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.

Канальный уровень терминала содержит службу приема/передачи данных. К задачам этой службы относятся формирование и адресная доставка служебных сообщений и сообщений аудиотрафика. На канальный уровень Т поступают информационные сообщения, содержащие сообщения трафика, которые направляются на интерфейс приложения для прослушивания его пользователем. Также на L2-уровень поступают служебные сообщения, которые перенаправляются соответствующим службам L3-уровня, описанных в п. 2.1 данного курсового проекта. Для разделения сообщений по службам необходимо выделить блок длиной 2 бита (определенная комбинация соответствует определенной службе).

На канальный уровень поступают все сообщения, и служебные, и сообщения трафика. Для контроля целостности принимаемых сообщений на канальном уровне предусмотрено добавление к блоку сообщения поля CRC.

К служебному трафику, поступающему на канальный уровень, относятся сообщения, направленные службам L3-уровня. К информационному трафику относится аудиотрафик, содержащий сообщения пользователя.

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.

Выделим типы сообщений L2-уровня, передача которых будет осуществляться в рамках разрабатываемой сети.

 1. BCCH (Broadcast Control Channel) - широковещательный канал, предназначенный для неадресной рассылки общей информации о параметрах сети; содержит в себе информацию о сети, идентификатор БС, предназначенный для всех терминалов, находящихся в зоне обслуживания AP, а также идентификаторы терминалов, для которых имеются данные на ПС.

2. RACH (Random Access Channel) - транспортный канал случайного доступа; используется для передачи запросов на подключение к сети.

3. AGCH (Access Grant Channel) - канал разрешенного доступа, по которому передаются пакеты оповещения БС, включающие в себя ID терминала, выигравшего конкурентную борьбу, а также время, необходимое для передачи сообщения этого терминала.

4. TCH (Traffic Channel) - предназначен для непосредственной передачи аудиоданных, а также передачи пакетов подтверждения передачи/приема.

В пакете каждого логического канала предполагается использование циклического избыточного кодирования (CRC-32) - алгоритма нахождения контрольной суммы. Для этого в пакете канального уровня необходимо выделить поле длиной 32 бита для передачи контрольной суммы. Во время приема будет рассчитываться контрольная сумма для принятых данных, и сравниваться с полученной контрольной суммой. На основании этого сравнения делается вывод о правильности/неправильности приема пакета данных.

Если пакет был принят правильно/неправильно, то формируется соответствующее сообщение отправителю, в котором указывается номер неправильно принятого пакета. В случае неправильного приема отправителю следует повторить передачу в следующем кадре. Таким образом в разрабатываемой сети реализован механизм ARQ-сообщений.

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.

Пусть алгоритм доступа к канальному ресурсу будет основан на кадровой структуре. Поясним структуру доступа к канальному ресурсу, представленную на рис. 1.

Мультикадр состоит из 51 кадра. 51 – ый кадр будем использовать для радиоизмерений. Каждый кадр состоит из 8 тайм – слотов ( с 0 по 7).

В направлении от БС к Т структура мультикадра будет выглядеть как показано на рис. 1, т. е. нулевые тайм слоты каждого кадра используются для передачи широковещательных сообщений, содержащих информацию о сети и список терминалов, для которых на ПС хранятся сообщения. Первый и второй тайм – слоты каждого кадра отведен для канала разрешенного доступа, остальные же используются для передачи сообщений трафика.

Рисунок 1. Структура мультикадра в направлении от БС к Т.

В направлении от Т к БС 0 – ой, 1 – ый и 2 – ой тайм – слоты каждого кадра будут использоваться как каналы случайного доступа RACH, а остальные тайм – слоты отведем под каналы трафика. Структура мультикадра в направлении от Т к БС представлена на рис. 2.

При данном алгоритме доступа к канальному ресурсу возможна ситуация, когда два или более терминалов посылают заявку на обслуживание по каналу RACH одновременно, таким образом возникает коллизия. Чтобы избежать коллизий можно воспользоваться принципом множественного доступа S-Aloha.

