1.6.Построение канального уровня системы.
1.6.1. Описание назначения сервисов канального уровня исходя из контекста решаемых задач. Определение способов адресной и широковещательной доставки сообщений канального уровня.
В разрабатываемой системе на канальном уровне решаются следующие задачи: предоставление физического канала по требованию, проверка доступности физических каналов, проверка целостности принимаемых пакетов и реализация адресной передачи сообщений. В связи с этим на канальном уровне должны быть реализованы соответствующие службы.
Служба адресации реализует адресную передачу сообщений. Идентификатор БС либо МС заносится в соответствующее поле Адрес пакета канального уровня. Вид пакета канального уровня в общем случае был изображен ранее (КП "Компактная система радиотелефонной связи"_часть_2, рис. 1). Исходя из ТЗ, количество абонентов в сети равно 30. Следовательно необходимо 30 идентификаторов терминалов. Адреса на канальном уровне представляются в двоичном виде. Значит поле адреса терминала должно состоять из 5 бит (25=32). Так как необходимо предусмотреть подключение новых пользователей данной системы радиотелефонной связи, то расширим поле адреса до 6 бит (26=64).
Широковещательное сообщение канального уровня не должно адресоваться кому-то конкретному. Поэтому при передаче данного типа сообщения в поле Адрес будет занесена последовательность из нулевых битов.
Служба проверки целостности осуществляет обнаружение ошибок в принимаемых сообщениях канального уровня путем расчета контрольных сумм. В разрабатываемой системе будет использован инструмент CRC-16 - контрольная сумма. Так как размерность полинома составляет 16 бит, то поле CRC пакета канального уровня будет содержать именно 16 бит.
На канальном уровне используется различные типы логических каналов связи (ЛКС).
После включения абонентский терминал начинает осуществлять выбор сети, т. е. терминал старается найти несущую той сети, в которой он был зарегистрирован до момента выключения. Следовательно, для передачи широковещательной информации необходим широковещательный канал (BCCH). После выбора сети МС из двух доступных сот определяет наиболее подходящую, исходя из определения уровня принимаемого сигнала, на основании списка ВА, который передается кроме остальной информации о сети в составе BCCH. По окончании процедуры выбора соты МС должна заявить о себе, то есть осуществить нормальную процедуру обновления местоположения. Она заключается в следующем: МС передает запрос на регистрацию в сети, то есть на предоставление ему индивидуального физического канала для передачи информации. Этот запрос МС передает по каналу случайного доступа (RACH). Поскольку этот канал является общим для всех терминалов, его захват осуществляется по методу ALOHA. Принцип этого метода был описан в предыдущем сообщении (КП "Компактная система радиотелефонной связи"_часть_2). В случае, если запрос терминала был обработан базовой станцией верно, МС получает пакет оповещения об этом. Пакет оповещения передается по каналу разрешенного доступа (AGCH). В его составе кроме оповещения о правильно принятой заявке от МС также передается номер индивидуального физического канала (SDCCH), на который далее перестраивается МС для освобождения канала случайного доступа (RACH) и для обмена служебной информацией с БС. Если регистрация прошла успешно, БС передает подтверждение регистрации по каналу SDCCH. В случае, если абонент терминала захочет вызвать абонента данной сети, после положительного прохождения аутентификации сеть запрашивает номер вызываемого абонента и код запрашиваемой услуги, которые терминал передает по каналу SDCCH. Далее сеть должна послать запрос на соединение с вызываемым терминалом. Этот запрос передается по каналу вызова (PCH) от БС к вызываемому терминалу. В случае положительного ответа осуществляется соединение между терминалами. Это означает, что данные передаются от одного терминала к другому по каналу трафика (ТСН). Обнаружение ошибок при передаче пакетов осуществляется с помощью инструмента CRC - подсчета контрольных сумм. Информация о коде должна присутствовать в пакете канального уровня (поле CRC). Исправление ошибок с помощью службы ARQ (Automatic Repeat-reQuest) невозможно, так как данная служба основывается на повторном запросе неправильно принятых сообщений, а это противоречит концепции рассматриваемой системы радиотелефонной связи в силу того, что пакеты должны передаваться в режиме реального времени. В случае если контрольная сумма не верна, пакет просто отбрасывается, что не скажется на принятом голосовом сообщении.
