1.4 Построение иерархической модели разрабатываемой системы в соответствии с рекомендациями OSI..
1 Физический уровень.
Назначение: Физический уровень PHY определяет правила электронных и конструктивных соединений двух сетевых устройств по соединению точка- точка.
Физический уровень определяет следующие параметры системы:
- Вид модуляции. Система должна работать в узкой полосе частот, а так же иметь высокую достоверность при как можно меньшей затрачиваемой мощности. С учётом того, чтоне требуется высокая скорость, нам вполне подходит простая и надёжная QPSK.
-Параметры синхронизации. Для битовой синхронизации в приёмнике необходима ФАПЧ с обратной связью по решению, которая хорошо работает с PSK сигналами. Тактовая синхронизация будет выполняться методом извлечения таймерного сигнала из принимаемой информации.
-Устранение интерференции. Для этого будем использовать эквалайзер с обратной связью по решению.
-Вид помехоустойчивого кодера. В системе будет использоваться блочное кодирование.
-Параметры перемежения/деперемежения.
- Активация и дезактивация радиотрансиверов.
- Оценка CCA (Сlear Сhannel Assessment- Детектирование незанятости канала).
Таким образом, примерная структура физического уровня отражена на рисунке 1.
Рисунок 1. Структура физического уровня
Более подробно данная структура будет описана в соответствующей главе.
2 Канальный уровень.
Назначение: надёжная доставка пакетов между оконечным устройством и точкой сбора данных и между точками сбора данных и подвижной станции.
Канальный уровень подразделяется на 2 подуровня: подуровень управления доступа к среде (УДС) и подуровень MAC.
Подуровень управления доступа к среде определяет механизм доступа. Выберем вид доступа. Частотное разделение отпадает сразу, ввиду условия ТЗ. Временное разделение чересчур сложно для такой системы. Поэтому, считаю, что имеющийся канальный ресурс не стоит делить, а предоставлять его в полном объёме каждому КУпо очереди. ПС отправляет сигнал запроса данных всем КУ- маяк, после чего между ними начинается конкурентный доступ за канал по алгоритму CSMA.  Каждое устройство загадывает число, отсчитав которое проверяет канал на предмет занятости. Если канал свободен, то устройство начинает передачу данных .Успешный приём данных подтверждается отправкой пакетов подтверждения. После получения подтверждения КУ переходит в спящий режим и больше не реагирует на маяки в формате текущего мультикадра. Либо кадрошибки в передаче, получив который, КУ пытается передать данные заново на равных условия по CSMA.
Рисунок 2. Структура мультикадра
Если отправитель в течение определенного времени не получает подтверждения, он считает, что передача не удалась и пытается повторить пересылку кадра. Если подтверждение не приходит после нескольких попыток передачи, отправитель может либо завершить сессию, либо попытаться еще раз. Период времени от начала i-ого сбора данных, до i+1 –ого называется мультикадром.Мультикадр ограничен сетевыми маяками, посланными координатором  и содержит N равных по длительности временных доменов, где N-число КУ.  Мультикадр содержит активную и пассивную секции. В неактивный период координатор может перейти в режим экономного расходования питания. Кадр-маяк передается в первом домене каждого мультикадраркадра. Любое устройство, желающее осуществлять обмен в период CAP (Contention Access Period) между двумя маяками, конкурирует за это право с другими устройствами, использующими доменный механизм CSMА. Все обмены завершаются до момента следующего сетевого маяка. Кадры подтверждения или меток посылаются без привлечения механизма CSMA.
Подуровень MAC отвечает за адресацию и формирование кадров всех видов сообщений. Каждому датчику присваивается свой уникальный ID. ПС хранит в своей информационной  ID датчиков своей зоны обслуживания, обрабатывает пакеты только от этих устройств. 
Третий уровень.
Третий уровень- это уровень принятия решений. (УПР)
Здесь располагаются сервисы, реализующие алгоритмы функционирования системы, проводится анализ данных и принимаются решения.