В рамках этого принципа множественного доступа Т перед подачей заявки терминал должен прослушать канал в течении случайного промежутка времени, и если канал не занят, то Т осуществляет передачу заявки на обслуживание. Также существует вероятность того, что два терминала сгенерируют одинаковое время для прослушивания канала и передадут заявку на обслуживание одновременно, таким образом тоже возникнет коллизия. Соответственно БС не сможет правильно принять ни одно из сообщений, и терминалы не получать ответа от БС по каналу AGCH. В таком случае терминалы будут ожидать новой возможности для передачи заявки.

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).

  По материалу, изложенному в пункте 3.2, составим сводную таблицу логических каналов связи.

Для определения долевой оценки пропускной способности ЛКС и полного трафика всей системы разделим весь имеющийся физический канал на доли, выраженные в процентах. Пропускная способность всей системы: t1+ t2 + t3 + t4  = 100%.

Так как основной услугой сети является передача данных (аудио трафик), то большую часть пропускной способности (94%) отведем на каналы TCH. Оставшиеся 6% разделим на 3 канала (BCCH – 1%, AGCH – 2%, RACH – 3%). Долевая пропускная способность представлена на рис. 3.

3.5. Пояснение назначения и размерности полей сообщений канального уровня.

Структура полей служебных сообщений представлена на рис. 4.

Сообщения канального уровня могут быть служебными или сообщениями трафика. Для этого пакет канального уровня в своем составе имеет поле «Тип сообщения», значение которого может принимать значения либо 0, либо 1. Если поле имеет значение 1, то сообщение является служебным, если же оно имеет значение 0 – сообщение трафика. Поля адресов отправителя/получателя имеют размер по 11 битов. Такая длина поля обусловлена тем, что сеть предполагает 2000 абонентов (по ТЗ), соответственно необходимо как минимум 2000 различных комбинаций битов для индивидуальной идентификации каждого абонента.

Поле CRC необходимо для проверки целостности принимаемого сообщения.

Информационное поле предназначено для передаваемой информации.

Рассмотрим подробнее структуру всех сообщений канального уровня.

Канал случайного доступа RACH (рис. 5):

Широковещательный канал BCCH (рис. 6):

 Канал  разрешенного доступа AGCH (рис. 7):

Информационная часть сообщений канала ТСН должна иметь существенно большую длину и обеспечивать заданную скорость передачи данных. При общении с помощью голосовых сообщений пользователи обычно записывают аудио, длительностью не более 20, в редких случаях 30 секунд. Возьмем среднее значение – 25 с. При записи 25 – секундных сообщений на различные смартфоны в среднем получим размер аудиофайла, равный 410 КБ (3280000 бит). Так в рамках предыдущих пунктов говорилось о фрагментации аудиосообщений, то необходимо добавить поле, отвечающее за нумерацию фрагментов. Следует также предусмотреть возможность того, что в результате передачи пакетов канального уровня может иметь место потеря пакета, и это не должно сказаться на информационном содержании аудиосообщения на приемной стороне. При заданной скорости передачи 128 кбит/с пакет с длиной информационной части 536 бит и длительность 0,0042 с при его потере не повлияет на информационное заполнение сообщения.

3.6. Построение временной диаграммы, отражающей использование физических ресурсов для сообщений L2 уровня.

Как говорилось ранее, в рамках данной работы будет использоваться алгоритм множественного доступа S – Aloha. Исходя из рис. 1 и 2, передача сообщений происходит в фиксированные промежутки времени. Промежуток выберем длиной  0,0042 с, исходя из длительности пакета канала трафика. Физические ресурсы по ТЗ создаются по технологии OFDM.

Рассмотрим вариант взаимодействия трех терминалов с точкой доступа.

Терминалы (Т1, Т2, Т3) прослушивают ВССН. Далее пользователь Т1 записывает голосовое сообщение, предназначенное для пользователя Т2. После подготовки терминалом сообщения он передает заявку на ТД по каналу RACH. ТД по каналу AGCH передает терминалу параметры выделенного ему канала TCH. Т1 перестраивается на выделенный канал и передает сообщение. После приема сообщения ТД в рамках того же сеанса связи передает на Т1 отчет о том что сообщение принято. После получения отчета о доставке Т1 переходит в спящий режим. Через некоторое время «просыпается» Т2, и прослушивая ВССН узнает, что для него на ПС есть данные. Т2 по каналу RACH сообщает ТД о своей готовности и возможности принять сообщение. ТД по каналу AGCH сообщает параметры выделенного канала ТСН, на который должен перестроится Т2. В рамках этого сеанса ТД передает Т2 сообщение и ожидает отчета о верном принятии сообщения. После этого Т2 «засыпает». Также в рамках взаимодействия терминалов с ТД, представленного на рис. 9, показан терминал Т3, который периодически «просыпается» для прослушивания ВССН и снова «засыпает», так как не имеет сообщений для передачи, и на ПС для него также нет сообщений.