1.6.3. Долевая оценка пропускной способности ЛКС, оценка полного трафика системы. Составить сводную таблицу ЛКС с указанием наименования, назначения и типа ЛКС.
На основе анализа, приведенного в п.
1.6.2 данного сообщения, можно составить сводную таблицу типов ЛКС,
используемых на канальном уровне.
Таблица 1. ЛКС, используемые на канальном уровне.
Наименование ЛКС |
Назначение ЛКС |
Тип ЛКС |
ВССН |
Передача
широковещательной информации |
Широковещательный (Downlink) |
RACH |
Запрос на регистрацию в сети или на
предоставление индивидуального канала связи |
Случайного доступа (Uplink) |
AGCH |
Оповещение о предоставлении
индивидуального КС |
Разрешенного доступа (Downlink) |
PCH |
Запрос
на соединение с вызываемым терминалом |
Вызова (Downlink) |
ТСН |
Передача данных |
Трафика (Downlink, Uplink) |
Рассмотрим распределение физического канала связи по интервалам (рис. 1).
Рисунок 1.
Распределение физического канала связи.
На временном интервале t1 БС передает широковещательную информацию о сети по
каналу ВССН. Далее на интервале t2 терминал подает
запрос БС о предоставлении ему выделенного канала связи. Этот запрос терминал
передает по каналу RACH. В случае, если
запрос был обработан базовой станцией,
она посылает в ответ оповещение об этом во временном интервале t3 по каналу AGCH вместе с номером
выделенного индивидуального физического канала. Терминал перестраивается на
него и начинает обмен служебной информацией с БС уже по каналу SDCCH во временном интервале t4.
После того, как были выяснены параметры соединения, начинается передача данных
по каналу трафика (ТСН) во временном интервале t5.
Долевую оценку пропускной способности ЛКС
удобно провести, используя процентное соотношение времени предоставления того
или иного типа ЛКС и общей пропускной способности. Если общую пропускную
способность принять за 100%, то на широковещательный канал (BCCH) отводится 1% от всей пропускной способности, на
канал случайного доступа (RACH) приходится 3%, на
канал разрешенного доступа (AGCH) приходится 1% , на индивидуальный
физический канал (SDCCH) отводится 3% от общей пропускной
способности ЛКС. Все остальные время занимает передача данных по каналу трафика
(ТСН). На канал передачи данных отводится 92% от общей пропускной способности
(100%-1%-3%-1%-3%).
Проведем расчет полной пропускной
способности физического КС.
В п. 1.1 данного проекта было выяснено,
что количество одновременно проводимых сеансов связи на одну БС составляет 6
сеансов. Также было выяснено, что будем использовать в проекте речевой кодек G 723.1, обеспечивающий скорость потока 6,4
кбит/с. Произведение этой скорости на
число сеансов связи дает общий несжатый поток:
R1 = 6 *
6,4 * 103 = 38,4 кбит/с.
К полученному значению необходимо добавить
20% на избыточность канального уровня (для обеспечения адресации сообщений и
для контроля целостности принимаемых сообщений с помощью инструмента CRC):
R2 =
38,4 * 103 + 0,2 * 38,4 * 103 = 46,08 кбит/с.
Так как планируется использование
помехоустойчивого кодирования, то необходимо это учесть. При кодировании 153
информационных битов получаем 255 битов.
R3 = R2 * 255/153 = 76,8 кбит/с.
Для использования логических каналов
управления добавим дополнительно еще 10 %. Получим:
R4 =
76,8 * 103 + 0,1 * 76,8 * 103 = 84,48 кбит/с.
