Курсовая работа по дисциплине
«Системы и сети связи с подвижными объектами».
Тема: «Высокоскоростной радиомост»
Часть 3
Выполнила:
студентка группы 319
Блашкова М.А.
Целью курсовой работы является передача сообщения между двумя терминалами.
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.
Для реализации высокоскоростного
радиомоста необходимо наличие трёх уровней – уровень принятия решений,
физический уровень, канальный уровень.
Рисунок 1 – Иерархическая модель системы.
Уровень принятия решений – важный
уровень, который обеспечивает управление остальными уровнями путем отправки
команд. На этом уроне закладываются
сценарии взаимодействия терминалов, проходит анализ системных сообщений с
физического и канального уровней, а так же принимаются решения на изменение профиля
передачи.
Канальный уровень – отвечает за
формирование пакетов. Здесь осуществляется управление доступом к сети и
происходит обнаружение ошибок в принятых пакетах. Пакеты, сформированные на
этом уровне, отправляются на физический уровень согласно «расписанию» передачи
– в заданные промежутки времени.
Физический уровень – располагает
инструментами для непосредственной передачи и приёма сигналов по радиоканалу.
2. Экспериментальная
часть. Разработка и экспериментальное исследование программной модели
канала передачи данных.
2.1. Разработка и описание блок-схемы алгоритма модели.
Основная информация передаётся по каналу MCH. По этому каналу происходит обмен пакетами сообщений между терминалами.
Рисунок 2 – Блок-схема передающей
части терминала.
На
канальном уровне сообщение канала MCH состоит из следующих частей :
-FL- идентификатор начала сообщения-5
бит;
-Type- несет информацию о типе
передаваемого сообщения-3 бита;
-№-
номер передаваемого
сообщения-6 бит;
-DATA-часть передаваемого сообщения – 226
бит;
-СRC- поле, отвечающее за достоверность
передаваемого сообщения – 16 бит.
После
сборки пакета канального уровня он отправляется на физический уровень. На
физическом уровне пакет разбивается на части(в данном случае на 4 части по 64
бита) и подвергается кодированию. После чего модулируется, преобразуется в OFDM-символы и собирается в пакет
физического уровня для передаче по радиоканалу.
2.2.
Разработка программных модулей передачи и приема сообщений канального уровня.
Функция расчета CRC:
function F=CRC(S)
poly= [1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0];
[x y]=size(poly);
m=[S zeros(1,y-1)];
[q r] = deconv( m, poly); % поиск частного и остатка от деления
r = mod(abs(r),2);
F = r(length(S) + 1:end);
end
Программа для сборки пакета канального уровня:
clc;
clear all;
%%Исходные данные
%Структура пакета L2
poly=[1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0];
LengL2 = 256; %Длина сообщения L2 уровня канала MCH
%тип сообщения -
%[0 0 0] %BCCH
%[0 1 0] %MCH
%[1 0 0] %TCH
%Сборка пакета L2 уровня - MCH
TYPE = [0 1 0]; %тип передоваемого сообщения - MCH
DATA = ones(1,226); %зададим случайные данные
Number = [0 0 0 0 0 1]; %номер сообщения
FL = [ 1 0 1 0 1]; %защитный интервал
msg_L2_in = cat(2,FL,TYPE);
msg_L2_in = cat(2,msg_L2_in,Number);
msg_L2_in = cat(2,msg_L2_in,DATA);
CR=CRC(msg_L2_in(1:256-16));
msg_L2_in = cat(2,msg_L2_in,CR);
disp('Сообщение канального уровня собрано');
После сборки сообщения канального
уровня msg_Lev1, оно отправляется на
физический уровень и преобразуется в пакет физического уровня и передается по
радиоканалу. На приёмной стороне физический уровень выделяет OFDM символы, которые содержат передаваемые данные,
затем извлекается поля DATA, TYPE и № после чего
приёмник формирует сообщение о правильном или ошибочном приёме сообщения.
Рисунок 3 – Алгоритм приёма сообщений
Канальный уровень приемника:
%проверка CRC кода
CR_1=CRC(msg_L2_in(1:256-16));
if msg_L2_in(256-15:256) == CR_1
disp('CRC равны');
DATA_in = msg_L2_in(256-225:256-16); %выделения блока передаваемых данных
disp(DATA_in);
else disp('Сообщение принято не верно');
end
В ходе выполнения эксперимента была осуществлена сборка пакета L2 уровня канала MCH,в составе которого передавался вектор из всех единиц. На приемной стороне происходит выделение и проверка принятого CRC кода с рассчитанным CRC кодом в приемником. В результате поле DATA в полученном сообщении совпало с полем DATA в переданом сообщении, что демонстрирует факт успешно передачи сообщения.
Литература:
1. 1) Бакке А. В. "Лекции
по курсу: Системы и сети связи с подвижными объектами".
2. 2)http://omoled.ru/publications/view/101
3) http://omoled.ru/publications/view/341