Рисунок 9. Взаимодействие терминалов с ТД.

3.7. Разработка схемы обмена сообщениями L2 уровня по ЛКС для одного из режимов (п.2.3, 2.4).

В п. 2.3, 2.4 были обозначены несколько режимов работы Т в рамках разрабатываемой сети. В данном пункте рассмотрим более подробно один из них – режим передачи данных (от Т к  БС).

Как говорилось ранее, подготовку сообщений к передаче осуществляет терминал, т. е. Т осуществляет запись голосового сообщения и его сжатие. Как только общение подготовлено Т пытается осуществить передачу заявки на обслуживание по каналу случайного доступа (RACH). Эта заявка по средством БС передается на ПС. ПС проверяет возможность оказания услуги данному терминалу и передает команду БС о предоставлении ресурса терминалу. БС по каналу разрешенного доступа (AGCH) передает терминалу информацию о предоставленном канале трафика (ТСН). После этого терминал переходит на выделенный ТСН и начинает передачу пакетов сообщения на ПС. Если все пакеты приняты сервером верно, то ПС передает по ТСН подтверждение о верном принятии всех пакетов сообщения. После отчета о доставке происходит освобождение канального ресурса. Схема обмена сообщениями для режима передачи данных представлена на рис. 10.

Рисунок 10. Схема обмена сообщениями L2 уровня для режима передачи данных (от Т к БС).

3.8. Разработка функциональной схемы L2 уровня.

В рамках разрабатываемой сети с помощью канального уровня осуществляется адресная доставка сообщений, а также проверка их целостности. Функциональная схема L2 уровня представлена на рис.11.

Как показано на рис. 11 блоки сборки/разборки пакетов взаимодействуют с блоком проверки целостности, который проверят целостность в случае приема сообщения, или добавляет контрольную сумму в случае передачи сообщения. Блок адресной службы отвечает за добавление адресов отправителя и получателя в структуру сообщений канального уровня. Блок системы управления доступом к физической среде отвечает за реализацию алгоритма множественного доступа к физическому ресурсу.

4.1. Расчет характеристик требуемых физических ресурсов (пропускная способность, качество доставки).

В п 3.1 и 3.5 были обозначены размеры пакетов различных ЛКС, также по ТЗ известна гарантируемая скорость передачи данных. Исходя из этих данных рассчитаем пропускную способность каждого ЛКС.

Гарантируемая скорость передачи данных составляет 128 кбит/с (536 бит информационной части для канала ТСН, 92% от длины пакета). Увеличим пропускную способность на 8%. Получим 138,24 кбит/с. Полученная пропускная способность составит 94% от пропускной способности всей системы. Таким образом получим полную пропускную способность всей системы, равную 146,5344 кбит/с.

Рассчитаем пропускную способность всех ЛКС:

 - ВССН (1%): 0,01*146,5344 =1,47 кбит/с;

 - AGCH (2%): 0,02*146,5344 =2,93 кбит/с;

 - TCH: (94%): 0,94*146,5344 =138,24 кбит/с;

 - RACH (3%): 0,03*146,5344 =4,4 кбит/с.

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 курсового проекта по ТЗ указано, что сеть будет функционировать в условиях городской застройки, исходя из этого имеет место многолучевое распространение радиосигналов.

В качестве средств по борьбе с многолучевым распространением радиоволн используют эквалайзеры или технологию OFDM. В нашем случае будем использовать технологию OFDM, так как это указано в ТЗ. Технология OFDM позволяет распределять поток передаваемых данных по множеству частотных ортогональных каналов. Применение OFDM технологии позволяет избежать использования сложных адаптивных фильтров-эквалайзеров, которые предполагают использование достаточно широких частотных полос, что в свою очередь будет являтся не рациональным использованием радиоресурса.

