1.1.Анализ поставленной задачи и исходных данных, выявление  особенностей работы системы. Цель – проработка идеи создания сети как целостной системы. Краткое описание концепции функционирования системы связи на основе проведенного анализа. Определение списка основных и дополнительных услуг системы, предоставляемых пользователям. Обоснование необходимости организации различных профилей функционирования.
Целью данного курсового проектаявляется разработка локальной сети, которая объединит в единую сеть персональные компьютеры, терминалы сбора данных и других электронных устройств, где каждый участник сети должен получать в реальном масштабе времени информацию о других активных абонентах и иметь возможность соединения с любым из них
Разрабатываемая сеть должна отвечать следующим требования:
-минимально возможная мощность излучения абонентской станции;
-минимальный диапазон используемых частот;
-возможность адаптивного изменения мощности передачи;
-возможность адаптивного изменения скорости передачи.
При этом и сеть должна обслуживать 45 абонентов. Гарантируемая скорость передачи данных в обоих направлениях: 8Мбит/с и вероятность ошибки на бит Pb: 1* 10-6 . Мощность излучения подвижной станции не должна превышать 0,3 Вт.
В качестве примера, для чего создается данная локальная радиосеть,  возьмем некоторое предприятие, где сотрудники активно перемещаются по территории во время рабочего дня с целью обслуживания клиентов или сбора информации (крупные склады, агентства, офисы продаж, учреждения здравоохранения и др.). Для примера возьмем офис фирмы. Задача  сети состоит в следующем: передача коротких сообщений и данных между сотрудниками, выход в Интернет при изменении местоположения сотрудников. Любой сотрудник может свободно перемещаться по офису без прерывания сеанса связи.
Следовательно, сеть должна предоставлять следующие услуги:
  • пересылка данных между сотрудниками, перемещающимися в пределах офиса
  • передача коротких сообщений
  • доступ абонентов к сети Интернет при изменении местоположения сотрудников ( можно выделить как дополнительную услугу)
Проектируемую локальную радиосеть будем строить на основе структурированной сети по стандарту Wi-Fi. Простая беспроводная сеть для небольшого офиса может быть построена на основе одной точки доступа.
Рисунок 1 Концепция функционирования сети
 На рисунке 1 представлена концепция функционирования сети. В основе сети лежит точка доступа. К ней, посредством радио интерфейса, подключаются абонентские терминалы. Точка доступа будет иметь свой сетевой адрес IP (internet protocol).
Сотрудник обращается в центр обслуживания пользователей, где заключает договор на оказание услуг связи. При этом он присваивает себе индивидуальный логин и пароль, указывает свои необходимые данные. После чего за ним закрепляется сетевой адрес IP (internet protocol) . Сетевой адрес жестко закреплен за каждым абонентом, чтобы пользовательские приложения имели возможность продолжения сеанса связи при следующем вхождении в сеть. Но в то же время этот адрес не прошивается в оборудование, чтобы абоненты имели возможность использовать и другие сети. Также каждому терминалу присваивается персональный идентификатор PID, для исключения возможности несанкционированного использования терминала и возможности поиска при утере. Для подтверждения подлинности абонента, при включении терминала, пользователь должен ввести свой индивидуальный ключ идентификации UID
(логин и пароль), выдаваемый  при регистрации.
Рассмотрим взаимосвязь терминала и точки доступа. Абонентское оборудование (компьютер, ноутбук, КПК, телефон, принтер и так далее) формирует пакет информации, который необходимо передать. Терминал  производит поиск сети. Доступ к сети обеспечивается путем передачи широковещательных сигналов через эфир. Терминал может получать сигналы в диапазоне работы нескольких передающих станций. Станция-приемник использует идентификатор зоны обслуживания (service set indentifier, SSID) для фильтрации получаемых сигналов и выделения того, который ей нужен. Если сеть найдена, то производится идентификация и далее регистрация. Точка доступа может отказать в регистрации, если: пользователь не найден в Оперативной базе, данный пользователь заблокирован. При успешном прохождении этих операций точка доступа посылает терминалу временный идентификатор терминала TID. Точка доступа опрашивает терминалы о необходимости передачи данных. Терминал, который хочет осуществить передачу, отвечает точке доступа. Она выделяет ему канал. Это слышат и другие абоненты. Терминал, которому адресована передача, начинает слушать обозначенный канал.  Далее осуществляется передача. Когда информация передалась, принимающая сторона отправляет отчет о доставке, либо запрос на повторную передачу данных. При получении отчета о доставке  терминал переходит в спящий режим, т.е. переходит в режим пониженного энергопотребления.Терминал, который находится в спящем режиме и не отвечает, признается точкой доступа неактивным.Если абоненту требуется передать информацию, то терминал посылает запрос точке доступа на выделение канала.В Wi-Fi канал передачи данных предоставляется весь, на некоторое время, для передачи данных одного из терминалов. Таким образом, только один терминал будет в активном режиме, остальные будут ждать, когда канал освободится. При освобождении канала передачи происходит борьба за канал между терминалами  – возможны коллизии.  Коллизия кадров — это наложение двух и более кадров (пакетов) от станций, пытающихся передать кадр в один и тот же момент времени из-за наличия задержки распространения сигнала по сети. 
