2.1. Назначение плоскости управления (сигнализации) радиосети, пояснение идеи двустороннего управления решениями на L3 уровне в виде "событие->воздействие->исполнение->уведомление об исполнении". Выделение основных служб плоскости управления и пояснение их задач.

Плоскостью управления (сигнализации) является L3 (network layer) уровень.

В нем заложены  определенные наборы действий(сценариев),которые исполняют сетевые объекты , взаимодействуя между собой.

Он так же будет управлять активным соединением установленным между БПЛА и ТУ, а именно контролем его качества. В его задачи входит оценка установленного соединение и принятие решения по изменению его параметров. К таким решением будет относится изменение уровня сигнала , выбранной модуляции и качества видеотрафика создаваемого видеокомплексом.

Идея  двустороннего управления на L3 уровне реализуется в момент времени срабатывания системы обнаружения препятствий (СОП).

Событием является срабатывание системы и формирования сообщения сигнализации на ТУ о угрозе столкновения.

В случае если с ТУ не пришли необходимые команды управления для избежания столкновения L3 уровень с БПЛА формирует сообщение о передачи управления на СОП. ТУ больше не является мастером и ожидает сообщений от БПЛА
После того как СОП выполнит необходимые для избежания столкновения действия , она сигнализирует о готовности передать управление на ТУ.
Первая поступившая команда управления кинематикой на БПЛА с

После того как СОП выполнит необходимые для избежания столкновения действия , она сигнализирует о готовности передать управление на ТУ.

Первая поступившая команда управления кинематикой на БПЛА с L2 уровня ТУ вновь передаст управление пользователю.


Рис.1 идея двустороннего управления

Так же идея двустороннего управления реализуется в сценарии 6 (3) [1].

2.2. Разработка иерархических моделей сетевых объектов - как транспортной платформы доставки информационных (п.1.1-1.4) и служебных сообщений (п.2.1). Выделение ключевых слоев модели (физические ресурсы - канал передачи данных - службы управления сеансом соединения/сценариями взаимодействия), пояснение задач служб уровней транспортной платформы.


Описание иерархических моделей сетевых объектов будем проводить в соответствии с рекомендациями модели OSI. Аббревиатура OSI расшифровывается как Open System Interconnection. Посредством данной модели различные сетевые устройства могут взаимодействовать друг с другом. Модель определяет различные уровни взаимодействия систем. Каждый уровень выполняет определённые функции при таком взаимодействии. Эту модель можно смело назвать стандартом.

Модель OSI состоит из 7 уровней. Верхние уровни модели OSI -Прикладной уровень (L7), Представительский уровень (L6), Сеансовый уровень (L5), Транспортный уровень (L4) – не описывают интересующую нас работу радиотерминала (РТ), поэтому в данной работе будем рассматривать только 3 нижних уровня - Сетевой уровень (L3), Канальный уровень (L2), Физический уровень (L1).[2]

Сетевой уровень L3 – канал службы управления сеансом соединения / сценариями взаимодействия . По этому каналу передаются сообщения сигнализации , сценарии управления (подробнее в 2.1)

Канальный уровень L2 – отвечает за установление и поддержание логического соединения. Определяет правила передачи кадра в линию.

Пришедшие с нижнего физического уровня данные, представленные в битах, он проверяет на ошибки и исправляет их если есть необходимость(формирует запрос повреждённого кадра),после чего отправляет их на верхние уровни.

При передаче полученные с верхних уровней данный он формирует в пакеты и готовит к передаче.

Так же стоит отметить что именно на этом уровне происходит помехоустойчивое кодирование данных (и декодирование на приёмной стороне).

По этому уровню будут передаваться команды управления а так же телеметрия.

Физический уровень L1. Обеспечивает физическими ресурсами L2 уровень, выполняет формирование потоков бит из потоков радио символов и наоборот.
На этом уровне происходит симметричное кодирование данных, с целью обеспечить конфиденциальность информации и избежать несанкционированного доступа к ней.

Так же на этом уровне происходит модуляция / демодуляция сигнала , временная и частотная синхронизация , перемежение / деперемежение .

По этому уровню в данной работе будет передаваться видео трафик.



Рис.2 Иерархические модели РТ сетевых объектов

2.3. Разработка правил идентификации сессий, сообщений, процедур/служб обработки сигнальных сообщений (задачи в п.2.1), а также сетевых объектов (организация  адресного пространства радиосети).

