1.1.  Анализ 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.

    Целью работы над курсовым проектом является проработка идеи создания сети, позволяющей небольшому числу абонентов подключаться беспроводным способом к сетям общего пользователя. Особенностями такой системы являются:

   - минимальная мощность излучения терминалов

   - использование минимально возможного диапазона частот. 

    В качестве основных требований выступают:

    Каждый из терминалов должен иметь свой уникальный идентификатор, нести информацию об абоненте, об используемом оборудовании, а так же о состоянии счета абонента, так как выход в сеть интернет платный. Для реализации процедур шифрование необходимо использование как минимум двух различных ключей - более сложного для защиты процедуры аутентификации и менее сложного для защиты обычного трафика. 

    Ниже приведу общий вид проектируемой системы связи. 

Рисунок 1. Общий вид системы связи

    1.2 Проработка обобщенной функциональной схемы системы: выявление основных ее компонент и описание функциональных связей. Обоснование наличия выделенных узлов сети и отражение их задач.

    Система состоит из нескольких основных частей. Во-первых, это мобильные станции (МС), которые отвечают за связь с базовой станцией (БС), обработку сигналов БС, осуществляют сборку-разборку принятых и ожидающих отправления пакетов, отправляют необходимые на ПК,  проводят процедуры регистрации, идентификации и аутентиикации в сети. Во-вторых, это базовая станция (БС), которая осуществляет связь с сетью интернет, управление радиоресурсами, маршрутизацию пакетов от сети интернет в конкретной МС, проводит широковещательную рассылку параметров сети,а так же идентификацию и аутентификацию мобильного устройства в сети. Базовая станция представляет собой коммутатор, который обеспечивает связь между мобильными устройствами и внешней сетью. Для того, чтобы сообщения доставлялись по адресу, базовая станция должна обладать некой таблицей маршрутизации, в которой будут указаны адреса устройств в сети. Каждый мобильный терминал должен иметь совй уникальный адрес. Так же сама базовая станция должна иметь адрес для осуществления широковещательной рассылки. Еще один адрес, необходимый для корректной работы системы - это адрес внешней сети, в данном случае сети интернет. Все эти адреса являются МАС-адресами канального уровня. В соответствии с этими МАС-адресами базовая станция направляет потоки пакетов тому или иному абоненту. Если базовая станция находит адрес, не имеющий отношения к абонентам ее сети, она отправляет его во внешнюю сеть. Основная задача базовой станции -  прием и доставка адресных сообщений. Чтобы эффективно справляться с ней, базовая станция, как говорилось выше, обладает таблицей маршрутизации, в которой указаны используемые МАС-адереса. Помимо пакетов, содержащих сообщения, система обладает пакетами, которые используются для организации ее работы. Например, это пакеты широковещательной рассылки, которую ведет базовая станция для синхронизации работы терминалов, пакеты подтверждения доставки сообщения, пакеты, содержащие в себе номера временных слотов для терминалов сети.

 В-третьих, это некий блок, назовем его подсистемой управления, который содержит в себе регистр абонентов и регистр аутентификации, первый из которых содержит в себе информацию об абонентах и используемом оборудовании, а второй информацию о ключах шифрования, индивидуальных идентификаторах и прочее подобное. 

    Данная радиосеть функционирует в небольшой зоне обслуживания, радиус которой составляет 1,5 км. Учитывая пригородную застройку, можно сделать вывод, что для успешного выполнения поставленных задач достаточно одной БС. Получаем топологию типа «звезда», когда БС связана по радиоканалу со всеми МС, и с помощью кабеля с сетью интернет.

    Общая функциональная  схема системы представлена на рисунке ниже

Рисунок 2. Функциональная схема системы

    1.3. Определение и обоснование структуры информационной подсистемы сети. Выявление важнейших модулей информационной подсистемы и пояснение необходимых связей модулей.

    Рассмотрим механизм подключения абонента к сети  с точки зрения задействованных регистров. Каждый раз, когда пользователь включает оборудование, чтобы зайти в сеть, происходит аутентификация устройства и абонента. МС должна принять широковещательную рассылку от БС, в которой передается ее уникальный идентификатор, чтобы убедиться, что регистрация происходит в своей сети. После этого МС отсылает запрос на регистрацию и начинается процедура аутентификации. Подсистема управления обращается к регистру аутентификации с целью сравнения, совпадают ли уникальный идентификатор устройства из регистра аутентификации и идентификатор устройства, пытающегося зарегистрироваться. Если они совпадают, то подсистема управления обращается к регистру абонентов, чтобы выяснить, разрешен ли абоненту доступ в сеть (например, доступ может быть запрещен при отрицательном балансе). После получения этой информации определяются профили функционирования системы, выбирается помехоустойчивое кодирование, модуляция и прочее. Если все прошло успешно, абоненту выделяется IP-адрес, а так же определяется сетевой профиль (в зависимости от трафика, например, передача потокового видео или просмотр страниц в интернете). Так в это время выделяются ключи шифрования для текущей сессии и для аутентификации в следующей сессии. После этого можно начинать пользоваться услугами сети. В целом обобщенная схема информационных связей в системе будет выглядеть следующим образом:

Рисунок 3. Информационные связи системы

   2. Скляр Б. «Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение». - М.: Вильямс, 2003 г.