1.4 Построение иерархической модели разрабатываемой системы в
соответствии с рекомендациями OSI. Краткий анализ необходимых уровней и
подуровней модели с обоснованием основных выполняемых задач. Оценка
необходимости наличия сетевого и транспортных уровней в разрабатываемой
системе.
Начнем построение иерархической модели данной
системы с рассмотрения физического уровня. Физический уровень предназначен непосредственно для
передачи потока данных. Осуществляет передачу электрических или оптических
сигналов в кабель или в радиоэфир и, соответственно, их приём и преобразование
в биты данных. Физический уровень отвечает за установление и разрыв
физическский соединений(а также поддержку физического соединения).Соединение двух сетевых устройств осуществляется по
типу точка-точка.
Задачи физического уровня следующие:
1.-Реализация
методов доступа к среде: будет использовано временное разделение канала для
реализации множественного доступа.
2.-Синхронизация.
Для битовой синхронизации в приемнике необходима фазовая автоподстройка
частотыс обратной связью по решению, а
также приемнике будет извлекаться таймерный сигнал из принятой информации для тактовой
синхронизации информации
3.-Модуляция.
Модуляция, представляет собой процесс переноса информационного колебания на
заведомо известную несущую. По условию ТЗ система должна работать в узкой
полосе частот, а так же иметь высокую достоверность при как можно меньшей
затрачиваемой мощности.
4.-Перемежение.
Предназначено для борьбы с пакетированием ошибок путём их разнесения во
времени. Использует перемешивание (перемежение) символов передаваемой
последовательности на передаче и восстановление её исходной структуры на
приёме. Может использоваться как самостоятельно, так и вместе с
помехоустойчивым кодом, являясь в таком случае его составным компонентом.
5.-Устранение
интерференции. Для этого в приемнике будем использовать эквалайзер. Эквалайзер
представляет собой адаптивный фильтр, подстраивающийся таким образом, чтобы
компенсировать АЧХ канала.
6.-Помехоустойчивое
кодирование. В качестве помехоустойчивого кодера в системе будет использовать
сверточный кодер.
Канальный уровень определяет
функции, отвечающие за организацию канала передачи данных. Протоколы канального
уровня обеспечивают доставку сообщения между любыми узлами однотипной сети с
едиными правилами адресации.
В
локальных сетях канальный уровень разделяется на два подуровня:
-уровень
управления логическим каналом (logical link control, LLC).
-уровень
доступа к среде (media access layer, MAC),
Уровень LLC отвечает за достоверную передачу
кадров данных между узлами, а также реализует функции интерфейса с прилегающим
к нему сетевым уровнем. MAC-уровень лежит ниже LLC-уровня и выполняет функции
обеспечения доступа к разделяемой между узлами сети общей среде передачи
данных. Стандартные протоколы канального уровня часто различаются реализацией
метода доступа к разделяемой среде, в то время как функции LLC-уровня гораздо
меньше варьируются от одного стандарта к другому. Прием кадра из сети и
отправка его в сеть связаны с процедурой доступа к среде передачи данных. В
локальных сетях используется разделяемая среда передачи данных, поэтому все
протоколы канального уровня локальных сетей включают процедуру доступа к среде,
которая и является главной функцией МАС-уровня. Кроме того, МАС-уровень должен
согласовать дуплексный режим работы уровня LLC с полудуплексным режимом работы
физического уровня. Для этого он буферизует кадры с тем, чтобы при получении
доступа к среде, передать их по назначению.
Канальный
уровень должен обеспечить правильность передачи каждого пакета.Служба
канального уровня сформировывает пакеты сетевого уровня в кадры собственного
формата, которые включают в себя поле адреса, проверочную часть, флаги
синхронизации. При соединении точка-точка канальный уровень отвечает за
надежность соединения, адресная часть не имеет принципиального значения.
В
большинстве систем протоколы канального уровня реализуют такой мощный набор
функций по транспортировке данных ,что они оказываются достаточными для
взаимодействия непосредственно с прикладным уровнем.
Сетевой
уровень служит для образования единой транспортной системы, объединяющий
несколько сетей. Основными задачами сетевого уровня является доставка пакета
любому узлу, а также маршрутизация-прокладка маршрута между узлами. В
разрабатываемой системе пакеты предаются внутри нашей сети по типу связи
точка-точка. В этом случае за адресную доставку пакетов отвечает канальный
уровень. Таким образом, делаем вывод, что нет необходимости наличия сетевого
уровня в данной системе .
Транспортный
уровень обеспечивает приложениям верхнего уровня передачу данных с той степенью
надежности, с которой требуется. Показателями качества Транспортного уровня
являются срочность доставки, возможность восстановления прерывания сеанса
связи, способность к обнаружению и исправлению ошибок. В данной системе канальный уровень будет
отвечать за надежную передачу кадров, поэтому транспортный уровень можно не
применять.
Остальные
уровни: сеансовый, представительский и прикладной будут реализоваться на
программном уровне вне разрабатываемой системы.
1.5.
Определение
и краткая характеристика возможных режимов работы абонентского терминала, отражающих решения выполненных ранее п.1.1-1.3. Построение целостной диаграммы состояний
терминала, отражающей
функциональные связи режимов работы.
1.6.
Проработка
сценариев взаимодействия абонентских терминалов с базовой станцией (точкой доступа) или другими
терминалами сети – в зависимости
от выбранной в пп.1.1, 1.2 концепции построения
сети. Определение необходимых для взаимодействия
идентификаторов и широковещательных параметров сети. Анализ способов обеспечения энергосбережения.
Рассмотрим
сценарии взаимодействия точки доступа с абонентскими терминалами и режимы
работы абонентского терминала.

Рис.1. Сценарий взаимодействия терминала и ТД при передаче информации от
терминала точке доступа.
Если терминалу нужно передать данные, он дожидается опроса от ТД данной
сети. После опроса ТД данного терминала, он переходит в активный режим и
запрашивает канал для передачи информации. Данной ТД выделяется канал связи и
происходит передача данных. Далее терминал ожидает отчет о доставке. Если отчет
принят(данные успешно передались),терминал переходит в спящий режим. Если отчет
не принят(данные не передались, либо передались с ошибкой), терминал отправляет
запрос ТД на повторную передачу.

Рис.2.
Сценарий взаимодействия терминала и ТД при приеме информации от ТД терминалу.
Терминал находится в спящем режиме, ТД опрашивает его на
предмет приема информации. Терминалу нужно принять эти данные, он переходит в
активный режим. ТД выделяет канал связи для приема информации. Далее терминал
отправляет отчет о доставке и переходив спящий режим.

Рис.3.Сценарий взаимодействия ТД и терминала при отсутствии
необходимости принимать/передавать данные.
Терминал находится в спящем режиме. Точка доступа
опрашиваеттерминал на предмет
приема/передачи данных. Терминал переходит в активный режим, и задает время, когда
ТД необходимо опросить его, и снова уходит в спящий режим.
То есть терминал имеет следующие режимы работы:
-Спящий режим
-Активный режим
-Режим передачи/приема
-Режим отправления отчета о доставке
Энергосбережение системы будет осуществляться за счет спящего
режима, так как все терминалыбольшую
часть времени находятся в этом режиме, и переходят в активный по опросу ТД.