Полученную пропускную способность
физического канала доведем до кратной степени двойки:
R4 = 128
кбит/с.
Таким образом, в ходе вычислений была получена полная пропускная способность физического КС, равная 128 кбит/с.
1.6.4.
Анализ необходимости наличия разных профилей настройки физического уровня.
Способ оперативного управления профилями физического уровня.
Так как основным типом данных, который передается в рамках проектируемой системы, является речь, то необходимо предусмотреть различные профили настройки физического уровня для каналов управления и для канала трафика. Так как по логическим каналам связи передается управляющая информация, то требуется использовать профиль, обеспечивающий низкую скорость и высокую помехозащищенность передачи данных. Следовательно, для каналов управления будут использоваться более эффективные методы модуляции, по сравнению с видами модуляции, использующимися для канала трафика. Возможность использования профиля с высокой скоростью и низкой помехозащищенностью для передачи данных обусловлено тем, что в случае неверно принятого пакета он может быть отброшен, что не скажется на принятом голосовом сообщении. Управление профилями физического уровня осуществляется на физическом уровне. Об этом будет сказано в п. 1.7.7. Анализ выбранных профилей проведен в п. 1.7.3 данного сообщения.
1.6.5.
Пояснение структуры сообщения (пакета) канального уровня: описание
предполагаемых видов пакетов и необходимых полей. Описание процедуры типового
обмена сообщениями между объектами канального уровня.
Необходимо определиться, какой объем
речевого трафика мы будем передавать в одном пакете.
В случае если выбрать длину речевого сообщения слишком большой, появятся существенные искажения звука. Поэтому выберем небольшую длину речевого сообщения, равную 20 мс. Так как скорость речевого потока составляет 64 кбит/с, то объем речевого сообщения будет составлять
Vtch = 64 000 * 0.02 = 1280 бит.
Коэффициент сжатия выбранного речевого
кодека G 723.1 равен 10. Следовательно, объем речевого
сообщения сократится в 10 раз и будет составлять 128 бит.
Проведем анализ структур сообщений
канального уровня. Общими полями для всех видов пакетов будут являться поле с
указанием тип пакета, поле контрольной суммы и соответственно поле данных. Структура
пакета канального уровня в общем случае имеет вид, изображенный на рис. 2.
Рисунок 2. Пакет канального уровня.
При рассмотрении службы адресации было
выяснено, что поле адреса должно состоять из 6 бит.
Исходя из таблицы 1, в системе возможна
передача пяти типов пакетов. Каждому типу пакета соответствует свой бинарный
код, который содержится в поле Тип пакета.
Следовательно, это поле должно состоять из 3 битов (23=8). В
качестве CRC будем использовать CRC – 16. Соответственно поле контрольной
суммы будет состоять из 16 битов. Поле длины информационной части пакета должно
содержать 128 бит. Соответственно общая длина пакета канального уровня
составляет 153 бита.
Основным видом сообщений, передаваемых в разрабатываемой
системе, являются сообщения канала трафика (TCH). Рассмотрим структуру пакета канального уровня этого
типа. Оно ничем не будет отличаться от пакета канального уровня в общем виде. Поле
Тип пакета будет содержать бинарный
код, соответствующий этому типу пакета. Поле
Данные будет содержать в себе биты
речевого сообщения.
Рассмотрим широковещательное
сообщение (BCCH). Это сообщение не может быть адресовано конкретному
терминалу, поэтому поле адреса будет
вставлена последовательность из 6 нулей. Поле Данные будет содержать в себе различные параметры, относящиеся к
данной сети, в том числе список ВА.
В сообщении канала случайного доступа (RACH) в поле адреса
содержится идентификатор терминала, делающего запрос на предоставление ему индивидуального
КС. В информационном поле сообщения этого типа будет содержаться код
запрашиваемой услуги.
В сообщении канала разрешенного доступа (AGCH) в
поле адреса содержится идентификатор БС, на которую был передан запрос на
предоставление терминалу индивидуального КС. В информационном поле сообщения
этого типа будет содержаться номер индивидуального канала.
