Курсовая работа

по дисциплине "Системы и сети связи с  подвижными объектами".

Тема: "Локальная радиосеть"

Часть 3. Канальный уровень.

       Выполнила:

       ст. гр. 319 

       Митрохина Дарья        



1.7 Построение результирующих иерархических моделей терминала и выделенных узлов сети (в соответствии с концепцией OSI) с отражением путей доставки служебных, так и информационных сообщений

    Базовая модель связи открытых систем OSI описывает правила и процедуры передачи данных в различных сетевых средах при организации сеанса связи. Данная модель состоит из семи уровней, каждый из которых выполняет свою задачу в процессе передачи данных по сети. Это уровни: физический (Physical), канальный (Data-Link), сетевой (Network), транспортный (Transport), сеансовый (Session), представления данных (Presentation) и прикладной (Application).
    В данной работе рассмотрены три нижних уровня базовой модели: физический (L1), канальный (L2) и сетевой (L3).
Иерархические модели терминала сети и выделенного узла сети (точки доступа) представлены на рисунке 1 и рисунке 2 соответственно.


Рисунок 1 – Иерархическая модель терминала сети 



Рисунок 2 - Иерархическая модель выделенного узла сети

    Каждый уровень модели отвечает за выполнение своих задач. Рассмотрим подробнее, какие задачи решаются на каждом уровне разрабатываемой сети.
    Физический уровень – отвечает за прием и передачу потока бит с заданной скоростью и достоверностью. На физическом уровне выполняются радиоизмерения, результаты которых передаются на сетевой уровень L3, параметры работы физического уровня изменяются в соответствии с командами, поступающими с уровня L3. 
    Канальный уровень – подробно описан в части два данной работы (Локальная радиосеть. Часть 2). Этот уровень отвечает за организацию доступа к физическому каналу связи. На этом уровне выполняет сборка пакетов уровня L2, в том числе вычисление контрольных сумм, при передаче служебных и информационных сообщений, и разборка пакетов уровня L2, в том числе контроль их целостности, при приеме служебных и информационных сообщений. В случае терминала сети, на уровне L2 также производится обмен данные с пользовательским устройством.
    Сетевой уровень или уровень принятия решений отвечает за реализацию работы устройства в сети. На основе данных, получаемых с нижних уровней, инициализирует различные сценарии функционирования сети и реализует их. Осуществляет управление профилями передачи на основе данных радиоизмерений, получаемых от физического уровня. Является источником и получателем информационных сообщений.

2.1 Разработка и описание блок-схемы алгоритма модели

    На рисунке 3 представлена блок-схема процесса передачи сообщения от терминала к ТД с точки зрения терминал.


Рисунок 3 – Блок-схема процесса передачи сообщения от терминала к ТД с точки зрения терминала

Получив данные от пользовательского устройства, терминал разбивает их на части по 256 бит (см пункт 1.5.7) и формирует информационные пакеты в соответствии с заданной структурой. После этого терминал приступает к борьбе за канал. Выиграв борьбу, терминал передает все или часть (если их больше 64, см. пункт 1.5.1) информационных пакетов, после чего ожидает подтверждения от ТД. Если все пакеты были приняты верно и больше пакетов для передачи нет, то терминал уходит в спящий режим, если же есть еще пакеты для передачи, то терминал возвращается к борьбе за канал, в которой участвует на общих условиях. В том случае, если часть пакетов была принята неверно, то из сообщения от ТД терминал узнает какие пакеты необходимо переслать, и в следующем кадре участвует в борьбе за канал на приоритетных условиях, задействуя нулевой интервал канал RACH.

На рисунке 4 представлена блок-схема процесса передачи сообщения от терминала к ТД с точки зрения ТД.


Рисунок 4 – блок-схема процесса передачи сообщения от терминала к ТД с точки зрения ТД

    Точка доступа проводит арбитраж борьбы за канал и объявляет победителя. ТД принимает информационных пакеты от терминала и контролирует корректность их приема. Если все пакеты приняты верно, то ТД информирует об этом терминал. Если часть пакетов были приняты неверно, то ТД формирует запрос на повторную передачу этих пакетов и готовится их принять на следующем цикле работы (т.е. в следующем кадре).
    На рисунке 5 представлена блок-схема процесса передачи сообщения от ТД к терминалу с точки зрения терминала.



Рисунок 5 – блок-схема процесса передачи сообщения от ТД к терминалу с точки зрения терминала

    Для приема сообщений, терминал, который большую часть времени находится в спящем режиме, с заданной периодичностью переходит в активный режим для приема служебного пакета в канале BCCH. В этом пакете ТД информирует терминал о наличии для него сообщений. Обнаружив, что для него есть сообщение, терминал остается в активном режиме и приступает к борьбе за канал, обладая при этом приоритетом перед терминалами, которые хотят занять канал для передачи данных. Выиграв борьбу за канал, терминал уведомляет ТД о готовности к приему, после чего выполняет прием информационных пакетов и контролирует их целостность. Если все пакеты были приняты верно, то терминал передает точке доступа отчет об успешном приеме, после чего снова прослушивает BCCH, чтобы убедиться, что для нет больше сообщений. В случае, если часть пакетов были приняты неверно, то терминал передает ТД запрос на их повторную передачу. Чтобы принять эти пакеты термина участвует в борьбе за канал, но при этом обладает приоритетом и использует нулевой интервал канала RACH.

    На рисунке 6 представлена блок-схема процесса передачи сообщения от ТД к терминалу с точки зрения ТД.



Рисунок 6 – блок-схема процесса передачи сообщения от ТД к терминалу с точки зрения ТД

    Точка доступа формирует пакет канала BCCH, в котором указывает наличие сообщений для терминала. Далее ТД осуществляет арбитраж доступа к каналу связи и объявляет победителя. ТД ожидает от терминала подтверждения готовности к приему и, получив его, передает терминалу информационные пакеты. После чего ожидает подтверждения приема. Если все пакеты были приняты верно и больше пакетов для передачи нет, то ТД сбрасывает флаг наличия данных для терминала и переходит к следующему циклу работы (следующему кадру). Если же есть еще пакеты для передачи, то ТД вновь уведомляет терминал о наличии для него сообщения и процесс повторяется. В том случае, если часть пакетов была принята неверно, то из сообщения от терминала ТД узнает какие пакеты необходимо переслать, и готовится передать их в следующем кадре.



Используемая литература:

  1. Бакке А.В. "Лекции по курсу: Системы и сети связи с подвижными объектами"
  2. Радиосеть передачи данных ч.3 (Канальный уровень). Минаков В.
  3. Высокоскоростной мост. Часть 3. Исаев М.
  4. Локальная радиосеть. Часть 1. Митрохина Д.
  5. Локальная радиосеть. Часть 2. Канальный уровень. Митрохина Д.