Popis

Verze pro tisk

2. Popis

2.1. Kompatibilita

Firmware verze 2.1.x.x není kompatibilní se staršími verzemi 2.0.x.x. Starší fw je třeba přehrát novou verzí 2.1.x.x, viz 2.7 – „Aktualizace firmware“.

2.2. Operační režimy

Rádiový modem pracuje ve třech operačních režimech.

  • Main mode – modem v normálním provozu

  • Service mode – režim pro nahrávání firmware do modemu

  • Bootloader mode – režim pro nahrávání servisní části firmware

2.2.1. Main mode

Hlavní provozní režim, kdy radiomodem pracuje jako transparentní most na ethernetu nebo transparentní linka (sběrnice) na sériovém portu. Main mode je funkční přibližně za 20 sec po zapnutí napájení. Po krátkodobém výpadku může být aktivován antiblokovací mechanismus, který dobu rozběhu prodlouží. Režim Main mode je indikován blikáním LED diody STATUS zelenou barvou v rytmu 2 sec zapnuto a 1 sec vypnuto.

Defaultní stav

Pokud v Main mode stiskne uživatel tlačítko RST po dobu než se dioda STATUS přepne na žlutou (10 sec), pak radiomodem nastaví všechny své parametry na defaultní (výchozí) hodnoty a po dalších 15 sekundách se vrátí do Main mode s defaultními parametry a IP adresou 192.168.1.2.

Interface obecně

Rámce jsou vyslány na protější straně rádiové sítě přes stejný typ interface (RS232 nebo Ethernet), jakým byla přijata.

Komunikace přes sériový port

Data přijatá na SCC se řadí do bufferu hloubky 5 a postupně jsou vysílána do RFC.

Rámec přijatý na rozhraní RS232 je uzavřen když jeho délka dosáhne hodnoty nastavené v parametru MTU nebo po pauze, která odpovídá parametru Idle. Pak je paket okamžitě vyslán rádiovým kanálem (nepoužívá se CDMA ani TDMA řízení přístupu na RF kanál). Všechny stanice RE, které jej zachytí, vyšlou tento rámec na svůj port RS232. Celá síť tedy pracuje jako sběrnice na RS232 (všichni slyší všechny). Je tedy vhodná na aplikace typu „poll“, kde master systémem dotaz-odpověď obvolává postupně všechny slave. Přes převodník, například RS485, je možno k jedné stanici připojit více slave.

Komunikace přes Ethernet bridge

Data přijatá na ETH jsou ihned vysílána do RFC. Paket, který přijde během vysílání je zahozen. Výjimkou je provoz s Repeatrem, kdy je parametr NoR nenulový. Zde je používán vstupní buffer hloubky 1. Tak je umožněno přijmout odpověď od ETH zařízení v krátké době po přijetí paketu z RFC, kdy je ještě pozastaveno vysílání do RFC, viz odstavec Opakované pakety .

Modem pracuje jako klasická ethernetová transparentní bridge. To znamená že filtruje rámce a do rádiového kanálu vyšle pouze rámce pro adresy, které jsou v síti za RF kanálem. Výjimkou jsou broadcasty, které posílá do RF kanálu všechny.

Bližší info http://www.linux-foundation.org/en/Net:Bridge

Například první stanice RE400 je zapojena do segmentu LAN1, druhá RE400 do segmentu LAN2. IP adresy obou rádií nejsou pro samotný přenos důležité. Slouží pouze pro servisní účely (nastavování parametrů). Je však NEPŘÍPUSTNÉ, aby některé z rádií mělo nastavenu IP adresu stejnou, jako nějaké jiné ethernetové zařízení v kterékoliv z LAN.

První RE400 zapojené v LAN1 zpracuje rámce přijaté z ETH takto:
– broadcast (arp req) a arp reply… — vyšle do rádiového kanálu
– rámec pro adresu v síti LAN1 — zahodí jej
– rámec pro adresu v síti LAN2 — vyšle do rádiového kanálu

Kontrola dat

Před odesláním do rádiového kanálu je vypočten kontrolní součet. Po přijetí dat z RFC je provedena kontrola. Pokud CRC nesouhlasí, je paket zahozen.

Funkce Repeater

Pokud má stanice RE400 zapnutou funkci Repeater, pak přijatý paket znovu vyšle do RF kanálu. Paket přijatý z RF kanálu je vyslán také na SCC nebo na ETH port. V rádiové síti lze použít i více Repeaterů bez nebezpečí zacyklení paketů. Současně se zapnutím funkce Repeater je třeba do parametru Number of repeaters (NoR) vložit počet Repeaterů v síti. Parametr NoR se nastavuje shodně ve všech radiomodemech v síti.