В сообщении канала вызова (PCH) в поле адреса
содержится идентификатор терминала вызываемого абонента, а в информационном
поле запрос на соединение с этим терминалом.
1.7.
Разработка физического уровня системы.
1.7.1.
Назначение физического уровня, проработка структуры радиоинтерфейса,
обеспечивающего двусторонний обмен данными. Пояснение инкапсуляции сообщений
ЛКС в радиоинтерфейсе.
Опишем структуру радиоинтерфейса.
Временные интервалы, в течение которых будет осуществляться пользование
различными услугами сети, буду представлять собой мультикадры. Каждый
мультикадр разбивается на некоторое количество кадров. В рамках одного кадра
происходит передача широковещательной информации, регистрация и передача данных.
Соответственно каждый кадр должен быть разделен на временные слоты, в каждом из
которых происходит передача сообщений определенных типов. Количество временных
слотов, предоставляемых каждому типу ЛКС, можно определить исходя из долевой
оценки пропускной способности ЛКС, проведенной в п. 1.6.3.
Процесс инкапсуляции состоит в добавлении,
к пришедшему с верхнего уровня сообщению, дополнительной служебной информации
текущего уровня. Т.е. на физическом уровне сообщение канального уровня,
состоящее из полей адреса, типа пакета и т.д., рассматривается как единый блок
данных. Физический уровень должен только осуществить передачу этого блока
данных по радиоинтерфейсу, предварительно дополнив его служебной информацией,
которая имеет значение только в рамках физического уровня.
1.7.2.
Анализ и обоснованный выбор мер по защите физического уровня от многолучевости.
Из-за переотражений радиоволн от
поверхности земли и неоднородностей тропосферы возникает такое явление, как
многолучевость. Для борьбы с многолучевостью (как уже отмечалось в п. 1.4) используется
фильтр-эквалайзер, который осуществляет компенсацию неравномерностей
характеристик канала связи. Идея эквалайзера заключается в измерении текущей
частотной характеристики и ее соответствующей коррекции. Следовательно, в
структуре сообщения физического уровня необходимо предусмотреть поле обучающей
последовательности фильтра-эквалайзера. Также для борьбы с многолучевостью используются процедуры перемежения и помехоустойчивого кодирования.
1.7.3.
Энергетический расчет системы: обоснованный выбор частотного диапазона (на
основании документов ГКРЧ); оценка уровня потерь при распространении радиоволн
выбранного диапазона; обоснование выбора вида модуляции; расчет отношения
сигнал/шум, требуемого для обеспечения заданной вероятности битовой ошибки для
выбранного вида и типа модуляции/демодуляции.
В соответствии с решением
ГКРЧ №06-18 «О выделении полос радиочастот по заявлениям физических и
юридических лиц Российской Федерации» выберем диапазон частот 890-915 МГц. Этот
диапазон частот разрешен для применения на территории субъектов
Российской Федерации радиоэлектронных средств стандарта GSM. Предоставление
данных частот, в том числе по заявлениям российских юридических лиц,
указанных в ряде пунктов информационного листа, должно осуществляться
по результатам конкурсов, проводимых в соответствии
с постановлением Правительства Российской Федерации от 12 января
Проведем энергетический расчет системы на
основании выбранного диапазона частот. Оценку уровня потерь при распространении
радиоволн между МС и БС будем осуществлять, используя модель предсказания потерь
Окамуры-Хата (выбор модели предсказания потерь был проведен в п. 1.1). Т.к.
разрабатываемая система будет использоваться в крупных городах, то общие потери
распространения будут рассчитываться по следующей формуле :
Здесь f0 - несущая частота,
МГц; r – расстояние
между антенной БС и антенной МС, км; hБС – высота антенны БС; hМС – высота антенны МС.
Поправочный коэффициент a(hМС) вычисляется по нижеприведенной формуле (2).
