Интерактивная
радиосеть мультимедийного вещания (часть 3).
Викулов В.В. гр.519
3.
Разработка канала передачи данных (L2).
3.1. Задачи службы передачи данных канального уровня: пояснение механизма обработки информационных и служебных сообщений на L2 уровне (подготовка к доставке сообщений: фрагментация/дефрагментация сообщений, нумерация блоков данных L2 уровня, обеспечение целостности и определение назначения блоков и т.п.). Характеристика служебного и информационного трафика, поступающего на L2 уровень.
Службы L2(на стороне точки доступа) или приема (на стороне терминала) пакетов L2 уровня мультимедийного трафика осуществляет формирование передаваемых по логическим каналам пакетов L2 уровня и их широковещательную трансляцию терминалам. На стороне терминала служба приема пакетов мультимедийного трафика отвечает за прием широковещательно транслируемых пакетов, их декодирование и передачу соответствующим службам L3 уровня.
Служба формирования и передачи/приема пакетов L2 уровня служебных и информационных сообщений взаимодействует со службой обмена информационными сообщениями и службой обмена служебными сообщениями L3 уровня. В рамках L2 уровня пакеты сообщений двух этих служб передаются и принимаются с помощью одной службы канального уровня. Так как эти сообщения имеют одинаковую размерность. А их тип и содержащаяся в них информация предназначены не службам канального, а службам вышележащих уровней.
Служба предоставления информации о сети формирует и осуществляет широковещательную трансляцию пакетов L2 уровня сообщений с информацией о сети. Эта служба реализуется исключительно в составе точки доступа.
Служба поиска сети осуществляет
прием пакетов L2 уровня c информацией о сети. Реализуется только в
составе пользовательских терминалов.
3.2. Выделение типов сообщений L2 уровня, анализ их атрибутов (адресные/широковещательные, уведомительные или требующие обязательного ответа/шифрования, служебное/информационное и т.п). Обоснование гарантированной/негарантированной доставки указанных видов сообщений.
Рассмотрим виды
сообщений, передача которых осуществляется в рамках рассматриваемой радиосети.
Сообщения
мультимедийного трафика.
Являются
информационными сообщениями, не требующими никакого рода ответа. Источником
таких сообщений может являться исключительно мультимедийный сервис. Данный вид
сообщений допускает наличие ошибок, то есть негарантированную доставку
сообщения получателю, поскольку ошибка приема нескольких миллисекунд
аудиопотока не отразится на слуховом восприятии этого аудиопотока
пользователем. Пакеты сообщений этого типа формируются и передаются посредством
службы формирования и передачи/приема пакетов L2 уровня мультимедийного трафика.
Информационные сообщения.
Существует два вида информационных
сообщений в рамках реализуемой радиосети.
1. Пользовательские
запросы на предоставление услуги. Эти сообщения являются адресными (адресованы
мультимедийному сервису), требуют обязательного ответа в виде решения о
предоставлении или непредоставлении запрашиваемой услуги.
2. Ответы сервиса на
пользовательские запросы. Сообщения такого рода являются адресными (адресованы
пославшему запрос терминалу) и не требуют ответа.
Служебные
сообщения.
1. Транслируемое точкой
доступа BCCH сообщение, содержащее информацию о сети. Это
неадресное (широковещательное), не требующее ответа, служебное сообщение.
2. Сообщение, передаваемое терминалом сервису при отключении терминала от используемого канала передачи мультимедийного трафика. Адресное, не требующее ответа служебное сообщение (аналогично начало сессии).
Для всех видов
служебных сообщений, так же как и для информационных, необходима гарантия
корректной доставки сообщения получателю, следовательно, примем максимально
возможную вероятность ошибки на бит равной Pош =
10-6, указанной в техническом задании.
Для служебных и
информационных сообщений в системе необходимо ввести проверку целостности
принятого сообщения. Это достигается включением в передаваемое сообщение
32-битного поля CRC-кода.
За формирование
пакетов служебного и информационного трафика в системе отвечает служба
формирования и передачи/приема пакетов служебного и информационного
трафика L2 уровня.