Для борьбы с помехами в канале связи необходимо реализовать помехоустойчивое кодирование. В данной работе  предположим использование сверточного кодирования, вносящего необходимую избыточность в передаваемое сообщение, для обеспечения его безошибочного приема. Избыточность определяется скоростью кодирования – отношением числа бит, поступивших на вход кодера, к числу бит, получаемых для данной входной последовательности на выходе кодера.

В данной работе реализуем два профиля физического уровня:

- BPSK;

- 8-PSK.

Осуществление смены профиля физического уровня будет основываться на измерении ОСШ, т. е. если ОСШ превышает заданное пороговое значение, то используем 8-PSK, а если измеряемое ОСШ меньше или равно пороговому значению, то имеет место использование BPSK

- при ОСШ < ОСШ_{пороговое} используется BPSK;

- при ОСШ > ОСШ_{пороговое} используется 8-PSK.

На основании радиоизмерений служба управления соединением дает команду о переходе на другой профиль физического уровня.

Временную синхронизацию можно обеспечить следующим образом: шкалы времени всех терминалов будут синхронизированы со шкалой времени БС. Так как в проектируемой сети не предусмотрен трафик реального времени необходимость синхронизации терминалов между собой не обязательна. Временная синхронизация шкал времени терминалов и базовой станции будет осуществляться при передаче каждого пакета физического уровня. Каждый блок OFDM символов будет дополняется преамбулой (96 бит), с помощью которой осуществляется частотная и временная синхронизация терминалов и БС.

4.3. Оценка пропускной способности физического канала связи с учетом избыточности, вносимой на L1-уровне.

В разрабатываемой сети для передачи сообщений будет использоваться технология OFDM, соответственно передача на физическом уровне будет осуществлятmся при помощи OFDM-символов. Сначала передается преамбула содержащая последовательность для синхронизации, следующим блоком будут передаваться сервисные данные, включающие в себя информацию о профиле физического уровня. Далее будут следовать OFDM – символы, содержащие пакеты или части пакетов канального уровня. Структура передачи сообщений на физическом уровне показана на рис. 12.

 При использовании технологии OFDM будем использовать «планировщик», который будет распределять канальный ресурс между различными пакетами передаваемых сообщений. Примем количество поднесущих равным 128. Число пилотных поднесущих примем равным 12 (10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120).

Рассмотрим планы распределения частот для двух профилей физического уровня.

План распределения канального ресурса для профиля с 8-PSK-модуляцией:

На каждый символ после модуляции будет отводиться три бита. Количество информационных поднесущих в проектируемой сети – 116, следовательно, 1 OFDM-символ будет представлен 116*3 = 348 битами.

Для передачи одного пакета пользовательского трафика при сверточном полускоростном кодировании (размер информационной части – 580*3 = 1740 бита) потребуется 5 OFDM-символов.

Для передачи одного пакета служебного трафика при сверточном полускоростном кодировании (размер информационной части – 116*3 = 348 битов) будет достаточно одного OFDM-символа.

План распределения канального ресурса для профиля с BPSK-модуляцией:

На каждый символ после модуляции отводится один бит, следовательно в данном профиле размер одного OFDM-символа будет представлен 116 битами.

Для передачи одного пакета пользовательского трафика потребуется 10 OFDM-символов.

Для передачи пакета служебного трафика– необходимо 2 OFDM-символа.

Оценка пропускной способности физического канала связи:

В предыдущих пунктах данной курсовой работе была выбрана скорость передачи данных для применяемых каналов связи 128 кбит/с.

С учетом вносимой избыточности при полускоростном сверточном помехоустойчивом кодировании пропускная способность увеличивается в 2 раза – 256 кбит/с.

4.4. Обоснованный выбор частотного диапазона (на основании документов ГКРЧ); аргументированный выбор модели оценки потерь при распространении радиоволн выбранного диапазона, расчет уровня потерь.

В соответствии, с постановление ГКРЧ при Минкомсвязи РФ от 21 декабря 2011 г. №1049-34 «Об утверждении Таблицы распределения полос радиочастот между радиослужбами Российской Федерации» выберем несущую частоту равной 431 МГц (полоса 430 – 432 МГц отведена для любительской связи и радиолокации).