Приняв f0 = 900
МГц, r =
L = 133 дБ.
Правильность полученного результата
проверим на основе сравнения с потерями распространения радиоволн в
свободном пространстве (LOS).
В соответствии с условием LOS:
Приняв f = 900 МГц и r =
На основании полученных результатов можно
сделать вывод о том, что затухание радиоволн в свободном пространстве меньше
затухания в условиях городской застройки, т.е. расчет потерь
распространения радиоволн был сделан без ошибок.
В зависимости от того, к какому типу
(канала управления или канала трафика) относится передаваемое сообщение,
предусматривается 2 профиля функционирования физического уровня. Эти профили
будут отличаться исключительно видом модуляции.
В профиле, обеспечивающем низкую скорость
и высокую помехозащищенность передачи данных (профиль №1), будем использовать
модуляцию QPSK. Этот вид модуляции характеризуется малой
вероятностью битовой ошибки. Для передачи трафика (профиль №2) можно
воспользоваться модуляцией PSK-8. Этот тип модуляции
обеспечивает более высокую скорость передачи, хотя он характеризуется более
высокой вероятностью возникновения ошибок, по сравнению все с QPSK – модуляцией.
Рисунок 3. Зависимость вероятностей битовой ошибки от ОСШ для двух видов модуляции: PSK-8 и QPSK.
Исходя из вышеприведенного рисунка, можно сделать вывод о том, что для
достижения требуемой вероятности ошибки на бит (Рb =
2*10-6 по ТЗ), необходимо обеспечить ОСШ, равное 10,1 дБ для QPSK-модуляции и ОСШ, равное 13,4 дБ для PSK-8-модуляции.
1.7.4.
Обоснованный выбор метода помехоустойчивого кодирования, перемежения,
деперемежения, оценка эффективности кодирования.
Поскольку сверточный кодер достаточно сложен в реализации, а физический уровень будет работать только с блоками данных, поступающих с канального уровня, удобно воспользоваться блоковым кодером. Кодирование будет осуществляться с использованием кода Хэмминга. Кодируемая последовательность состоит из 247 битов. В результате помехоустойчивого кодирования в пакет физического уровня будет внесена избыточность и его общая длина составит 255 битов. Следовательно, скорость кодирования будет составлять 247/255. Рассмотрим зависимость вероятностей битовой ошибки от ОСШ при использовании кодирования и без него для выбранных видов модуляции, составленную с помощью инструмента bertool программы MATLAB.
Рисунок 4. Зависимость вероятностей битовой ошибки от ОСШ при использовании кодирования
для двух видов модуляции: PSK-8 и QPSK.
Для достижения
заданной вероятности ошибки на бит, необходимо обеспечить ОСШ, равное 8,4 дБ,
при использовании QPSK модуляции, и ОСШ, равное 11,8 дБ, при
использовании PSK-8
модуляции.
Таким образом, при
использовании помехоустойчивого кодирования энергетический выигрыш в ОСШ для
профиля №1 составляет 1,7 дБ, а для профиля №2 – 1,8 дБ.
В разрабатываемой системе используется
перемежения для преобразования групповых ошибок, возникающих в канале связи
из-за наличия глубоких замираний сигнала в условиях многолучевого
распространения, в одиночные, с которыми легче бороться с помощью блочного или
сверточного кодирования. Выделяют блочное перемежение и перемежение по N блокам.
Идея блочного перемежения в том, что
исходная кодовая последовательность из L символов разбивается на M блоков по N
символов в каждом и преобразуется в матрицу размером L = [ N x M ], где N
— число символов в строке, а M — число столбцов. Операция блочного перемежения
заключается в последовательной построчной записи входных данных и считывании
этой информации по столбцам. На приемной стороне выполняется деперемежение:
запись производится по столбцам, а чтение по строкам. При этом происходит
восстановление исходного порядка следования символов.