Opakované pakety

Parametr Number of repeaters zapíná ochranné mechanismy, které zabraňují kolizím s pakety vysílanými repeatrem. Po vyslání nebo přijetí paketu z RFC blokuje po potřebnou dobu další vysílání aby nedošlo ke kolizi s paketem vyslaným Repeatrem. Po vyslání nebo přijetí paketu z RFC je kontrolováno přijetí jeho kopie a ta je zahozena.

Tato opatření nejsou aktivní při nulové hodnotě parametru NoR, tedy v síti bez Repeaterů.

Komprese

Rádiový kanál používá kompresi dat. Její výsledný efekt samozřejmě závisí na struktuře dat.

Fragmentace

Na rádiovém kanálu je možno nastavit práh, od kterého se vysílané pakety začnou fragmentovat. Při příjmu dat modem předá paket na interface pouze tehdy, když byly všechny fragmenty správně přijaty. Toto platí v Repeatru také pro vyslání paketu na rádiový kanál.

Od fw 2.1.3.0 jsou fragmentované pakety odlišně zpracovány Repeatrem, což vedle zrychlení komunikace přineslo nekompatibilitu se staršími verzemi 2.0.x.x. Tyto starší verze je třeba přehrát verzí fw 2.1.3.0 nebo lépe některou novější z řady 2.1.x.x, viz 2.7 – „Aktualizace firmware“.

Vzdálený přístup

Při dobrých podmínkách komunikace na RFC je možno použít vzdálený přístup do radiomodemu RE. Do www prohlížeče připojeného ETH kabelem k modemu RE vložíme IP adresu vzdáleného modemu RE. Ponecháme kursor v adresní řádce a stiskneme Enter. Můžeme číst i ukládat konfiguraci ve vzdáleném modemu. Reakce trvají typicky 20 až 40 sec.

Tato funkce není obecně zaručena, protože http protokol není optimalizován pro práci v pomalých sítích. Při pomalé odezvě z rádiového kanálu protokol TCP adaptivně prodlužuje timeout až na desítky sekund. Navíc má PC s operačním systémem Windows zpravidla na kanálu ETH instalovány další protokoly, které jej zatěžují a dále zhoršují komunikaci.

2.2.2. Service mode, Bootloader mode

Tyto režimy se používají pro upgrade firmware (2.7 – „Aktualizace firmware“): Service mód pro nahrávání firmware, Bootloader mód pro nahrávání modulu bootloader.

Přechod do módu Service: přibližně 2 sec po zapnutí napájení stiskněte tlačítko RST na několik sekund. Mód Service je indikován blikáním žluté LED STATUS v rytmu 1+1 sec.

Přechod do módu Bootloader: při zapnutí napájení podržte stisknuté tlačítko RST přibližně 3 sec. Mód Bootloader je indikován rychlým blikáním žluté LED STATUS.

Oba módy, Service i Bootloader, používají IP adresu 192.168.1.1.

2.3. První spuštění radiomodemu

  1. Dva radiomodemy se stejnou adresou nesmí být v jedné síti ani rádiové ani ethernetové.

    Každý rádiový modem řady RE má při výrobě nastaveny standardní parametry. IP adresu 192.168.1.2 a masku 255.255.255.0. Modem proto nesmí být připojen do sítě LAN bez nastavení vhodné IP adresy a masky (defaultní IP adresa modemu může být již v síti použita a může tak dojít ke kolizi)!

    Nezapínejte současně více než jedno rádio v defaultním stavu! Další zapněte teprve po nastavení a uložení IP parametrů v předchozím kusu.
    V defaultním stavu používají radiomodemy shodnou adresu 192.168.1.2 a jejich vzájemná komunikace tak ruší IP komunikaci mezi PC a konfigurovaným radiomodemem.

  2. Připojte konektor radiomodemu ETH standardním ethernet kabelem (přímým nebo i kříženým) k PC, ze kterého bude prováděna konfigurace.

    Zapněte napájení (přes kabel ethernetu – PoE nebo přes SCC – AUX) – více viz. 3.4 – „Napájení“. Musí svítit PWR a ETH. Po 20 sec je dokončen start a začne zeleně blikat kontrolka STATUS.