3.3. Обоснованный выбор алгоритма доступа к канальным (физическим) ресурсам, пояснение структуры физических ресурсов. Описание стратегии планирования распределения канальных ресурсов. Анализ предлагаемого алгоритма доступа к ресурсам на предмет возникновения коллизий и пояснение решения по их устранению.
Используемый алгоритм множественного доступа не гарантирует
полной защиты передаваемых сообщений от коллизий. Однако поскольку длина
мультикадра сравнительно мала, а запросы пользователей на
переключение/подключение канала поступают не слишком часто, вероятность
возникновения коллизий будет мала, а время ожидания пользователем
переключения/подключения канала составит не более нескольких секунд, что не
является критичным для реализуемой системы.
3.4. Проработка видов логических каналов (ЛКС) L2 уровня, оценка пропускной способности ЛКС в обоих направлениях (свести в таблицу). Формирование правила распределения физических ресурсов между ЛКС (п.3.2).
На логическом уровне
можно выделить следующие каналы передачи сообщений:
·
Канал мультимедийного трафика;
·
Канал передачи запроса на
предоставление услуги;
·
Канал передачи ответа на
запрос;
·
Канал передачи служебных
сообщений;
·
Канал BCCH.
Канал
мультимедийного трафика (TCH). Этот логический канал служит для односторонней
широковещательной передачи пакетов мультимедийного трафика. В состав этого логического канала входят
четыре канала, по которым происходит передача мультимедийного трафика от
четырех интернет-радиостанций со скоростью по 64 кбит/с на каждый канал. В
результате получаем суммарную пропускную способность канала мультимедийного
трафика, равную 256 кбит/с.
Канал передачи
запроса на предоставление услуги (RACH) предназначен для односторонней передачи запросов в
направлении «терминал – мультимедийный сервис». Сообщение такого вида имеет относительно небольшой
размер (55 бит), его передачу разумно осуществлять по каналу с пропускной
способностью 640 бит/с для обеспечения быстрой его доставки.
Канал передачи
ответа на запрос (AGCH) служит для передачи ответов сервиса на запросы терминалов, соответственно
передача сообщений по этому каналу производится в одностороннем формате в
направлении «мультимедийный сервис – терминал». Пропускная способность этого канала, как и для
канала передачи запроса, 640 бит/с.
Канал передачи
служебных сообщений (RACH). Канал передачи информации об отключении/включении терминала от используемого мультимедийного
канала является односторонним и реализующим передачу в направлении «терминал – сервис»
сообщения о том, что терминал более не использует указанный в сообщении
мультимедийный канал(или о начале сессии). Пропускную способность такого канала установим равной 640
бит/с.
Канал BCCH. Канал, по которому осуществляется
широковещательная трансляция информации о сети. Пропускную способность такого канала установим равной 92бит/с.
Сформируем полученные результаты в одной таблице. ( таблица 1).
|
Наименование |
Назначение |
Тип КС |
Пропускная способность |
|
Канал мультимедийного трафика (TCH) |
Передачи пакетов мультимедийного трафика |
Вниз |
256 кбит/с |
|
Канал передачи запроса на предоставление услуги
(RACH) |
Передача запросов от терминалов |
Вверх |
640 бит/с |
|
Канал передачи ответа на запрос (AGCH) |
Передача ответов сервиса на запросы терминалов |
Вниз |
640 бит/с |
|
Канал передачи служебных сообщений (RACH) |
Канал передачи информации о начале/завершении
сессии |
Вверх |
640 бит/с |
|
BCCH |
Широковещательная трансляция информации о сети |
Вниз |
92 бит/с |
Таблица 1. Сводная таблица ЛКС.
3.5. Пояснение назначения и размерности полей сообщений канального уровня.
