Радиомодем: процедура ARQ
Статья №2
Выполнили: Городничев
А.В. и Воронин А.Е гр 9110
Задача:
1. Подробный анализ
задач канального уровня, и пояснение необходимых для выполнения этих задач
видов сообщения L2-уровня.
2. Обоснование и
подробное описание задач, выполняемых на физическом уровне, включая задачи
синхронизации, проработку структуры сообщений физического уровня.
Рассмотрим
сообщения логических уровней, которые формирует мастер.
Рисунок 1. Сообщение логического уровня.
На L3 уровне происходит формирование самого сообщения, структура
этого сообщения будет включать само сообщение (192 бит) и длину этого сообщения (7 бит).
Рисунок 2. Сообщение канального уровня.
На уровне L2 (канальном) происходит формирование сообщения, структура этого сообщения будет включать в себя следующие поля: сообщение уровня L3, CRC-8. Стоит отметить, что еще одной особенностью канального уровня будет то, что на нем реализована процедура автоматического запроса повторной передачи (Automatic Repeat Request-ARQ).
Рисунок 3. Сообщение физического уровня.
На физическом уровне происходит формирование сообщения L1-уровня
Структура
сообщения физического уровня будет содержать следующие поля: нулевой бит, сообщение
канального уровня и FEC.
FEC будет
реализован на основе кода БЧХ (255, 207), который способен исправить 6 ошибок.
FEC был
выбран с помощью программы Matlab
(рис. 4).
Перед тем как отправить сообщение L1-уровня будет осуществляться синхронизация (рис. 5). Эта процедура периодически повторяется. Синхронизация осуществляется: -по частоте, заключающаяся в отправке пакета, содержащего в себе нули; -по времени, заключающаяся в отправке пакета, содержащего в себе последовательность 0 и 1[2].
Рисунок 5. Синхронизация
Подчиненный терминал на физическом уровне старается исправить некоторое
число ошибок, чтобы избежать необходимости повторной передачи. Если по методу FEC удается исправить все ошибки то
механизм ARQ не будет задействован. Но если на приемной
стороне ошибок окажется слишком много то будет организован ARQ [3]. В
данной модели системы функционирования «радиомост» будем использовать метод ARQ
SAW (stop – and - wait). Суть
метода заключается в том, что передатчик ожидает от приемника подтверждения правильности
приема предыдущего блока данных, перед тем как начать передачу следующего. В
случае, если блок данных был принят с ошибкой, приемник передает отрицательное
подтверждение (negative acknowledgement, NACK), и терминал повторяет передачу блока. Если принятый блок
без ошибки, то передается сообщение о подтверждении (Acknowledge, ACK). При
получении NAСK передающая сторона делает вывод о необходимости повторной
передачи пакета (рис. 6).
Рисунок 6. Процедура ARQ.
Оценкой
достоверности принятого сообщения служит контрольная сумма (CRC).
Сущность этого метода заключается в том, что в поле контрольной суммы
записывается значение, полученное путём преобразования битов данных. На приёмной стороне по принятым битам вычисляется новая
контрольная сумма, и полученное значение сравнивается с принятым. При
совпадении результатов можно сделать вывод о том, что целостность данных
сохранена. Сообщения L2 уровня терминала схоже с сообщением L2
уровня «мастера», только в поле Сообщение содержится либо отрицательное
подтверждение в случае NAСK, либо
сообщение о подтверждении в случае ACK [4].
Используемая
литература :
1 http://omoled.ru/publications/view/360
2http://omoled.ru/publications/view/380
3 http://limonwifi.com/signal8.html
4 http://omoled.ru/publications/view/335
5 Скляр Б. Цифровая
связь. Теоретические основы и практическое применение. М.: Вильямс, 2003г.