1.1Анализ 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 проекта является разработка локальной сети, которая объединит в единую сеть персональные компьютеры, терминалы сбора данных и других электронных устройств.
Разрабатываемая сеть должна отвечать следующим требованиям:
-минимально возможная мощность излучения абонентской станции;
-минимальный диапазон используемых частот;
-возможность адаптивного изменения мощности передачи;
-возможность адаптивного изменения скорости передачи.
В соответствии с требованиями технического задания каждый участник сети должен получать в реальном времени информацию о других активных абонентах и иметь возможность соединения с любым из них. При этом должны соблюдаться требования, предъявляемые к максимальному количеству терминалов сети, скорости передачи данных, верности передачи и мощности излучения терминала.
            Так же условия накладываются на максимальное количество абонентов – 60;радиус обслуживания – 80 метров, а так же на  тип местности – здание.
В качестве проектируемой систем локальной радиосети рассмотрим сеть, которая может быть образована на основе стандартаWi-Fi. Этот стандарт позволяет удовлетворить те требования, которые предъявлены в курсовом проекте. Локальные радиосети чаще всего реализуются в виде структурированной сети, т.е. с наличием точки доступа(она же Access Point или кратко – AР).
В качестве проектируемой систем локальной радиосети рассмотрим сеть, которая может быть образована на основе технологии Wi-Fi(станадарт 802.11а). Этот стандарт позволяет удовлетворить те требования, которые предъявлены в курсовом проекте. Локальные радиосети чаще всего реализуются в виде структурированной сети, т.е. с наличием точки доступа(она же Access Point или кратко – AР).
Примером разрабатываемой сети может быть локальная сеть в пределах одной фирмы. Главной задачей проектирования является связь между всеми отделами, т.е.между всеми сотрудниками фирмы. В основном необходима передача документации из отдела в отдел. В дополнение часть сотрудников должна иметь доступ в Internet. Для ограничения администратором составляется «черный» список абонентов. Эти сотрудники не получат доступ к  проводной сети. Данные о них и предоставляемых им услуга при конфигурации АР будут занесены в регистр услуг в ИС.
Итак, сеть предоставляет абонентам следующие услуги:
-обмен данными между абонентами сети;
-доступ в Internet.
Передача информации не будет носить постоянный характер, т.е. большую часть времени терминалы находятся в состоянии «покоя». С целью энергосбережения необходимо реализовать два режима работы терминалов. Во временя передачи/приема данных будет использоваться активный режим. После прекращения передачи/приема терминал перейдет в пассивный режим. Выйти из пассивного режима в активный терминал сможет по собственной инициативе и по инициативе АР.В первом случае терминал формирует запроса на передачу и отправляет его на AP. Во втором – АР оповещает о том, что для терминала в ее буфере есть данные и далее будет осуществляться передача.
1.2. Проработка обобщенной функциональной схемы системы: выявление основных ее компонент и определение возможных функциональных связей. Анализ подходящих топологий организации сети и обоснованный выбор достойного решения.
Для того, чтобы передать данные с одного ПК на другой, пользовательское оборудование осуществляет мониторинг доступных ему сетей. В свою очередь, по широковещательному каналу(BCCH) АР осуществляет передачу IDсети. Этот идентификатор хранится в информационной системе AP. Результат мониторинга представляется в виде списка на дисплее/мониторе пользователя. Абонент выбирает необходимую ему сеть. Далее следует процесс регистрации абонентского терминала, пользователь вводит уникальный логин и пароль. Если регистрация не прошла успешно, то пользователю предоставляется еще раз список доступных сетей и повторная регистрация. В сети происходит авторизация абонента(после успешной регистрации), сопоставляется абонент и список доступных ему услуг. Данные об абоненте хранятся в ИС АР в базе данных абонентов сети. Предоставляется для терминала условный код доступа, который будет соответствовать текущему соединению. 
Рис 1.Функциональная схема взаимодействия точки доступа и абонентских терминалов.