В данной работе рассматриваются только 2 сетевых объекта связанных между собой топологией точка точка. Сетевые объекты заранее знают идентификационные параметры друг друга.Это значит что активная сессия может быть только одна.
Поэтому следует ввести идентификацию сообщений по их уровневой принадлежности. Таким образом, в сообщении канального уровня для каждого терминала следует ввести поле, в котором будет обозначено на какой уровень нужно передать пришедшее сообщение.

Так как в ТУ и БПЛА на уровне L3 имеется только одна служба – служба управления соединением, то поле для идентификации служб не требуется. Идентификация терминалов будет происходить по средствам приёма сообщения BCCH БПЛА с дальнейшей организацией соединения рассмотренной в пункте 2.5 .

Рассмотрим пример


Рис.3 Структура сообщения канала

Структура сообщения канала  (рис. 3):

- Тип данных. К 1 будут относится сообщения трафика а к 0 сообщения сигнализации . Во втором случае это сообщение должно подняться на
сетевой уровень для дальнейшей обработки.
- Номер пакета (для возможности повторной передачи пакета, пришедшего с
ошибкой)
- Длина
- Данные
или команды управления
- Контрольная сумма

Сообщения адресованные L3 уровню помечены нулём в типе данных.

2.4. Формирование диаграмм состояний сетевых объектов (выделенных узлов, терминалов) с учетом мер по обеспечению энергосбережения. Выделение активного и пассивного состояний сетевых объектов и анализ задач (режимов), выполняемых в этих состояниях. 

Рассмотрим режимы работы ТУ.

При активации питания ТУ проверяет функциональность всех модулей системы.При не удовлетворительной проверке на экран будет выведена ошибка о неисправности ТУ
При удовлетворительной проверке терминал переходит в состояние поиска.
Он начинает передавать
BCCH в эфир с целью уведомить БПЛА о готовности установления соединения.
Передача в эфир
BCCH будет происходит с периодичностью в 1,5 секунды. Эта цифра обусловлена тем что в ситуации если ТУ потеряет контакт с БПЛА возвращение к состоянию активной передачи должно произойти как можно быстрее.
Когда ТУ получит сигнал от БПЛА о готовности организации соединения он передаст данные о параметрах сессии.После удовлетворительного ответа от БПЛА можно считать что логическое соединение установлено и идёт обмен данными.Обмен будет происходит безостановочно.Дело в том что органы управления на ТУ – джойстики . ТУ передаёт значение положения джойстика и БПЛА удерживает рули в указанном направлении.По этому пассивные состояния присутствуют только на этапе подготовки к полёту.

Таким образом можно выделить следующие состояния ТУ.



Неактивное состояние – ТУ выключен и ожидает включения

Состояние включения- ТУ проверяет функциональность всех служб и заряд батареи. В случае неудовлетворительной оценки он возвращается в неактивное состояние с уведомлением о невозможности продолжить работу.

Состояние поиска – ТУ вещает BCCH с и ожидает ответа от БПЛА о готовности. В случае если БПЛА не исправен или по каким то причинам не может ответить, пользователь может перевести его в неактивное состояние.

Режим обмена данными –ТУ и БПЛА активно обмениваются всевозможной информацией .

Рассмотрим режимы работы БПЛА

При активации питания включаются режим ожидания в котором БПЛА ожидает получения широковещательного сигнала. При получении нужного сообщения он отправляет сигнал на ТУ о готовности организовать соединение.На следующем этапе БПЛА получит сообщение в котором будут указаны параметры устанавливаемого соединения.


Неактивное состояние – БПЛА отключён от питания

Состояние ожидания –БПЛА включён и ожидает ШС от ТУ. Отключены двигатели и приводы управляющих поверхностей.Режим можно считать энергосберегающим.

Передача сообщения готовности – активация всех систем движения , передача сообщения готовности на ТУ , ожидание поступления параметров сессии и дальнейших указаний.

Режим обмена данными – безостановочный обмен данных между ТУ и БПЛА

2.5 Разработка сценария, выполняющего оперативное реагирование на изменение качества соединения (как будет оцениваться качество соединения, как управлять свойствами активного соединения  сетевых объектов?).

В течение ведения сессии необходим контроль качества канала связи для адекватного функционирования сети. Радио измерения проводятся службой контроля соединения на L3 уровне , где уровень сигнала сравнивается с пороговым значением.Данные от Р/И с БПЛА поступают в ТУ где принимается решение продолжать работать с данным профилем сетевого протокола или изменить его. В случае если качество соединения ниже порогового для данного профиля или намного выше него, ТУ отправит на сетевой уровень БПЛА слежубное сообщеение с информацией о том что со следующего пакета будет действовать другой профиль сетевого протокола.

 Библиографический список