Nettverksprotokoll for et kortholdsradiokommunikasjonssystem basert på CC1010

Abstract

Chipcon AS har utviklet et CC1010 integrert kretskort. I den forbindelsen har Chipcon AS et ønske om å designe en nettverksprotokoll som vil basere seg på CC1010. En typisk applikasjon hvor en slik protokoll skal kunne benyttes er hjemmeautomatisering. I et slik hjemmeautomatiseringssysstem er det ønskelig å opprette en slags Master–Slave nettverk (MS nettverk), hvor av det bare er én Master som er koplet opp mot mange slaver. Et slik nettverk vil være enklere å implementere enn et Peer–to–Peer nettverk (PTP nettverk), siden intelligensen og beslutningstaking i systemet ikke vil bli spredt over alle noder men samlet hos Master. Dessuten i systemer som krever en viss grad av sikkerhet vil det også være enklere å sørge for sikre transaksjoner. Litteraturstudium var det første vi satte oss i, da fant vi ut at protokollen ”Scaleable Node Address Protocol” (SNAP) passer ganske godt til vårt formål. Det var ut ifra denne protokollen og ”Simple Packet Protocol” (SPP), som allerede brukes i CC1010, at vi designet vår ”Master Slave Protocol” (MSP). Teorier som er knyttet til designing av MSP protokollen ble gjennomgått, og ulike løsninger ble vurdert ut ifra krav og spesifikasjoner, som ble gitt etter samtalen med Chipcon AS. Det viktigste kriteriet for MSP protokollen var at det er Master som initierer en kommunikasjon og at kommunikasjonen kun skal skje mellom Master og en slave til enhver tid. Slavene skal ut ifra meldingene de mottar fra Master, kunne avgjøre om de kan kommunisere med Master. TDMA ble valgt for å tildele slaver retten til snakke med Master. Det ble gjort i form av tidsluker tildelt til hver slave som slaver da bruker for kommunikasjon med Master. Det ble gjort et forsøk på å regne ut tiden Master ville bruke på å utføre en hel runde og resultatene viste seg at den tiden var uakseptabel høy for applikasjoner som vil kreve rask responstid. Som løsning på dette problemet ble det lagt inn en interrupt–funksjonalitet som vil bli brukt for applikasjoner som krever rask responstid. Det ble også gjort en undersøkelse om muligheter for å øke rekevidden til noder som vil kjøre MSP. Løsningen var å bruke noen noder som repeatere som vil videretransmittere meldinger adressert til slaver som har blitt registrert hos dem. MSP protokollen vil også ha innebygd mulighet til å sjekke om meldinger er blitt transmittert uforandret i form av CRC-feilkontrollmekanismen og til kryptering ved hjelp av DES-mekanismen. Det som mangler i protokollen nå er verifisering av tidslukene, for å komme fram til best mulig størrelse på tidsluker. Vi har gjort et forsøkt på å regne ut denne tiden, men det ville være best å teste ut systemet og dermed kunne justere tiden til den mest passende.