  3. Nastavte IP adresu a masku PC tak, aby vyhovovala pro komunikaci s defaultní adresou RE. Kontrolujeme vysláním pingu z PC, viz A – „Příloha.

    V PC spusťte prohlížeč www stránek (Internet Explorer, Mozilla) a vložte adresu 192.168.1.2 na místo internetové adresy.

    Objeví se menu Settings, z něhož je možno nastavit všechny parametry.

  4. IP adresu každého radiomodemu volíme v rámci sítě jedinečnou. Tato adresa není používána připojenou technologií, je však potřebná pro konfiguraci a testování.

    Nastavte konfiguraci podle odstavce 2.4 – „Konfigurace radiomodemu“ , uložte tlačítkem Save do paměti modemu. Konfiguraci je možno uložit také do záložního souboru v PC tlačítkem Save to file.

    Při změně IP adresy a uložení Save bude ztraceno spojení s PC. Další konfigurace je možná pouze po nastavení takových IP adres v PC a prohlížeči, které vyhovují nové IP adrese modemu.

    Po nastavení a uložení konfigurace je rádiový modem připraven k práci v síti.

  5. Před konfigurací dalšího radiomodemu smažte v PC tabulku arp (Start, Run nebo Spustit, arp -d). Tabulka arp obsahuje dvojici IP adresy 192.168.1.2 a MAC adresy radiomodemu. Tato dvojice se pro další radiomodem musí vytvořit nová.

    Pro vyšší bezpečnost na ethernetu je možné vypnout web interface pomocí protokolu ssh.

  6. Po nastavení parametrů je vhodné provést test rádiového spojení mezi radiomodemy pomocí Pingu v menu diagnostic, viz 2.5 – „Diagnostika“.  Můžeme použít také běžné aplikace ping, například z Windows. Nezapomeňte připojit anténu, viz. 3.1 – „Anténa“

    Komunikace s aplikací je indikována kontrolkami LED, jak je popsáno v odstavci 3.5 – „Indikační prvky“.

2.4. Konfigurace radiomodemu

ON LINE

Rádiový modem je propojen s PC podle odstavce 2.3 – „První spuštění radiomodemu“ a můžeme nastavit jeho parametry:

Menu Settings

Obr. 2.1: Menu Settings

Product
  • identifikační údaje, nelze je měnit:

  • Type: RE410 — typ radiomodemu, určuje rozsah pracovních frekvencí viz 5.2 – „Označování rádiových modemů

  • Product No.: 7386807 — identifikační výrobní číslo, používá se při testování funkcí Ping

  • FW version: 2.1.7.0 — verze firmware v modemu

Diagnostics
Radio
  • Frequency: 402 125 000 Hz — pracovní frekvence, musí být volena v rastru 6,25 kHz nebo 5,0 kHz

  • Channel spacing: — volba šířky kanálu a datové rychlosti (modulace)

  • RF Power — výkon na RF kanálu – 0,5 W nebo 2 W

  • Fragment threshold— práh, od kterého se pakety vysílané do RFC začnou fragmentovat (50–1480 bytes). Viz 2.2.1 – „Main mode“

  • Repeater — opakované vysílání, retranslace. Možnosti nastavení:

    No

    — Repeater není aktivní, defaultní stav

    Yes

    — Paket přijatý z RFC je vyslán na RF kanál a také na sériový nebo ETH port

  • Number of repeaters — počet Repeaterů v síti, shodné nastavení v celé síti

    0

    — Transparentní chování radiomodemu

    1, 2, >2

    — Regulace vysílání tak, aby vznikl prostor pro paket vyslaný repeatrem, kontrola a zahození opakovaných paketů.

RS232
  • Idle: počet prázdných byte. Paket je uzavřen po pauze, která odpovídá počtu Idle. Min. hodnota 6.

  • MTU — příchozí paket uzavírá při této délce. Kratší paket se uzavírá na Idle. Delší paket je v délce MTU odeslán do RFC, zbytek se uloží ve vstupním bufferu jako další paket a je odeslán vzápětí. Viz 2.2.1 – „Main mode“

  • Ostatní jsou obvyklé parametry sériové komunikace

Ethernet
  • Obecně známé parametry IP komunikace.

Prováděcí
tlačítka
  • Default — připraví výchozí sadu parametrů na obrazovku

  • Read — přečte sadu parametrů z paměti modemu

  • Save — zapíše sadu parametrů z obrazovky do paměti modemu – po zápisu se obrazovka automaticky obnoví. Tlačítko Continue here, které se mezitím objeví, slouží pouze k řešení chybových stavů.