Далее перед тем, как осуществить передачу терминал должен побороться с другими терминалами за канал - возможны коллизии. Так как в Wi-Fi канала передачи данных отводится весь на передачу одного абонента на некоторое время, которое необходимо для этого, т.е. только один терминал будет находится в активном режиме, остальные будут ждать освобождения канала. К примеру, необходимо передать данные с ПК1 на ПК3. Данные передаются с ПК1 и записываются в  буфер точки доступа, после этого АР извещает терминал о том, принято ли сообщение или нет. Если нет, то терминал на общих основаниях, повторяет попытку борьбы за канал и после победы повторяет передачу. Данные записанные в буфере передаются на ПК3, но перед этим АР оповещает терминал о том, что ему сейчас будут передаваться данных. Передача осуществляется только через АР!
Блок-схема точки доступа представлена на рисунке 2:
Рисунок 2.Блок-схема АР.
Блок управления – это своеобразный «интеллект» АР. Организует работу точки доступа, контролирует передачу данных между абонентскими терминалами.
Данные, поступающие на АР записываются в буфер. После заполнения буфера, точка доступа с помощью блока управления и РМ (радиомодуля) оповещает абонентов, для которых будет осуществляться рассылка предназначенных им данных.
Радиомодуль - 
высокочастотный блок, приёмо-передатчик. Служит для приема данных с АР и последующую передачу на другие АР.
Сетевой контроллер - периферийное устройство, при помощи которого осуществляется доступ к проводной сети.
ИС(информационная система) содержит в себе журналы статистики и активных абонентов и два регистра: услуг и сетевых настроек.
Точка доступа выполняет следующие задачи:
-идентификация;
-аутентификация;
-доступ терминалов к проводной сети (Internet
);
-передача по широковещательному каналу информации о себе;
-выделение общего канала связи терминалам на определенное время, требуемое для передачи;
-формирование оповещения терминала о передаче, предназначаемой ему информации;
-хранение принятой информации до успешной передачи на требуемый терминал;
-управление соединениями;
-оповещение терминалов о состоянии переданных данных, т.е. приняты ли они или же необходима повторная передача;
-синхронизация всех абонентских терминалов;
- преобразование данных(например, модуляция/демодуляция, кодирования/декодирование);
-заполнение журналов активных абонентов и статистики.
Разрабатываемая сеть должна быть закрыта для доступа посторонних лиц. Для предотвращения несанкционированного доступа каждому пользователю выдаются уникальный логин и пароль. Процедура аутентификации в сети состоит во вводе пользовательского идентификатора, т.е. называемого логина и пароля некой конфиденциальной информации, знание которой обеспечивает владение определенным ресурсом
. Получив введенный пользователем логин и пароль, АР сравнивает их со значением, которое хранится в базе данных абонентов  и, в случае совпадения, пропускает пользователя в систему. Возможна смена на новый логин и пароль, но для этого необходима идентификация старыми уникальными данными(старый логин и пароль).
В ИС(в регистре услуг) АР хранится информация о том, каким абонентам предоставляется доступ в Internet.  Терминал «изъявляет» о желании соединения с проводной сетью. Точка доступа проверяет нет ли ограничений для данного терминала. Если нет ограничений, точка доступа осуществляет соединение терминала с Internet
.
 В момент мониторинга терминал ищет все возможные сети, к которым может быть подключен. Поиск происходит по ID
сетей, которые они передают в эфир по широковещательному каналу.
Если терминалу требуется передать данные, он формирует запрос на передачу и отправляет его на АР. Передает информацию о том, настолько длительной будет передача. АР предоставляет общий канал связи на это время терминалу. В это время все остальные терминалы могут перейти в пассивный режим. Поскольку ни АР, ни терминалы не могут начинать передачу пока не истечет время, на которое канал был зарезервирован за передающим терминалом. В процессе передачи терминал не знает принимаются ли его данные. Для того, что бы терминал знал, что ему делать в следующий момент( переходить в пассивный режим  или бороться за канал для повторной передачи), АР передает информацию о состоянии передачи. В случае, если терминал не получил никакого оповещения о состоянии передачи в определенный временной интервал, считается, что передача не была выполнена успешна. Терминалу необходимо на общих основаниях вступать в борьбу за канал и далее осуществлять повторную передачу.