Структура полей
информационных (запросы на предоставление услуги) и служебных (информация об
отключении от канала) сообщений одинакова
и представлена на рис. 1.
|
10 бит |
10 бит |
1 бит |
2 бита |
32 бита |
|
Адрес отправителя |
Адрес получателя |
Тип сообщения |
Номер канала |
CRC |
Рисунок 1. Структура информационных и
служебных сообщений
Поле адреса отправителя содержит
уникальный идентификатор терминала или точки доступа в радиосети. На основе
сведений об идентификаторе терминала сервис осуществляет проверку правомочности
запроса терминала и принимает решение о предоставлении или непредоставлении услуги.
Размер поля адреса равен 10 битам, поскольку максимальное число пользователей в
сети, согласно заданию к курсовой работе – 700, соответственно 10 бит хватит
для того, чтобы каждый терминал имел свой уникальный адрес-идентификатор.
Поле адреса получателя содержит адрес точки доступа (точка доступа отправляет дальше на сервис). Размер поля, как и для поля адреса-отправителя, равен 10 битам.
В поле типа сообщения указывается, информационным или служебным является передаваемое сообщение. В случае если в этом поле указана единица, сообщение считается информационным, если в поле указан ноль, сообщение служебное.
Поле номера канала содержит
информацию о номере канала, возможность подключения к которому запрашивает
терминал, либо о номере канала, использование которого прекращает терминал.
Поле CRC кода содержит 32-битный циклический избыточный код, предназначенный для обеспечения гарантированной доставки сообщения.
Для сообщений – ответов сервиса на запросы терминала
структура сообщения будет такой же, как структура, изображенная на рис. 1. С разницей в том, что в поле адреса получателя
будет указываться идентификатор терминала, которому адресовано сообщение. В
поле адреса отправителя всегда будет указан идентификатор точки доступа, а в
поле типа сообщения будет указано решение мультимедийного сервиса: «1» - доступ к
запрашиваемому каналу разрешен, «2» - в доступе к запрашиваемому каналу
отказано.
Структура сообщений
мультимедийного трафика и широковещательных сообщений с информацией о сети
представлена на рис. 2 и рис. 3.
|
2 бита |
958 бит |
|
Номер канала |
Мультимедийный
пакет |
Сообщения
мультимедийного трафика не требуют обеспечения гарантированной доставки и не
являются адресными, поэтому в их состав, помимо поля собственно мультимедийных
пакетов размером 958 бит достаточно включить поле с информацией о номере
транслируемого мультимедийного канала. Размерность этого поля, как было указано
выше, достаточно задать равной 2 битам.
|
960 бит |
|
Информационная
часть |
Рис. 3. Структура BCCH сообщений.
Для BCCH сообщения не требуется ни обеспечения гарантированности
доставки, ни адресной доставки, поэтому фактически все сообщение является
информационной частью, в которой содержится информация об идентификаторе сети,
предоставляемых сетью услугах, количестве доступных каналов и т.д. Размерность
сообщений BCCH и
мультимедийного трафика выбрана равной 960 битам.
3.6. Построение временной диаграммы, отражающей использование физических ресурсов для сообщений L2 уровня.
В качестве примера рассмотрен случай, когда терминал получили команду на передачу мультимедийному сервису запроса от пользователя. (рис.4)
Рис.4. Временная диаграмма используемого метода
множественного доступа.
RACH(с)- Канал передачи информации о начале/завершении сессии
RACH(з)- канал передачи запроса на предоставление услуги
(RACH)
3.7. Разработка схемы обмена сообщениями L2 уровня по ЛКС для одного из режимов (п.2.3, 2.4)
Рисунок 5. Схема обмена сообщениями по ЛКС
Схема обмена сообщениями
представлена на рисунке 5. Данная схема
иллюстрирует содержимое пункта 2.4 с учетов использования описанных ранее
логических каналов.
4. Разработка физического уровня (L1). Реализация необходимых уровню L2 физических ресурсов.
4.1. Расчет характеристик требуемых физических ресурсов (пропускная способность, качество доставки).
Так как в проектируемой сети для
передачи сообщений будет использоваться технология OFDM, необходимо определить вид модуляции, используемый
для каждой поднесущей. Используем модуляцию QPSK, тогда на каждый символ после модуляции будет отводиться 2 бита. Так как в
проектируемой сети достаточно сорока восьми поднесущих OFDM, размер одного OFDM символа составит 48*2 = 96 битов.
