Выполнили ст.гр. 0110: Федосов А.А., Савко В.В.

Цель работы:

1. Анализ задач, выполняемых на канальном уровне. Проработка структуры полей сообщений канального уровня.

2. Обоснование и подробное описание задач, выполняемых на физическом уровне. Проработка структуры полей пакетов физического уровня.

Решение:

Канальный уровень (L2) отвечает за организацию обмена информацией между терминалом и точкой доступа, поэтому на этом уровне предусмотрена адресация, позволяющая идентифицировать отправителя и получателя среди всех абонентов сети. Также канальный уровень обеспечивают проверку ошибок, которые могут возникать при передаче данных физическим уровнем.

На канальном уровне данные рассматриваются как последовательный поток битов. Перед передачей по физическим каналам этот поток разделяется на "порции", каждая из которых снабжается заголовком, содержащим некоторую служебную информацию, т.е. формируется пакет. На канальном уровне пакет называется кадром (frame).

Обобщенная структура кадра данных выглядит следующим образом:

Рис.1

В нашем случае кадр будет иметь следующую структуру:

Рис.2

·        Add receiver - если передачу информации ведет терминал, то получателем является точка доступа и в поле  add receiver записывается адрес соответствующей точки доступа. В случае передачи информации точкой доступа, поле «адрес получателя» не используется, т.к. сообщения являются широковещательными и предназначены всем абонентам, находящимся в зоне радиопокрытия точки доступа.

·        Add transmitter - содержит информацию об адресе отправителя. Адрес точки доступа или терминала

·        Type - содержит информацию о типе передаваемого сообщения. В нашем случае все сообщения носят служебный характер.

·        Data3 - содержит сообщение, сформированное на уровне L3.

·        CRC - контрольная сумма (CRC) содержимого кадра, которая позволяет принимающей стороне определить наличие ошибок в принятых данных. Принцип ее использования состоит в том, что передающая сторона после формирования кадра вычисляет значение его контрольной суммы на основе содержимого и помещает это значение в заголовок кадра. Принимающая сторона также вычисляет контрольную сумму полученного кадра и сравнивает его со значением, помещенным в заголовке. Если они не совпадают, то это означает, что во время передачи кадра произошла ошибка.

На физическом уровне (L1) выполняются процессы, связанные с надежной передачей потока битов, поступающего с канального уровня, модуляция (демодуляция), синхронизация и помехоустойчивое кодирование. В нашей работе для помехоустойчивого кодирования будет использоваться код БЧХ (255, 215).

Рис.3

Структура сообщения физического уровня представлена на рисунке 3 и включает в себя:

§  Data2 - поток битов, представляющий кодовое слово.

§  FEC - Forward Error Correction  применяется для исправления сбоев и ошибок при передаче данных путём передачи избыточной служебной информации, на основе которой может быть восстановлено первоначальное содержание посылки.

§  Нулевой бит

Для модуляции QPSK необходимо, чтобы количество бит сообщения физического уровня было кратно числу со степенью 2.

Рассмотрим процесс синхронизации (рис.4). Синхронизация необходима для нормального функционирования систем в реальном времени. Сообщения синхронизации представляют собой некую преамбулу, которая входит в состав BCCH. BCCH всегда начинается с преамбулы. Преамбула включает в себя подстройку по частоте и подстройку по времени

По структуре подстройка по частоте представляет собой последовательность из всех нулей. Подстройка по времени - последовательность из нулей единиц (меандр).

\

Рис.4. Реализация синхронизации

В нашем случае структура сервисов физического уровня будет выглядеть следующим образом (рис.5):

Рис.5. Структура сервисов физического уровня

Широковещательная передача сообщения от точки доступа к терминалам (рис.6):

Рис.6 Иерархическая структура передачи широковещательной несущей BCCH

Передача терминалом заявки на регистрацию (рис.7):

Рис.7 Иерархическая структура передачи сообщения заявки на регистрацию

Список используемой литературы:

1.  Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. М.: Вильямс, 2003г.

2.   http://omoled.ru/publications/view/510

3. http://net.e-publish.ru/p218aa1.html

4.   http://omoled.ru/publications/view/380

5. Пояснение к выполнению самостоятельных работ. Бакке А.В.