Перемежение по N блокам отличается от
блочного тем, что блочная перестановка битов дополняется диагональным
перемежением. Его особенностью является то, что оно производится одновременно
для нескольких последовательных блоков, т.е. может осуществляться перестановка
битов из одного блока в другой. В результате данного вида перемежения общее
количество информационных битов может увеличиться [4]. Выберем блочное перемежение, как наиболее простое в реализации.
1.7.5.
Оценка уровня мощности излучения передающего устройства. Расчет
чувствительности приемников БС.
Мощность передатчика
рассчитывается следующим образом:
Pизл БС = Pпрм
+ Рз + L –
GT – GR ;
где Pпрм
– чувствительность приемника, L = 118,4 дБ – затухание в
радиоканале, GT = 10 дБ – коэффициент усиления передающей антенны,
GR = 0 дБ – коэффициент усиления приемной антенны, Рз =
6 дБ – резерв по мощности, необходимый для учета замираний в КС.
Чувствительность приемника
рассчитывается по формуле:
Pпрм =
Рш + Nk + C/N;
где Pш –
мощность шума на входе приемника, Nk = 10 дБ – коэффициент шума
первых каскадов приемника, C/N – аналоговое ОСШ.
Мощность шума:
Рш = k*T*Пш;
где k = 1,38*10-23 Дж/К –
постоянная Больцмана, Т = 296 К – шумовая температура, Пш –
шумовая полоса приемника.
Аналоговое ОСШ определяется
следующим образом:
C/N = Еb/N0 +
10*log2(Rс/ Пш);
где Еb/N0 = 6,56 дБ – цифровое ОСШ, Rс - скорость передачи данных, Пш – шумовая полоса приемника.
Шумовая полоса приемника
определяется следующим образом:
Пш = Δf * 1,1;
где Δf – минимальная необходимая
полоса пропускания.
Минимальная необходимая полоса
пропускания будет определяться исходя из канальной скорости передачи данных.
Скорость передачи данных на выходе кодера определяется следующим выражением:
Rс = (n*R)/k;
где n = 255 - длина закодированного
сообщения, k = 247 – длина кодируемого
сообщения, R – скорость передачи данных при
использовании модуляции.
Скорость передачи данных при
использовании модуляции определяется:
R = Rд/ log2М;
где Rд – исходная скорость передачи данных, М – позиционность модуляции.
Рассчитаем уровень мощности
передатчика при использовании QPSK-модуляции.
Исходная скорость передачи
данных равна 128 кбит/с. Следовательно, скорость передачи данных при
использовании данного вида модуляции (М=4) равна:
R = Rд/ log2М = 128*103/ log24
= 64 кбит/с.
Скорость передачи данных на
выходе кодера:
Rс = (n*R)/k = (255*64*103)/247
= 66,07 кбит/с.
Отсюда следует, что минимальная
необходимая полоса частот составляет:
Δf = 66,07 кГц.
Шумовая полоса приемника:
Пш = Δf * 1,1 = 66,07*103*
1,1 = 72,67 кГц.
Аналоговое ОСШ определяется
следующим образом:
C/N = Еb/N0 + 10*log2(Rс/ Пш)
= 6,56 + 10*log2(66,07*103
/ 72,67*103) = 6,45 дБ.
Мощность шума:
Рш = k*T*Пш = 1,38*10-23*296*72,67*103
= 2,97*10-16 Вт = -155,3 дБ.
Чувствительность приемника в
этом случае равна:
Pпрм =
Рш + Nk + C/N = -155,3 + 10 + 6,45 = -138,85
дБ = 1,3*10-14 Вт.
Мощность передатчика:
Pизл БС = Pпрм
+ Рз + L –
GT – GR = -138,85 + 6 +118,4 – 10 =
-24,45 дБ = 3,58 мВт.
Согласно ТЗ, мощность излучения не должна превышать 0,3 Вт. Исходя из вышеприведенных вычислений, можно сделать вывод о том, что данное условие выполняется.
Рассчитаем уровень мощности
передатчика при использовании PSK-8-модуляции.
