Тема Т1-N6 - "Передача данных с уведомлением о доставке".

 

Выполнил: студент группы № 1110 Мелехин С.А.

 

1. Расчетная часть.

1.1. Анализ поставленной задачи, подробное описание задач радиосети;

1.2. Разработка способа установления канала передачи сообщений (описание процедур гарантированной/негарантированной доставки адресных сообщений);

1.2.1. Определение и краткая характеристика возможных режимов работы терминалов радиосети. Определение и подробное обоснование задач, выполняемых терминалами в активном и пассивном состояниях (режимах);

1.2.2. Пояснение способа организации доступа к физическим каналам (организация множественного доступа);

1.2.3. Разработка сценария соединения. Построение и подробное пояснение графических диаграмм состояний терминала, отражающих элементы разрабатываемого сценария. Пояснение решений устранения коллизий, возникающих в радиосети.

  

 

1.1. Анализ поставленной задачи, подробное описание задач радиосети.

Описание задания.

 

Основная задача работы состоит в создании модели функционирования беспроводного соединения типа «точка-точка». Такой вид соединения используется для организации обмена сообщениями между двумя сетевыми узлами (терминалами) по радиоканалу (рисунок 1). Служба передачи сообщений каждого терминала производит фрагментацию файла, предназначенного к отправке, на блоки определенной длины и организует последовательную доставку информационных блоков узлу-адресату. На приемной стороне осуществляется контроль целостности принятых сообщений и формируется уведомление узлу источнику о результате приема. Узлом-приемником принятые информационные блоки должны упорядочиваться в порядке их формирования узлом-отправителем.

 

 

Исходные данные к проекту 

Вид передаваемых данных - файл, состоящий из символов ASCII

 Вид модуляции - BPSK   

Организация физических каналов - DSSS 

Тип помехоустойчивого кодирования - произвольный блоковый код 

Тип CRC - CRC-8 



Подробное описание задач данной радиосети:

Соединение «точка-точка» (Point to point) (Рис 1) обеспечивает обмен сообщениями между двумя узлами сети по радиоканальной связи без использования точки доступа.

 Передача информационных сообщений реализуется в обоих направлениях: либо по инициативе Т1, либо по инициативе от Т2.

 

Топология точка-точка соединяет два узла напрямую друг с другом, как показано на рисунке. В сетях передачи данных с топологией точка-точка протокол управления доступом к среде может быть очень простым. Все фреймы на носителе могут перемещаться только от одного узла к другому. Фреймы помещаются на носитель узлом на одном конце и извлекаются с носителя узлом на другом конце схемы точка-точка.

Топология точка-точка 
Рис 1. Топология точка-точка 

В сетях точка-точка, если данные могут только передаваться только в одном направлении за один раз, такое соединение называют полудуплексным. Если данные могут передаваться через соединение от каждого узла одновременно, это - полнодуплексная связь.

Подробное описание задач данной радиосети:

 

1. Соединение терминалов Т1 и Т2, включающего в себя:

1.1. Обнаружение терминалов.

Здесь стратегия следующая:

- Т1 и Т2 передают в канал связи широковещательную информацию (BCCH)

-Когда оба терминала передадут BCCH в канал связи, тогда будет осуществляться передача информации

- Т1 и Т2 входят в пассивный режим, если им не нужно передавать информационные сообщения, либо в активный режим, в котором они осуществляют передачи информационных сообщений.

1.2. Установление сеанса соединения.

При установлении сеанса соединения происходит согласование между терминалами о возможности работы в определенных условиях (вид модуляции, тип помехоустойчивого кодирования, службы проверки сообщения, уровне мощности и рабочем ОСШ (отношение сигнал/шум).

Когда появляется сообщение на передачу данных, это сообщение разбивается на блоки, т.к. передача будет осуществляться по блокам. И происходит передача сведений о количестве подготовленных для передачи блоков данных.


1.2. Разработка способа установления канала передачи сообщений (описание процедур гарантированной/негарантированной доставки адресных сообщений)

1.2.1. Определение и краткая характеристика возможных режимов работы терминалов радиосети. Определение и подробное обоснование задач, выполняемых терминалами в активном и пассивном состояниях (режимах).