Таким образом, для передачи одного
пакета мультимедийного трафика при его сверточном полускоростном кодировании
(размер информационной части пакета – 960*2 = 1920 битов) потребуется как
минимум 20 OFDM символов.
Однако с учетом сложной помехообстановки в
канале связи передача пакетов такого размера неизбежно приведет к возникновению
неустранимых замираний, поэтому необходимо разбивать один пакет мультимедийного
трафика L2 уровня на несколько пакетов L1 уровня.
Может возникнуть
потеря пакетов, содержащих пакеты служебных и информационных
сообщений L2 уровня, поэтому разумно увеличить вносимую
кодером избыточность. На данном этапе установим предположительную скорость
кодирования 2/7, отсюда получим размер информационной части пакета 55*7/2 = 192 бита, или 2 OFDMсимвола.
4.2. Обоснование выбора мер по обеспечению синхронизации и по защите приема от многолучевости и помех в канале связи. При необходимости, проработка профилей физического уровня и сценария их выбора (служба L3 уровня, п.2.2-2.4). Оценка требуемой избыточности, вносимой указанными факторами.
В рамках данной курсовой работы целесообразным
методом борьбы с многолучевостью является применение технологии OFDM, позволяющей эффективно бороться как с возникающей
вследствие многолучевого распространения межсимвольной интерференцией (МСИ),
так и с возникающими по той же причине замираниями. Применение данной
технологии позволит избежать использования в реализуемой системе сложных и
дорогостоящих адаптивных фильтров-эквалайзеров и широкополосных сигналов,
недостатком которых является, очевидно, необходимость в резервировании широкой
полосы частот, что в условиях загруженности радиочастотного ресурса усложняет
выбор частоты несущего колебания и повышает стоимость лицензии на пользование
радиочастотным ресурсом. Выберем число поднесущих в OFDM равным пятидесяти трем: сорок восемь поднесущих
будут использоваться для осуществления широковещательной трансляции по четырем
мультимедийным каналам и передачи служебных и информационных сообщений, четыре
поднесущих будут пилотными, поднесущая, расположенная на центральной частоте,
не будет использоваться для упрощения работы АЦП.
Методом борьбы с
возникающими при распространении сигнала по радиоканалу помехами является
применение помехоустойчивого кодирования. В рамках реализуемой сети
целесообразно применять сверточное кодирование, вносящее необходимую для
безошибочного приема сигнала избыточность. Вносимая избыточность определяется
скоростью сверточного кодирования, то есть отношением числа бит, поступивших на
вход кодера, к числу бит, получаемых для данной входной последовательности на
выходе сверточного кодера.
Поскольку в проектируемой сети отсутствует
необходимость соединения пользователей для передачи речевого трафика в реальном
времени, процедура временной синхронизации может быть несколько упрощена.
Временная синхронизация в рамках реализуемой сети необходима для обеспечения
обмена служебными и информационными сообщениями между терминалами пользователей
и точкой доступа.
В данном случае,
поскольку все терминалы подключаются к одной базовой станции и синхронизируют
свои временные шкалы с временной шкалой одной точки доступа, можно
утверждать, что временные шкалы всех подключенных к точке доступа терминалов
будут синхронизированы друг с другом. Временная синхронизация терминалов и точки доступа будет осуществляться при передаче каждого пакета физического
уровня.
4.3. Оценка пропускной способности физического канала связи с учетом избыточности, вносимой на L1-уровне.
При оценке требуемой
пропускной способности следует исходить из того, что паузы между передаваемыми
пакетами мультимедийного трафика не должны быть заметны для пользователя. Кроме
того, необходимо, чтобы время когерентности канала связи было больше времени
передачи одного символа.