В АР находится буфер, в котором накапливаются данные принимаемые с терминалов. Записав данные для разным абонентов, АР принимает решение о их передаче. Точка доступа формирует оповещения терминала о передаче, предназначаемой ему информации. После передачи терминал сообщает о том, что сообщение принято. Переданные данные удаляются из буфера.
Для эффективного использования ресурсов сети точка доступа собирает статистику, которую обрабатывает администратор.
Блок-схема абонентского терминала выглядит следующим образом:
Рисунок 3. Блок-схема терминала.
Абонентский терминал представляет собой собственно сам ПК и нескольких блоков осуществляющих прием и передачу данных:
-радиомодуль(РМ)-так же как и в АР представляется собой 
высокочастотный блок.
-блок управления. Формирует запросы на передачу информации, принимает решение об изменение своего режима работы(активный на спящий и наоборот в зависимости от поставленных задач пользователем по средствам ПК), т.е.является интеллектуальной составляющей терминала).
-сетевой контроллер. Периферийное устройство, которое помогает в сопряжении ПК и других устройств терминала.
Терминал выполняет следующие задачи:
-формирование пакетов данных для передачи;
-формирует запрос на передачу;
-формирование ответ для АР о состоянии переданных данных;
-синхронизация с сетью;
-при отсутствии необходимости передачи переход в энергосберегающий режим(пассивный режим) и наоборот в случае передачи;
-прослушивание канала;
-преобразование данных(например, модуляция/демодуляция, кодирования/декодирование).
Терминал подготавливает пакеты для передачи необходимых данных.
Модуляция применяется для переноса сигнала на радиочастоту. Кодирование необходимо для того, чтобы на приемной стороне существовала возможность для борьбы с ошибками. Так производится перемежение для борьбы с пакетными ошибками(те же самые преобразования осуществляются и в АР)
Терминал, которому требуется передать данные, необходимо проверить  не занят ли канал - прослушивание канала. Это будет осуществляться следующим образом: на физическом уровне определяется уровень сигнала и сравнивается с установленным пороговым значением. Если измеренный уровень будет больше порогового, необходимо отложить передачу. Через некоторое время осуществляется аналогичное измерение. Передача будет возможна только в случае того, когда измеренное значение будет ниже порогового.
После передачи данных с АР терминал отвечает о том, приняты ли данные. В случае успешной передачи, данные из буфера АР удаляются.
В   сети существует единственный широкополосный симплексный канал связи, который может быть занят только одним передающим устройством . Все остальные пользователи находятся в режиме ожидания освобождения канала связи. Исходя из этого,  следует, что все остальные терминалы могу переходить в пассивный режим для экономии энергии. Так же терминал переходит в пассивный режим после успешной передачи до:
-момента, когда АР оповестит о готовящейся передаче;
-момента, когда у самого терминала возникнет необходимость в передаче данных.
Для проектирования  необходимо выбрать конфигурацию  сети, ибо она
определяет требования к оборудованию, возможные и наиболее удобные методы управления обменом, надежность работы, возможности расширения сети. С этой точки зрения имеет два совершенно разных подхода к реализации:
-структурированные сети
-сети типа «AdHoc
».
Как было указанно выше(в п.1.1.),принято решение о реализации по типу структурированной сети. Выбор сделан исходя из того, что это способ легче реализовать; в этом случае терминал проще(большинство функций берет на себя АР),а как следствие, стоимость его ниже. 
1.3. Определение и обоснование структуры информационной подсистемы сети. Выявление важнейших регистров подсистемы, пояснение необходимых информационных связей.
Вся информация о пользователе хранится в информационной системе точки доступа. Блок-схема схема ИС выглядит следующим образом:
Рисунок 3. Блок-схема информационной системы точки доступа.
В базе данных абонентов сети хранится информация о всех абонентах, имеющих возможность подключения к данной сети.
Журнал активных абонентов содержит в себе список подключенных абонентов в настоящее время.
Журнал статистики представляет собой набор информации о времени пребывания в сети абонента, трафик входящий и исходящий, а так же идентификатор оборудования. 
После того,  как абонент вошел в сеть, регистр услуг предоставляет информацию точки доступа о тех услугах, которые могут быть предоставлены именно этому абоненту. Регистр сетевых настроек содержит в себе настройки, которые для этого необходимы.