TDMA для беспроводных устройств

Модифицированный беспроводной стек для ядра Линукс (mac80211).

Описание продукта.

Представляет собой стандартный беспроводной стек Линукс и пользовательскую утилиту управления с добавлением нового функционала.

Новый функционал включает в себя:
- новый тип беспроводных интерфейсов с неколлизионным доступом к среде на основе временного разделения (TDMA4WiFi *);
- средства эффективного использования частотного спектра (сдвиг центрально частоты канала, радиоканалы нестандартной ширины);
- прозрачное высокоскоростное сжатие передаваемых данных для всех режимов.

Предназначен для использования в составе программного обеспечения беспроводных устройств связи семейства стандартов 802.11 (радиомаршрутизаторы, радиомосты, повторители, точки доступа).
Продукт предлагается для операторов беспроводных сетей передачи данных (операторов связи / крупных корпоративных заказчиков), разработчиков аппаратного и программного обеспечения.

Архитектура и ключевые компоненты.

Продукт выполнен на основе пакета compat-wireless, обеспечивая тем самым возможность работы с ядрами Линукс различных версий.
Представляет собой стандартный набор модулей ядра Линукс, с добавлением двух новых модулей, а также управляющую утилиту командной строки (iw).
Распространяется как в виде бинарных сборок (набора модулей и исполняемого файла) для конкретной версии ядра Линукс и конкретной аппаратной архитектуры, так и в виде исходных кодов.
В последнем случае, представляет собой:
- исходный код compat-wireless под лицензией GPLv2;
- набор патчей для compat-wireless (беспроводного стека Линукс) под лицензией GPLv2;
- исходный код модуля ядра под двойной лицензией GPLv2/BSD (он же — брокер к модулю под проприетарной лицензией);
- исходный код модуля ядра под проприетарной лицензией;
- набор патчей для утилиты iw под лицензией GPLv2.

Модифицированный беспроводной стек обладает полной обратной совместимостью со стандартным беспроводным стеком Линукс и любыми беспроводными решениями, в свою очередь совместимыми со стандартным беспроводным стеком Линукс.

Прозрачное сжатие данных осуществляется согласно алгоритма LZO.

Протестирован и применяется для архитектур x86, MIPS, ARM. Поддерживает режимы TDMA для беспроводных устройств производства компаний Atheros \ Qualcomm Atheros, Realtek.

Ключевые особенности.

Реализует неколлизионный метод доступа на основе временного разделения (TDMA) для оборудования семейства стандартов 802.11 в качестве нового типа беспроводных интерфейсов. Реализация временного разделения является «честной» и основана на выделении узлам сети временных интервалов (тайм-слотов) фиксированной длины. Реализованы две координационные функции — «централизованная» (для работы в режиме «Инфраструктура») и «децентрализованная» (для работы в mesh-сетях).
Обеспечено использование сверх-больших кадров, агрегации кадров. Реализовано два механизма подтверждения о доставке кадров — индивидуальный (наиболее подходящий для линий со сложной помеховой обстановкой) и групповой — обеспечивающий максимальную пропускную способность, а также эффективный на сверхдлинных линиях.

Дает инструменты более эффективного использования частотного спектра для любых режимов:
оперирует радиоканалами шириной 2.5, 5, 10, 20, 40 и 80 Мегагерц;
реализует функцию сдвига центральной частоты с шагом в 1 Мегагерц.

Способно увеличить пропускную способность существующих радиолиний за счет прозрачного сжатия данных (от 3% до нескольких раз. Зависит от характера передаваемых данных) и (или) применения режимов TDMA вместо традиционных.

Обеспечивает одновременную работы различных типов беспроводных интерфейсов на одном радиомодуле.

Преимущества нашего решения.

Обеспечивает спектральную эффективность более 2-х бит на Герц на поток. При этом спектральная эффективность растет с уменьшением ширины радиоканала.

Даёт максимальную гибкость в использовании частотного спектра / отстройки от помех.

Лучше масштабируется и обеспечивает предсказуемые задержки / джиттер за счет отсутствия коллизий в TDMA режимах.

Как правило, предоставляет лучшую пропускную способность на реальных линиях. TDMA обеспечивают заведомо большую пропускную способность для режимов 802.11abg.

Пригодно для построения беспроводных сетей различных топологий. В том числе mesh-сетей.

Типовые применения.

Типичным является использование линий «точка-точка» как на магистральном уровне оператора, так и на уровне распределения:
- Проброс каналов E1 (TDMoIP) с использованием TDMA на каналах шириной 2.5/5МГц.
- Организация линий большой протяженности (десятки километров).
- Организация линий связи в условиях сложной помеховой обстановки.

Замена коллизионного решения «Точка доступа-клиенты» на уровне доступа с целью повышения качества обслуживания / увеличения пропускной способности.

Повышение пропускной способности существующих линий 802.11abg путем обновления программного обеспечения (без замены аппаратного обеспечения).

Спецификация.

Для нормального функционирования программного обеспечения требуется устройство архитектуры x86/MIPS/ARM с не менее чем 32МБ ОЗУ и не менее чем 4МБ ПЗУ. Устройство должно иметь в своем составе поддерживаемый радиомодуль производства компании Atheros/Qualcomm Atheros/Realtek.

Для сборки программного обеспечения из исходных текстов требуется набор инструментов для кросс-компиляции.

* - Доступно отдельное описание.

Желаете знать больше?
Найдите больше материалов о TDMA по сслыке http://www.netshe-lab.ru/taxonomy/term/6 и свяжитесь с нами по электронной почте info@netshe-lab.ru или телефону +7 (4852) 90-89-30