При использовании 53
поднесущих и скорости передачи в 512 кбит/с каждой поднесущей отводится полоса
в 9,6 кГц. Чтобы обеспечить запас по пропускной способности, отведем для каждой
поднесущей полосу шириной в 10 кГц, тогда для 53 поднесущих потребуется полоса
в 53*10 = 530 кГц. Добавим защитный интервал для обеспечения лучшей
электромагнитной совместимости с другими радиоэлектронными средствами,
функционирующими на территории радиопокрытия точки доступа анализируемой
системы. Примем защитный интервал равным по 10 кГц с каждой стороны. Тогда
получим общую требуемую полосу пропускания равной 550 кГц. Это с учетом
защитного интервала соответствует пропускной способности канала 530 кбит/с.
Обратный канал имеет пропускную способность 640 бит/с, или, с учетом
помехоустойчивого кодирования, 2240 кбит/с, то есть займет полосу в 2,24
кГц.
4.4. Обоснованный выбор частотного диапазона (на основании документов ГКРЧ); аргументированный выбор модели оценки потерь при распространении радиоволн выбранного диапазона, расчет уровня потерь.
На основании таблицы
распределения частот ГКРЧ (Постановление Правительства РФ от 21 декабря 2011 г.
№1049-34 «Об утверждении Таблицы распределения полос радиочастот между
радиослужбами Российской Федерации и признании утратившими силу некоторых
постановлений Правительства Российской Федерации») выберем несущую частоту
равной 431 МГц (диапазон 430-432 МГц отведен для любительской связи и
радиолокации), соответственно занимаемая полоса частот составит от 430,872 МГц
до 431,128 МГц, или, с учетом двукратной избыточности, вносимой при применении
алгоритма сверточного кодирования Витерби, в 2 раза большую полосу: от 430,744
МГц до 431,256 МГц.
В качестве модели оценки потерь выберем модель Окамуры-Хата, поскольку эта
модель обеспечивает достаточно высокую точность определения потерь при
распространении радиоволн в условиях плотной городской застройки. В
соответствии с выбранной моделью потери при распространении радиоволн
выбранного частотного диапазона будут определяться по формуле :
В данной формуле:
f = 431 МГц – несущая частота;
r – расстояние между точкой доступа и терминалом. Примем это расстояние
максимально возможным: 0,8 км.
hБС = 35 м – высота антенны точки доступа. Предположим, что антенна
расположена на крыше многоэтажного здания;
hАС = 1,5 м – типовая высота антенны абонентской станции;
α(hАС) – поправочный коэффициент, учитывающий высоту антенны абонентской станции
в зависимости от местности.
Рассчитаем поправочный
коэффициент:
Рассчитаем потери:
Таким образом, уровень
потерь на границе зоны радиопокрытия точки доступа в условиях городской
застройки в выбранном частотном диапазоне от 430,744 МГц до 431,256 МГц
составит 108,4 дБ.
4.5. Расчет отношения сигнал/шум, требуемого для обеспечения требуемого качества приема без помехоустойчивого кодирования. Обоснованный выбор метода помехоустойчивого кодирования, расчет эффективности кодирования. Повторный расчет отношения сигнал/шум с учетом метода помехоустойчивого кодирования. Окончательная оценка требуемой полосы частот.
Для определения
отношения сигнал/шум, требуемого для обеспечения заданной вероятности битовой
ошибки для модуляции QPSK без помехоустойчивого кодирования воспользуемся
утилитой bertool среды Matlab. Полученный график зависимости вероятности
битовой ошибки от отношения сигнал/шум приведен на рис. 6. На основании
полученного графика можно сделать вывод, что указанная в задании к курсовой
работе вероятность битовой ошибки Pош = 10-6 достигается при ОСШ = 10,5 дБ.
Рис. 6. Зависимость вероятности битовой ошибки
от ОСШ без помехоустойчивого кодирования.
В анализируемой системе будет использоваться помехоустойчивое
сверточное декодирование по алгоритму Витерби, так как этот метод позволяет
существенно снизить вероятность ошибки за счет внесения в передаваемые сообщения
избыточности, и сверточный алгоритм перемежения и деперемежения битов,
преимущество которого перед блочным алгоритмом заключается во вдвое меньших
затратах памяти на реализацию алгоритма.