Абонентские терминалы могут находиться в активном или пассивном режиме.

Пассивный режим работы связан с тем, что терминалы не выполняют никаких задач, то сеть находится в режиме пониженного энергопотребления.

Активный режим характеризуется необходимостью приема или передачи информации.

 Задачи терминала:

·        Приём и обработка сигналов и запросов от другого терминала

·        Приём/передача пакетов

·        Формирование запросов на повторную передачу


Активный режим:..

          Прослушивание канала (получение информации о сети);;

·         Формирование сообщений на передачу и отчета о доставке

·         Проведение измерений (измеряется уровень качества сигнала и сравнивается с установленным пороговым значением и в зависимости от этого выбирается необходимый профиль функционирования в сети. Измерения проводятся с целью улучшения качества передачи данных);

·         Преобразование данных(модуляция/демодуляция, кодирования/декодирование);

Модуляция необходима для переноса сигнала на радиочастоту. Кодирование необходимо для того, чтобы делать процесс детектирования менее подверженным ошибкам.

·         Переход в режим энергосбережения;

При получении отчета о доставке терминал переходит в спящий режим, т.е. переходит в режим пониженного энергопотребления. 

Пассивный режим:

Терминал, который находится в спящем режиме и не отвечает, признается  неактивным.


1.2.2. Пояснение способа организации доступа к физическим каналам (организация множественного доступа).

 Доступ к физическому каналу осуществляется на основе метода множественного доступа с фиксированным распределением – FAMA ( на основе TDMA) (Рис 2)

 

 Работа протокола FAMA состоит в следующем:

 

Рис 2. Метод множественного доступа FAMA ( на основе TDMA)

сначала, терминалы передают широковещательную информацию, после того как оба терминала передадут BCCH, они могут передавать сообщение.


1.2.3. Разработка сценария соединения. Построение и подробное пояснение графических диаграмм состояний терминала, отражающих элементы разрабатываемого сценария. Пояснение решений устранения коллизий, возникающих в радиосети.


 

Рис 3.Графическое построение сценария соединения

Из Рис 3 видно,что терминал входит в сеть и передает широковещательную информацию. Он будет передавать ее до тех пор, пока не появится широковещательная информация второго терминала.Если оба терминала передали широковещательную информацию в одном временном кадре, то они могут приступать к передаче сообщения.Перед передачей, сообщение разбивается на пакеты.Передача по пакетам происходит с запросами на повторную передачу ARQ до тех пор, пока не передастся правильно последний блок информационного сообщения и Т1 не получит от Т2 подтверждение приема. При получении повторного запроса на передачу осуществляется изменение мощности сигнала передачи

После этого Т1 переходит в Пассивный режим.


Запрос на повторную передачу будет осуществляться следующим образом.

Процедура обмена информационными блоками производится автоматически и часто обозначается ARQ (автоматический запрос на повторение).

 1. Старт-стопный, или передача с остановкой и ожиданием. Этот запрос подходит для коротких сооединений.

Первый тип стратегии ARQ прост в реализации, однако предполагает низкую загрузку канала связи. Он подходит для коротких соединений со средними скоростями передачи данных. Передатчик отсылает блок данных и ждет его подтверждения. Если приемник на основе CRC-блока и вычисления синдрома принимает решение о том, что принятая последовательность является кодовым словом, то он отправляет сообщение АСК. Тогда передатчик посылает следующий блок данных. В случае ошибочного приема блока данных на передатчик посылается сообщение NAK, и он повторяет передачу последнего блока данных. Повторная передача может происходить несколько раз. 

   

Рис 4. Старт-стопный запрос на повторную передачу

Список используемой литературы:

1. Бакке А.В.   «Лекции по курсу ССПО»;

2. Бакке А.В.   «Лекции по курсу ОТССПО»;

3.http://omoled.ru/publications/view/369

4.http://omoled.ru/publications/view/395

5,http://omoled.ru/publications/view/291

6.Р. Л.СМЕЛЯНСКИЙ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ ТОМ 1 СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

7.Педжман Рошан, Джонатан Лиэри.  Основы построения беспроводных локальных сетей стандарта 802.11