Исходная скорость передачи
данных равна 128 кбит/с. Следовательно, скорость передачи данных при
использовании данного вида модуляции (М=8) равна:
R = Rд/ log2М = 128*103/ log28
= 42,67 кбит/с.
Скорость передачи данных на
выходе кодера:
Rс = (n*R)/k = (255*42,67*103)/247
= 44,05 кбит/с.
Отсюда следует, что минимальная
необходимая полоса частот составляет:
Δf = 44,05 кГц.
Шумовая полоса приемника:
Пш = Δf * 1,1 = 44,05*103*
1,1 = 48,46 кГц.
Аналоговое ОСШ определяется
следующим образом:
C/N = Еb/N0 + 10*log2(Rс/ Пш)
= 6,56 + 10*log2(44,05*103
/ 48,46*103) = 6,45 дБ.
Мощность шума:
Рш = k*T*Пш = 1,38*10-23*296*48,46*103
= 1,98*10-16 Вт = -157 дБ.
Чувствительность приемника в
этом случае равна:
Pпрм =
Рш + Nk + C/N = -157 + 10 + 6,45 = -140,55
дБ = 8,81*10-15 Вт.
Мощность передатчика:
Pизл БС = Pпрм
+ Рз + L –
GT – GR = -140,55 + 6 +118,4 – 10 =
-26,15 дБ = 2,43 мВт.
Согласно ТЗ, мощность излучения не должна превышать 0,3 Вт. Исходя из вышеприведенных вычислений, можно сделать вывод о том, что данное условие выполняется.
1.7.6
Пояснение функциональной схемы физического уровня системы.
Ниже приведена функциональная схема физического уровня разрабатываемой системы (рис. 5). На физический уровень передающей стороны поступают пакеты канала управления с канального уровня и трафик с уровня принятия решений. Эти данные поступают на кодер, где осуществляется помехоустойчивое кодирование со скоростью кодирования 247/255. Далее осуществляется процедура перемежения. Подробнее об этой процедуре было сказано в п. 1.7.4. К полученному сообщению добавляется служебная информация, необходимая для частотной и временной синхронизации, а также информация о типе выбранного профиля. В зависимости от того, какой профиль был выбран, сообщение поступает на один из модуляторов, а затем передается на приемное устройство. В приемном устройстве полученное сообщение демодулируется с помощью демодулятора, информация о котором есть в служебной информации полученного сообщения. Далее извлекается настроечная последовательность для фильтра-эквалайзера и осуществляется временная и частотная синхронизация. Затем сообщение подвергается деперемежению и декодированию. В зависимости от того, какое сообщение было принято, извлеченные данные поступают на уровень принятия решений (в случае ТСН) или на канальный уровень (в случае канала управления).
Рисунок 5. Функциональная схема физического уровня системы.
1.7.7.
Определение типов пакетов физического уровня, обоснование структуры полей
пакетов каждого типа, оценка размеров полей.
Пакет физического уровня должен содержать в себе следующие поля: преамбулу, поле данных и поле настроечной последовательности. Преамбула содержит в себе данные, необходимые для частотной и временной синхронизации. Также в преамбуле содержится информация о том, какой профиль был выбран. Для этого необходимо поле длиной один бит, в которое записывается 0, если был выбран профиль №1, и 1 - если был выбран профиль №2. Поле данных представляет собой пакет канального уровня, дополненный нулевыми битами до необходимой длины, закодированный с помощью кодера Хэмминга (255,247). Следовательно, это поле также содержит избыточные биты, необходимые для декодирования на приемной стороне. Вид пакета физического уровня представлен на рис. 6.
Рисунок 6. Пакет физического уровня.
Список использованной литературы:
1. КП "Компактная система радиотелефонной связи"_часть_1_v.3;
2. КП "Компактная система радиотелефонной связи"_часть_2_v.2;
3. Решение ГКРЧ;
5. Лекции и слайды по курсу "Системы и сети связи с подвижными объектами ".