Вновь с помощью утилиты bertool построим зависимость вероятности битовой
ошибки от ОСШ с учетом используемого алгоритма помехоустойчивого кодирования
(рис. 7.).
Рис. 7. Зависимость вероятности битовой ошибки
от ОСШ с учетом сверточного кодирования.
Как видно из
рисунка 7, использование помехоустойчивого кодирования по алгоритму Витерби
позволяет снизить требуемое отношение сигнал/шум до 7,5 дБ для обеспечения
указанной в задании к курсовой работе вероятности ошибки. Запас по ОСШ зададим
равным 3 дБ, соответствующим разности между требуемым ОСШ без использования
кодирования Витерби и с использованием этого кодирования.
4.6. Расчет структуры полей пакетов L1 уровня.
На физическом уровне
будут использоваться два вида пакетов: пакет передачи мультимедийного трафика (MB) и пакет случайного доступа (AB).
Размерность полей пакета MB L1 уровня приведена на рис. 8.
|
96
битов |
|
Информационная часть(пакет мультимедийного трафика и
избыточные биты) |
Рис.8. Размерность полей пакета MB
Определим размерность полей пакета MB уровня L1. Для борьбы с наиболее опасными для сигнала быстрыми замираниями необходимо выполнить условие Тког > Тсим. Время когерентности канала связи Тког примем равным 200 мкс, время передачи одного OFDM символа Тсим = 181 мкс для выполнения указанного выше условия. Тогда при скорости передачи 530 кбит/с получим длину одного пакета MB равной 530*103*181*10-6 = 96 битов. Тогда один пакет мультимедийного трафика L2 уровня будет передаваться 20 пакетами MB L1 уровня, каждый из которых будет передаваться одним OFDM символом. Широковещательное сообщение канала BCCH с информацией о сети передается таким же физическим пакетом, как и сообщения каналов TCH.
Размерность полей пакета AB L1 уровня приведена на рис. 9.
|
94 бита |
2 бита |
|
Информационная
часть(пакет информационного/служебного трафика L2 уровня) |
Поле защитного
интервала |
Рис.9. Размерность полей пакета AB.
Размерность
информационной части пакета AB определяется так же, как и для пакета MB. Тогда выберем для одного пакета AB уровня L1 размерность 94 бита, время передачи которой с запасом
удовлетворяет условию невозникновения быстрых замираний. Поле защитного
интервала необходимо для обеспечения согласования по задержке
распространения сигнала на расстояние 800 м, являющееся радиусом зоны радиопокрытия
точки доступа. Для обеспечения согласования по задержке для такого расстояния
достаточно защитного интервала длиной в 2 бита. Отсюда получаем итоговую
размерность пакета AB равной 96 битов, то есть один пакет информационного или
служебного трафика L2 уровня будет передаваться двумя пакетами AB L1 уровня, каждый из которых передается в рамках одного OFDMсимвола.
4.7. Оценка уровня мощности передачи с учетом необходимого запаса мощности сигнала для его уверенного приема с вероятностью PR% на границе радиопокрытия, оценка размера зоны радиопокрытия.
Указанный в задании
размер зоны радиопокрытия составляет 6000 м.
Эффективную
полосу пропускания Δf = 532,4 кГц.
Шумовая полоса приемника:
Δfш = 1,1 * Δf = 1,1 * 532,4 = 585,6 кГц.
Мощность шума на выходе приемника:
Pш = k *T * Δfш = 1,23 * 10-23 * 296 * 585,6 * 103 = 2,12*10-15 Вт = -146,7 дБ.
Здесь k = 1,23 * 10-23 Дж/К – постоянная
Больцмана, Т = 296 К – шумовая температура.
Аналоговое отношение сигнал/шум (дляQPSK - Eb/N0 =
10,5 дБ):
SNR = Eb/N0 + 10 * lоg (Δf / Пш) = 6,5 + 10 * log ((532,4 * 103) / (585,6 * *103)) = 10,1 дБ.