1.2. Проработка обобщенной функциональной схемы системы: выявление основных её компонент и определение возможных функциональных связей. 
Точка доступа выполняет функции координатора, т.е. распределения канального ресурса между терминалами. Это основная её задача. Кроме этого процедуры идентификации и аутентификации пользователей также проводит она. Точка доступа связывается с информационной системой по линии связи, а также имеет канал в Интернет через Ethernet. Работа с точкой доступа производится администратором сети. Для предотвращения несанкционированного доступа к ресурсам сети, администратор получает личный ключ идентификации при первом включении оборудования. Сменить ключ возможно, но для этого требуется идентификация старым ключом.
Задачи, выполняемые точкой доступа:
  • широковещательная рассылка системной информации (идентификатор сети, идентификатор точки доступа)
  • ·установление, поддержание и разъединение соединения по радиоканалу
  • опрос терминалов на прием, передачу данных
  • при обращении терминала к внешней сети, его последующее соединение (соединение с интернетом)
  • определение очереди выделения каналов связи для терминалов
  • процедура идентификации и аутентификации пользователей
  • формирование журнала  статистики
 На рисунке 2 представлена блок-схема точки доступа.
Рисунок 2  Блок-схема точки доступа
Радиомодуль – приемо-передающее устройство, с помощью которого осуществляется взаимодействие и обмен информацией между терминалами, а также связь с проводным сегментом сети.
Блок управления – организует работу точки доступа, контролирует передачу данных между абонентскими терминалами, определяет очередь для выделения каналов связи.
Буферпромежуточное хранилище данных, содержит все данные, приходящие с терминалов. После заполнения буфера, точка доступа с помощью блока управления пересылает данные требуемым терминалам.
Сетевой контроллер– устройство, необходимое для объединения нескольких абонентских терминалов в сеть, а также для подключения к Интернету.
Информационная системасодержит всю необходимую информацию о пользователях, статистику и список услуг.
Задачи, выполняемые терминалом:
  • идентификация абонента в сети
  • синхронизация с сетью
  • формирование пакета для передачи
  • переход из активного режима в пассивный и наоборот
  • формирование отчетов о получении данных
  • формирование запроса на повторную передачу
На рисунке 3 представлена   блок-схема терминала.
Рисунок 3 Блок-схема терминала
Радиомодуль – приемо-передающее устройство, с помощью которого осуществляется соединение с точкой доступа.
Блок управления – формирует запрос на передачу данных, указывает адрес получателя данные необходимые для передачи,
принимает решение об изменение режима работы терминала (спящий или активный).
Сетевой контроллер–периферийное устройство, которое помогает в сопряжении абонентского оборудования и других устройств терминала.
Информационная система –содержит: статистику (время работы абонента в сети, входящий и исходящий трафик); список предоставляемых услуг данному пользователю; сетевой адрес; индивидуальный ключ идентификации UID (логин и пароль); персональный идентификатор PID.
1.3. Определение и обоснование структуры информационной подсистемы сети. Выявление важнейших регистров подсистемы, пояснение необходимых информационных связей.
Информационная система – важнаячасть  сети. В ней содержится вся информация об абонентах, доступных услугах,  статистика.
На рисунке 4 представлена схема информационной системы точки доступа.
Рисунок 4 Схема информационной системы точки доступа
 Данная система имеет две базы данных. Вся информация о пользователях, которым выданы конкретные терминалы, хранится в Регистрационной базе данных. Это сведения включают:
-Персональный идентификатор терминала PID;
-Данные пользователя, получившего в пользование терминал;
-Индивидуальный ключ идентификации пользователя UID;
Во второй базе данных хранится информация об абонентах, подключенных к сети сейчас. Это Оперативная база данных. В неё записываются:
- Персональный идентификатор терминала PID;
-Индивидуальный ключ идентификации пользователя UID, воспользовавшегося терминалом;
-Временный идентификатор терминала TID, присваиваемый ему на время подключения к сети. Эту могут быть порядковые номера абонентов по очереди подключения к сети. Также TIDиспользуется при шифровании данных при передаче.
Регистр услуг список предоставляемых услуг определенному терминалу точкой доступа.
Регистр сетевых настроек – содержит в себе настройки, необходимые  для обеспечения этих услуг.
Журнал статистики– информация о времени  вхождения в сеть, времени отключения от неё, входящий и исходящий трафик, идентификатор оборудования.
Терминал также будет иметь свою информационную систему. На рисунке 5 представлена
схема информационной системы терминала.
Рисунок 5
Схема информационной системы терминала
Информационная система терминала схожа с информационной системой точки доступа.
Регистр услуг список предоставляемых услуг данному терминалу.
Регистр сетевых настроек – содержит в себе настройки, необходимые  для обеспечения этих услуг.
Журнал статистики– информация о времени  вхождения в сеть, времени отключения от неё, входящий и исходящий трафик.
Собственная информация терминала– персональный идентификатор терминала, данные пользователя, индивидуальный ключ идентификации пользователя (логин и пароль), сетевой адрес.
Регистрационная база данных– будет включать список других абонентов сети, информацию об абонентах, список активных и не активных терминалов.