Проработка задач верхнего уровня.

Вид  модуляции. Модуляция  предназначена  для  переноса  сигнала  на заведомо  известную несущую частоту и для дальнейшей передачи его по радиоканалу.

Тип  кодирования.   Кодирование  предназначено  для  обнаружения  и  исправления ошибок, которые возникают при  передаче.

Осуществление  перемежения. Оно  применяется  для  борьбы  с  замираниями  ивозникновением  связанных  с  ними  пакетов  ошибок. 

Синхронизация.  необходимая  для  того, что бы на приеме мы могли определить начало и конец пакета.

Сборка/разборка  пакетов. Этот блок осуществляет  формирование пакетов канального уровня, а также полей принятого сообщения.

Проведение измерений уровня сигнала в сети. Проведение измерений играет ключевую роль в функционировании сети. На основании данных измерений модуль управления принимает решение о выборе того или иного профиля работы системы.

В проектируемой радиосети предусмотрены следующие режимы работы:

 Режим регистрации. Терминал после включения осуществляет поиск сети. Если сеть не найдена, то Т перейдет на определенное время в режим «сон», а затем снова осуществит поиск сети. Из широковещательного сообщения выделяется идентификатор сети. Если идентификатор, полученный в широковещательном сообщении, совпадает с идентификатором сети, хранящимся в терминале,  то Т передает заявку на регистрацию, в противном случае Т ищет другую сеть. Т отправляет идентификатор Т АР. АР сравнивает идентификатор с хранившимся у неё ID. Если они совпадают, то АР отправляет Т сигнал подтверждения регистрации. Если Т не получил такого сигнала, то он снова осуществляет поиск сети.  

 Режим передачи.  В этом режиме начинается непосредственная передача данных. Если произошла ошибка,  АР отправляет запрос на повторную передачу, это применимо только для пульсирующего трафика.

 Режим приема. В этом режиме происходит прием данных. АР переводит терминал из спящего режима в режим приема, если есть данные для передачи этому терминалу.

 Пассивный режим (IDLE, спящий режим). Режим пониженного энергопотребления, в котором терминал находится большую часть времени. Из этого режима Т выходит только при передаче или приеме сообщений.

Рассмотрим схему взаимодействия уровней

Рис.2 схема взаимодействия

L3- подуровень управления сценариями соединения терминала и точки доступа

L2-канальный подуровень

L1-физический уровень

На физическом уровне точка доступа выделяет канал Т на основе конкурентного доступа. Соответственно терминалы которые хотят передавать сообщения должны побороться за канал.

Обоснование способа контроля качества соединения (организация радиоизмерений) как в активном, так и в пассивном состояниях сетевых узлов.

Система состоит из ТД и множества мобильных терминалов, которые находятся в различных условиях с точки зрения помеховой обстановки. Так же из-за того, что некоторые терминалы подвижны, возникает проблема многолучевого распространения сигналов, которое делает невозможной нормальную передачу информации без использовании специальных средств борьбы. Делаем вывод, что в системе необходимо заложить работу двух профилей физического уровня: для подканалов с высоким и низким качеством. Соответственно эти профили будут отличаться видом модуляции сообщений.  Целесообразно для подканалов с плохим качеством использовать модуляцию с малой позиционностью, а для каналов с высоким качеством – модуляцию с высокой позиционностью. Выбор того или иного профиля осуществляет модуль управления на основании результатов работы подсистемы радиоизмерений, расположенной на физическом уровне. Так как радиоизмерения проводятся с приходом каждого пакета физического уровня, то управление профилями происходит достаточно оперативно. По умолчанию можно установить профиль с высокой помехозащищенностью передачи данных. При выявлении ухудшения качества КС, модуль проведения измерений посылает сообщение сигнализации на модуль подсистемы сигнализации (управления). Модуль подсистемы сигнализации должен изменить вид модуляции. Информация о профиле функционирования Т, передается по каналу RACH вместе с запросом на предоставление индивидуального КС. Информация о профиле функционирования ТД, передается по каналу AGCH в пакете оповещения. Прежде чем осуществить передачу данных, терминал и ТД должны настроиться на одинаковый профиль функционирования физического уровня. Плюс ко всему этому секторные антенны позволяют так же увеличить помехозащищенность, так как взаимное влияние терминалов будет уменьшено за счет частотного разнесения на каждом секторе покрываемой области точкой доступа.