Коэффициент
шума первых каскадов приемника примем равным Nk = 2. Тогда
чувствительность приемника:
Pпрм = Pш + Nk + Eb/N0 = -146,7 + 2 + 10,1 = -134,5 дБ.
Мощность
излучения подвижной станции рассчитывается по формуле :
Pизл = Pпрм + L - GT - GR ,
где
L - затухание в радиоканале, GT и GR -
коэффициенты усиления передающей и принимающей антенн. Примем их равными GT =
7 дБ, GR = 0 дБ. Так как расчет проводился для всей полосы
частот, включающей 53 поднесущих OFDM, получим суммарную
излучаемую мощность:
PΣизл = Pпрм + L - GT - GR = -134,5 + 113,6 - 7 - 0 = -35 дБ = 320,23 мкВт.
Полученное в результате расчетов
значение излучаемой подвижной станцией мощности с большим запасом удовлетворяет
указанному в задании к курсовой работе условию PΣизл < 0,5
Вт.
Далее необходимо произвести оценку мощности
передатчика для обеспечения уверенного приема сигнала с вероятностью PR = 75%
на границе зоны радиопокрытия, радиус которой указан в задании к курсовой
работе и равен 6000 м.
Радиус зоны радиопокрытия рассчитывается
по формуле:
Здесь W – функция Лапласа, σ – дисперсия по
местоположению, n – коэффициент
потерь, r50 – радиус зоны радиопокрытия с
вероятностью уверенного приема сигнала PR = 75%. Так как анализируемая система будет функционировать в условиях
городской застройки, примем σ = 10 и n = 5.
Значение функции
Лапласа определяется по соответствующей таблице. В данном случае W((100 – PR) / 100) = W(0,25) = 0,85 согласно таблице значений функции
Лапласа.
Тогда радиус зоны
радиопокрытия при PR = 50% согласно
формуле :
4.8. Разработка и описание функциональной схемы L1 уровня.
Функциональная
схема физического уровня реализуемой системы приведена на рис. 11.
Рис. 11. Функциональная схема физического уровня
сети.
Пакеты канального уровня после
фрагментации на физическом уровне подвергаются помехоустойчивому кодированию со
скоростью, определяемой типом поступившего на L1 уровень пакета. Кодирование осуществляет сверточный кодер Витерби. Затем
производится перемежение битов пакета, и осуществляется QPSKмодуляция. Из промодулированного QPSK сигнала модулятором OFDM формируетсяOFDM сигнал с 53 поднесущими в полосе 265 кГц. К полученному OFDM сигналу добавляется преамбула в виде 96
– битной последовательности CAZAC, которая одинаково
формируется для приемной и передающей части сетевого устройства. В результате
добавления преамбулы получается пакет физического уровня, пригодный для
передачи по радиоканалу.
На приемной стороне производится обратный процесс. Блок синхронизации
осуществляет обнаружение преамбулы на основе генерируемой формирователем в
составе приемного устройства CAZAC последовательности,
затем происходит демодуляция OFDM символов и демодуляция QPSK сигнала, деперемежение битов и
сверточное декодирование декодером Витерби. Принятые пакеты накапливаются, пока
не будет полностью принят пакет L2 уровня. После этого
пакеты дефрагментируются. Полученные в результате описанных выше преобразований
пакеты L2 уровня передаются на канальный уровень для
дальнейших преобразований.
Список используемых источников:
1) Бакке
А.В. - лекции по курсу «Системы и сети связи с подвижными объектами».
2) Интерактивная радиосеть мультимедийного вещания. Часть 1.
Исправленная. http://omoled.ru/publications/view/1187
3) Интерактивная радиосеть мультимедийного вещания. Часть 2.
Проектирование радиосети. Канальный уровень. Исправленная еще раз. http://omoled.ru/publications/view/1194
4) Интерактивная радиосеть мультимедийного вещания. Часть 3.
Проработка задач физического уровня. Исправленная еще раз от 19.12.17. http://omoled.ru/publications/view/1195
5) http://www.techeducator.ru/dexius-1216-1.html