  • Save to file — uloží sadu parametrů z obrazovky do zvoleného souboru

  • Open file — tlačítko Browse (nebo Procházet – podle prohlížeče) – přečte parametry ze souboru na obrazovku

OFF LINE

Parametry pro rádiový modem mohou být konfigurovány off line pomocí webové stránky:

http://re400.racom.eu

Na této webové stránce lze vytvořit soubor .cnf a později jej pomocí tlačítka Open file nahrát do konfiguračního menu a tlačítkem Save vložit do modemu. Můžeme prohlížet a upravovat parametry uložené v souboru. Konfigurační soubor může být editován textovým editorem:

     IP=192.168.1.47                    BAUD=19200
     MASK=255.255.255.0                 DBITS=8
     GW=192.168.1.47                    PARITY=0
     TX_FREQ=402125000                  SBITS=2
     RX_FREQ=402125000                  IDLE=10
     SPACING=1                          SIZE=4000
     RFPWR=0                            HANDSHAKE=0
     REPEAT=0                           FRS=1480
     REPEAT_NO=0

Poznámka — Kontrola, zda nastavená frekvence je uvnitř rozsahu pro specifický typ modemu, nepracuje při OFF LINE konfiguraci.

2.5. Diagnostika

Menu Diagnostics

Obr. 2.2: Menu Diagnostics

Pro testování doby odezvy a síly signálu ze vzdáleného modemu se používá pingů.

  • Dest address: 7380807 — Product No. protějšího radiomodemu

  • Timeout: 1000 — interval vysílání pingů, ms

  • Count: 0 — počet pingů

  • Length: 22 — délka přenášených dat kromě hlavičky, Bytes

  • Send ‚count‘ times — vyšle zvolený počet pingů

  • Send continually — vysílá pingy trvale – několik sekund po startu pingů se automaticky obnoví obrazovka, pro další aktualizaci použijeme tlačítko Refresh log.

  • Stop — zastaví vysílání

  • Refresh log — aktualizuje výpis Ping activity log

  • Ping activity log — záznam o probíhajícím testu obsahuje kromě běžných údajů také sílu signálu rss od protějšího modemu, zpráva rss NA (> -73dBm) se objevuje při signálech silnějších než -73dBm. Vyslaný a přijatý ping má samostatný záznam.

2.6. Error log

Během činnosti radiomodemu jsou generovány zprávy o zpracování paketů:

Error log

Obr. 2.3: Error log

Přehled možných zpráv RR_FPGA_WARN:

  • TX busy -> new packet discarded       (for IP only)
    Zahazujeme nový požadavek na vysílání neboť se právě vysílá.

  • TXbuf full – timeout!
    Z FPGA nepřišel signál TX_STOP.

  • Input buffer store timeout. Old packet discarded.
    Paket čeká ve vstupním bufferu již tak dlouho (4min), že ho zahodíme.

  • Fragment – sequence error
    Pořadové číslo fragmentu neodpovídá očekávánému.

  • Fragment – total number error
    Informace o celkovém počtu fragmentů neodpovídá předchozímu fragmentu.

  • Fragment – source address error
    Přijatý fragment je z jiné zdrojové adresy (výrobní číslo radiomodemu) než předchozí fragment.

  • Fragment – receive timeout
    Následný fragment (netýká se prvního) nepřišel do timeoutu (timeout je dán časem přenosu jednoho fragmentu v RFC).

  • Fragmented packet being transmitted -> new packet delayed
    Odvysílání paketu je pozdrženo (paket je uchován ve vstupním bufferu) z důvodu příjmu nebo vysílání fragmentovaného paketu. Při příjmu toto neplatí pro první fragment (ještě není známo, že je to fragment).

  • Fragment – missing first fragment
    Byl přijat fragment označený, že není první (a první přitom nebyl přijat).

  • Compression inflate error
    Chyba dekomprese paketu.

  • Compression deflate error
    Chyba komprese paketu.

  • Receive process interrupted
    Přijatá data jsou poškozena neboť během příjmu bylo vysíláno.

  • (ERR2) – header corrupted
    FPGA nerozumí hlavičce paketu (jiná verze protokolu ve vzduchu nebo šum).

  • (CRC16) – header corrupted
    V hlavičce přijatého paketu nevyšlo CRC16.

