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作者：許兆新單位：天津濱海快速交通發展有限公司

光纖通信網絡地址設計

在光纖通信網絡保護的光纖通信網絡中,正如我們在陸地上一樣,每一個設備必須有一個唯一的地址,這些地址在空間中一般是64bit大小,或者協調器也可為其分配一個長16bit的短地址作為通信的唯一地址。PAN的協調器在空間中起到至關重要的地位,由于它的特殊性,很多情況下它的能源供給都比較穩定,而不是像其他終端用電池來供電。從拓撲結構上來講,主要的拓撲結構可分為星型網絡拓撲和點對點的網絡。這兩種網絡各有其優缺點,適用于不同的地方。比如星型網絡,它主要由協調器來實現控制、轉發、協調的功能,協調器就像是一個中心的樞紐。而點對點的拓撲結構,主要保證兩個點之間的通信,不分主次,互相通過標準的定義來實現協作,多個這樣的網絡結合在一起,就形成了大型的網絡。

點對點的網絡不需要協調器轉發信息,所以可以為協調器減輕了負擔,更容易在大型網絡中應用,它可以實現網絡自我的建立、調整、組織等等。點對點的網絡的任意一個設備都可以自由的向它可以覆蓋的范圍內的設備發送信息而不用經過協調器,但在這種網絡中,可以指定協調器,用以實現更大網絡的組織工作。依照應用需求,光纖通信網絡保護也許會選擇星型結構和對等結構的兩個拓撲結構之一。任何一個獨立的PAN協調器都選擇一個唯一的標識符。這個PAN標識符允許通信在設備間網絡使用短地址并且使設備間傳輸經過獨立網絡成為可能。如何選擇這個標識符的機制也已經超過本光纖通信網絡保護的范圍。

網絡通信標識設備設計

在FFD被激活后,它能夠建立他自己的網絡并成為PAN協調器。所有的星型網絡都是獨立的,這必須選擇一個PAN標識符,這個標識符沒有被任何一個覆蓋范圍內的光纖通信網絡所應用。一旦PAN標識符被選中,協調器就允許其他的潛在的FFD和RFD的設備加入網絡。點對點網絡結構在一個對等的拓撲結構中,每一個設備都可以跟任何一個在它光纖通信作用范圍內的設備進行通信。當要把一個設備提名為PAN協調器時可以有各種原因,比如,由于它是第一個在信道上通信的設備等。在對等結構之外更多的網絡結構被建立起來,強加于網絡拓撲的管制是必要的。

物理層(PHY)提供兩個服務:物理層數據服務和物理層管理服務,物理層管理服務跟物理層管理實體(PLME)服務接入點(SAP)有接口(PLME-SAP)。物理層數據服務可以讓物理層協議數據單元通過物理無線信道進行發送和接收。物理層功能有無線收發器、ED、LQI、信道選擇、信道評估的激活和鈍化,和通過物理媒介傳輸接收包。

物理層運行在59.9～60.1GHz上。本協議主要任務是設計MAC層,所以此物理層內容不再深入討論。MAC子層提供了兩個服務:MAC數據服務和MAC管理服務并對MAC子層管理實體(MLME)服務接入點(SAP)有接口(也就是MLME-SAP)。MAC層數據服務可以讓MAC協議數據單元通過物理數據服務進行發送和接收。MAC子層的功能有信標管理、信道接入、GTS管理、幀驗證、確認幀傳輸、連接和斷開連接。并且,MAC子層提供了適當的基于安全機制考量的實現。

光纖通信簇樹網絡設計

簇樹網絡也使用對等通信拓撲結構。簇樹網絡是一個特殊的點對點網絡,在這個網絡中所有的設備都是FFD的。RFD作為一個簇樹的葉子節點,這是因為RFD不允許其他設備來連接。任何一個FFD都可以作為一個協調器,對其他協調器提供同步服務。只有一個協調器可以作為總體上的PAN協調器,它可以比其他的設備有更多的計算資源。PAN協調器通過選擇一個未經使用的PAN標識符來形成第一個簇,并且對鄰近的設備廣播信標幀。單獨的簇樹網絡是一個最簡單的簇樹網絡,但是形成一個多鄰居的MESH網以后就可以形成更大的網絡。一旦預定的應用和網絡的需求相符,第一個PAN協調器會指導一個設備成為一個原來簇的鄰近的新簇的PAN協調器。其他設備逐漸的連接形成一個多簇的網絡架構。父子關系而不是通信流程。多簇架構的優點是他的覆蓋面積,缺點是增加了通信的時間。