М.А. Перегудов¹, А.Я. Уманский², В.Ю. Храмов³, А.О. Фокин4

1,2,3 ВУНЦ ВВС «ВВА им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж, Россия)

4 ООО «СТЦ» (Санкт-Петербург, Россия)

Постановка проблемы. В настоящее время базовыми стандартами радиосвязи при построении самоорганизующихся сетей типа MANET, VANET и FANET являются стандарты IEEE 802.11s и IEEE 802.11p, в которых в роли ключевой процедуры при установлении и проведении сеанса связи выступает распределенная синхронизация их элементов. Однако описательные  модели такой синхронизации, которые могут стать основой для последующего аналитического и имитационного моделирования, неизвестны.

Цель. Разработать описательную модель распределенной синхронизации элементов сетей цифровой радиосвязи стандартов IEEE 802.11s и IEEE 802.11p.

Результаты. Предложена описательная модель распределенной синхронизации элементов сетей цифровой радиосвязи стандартов IEEE 802.11s и IEEE 802.11p, содержащая алгоритмы функционирования элементов таких сетей, корректировки их внутреннего времени, поиска альтернативного времени начала повторяющегося интервала синхронизации и его корректировки.  

Практическая значимость. Представленная модель применима при разработке на ее основе аналитических и имитационных моделей оценки эффективности функционирования сетей цифровой радиосвязи стандартов IEEE 802.11s и IEEE 802.11p при распределенной синхронизации их элементов. 

Перегудов М.А., Уманский А.Я., Храмов В.Ю., Фокин А.О. Описательная модель распределенной синхронизации элементов сетей цифровой радиосвязи стандартов IEEE 802.11s и IEEE 802.11p // Успехи современной радиоэлектроники. 2021. T. 75. № 4. С. 21–30. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202104-04

1. IEEE standard for information technology–telecommunications and information exchange between systems local and metropolitan area networks– specific requirements PART 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications. IEEE Standart 802.11. 2012.
2. Росс Д. Wi-Fi. Беспроводная сеть. М.: НТ Пресс. 2007. 
3. Ложкин К.Ю., Миронов В.А., Прожеторко С.С. Помехоустойчивость приема OFDM-сигнала с фазовой манипуляцией поднесущих на фоне импульсной полигармонической помехи // Радиотехника. 2018. № 11. С. 58–63.
4. Ложкин К.Ю., Стиценко А.И., Прожеторко С.С. Эффективность воздействия импульсной гармонической помехи на когерентный приемник сигналов с двукратной фазоразностной манипуляцией // Теория и техника радиосвязи. 2016. № 4. С. 55–62. 
5. Титов К.Д., Липатов А.О., Завалишина О.Н. Оценка помехоустойчивости системы связи стандарта IEEE 802.11n при воздействии помех с учетом структуры пакета передаваемых данных // Теория и техника радиосвязи. 2019. № 4. С. 95–107. 
6. Титов К.Д., Завалишина О.Н. Оценка помехоустойчивости системы связи стандарта IEEE 802.11ac при воздействии помех // Успехи современной радиоэлектроники. 2019. № 12. С. 191–196. DOI: 10.18127/j20700784-201912-30.
7. Перегудов М.А., Бойко А.А. Модель процедуры случайного множественного доступа к среде типа S-ALOHA // Информационно-управляющие системы. 2014. № 6. С. 75–81.
8. Перегудов М.А., Бойко А.А. Оценка защищенности сети пакетной радиосвязи от имитации абонентских терминалов на уровне процедуры случайного множественного доступа к среде типа S-ALOHA // Информационные технологии. 2015. № 7. С. 527–534.
9. Перегудов М.А., Стешковой А.С., Бойко А.А. Вероятностная модель процедуры случайного множественного доступа к среде типа CSMA/CA // Труды СПИИРАН. 2018. № 4 (59). С. 92–114.
10. Перегудов М.А., Семченко И.А. Оценка эффективности случайного множественного доступа к среде типа ALOHA при  голосовых соединениях, передаче служебных команд, текстовых сообщений и мультимедийных файлов в условиях  деструктивных воздействий // Труды СПИИРАН. 2019. Т. 18. № 4. С. 887–911. DOI: 10.15622/sp.2019.18.4.887-911.
11. Перегудов М.А., Бойко А.А. Модель процедуры зарезервированного доступа к среде сети пакетной радиосвязи // Телекоммуникации. 2015. № 6. С. 7–15.
12. Перегудов М.А., Бойко А.А. Модель процедуры управления питанием сети пакетной радиосвязи // Телекоммуникации. 2015. № 9. С. 13–18.
13. Перегудов М.А., Стешковой А.С., Щеглов А.В. Описательная модель канального уровня сетей цифровой радиосвязи семейства стандартов IEEE 802.11 // Системы управления, связи и безопасности. 2020. № 3. С. 203–221.
14. Перегудов М.А., Стешковой А.С. Модель централизованной синхронизации элементов сетей цифровой радиосвязи со случайным множественным доступом к среде типа CSMA/CA // Труды СПИИРАН. 2020. Т. 19. № 1. С. 128–154. DOI: 10.15622/sp.2020.19.1.5.
15. Pande H.K., Thapliyal S., Mangal L.C. A new clock synchronization algorithm for multi-hop wireless ad hoc networks // Proc. IEEE International Conf. on Distributed Computing Systems. 2010. P. 1–5.
16. Lai T., Zhou D. Efficient and Scalable IEEE 802.11 ad hoc mode timing synchronization function // 17th IEEE International Conferences on Advanced Information Networking and Applications. 2003. P. 318–323.
17. Mahmood A., Trsek H., Gaderer G., Schwalowsky S., Kerö N. Towards High Accuracy in IEEE 802.11 based Clock Synchronization using PTP // International IEEE Symposium on Precision Clock Synchronization for Measurement, Control and Communication (ISPCS 2011). 2011. P. 13–18.
18. Elson J., Estrin D. Time Synchronization for Wireless Sensor Networks // Proceedings of the 15th International Parallel & Distributed Processing Symposium. 2001.
19. Herman T., Zhang C. Stabilizing clock synchronization for wireless sensor networks // Springer, Heidelberg. 2006. V. 4280. P. 335–349.
20. IEEE Standard for Information technology – Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks – Specific requirements, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications, Amendment 10: Mesh Networking, IEEE Std 802.11s™-2011. P. 1–372.
21. IEEE Standard for Information technology – Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks – Specific requirements, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications, IEEE Std 802.11p™-2010. P. 1–435.