  • (CRC32) – data corrupted
    V datech přijatého paketu nevyšlo CRC32.

Následující zprávy pouze pro „Number of repeaters“>0 :

  • Returned packet -> discarded      (for NoR>0)
    V timeoutu se vrátil stejný paket, který byl odvysílán.

  • Same packet -> discarded      (for NoR>0)
    V timeoutu byl opakovaně přijat stejný paket, ale z různé zdrojové adresy.

  • TX delayed -> new packet delayed      (for NoR>0)
    Odvysílání paketu je pozdrženo z důvodu aktivace prodlev souvisejících s repeaterem.

  • TXbuf full -> new packet discarded      (for NoR>0)
    Ve vstupním bufferu již čeká paket na odvysílání. Nový je tedy zahozen.

2.7. Aktualizace firmware

Radiomodem má z výroby instalovaný funkční firmware. V případě potřeby aktualizace použijeme následující postup (příklad pro verzi fw 2.1.7.0). V PC je nutno pracovat pod účtem s administrátorskými právy. Nezapomeňte vypnout firewall v PC.

Instalovat aplikaci trloader do PC

  1. Stáhneme instalační balíček, např.: 2.1.7.0/trloader-win-gui-0.1.3.0.exe, ze stránky:

    www.racom.eu/Download/Archive/Economy modemy/
  2. Spustíme trloader-win-gui-0.1.3.0.exe

    Vytvoří se adresář c:\Racom\Trloader s příslušnými soubory.

  3. Vložíme příslušný firmware, např. 2.1.7.0/tr1-2.1.7.0.rpg, do adresáře c:\Racom\Trloader, poslední verzi můžeme stáhnout z téhož adresáře:

    www.racom.eu/Download/Archive/Economy modemy/

    Poznámka – oba balíčky je třeba vzít ze stejného adresáře, např.: 2.1.7.0/

  4. Spustíme fwtrloader.exe v adresáři c:\Racom\Trloader

    Volbou Settings/Select Firmware package zvolíme příslušný balíček, např. tr1-2.1.7.0.rpg a ten je pak nainstalován do adresáře c:\Racom\Trloader\fw_pkg

Nahrávání firmware

Nastavíme v PC vhodnou statickou IP adresu, např. 192.168.1.233/24, připojíme RE ethernetem a spustíme jej v režimu bootloader
(start se stisknutým tlačítkem RST, LED Status rychle žlutě bliká, používá adresu 192.168.1.1).

Pokračujeme aplikací fwtrloader.exe, kterou můžeme spustit také z Windows menu:

Start, Programy, Racom, TrLoader, Firmware Transparent loader

  1. Zvolíme Application/Upgrade firmware-Step1

    (nahraje první část firmware, je dokončeno za 45 sec, LED Status pomalu žlutě bliká, adresa 192.168.1.1)

  2. Zvolíme Application/Upgrade bootloader

    (nahraje nový modul bootloader, asi 40 sec, LED Status pomalu žlutě bliká, adresa 192.168.1.1)

    Tento krok lze vynechat, jestliže bootloader v RE není starší než verze uvedená v souboru:

    c:\Racom\Trloader\fw_pkg\tr1-2.1.7.0\bootloader\COMPAT

    Kontrola se provede automaticky při Upgrade firmware-Step2. Pokud je nutno se vrátit ke kroku Upgrade bootloader, pak se objeví zpráva:

  3. Zvolíme Application/Upgrade firmware-Step2

    (nahraje druhou část firmware, je dokončeno za 150 sec, LED Status pomalu zeleně bliká, adresa 192.168.1.2)

  4. Volbou Application/Get device info

    přečteme aktuální verzi fw z RE. Pokud potřebujeme přečíst device info z jiného radiomodemu, pak nejprve přepíšeme původní IP adresu 192.168.1.2 v loaderu požadovanou IP adresou pomocí (Settings/Parameters/altIP). Loader zkouší adresy v pořadí 192.168.1.1, 192.168.1.2 a nakonec AltIP.

    Transparent loader

    Obr. 2.4: Transparent loader

  5. Pokud nahráváme fw do více RE za sebou, pak musíme buď počkat, až proběhne timeout záznamu arp v PC nebo záznam smazat. Ve windows takto:

    Start / Spustit / cmd
    arp -a               ...přehled záznamů arp
    arp -d               ...smazání všech záznamů arp
    arp -d 192.168.1.2   ...smazání záznamu pro tuto IP adresu