов сети использованы новые технические решения, позволившие увеличить дальность их действия свыше 100 м.
Решение проблемы создания инфокоммуникационной инфраструктуры с помощью проводных линий связи требует существенных трудозатрат (прокладка/протяжка кабелей, использование специальной техники и т.д.), а развертывание беспроводной мобильной (сотовой) радиосвязи в малых населенных пунктах невыгодно для сотовых операторов.
Существующие средства беспроводной связи не предназначены для решения данной проблемы и поэтому не могут быть эффективно использованы. Например, такие технологии, как ZigBee или Bluetooth имеют недостаточную скорость передачи данных (соответственно 250 Кбит/с и 3 Мбит/с). Скорость передачи данных технологии Wi-Fi достаточно высока (54 Мбит/с и более), в принципе, достаточна и дальность (до 100 м), однако с ее помощью можно создавать только сети топологии "звезда" , таким образом, она неэффективна для покрытия малонаселенных, но достаточно протяженных поселений.
Для достижения заявленных результатов в Проекте разрабатываются аппаратно-программные решения (комплексы) для узлов инфокоммуникационной сети, а также разрабатывается специальное программное обеспечение (ПО) управления сетью и ПО передачи данных, функционирующее на пользовательских терминалах.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Создание и опытное внедрение сверхширокополосной инфокоммуникационной инфраструктуры, позволяющей осуществлять обмен информацией между любой парой пользователей на значительных по площади территориях с помощью приемопередатчиков небольшого радиуса действия без использования базовых станций или точек доступа. Развертывание такой инфраструктуры не потребует больших капитальных вложений и доступно, в отличие от сотовой связи, даже для населенных пунктов с небольшим числом жителей. Это позволит значительно улучшить качество жизни нескольких миллионов человек (до 10% населения страны), для которых сейчас современные информационные услуги недоступны.
Кроме того, результаты ПНИ могут быть использованы в системах типа "умный дом", системах сигнализации, мультимедийных сенсорных сетях и т.д.

Текущие результаты проекта:
Разработаны алгоритмы управления СШП пиринговой инфокоммуникационной сетью (ПИКС).
Проведено имитационное моделирование алгоритмов управления СШП ПИКС.
Разработан и изготовлен макет аппаратно-программного комплекса (АПК) узла СШП ПИКС.
Разработана Программа и методики лабораторных испытаний макета АПК УС.
Проведены лабораторные испытания макета АПК УС по разработанной Программе и методикам.
Разработано ПО, функционирующее на внешнем оконечном устройстве (терминале), подключенном к узлу сети.
Создан экспериментальный сегмент (ЭС) СШП ПИКС.
Разработана Программа и методики экспериментальных исследований ЭС СШП ПИКС.
Проведены экспериментальные исследования ЭС СШП ПИКС по разработанной Программе и методикам.
Разработана техническая документация (ЭКД и ПД) на макет АПК УС, на ПО оконечного устройства, на ЭС СШП ПИКС.
Промежуточные результаты ПНИ представлены на международной выставке CeBIT-2105 в г. Ганновер (Германия).