Тема Т1-N1 - "Передача
данных с уведомлением о доставке".
Выполнил: студент группы № 1110 Красовский П.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
Вид передаваемых данных - файл,
состоящий из символов ASCII
Вид модуляции - 8-PSK
Тип помехоустойчивого кодирования - произвольный
блоковый код, исправляющий не менее 3 ошибок
Тип CRC - CRC-12
Рассмотрим каждый пункт исходных данных:
1) Задан вид модуляции 8-PSK. Это разновидность фазовой манипуляции, при которой информация заключается в абсолютном значении фазы. Из названия видно, что таких значений 8 (8 символов). Следовательно, чтобы закодировать 8 различных символов требуется 3 бита информации (log(8)/log(2)=3). Исходя из этого, необходимо, чтобы размер пакета на физическом уровне (уровень L-1) был кратен 3.
2) и 3) Необходимо выбрать какой-либо блочный код, который сможет исправлять не менее трех ошибок.Выберем код БЧХ.
Следовательно, длина сообщения канального уровня (уровень L-2) будет равна 223 бита.
4) Необходимо использовать циклический избыточный код (CRC), который предназначен для проверки целостности данных. Необходимо использовать CRC-12.
Подробное описание задач данной радиосети:
Соединение
«точка-точка» (Point to point) 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
Подробное описание задач данной радиосети:
1. Соединение терминалов Т1 и Т2,
включающего в себя:
а) Обнаружение терминалов происходит по следующему сценарию:
Терминал 1 и Терминал 2 передают в канал связи широковещательную информацию (BCCH). Как только оба терминала передадут BCCH в канал связи, тогда будет осуществляться передача информации.Затем первый и второй терминалы входят в пассивный режим, если им не нужно передавать информационные сообщения, либо первый и второй терминалы входят в активный режим в котором происходит передача сообщения.
б) 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,
так как 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.
1) Пассивный режим.
Режим, когда терминалы обнаружили друг
друга, но у них нет информационных сообщений для передачи.
Также этот режим является режимом пониженного энергопотребления, в котором терминал находится большую часть времени. Из этого режима терминал выходит только при передаче или приеме сообщений.
Терминалы в пассивном режиме ожидают запроса на передачу информационных сообщений.
2) Активный режим.
Режим, когда осуществляется передача
информационных сообщений.
а) Прослушивание канала (получение информации о сети);;
· б) Формирование сообщений на передачу и отчета о доставке
· в) 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);
· г)Преобразование данных(модуляция/демодуляция, кодирования/декодирование);
Модуляция необходима для переноса сигнала на радиочастоту. Кодирование необходимо для того, чтобы делать процесс детектирования менее подверженным ошибкам.
· д)Переход в режим энергосбережения;
При получении отчета о доставке терминал переходит в спящий режим, т.е. переходит в режим пониженного энергопотребления.
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). В моем случае он является самым приемлемым так как он более прост в применении. Также доступ может осуществляться с помощью FDMA.
Рис.2 Метод FAMA (на основе TDMA)
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
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.
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