Сетевой уровень
О необходимости этого уровня стоит задуматься. Он служит для образования единой транспортной системы, объединения нескольких сетей. Задачи: доставка пакета к любому узлу, маршрутизация. В нашей системе пакеты доставляются только от конечных устройств к ПС. Передача пакетов между КУ не предусмотрена. Пакеты передаются только внутри сети по связи точка-точка. В этом случае за адресную доставку пакетов отвечает канальный уровень. Таким образом, делаем вывод, что данный уровень в системе не требуется.
Транспортный уровень
средства транспортного уровня представляют собой функциональную надстройку над сетевым уровнем и решают две основных задачи:
-обеспечение доставки данных между конкретными программами, функционирующими, в общем случае, на разных узлах сети;
-обеспечение гарантированной доставки массивов данных произвольного размера.
В устройствах нашей сети не предусмотрено различных приложений, да они и не нужны.
Принцип гарантированной доставки основан на том, что передающее устройство всегда «знает», были ли доставлены данные получателю или нет. Это обеспечивается тем, что принимающее устройство подтверждает успешный прием данных. Если передающее устройство не получает подтверждения, оно пытается произвести повторную передачу. Режим передачи с гарантией доставки имеет существенный недостаток – сеть дополнительно загружается пакетами-подтверждениями. Это может оказаться принципиальной проблемой на каналах с низкой производительностью. Поэтому при широковещательной рассылке, а также для передачи небольших порций данных, если нет необходимости в подтверждении, используется режим передачи с негарантированной доставкой. В данной системе, считаю нужно реализовать принцип гарантированной доставки, но в рамках канального уровня.  Поэтому считаю транспортный уровень лишним, его программная реализация приведёт к усложнению (подорожанию) КУ.
Все оставшиеся нужные функции сети, такие как статистика работы сети, взаимодействие с базами данных, взаимодействие с периферийными устройствами и т. п. доверим прикладному уровню. Таким образом, иерархическая модель системы имеет вид рисунка 3:
Рисунок 3. Иерархическая модель системы
1.5 Определение и краткая характеристика возможных режимов работы абоненского терминала.  
Возможны следующие режимы работы абонентских терминалов (Рисунок 4):
- Период экономии энергии (сон).
-Режим ожидания сигнала от ПС.
- После получения маяка от точки КУ считывает данные со счётчика.
- После начинается период конкурентной борьбы. КУ загадывают числа, отсчитав которые проверяют канал.
- Канал свободен- начинается передача.
-Канал занят, устройство вновь загадывает число, отсчитав которое, проверяет канал.
- После передачи ожидание сигнала подтверждения.
Рисунок 4. диаграмма состояний терминала
1.6 Сценарий взаимодействия абоненского терминала с базовой станцией.
Для получения данных от КУ, ПС должна послать широковещательную посылку (рисунок 5.). КУ обрабатывает её, и в случае,  если маяк содержит ID "своей" ТС, начинает готовиться к передче данных (снимает показания со счётчика).
Рисунок 5. Сценарий взаимодействия терминалов с точкой доступа
Сразу после этого, КУ вступает в борьбу за канал, выиграв которую, начинает передачу данных. Если передача прошла с ошибкой, то ПС просит повторной передачи. Если передача прошла успешно, то КУ получает команду на переход в режим сна. Это единственный сценарий взаимодействия в сети.
Так как ПС контактирует с терминалом не раньше чем раз в месяц, то в промежутках между передачей и следующим маяком терминалу не нужно быть активным. Всё это время он может быть да же выключен. В сигнале «подтверждение» ПС посылает время (например 29 суток), которое КУ может быть полностью неактивным. Работать будет только внутренний, потребляющий минимум энергии, счётчик. По истечении этого периода времени, устройство активизируется, переходит в режим ожидания. То есть запитываются УРЧ, управляющий микроконтроллер, гетеродины и другие устройства. КУ готов к принятию сигналов.