Для оценки потерь при распространении радиоволн используем модель Окамуры-Хата, она обеспечивает высокую точность при определении потерь в различных условиях, а также для указанной в задании зоны радиопокрытия (15000 м), выбранного диапазона частот и указанного типа местности.

В выбранной модели затухание сигнала описывается следующей формулой:

L = 69,55 + 26,16 lg (f) – 13,82 lg (h_БС) – a(h_AС) + (44,9 – 6,55 lg h_БС)lg (R) (1)

f  – несущая частота, 431 МГц;

h_БС – высота подъема антенны БС, 40 м, допустим антенна БС расположена на крыше 10-этажного здания;

h_АС – высота подъема антенны АС, высоту антенны примем равной эталонной высоте в 1,5 м;

R – дальность связи, 15 км; 

a(h_AС) – поправочный коэффициент.

Рассчитаем поправочный коэффициент по формуле:

a(h_AС) = 3,2lg(11,75h_АС)² – 4,97       (2)

a(h_AС) = 3,2lg(11,75*1,5)² – 4,97 = 3,005

Рассчитаем потери:

L = 69,55 + 26,16 lg (431) – 13,82 lg (40) – 3,005 + (44,9 – 6,55 lg 40)lg (15) =

= 69,55 + 68,92 – 22,14 – 3,005 + 40,456 = 153,781 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.

По ТЗ необходимо обеспечить вероятность ошибки 3*10^(-7). Зависимость вероятности битовой ошибки от ОСШ для модуляции BPSK с применением помехоустойчивого кодирования и без него представлена на рис. 13.

Рисунок 13. Зависимость вероятности битовой ошибки от ОСШ для модуляции BPSK при использовании помехоустойчивого кодирования и без него.

Как видно из рис. 13 при использовании модуляции BPSK помехоустойчивое кодирование дает выигрыш примерно 3,5 дБ.

Зависимость вероятности битовой ошибки от ОСШ для модуляции 8 – PSK с использованием помехоустойчивого кодирования и без него представлена на рис. 14.

Рисунок 14. Зависимость вероятности битовой ошибки от ОСШ для модуляции 8 - PSK при использовании помехоустойчивого кодирования и без него.

Как видно из рис. 13 использование помехоустойчивого кодирования при модуляции 8 – PSK дает выигрыш в ОСШ около 3,8 дБ.

Сведем данные в таблицу.

Таблица 2. Значения ОСШ для различных профилях работы физического уровня, обеспечивающие необходимое значение вероятности битовой ошибки.

В данной системе будет применено сверточное кодирование Витерби, так как оно позволяет существенно снизить вероятность битовой ошибки за счет внесения в передаваемое сообщение избыточности, а также сверточное перемежение/деперемежение битов, преимущество которого перед блочным заключается в вдвое меньших затратах памяти на реализацию.

Скорость передачи данных в рамках разрабатываемой ети, как было определено ранее, составляет 256 кбит/с. Таким образом необходимая ширина полосы частот с учетов защитных интервалов в 15 кГц составит 286 кГц. Ширина полосы каждой поднесущей составит 2,23 кГц

4.6. Расчет структуры полей пакетов L1 уровня.

Определим размерность полей пакета физического уровня. Для борьбы с быстрыми замираниями необходимо обеспечить выполнение условия T_ког > T_сим. Время когерентности канала связи примем равным 500 мс, время передачи одного OFDM-символа равно 453,125 мс. При скорости передачи 256 кбит/с длина пакета будет равна 116 битов. Следовательно, для BPSK один пакет пользовательского трафика L2-уровня будет передаваться пятью пакетами L1-уровня, каждый из которых передается одним OFDM символом, а сообщения служебного трафика L2-уровня будут передаваться двумя пакетами L1-уровня.

 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.

Определим эффективную полосу пропускания:

Δf = 286 кГц.