Проработка способов обеспечения энергосбережения для всех режимов работы терминалов.

 Терминал большую часть времени находится в режиме пониженного энергопотребления, подразумевается отсутствие со стороны Т какой либо активности. Терминал в этом режиме лишь получает широковещательную информацию и отвечает АР, что он активен и сообщает, что он пассивном режиме.

Возможно энергосбережение в режиме передачи, с помощью адаптивного изменения мощности. 

Изменение мощности заключается в следующем, происходит измерение на каждом подканале, и происходит сравнение с уровнем достоверного приема. При применение помехоустойчивых кодов так же возможен выигрыш в отношение мощности передаваемого сигнала. 

Разработка сценариев взаимодействия абонентских терминалов с базовой станцией (точкой доступа) во всех режимах работы.

Взаимодействие абонента с сетью происходит с помощью информационных и служебных сообщений. Для их передачи между абонентом и сетью должно существовать соединение. Установление канала связи между абонентом и сетью на определенный временной интервал называется сеансом соединения.

Его характеристики: тип соединения, время установления канала связи, занимаемый канальный ресурс, продолжительность соединения.

Режим регистрации

            Терминал после включения осуществляет поиск сети. Если сеть не найдена, то Т перейдет на определенное время в режим «сон», а затем снова осуществит поиск сети. Из широковещательного сообщения выделяется идентификатор сети. Если идентификатор, полученный в широковещательном сообщении, совпадает с идентификатором сети, хранящимся в терминале,  то Т передает заявку на регистрацию, в противном случае Т ищет другую сеть. Т отправляет идентификатор Т АР. АР сравнивает идентификатор с хранившимся у неё ID. Если они совпадают, то АР отправляет Т сигнал подтверждения регистрации. Если Т не получил такого сигнала, то он снова осуществляет поиск сети.  

Рис.2 Диаграмма состояний терминала Сценарий взаимодействия ТД и Т

 Режим передачи.  В этом режиме начинается непосредственная передача данных. Если произошла ошибка,  АР отправляет запрос на повторную передачу, это применимо только для пульсирующего трафика

Рис.3 Диаграмма состояний терминала и сценарий режима передачи 

Режим приема. В этом режиме происходит прием данных. АР переводит терминал из спящего режима в режим приема, если есть данные для передачи этому терминалу.

Рис.4 Диаграмма состояний и сценарий соединения при 

Рис.5 Передача обслуживания

Передача обслуживания осуществляется когда терминал переходит из одной зоны покрытия в другую, терминал отслеживает BCCH и при переходе понимает что он попал в зону другого радиомодуля и отправляет ему информацию о том что он обслуживался у другого модуля, и чтобы этот его принял, соответственно ТД2 отправляет информацию ТД1 о том что его терминал теперь обслуживается у нее, если есть у нее сообщения для него то она должна передать их ТД2 ( все это общение ТД происходит  через сетевой модуль)

 Пассивный режим (IDLE, спящий режим). Режим пониженного энергопотребления, в котором терминал находится большую часть времени. Из этого режима Т выходит только при передаче или приеме сообщений.

В процессе энергосбережения возникает проблема принятия сообщений от ТД, так как терминал находится в пассивном режиме. Для решения этой проблемы предусмотрено взаимодействия терминала с точкой доступа в этом состояние. Терминал периодически просыпается и прослушивает канал связи, в котором ему сообщается что для него есть сообщения из сети. Пока терминал находится в пассивном состояние, точка доступа все сообщения для терминала записывает в буфер.

 Построение и подробное пояснение графических диаграмм состояний терминала, отражающих рассматриваемые сценарии.

Рис.7 Диаграмма состояний 

Прослушивание BCCH осуществляется для того чтобы знать в каком секторе находится терминал. Вызов терминалов, и оповещение передается по всем BCCH, то есть широковещательная несущая для все терминалов одинаковая, в ней содержится общая информация о сети.