光纤网络保护方式探讨范文

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作者：许兆新单位：天津滨海快速交通发展有限公司

光纤通信网络地址设计

在光纤通信网络保护的光纤通信网络中,正如我们在陆地上一样,每一个设备必须有一个唯一的地址,这些地址在空间中一般是64bit大小,或者协调器也可为其分配一个长16bit的短地址作为通信的唯一地址。PAN的协调器在空间中起到至关重要的地位,由于它的特殊性,很多情况下它的能源供给都比较稳定,而不是像其他终端用电池来供电。从拓扑结构上来讲,主要的拓扑结构可分为星型网络拓扑和点对点的网络。这两种网络各有其优缺点,适用于不同的地方。比如星型网络,它主要由协调器来实现控制、转发、协调的功能,协调器就像是一个中心的枢纽。而点对点的拓扑结构,主要保证两个点之间的通信,不分主次,互相通过标准的定义来实现协作,多个这样的网络结合在一起,就形成了大型的网络。

点对点的网络不需要协调器转发信息,所以可以为协调器减轻了负担,更容易在大型网络中应用,它可以实现网络自我的建立、调整、组织等等。点对点的网络的任意一个设备都可以自由的向它可以覆盖的范围内的设备发送信息而不用经过协调器,但在这种网络中,可以指定协调器,用以实现更大网络的组织工作。依照应用需求,光纤通信网络保护也许会选择星型结构和对等结构的两个拓扑结构之一。任何一个独立的PAN协调器都选择一个唯一的标识符。这个PAN标识符允许通信在设备间网络使用短地址并且使设备间传输经过独立网络成为可能。如何选择这个标识符的机制也已经超过本光纤通信网络保护的范围。

网络通信标识设备设计

在FFD被激活后,它能够建立他自己的网络并成为PAN协调器。所有的星型网络都是独立的,这必须选择一个PAN标识符,这个标识符没有被任何一个覆盖范围内的光纤通信网络所应用。一旦PAN标识符被选中,协调器就允许其他的潜在的FFD和RFD的设备加入网络。点对点网络结构在一个对等的拓扑结构中,每一个设备都可以跟任何一个在它光纤通信作用范围内的设备进行通信。当要把一个设备提名为PAN协调器时可以有各种原因,比如,由于它是第一个在信道上通信的设备等。在对等结构之外更多的网络结构被建立起来,强加于网络拓扑的管制是必要的。

物理层(PHY)提供两个服务:物理层数据服务和物理层管理服务,物理层管理服务跟物理层管理实体(PLME)服务接入点(SAP)有接口(PLME-SAP)。物理层数据服务可以让物理层协议数据单元通过物理无线信道进行发送和接收。物理层功能有无线收发器、ED、LQI、信道选择、信道评估的激活和钝化,和通过物理媒介传输接收包。

物理层运行在59.9～60.1GHz上。本协议主要任务是设计MAC层,所以此物理层内容不再深入讨论。MAC子层提供了两个服务:MAC数据服务和MAC管理服务并对MAC子层管理实体(MLME)服务接入点(SAP)有接口(也就是MLME-SAP)。MAC层数据服务可以让MAC协议数据单元通过物理数据服务进行发送和接收。MAC子层的功能有信标管理、信道接入、GTS管理、帧验证、确认帧传输、连接和断开连接。并且,MAC子层提供了适当的基于安全机制考量的实现。

光纤通信簇树网络设计

簇树网络也使用对等通信拓扑结构。簇树网络是一个特殊的点对点网络,在这个网络中所有的设备都是FFD的。RFD作为一个簇树的叶子节点,这是因为RFD不允许其他设备来连接。任何一个FFD都可以作为一个协调器,对其他协调器提供同步服务。只有一个协调器可以作为总体上的PAN协调器,它可以比其他的设备有更多的计算资源。PAN协调器通过选择一个未经使用的PAN标识符来形成第一个簇,并且对邻近的设备广播信标帧。单独的簇树网络是一个最简单的簇树网络,但是形成一个多邻居的MESH网以后就可以形成更大的网络。一旦预定的应用和网络的需求相符,第一个PAN协调器会指导一个设备成为一个原来簇的邻近的新簇的PAN协调器。其他设备逐渐的连接形成一个多簇的网络架构。父子关系而不是通信流程。多簇架构的优点是他的覆盖面积,缺点是增加了通信的时间。