Шумовая полоса приемника:

ΔП_ш = 1.1* Δf = 1,1*286 = 314.6 кГц. (4)

Мощность шума на выходе приемника:

Pш = k*T*Δf_ш = 1,23*10^-23*296*314.6*10³ = 114539.568*10^-20 Вт = -119 дБ, (5)

где k = 1,23*10^-23 Дж/К – постоянная Больцмана, T = 296 К – шумовая температура.

Аналоговое отношение сигнал/шум на основе полученного в ОСШ (для 8-PSK – E_b/N₀ = 7,5 дБ):

SNR = E_b/N₀ + 10*lоg(Δf/П_ш) = 7,5 + 10*log ((286*10³)/(314.6*10³)) =

= 7,086 дБ. (6)

Коэффициент шума первых каскадов приемника примем равным N_k = 2. Тогда чувствительность приемника:

P_прм = P_ш + N_k + E_b/N₀ = -119 + 2 + 7,086 = -109,914 дБ. (7)

Мощность излучения подвижной станции вычисляется по следующей формуле:

P_изл = P_прм + L – G_T – G_R , (8)

где L – затухание в радиоканале, G_T и G_R – коэффициенты усиления передающей и приемной антенн. Примем их равными G_T = G_R = 10 дБ. Так как расчет проводился для всей полосы частот, включающей 128 поднесущих OFDM, получим суммарную излучаемую мощность:

P_Σизл = P_прм + L – G_T – G_R = –109,914 + 153,781 – 10 – 10 = 23,867 дБ =0,244Вт

Полученное в результате расчетов значение излучаемой мощности подвижной станции с большим запасом удовлетворяет указанному в ТЗ условию P_Σизл < 1 Вт.

Произведем оценку мощности передатчика базовой станции для обеспечения уверенного приема сигнала с вероятностью PR = 75% на границе зоны радиопокрытия, радиус которой указан в ТЗ и равен 15000 м.

Радиус зоны радиопокрытия рассчитывается по следующей формуле:

r₇₅ = 10^((W*σ)/(10^n))*r₅₀, (10)

где W – функция Лапласа, σ – дисперсия по местоположению, n – коэффициент потерь, r₅₀ – радиус зоны радиопокрытия с вероятностью уверенного приема сигнала PR = 50%. Так как анализируемая система будет функционировать в условиях городской застройки, примем σ = 10 и n = 5.

Значение функции Лапласа определяется по таблице значений функций Лапласа. В данном случае W((100 – PR)/100) = W(0,25) = 0,0987 согласно таблице значений функций Лапласа.

Радиус зоны радиопокрытия при PR = 50% согласно формуле (10):

r₅₀ = 15000/10^((-0,0987*10)/(10^5)) = 15000,34 м.

r₇₅ = 10^((-0,0987*10)/(10^5))*15000,34 = 14999,99 м.

4.8. Разработка и описание функциональной схемы L1 уровня.

Пакеты канального уровня при поступлении на физический фрагментируются, после чего поступают на сверточный кодер (R = ½). Кодирование осуществляется кодером Витерби. Далее пакеты подвергаются перемежению и поступают на модулятор. Решение о виде модуляции принимается на основании радиоизмерений, а именно на основании соответствия текущего ОСШ с пороговым значением. Из промодулированного сигнала модулятор OFDM формирует OFDM – сигнал. К сформированному OFDM – сигналу добавляется преамбула в виде 117 бит последовательности CAZAC, которая одинаково формируется приемной и передающей частей сетевого устройства. После всего вышеперечисленного формируется пакет физического уровня, готовый к передаче по радиоканалу.

На приемной стороне происходят обратные операции. Блок синхронизации осуществляет поиск преамбулы, на основе генерируемой последовательности CAZAC в составе приемного устройства. Далее проводится демодуляция OFDM – символов и демодуляция BPSK/8 – PSK, деперемежение битов и сверточное декодирование Витерби. После всего вышеперечисленного фрагменты формируют пакеты канального уровня и передаются на канальный уровень для дальнейшей обработки.

Функциональная схема физического уровня разрабатываемой сети представлена на рис. 16.

Рисунок 16. Функциональная схема L1- уровня.

Список используемых источников:

1. А.В. Бакке – лекции по курсу "Системы и сети связи с подвижными объектами".

2. Минаков В.А. -  КП на тему  "Радиосеть передачи данных".

http://omoled.ru/publications/view/845