1.2.4. Анализ и пояснение видов служебных сообщений, передаваемых в составе сценария соединения: на основании каких событий формируются служебные сообщения, конечное назначение сообщений. Обоснование широковещательных параметров сети.

 

Служебные сообщения связаны с необходимостью организации сети и с реализацией сценариев взаимодействия сети, таким образом служебные сообщения отличаются своими функциональными назначениями. Для отражения этого факта, в системах связи вводятся формальные критерия разделения каналов по функциональному назначению: формируются логические каналы связи.

В состав логических каналов такого типа входят в общем случае:

 1) FCCH (frequency correction channel - канал F подстройки частоты), обеспечивающий подстройку частоты несущей в терминала Т.

2) SCH (synchronization channel - канал S синхронизации), предназначенный для цикловой синхронизации терминал Т в процедуре доступа и для передачи идентификатора ТД, обслуживающей данную зону.

3) BCCH (Broadcast Control Chanel) - широковещательный контрольный канал.

Следовательно, структура сообщения будет выглядеть следующим образом (рис.2.1):




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

 

 

Задачи, решаемые на канальном уровне:

1.     Формирование пакетов.

2.     Реализация алгоритма множественного доступа.

3.     Организация доступа к физическому каналу связи.

4.     Реализация адресной передачи.

5.     Возможность обнаружения и коррекции ошибок.

 

Рассмотрим каждую задачу поподробнее:

Работа канального уровня начинается с приема сообщения и информации о том, какому сенсору необходимо передать. Из принятого сообщения, канальный уровень формирует кадры, состоящие из поля данных и заголовка.

Алгоритм множественного доступа – доступ по опросу: головное устройство запрашивает у сенсоров данные и формирует временные слоты, по которым каждый сенсор будет передавать необходимые данные. После того как команда будет выполнена, слоты снова перераспределяются между сенсорами. В связи с этим ГУ должно четко представлять, какие слоты свободны для передачи, а какие еще заняты, для избежания коллизий.

На канальном уровне реализуется сервис адресации. Существует 3 вида адресации: адресная, групповая и широковещательная. Следует отметить тот факт, что головное устройство знает, куда отправлять сообщение. С этой целью каждому сенсору присвоен свой уникальный ID номер. Так же ID присвоен и группам сенсоров.

Канальный уровень должен обнаруживать и корректировать ошибки. Для решения этой задачи будем использовать проверку на основе вычисления контрольной суммы CRC. Согласно ТЗ в работе будем использовать СRC-8. Приемной стороне известен алгоритм вычисления контрольной суммы. Полученное расчетным путем значение сравнивается с принятым. Если они совпадают, значит, сообщение принято верно. Если же нет, то сообщение-запрос сенсору будет отправлен повторно.

Рассмотрим структуру пакета канального уровня (рис.2.2 и рис.2.3):

Тип. В этом поле указывается вид адресации:

00 – широковещательная.

01 – групповая.              

10 - адресная.

Адрес. В этом поле указывается адрес сенсора, группы сенсоров, и 00000000 для широковещательной адресации.

Поле CRC включает в себя значение контрольной суммы для контроля целостности сообщения и имеет размер 8 байт.



1.2.6. Проработка примера, иллюстрирующего процедуру адресной доставки информационных сообщений.



На рисунке 2.4 представлена адресная доставка сообщений сенсорам.

 

Доставка сообщений производится поочередно всем сенсорам. Для большей эффективности, точка доступа отправляет сообщение не одному сенсору, а группе. Для начала происходит подстройка по времени и частоте, для определенного количества сенсоров одновременно. Далее центральный модуль посылает команду управления и номер слота для ответа сенсору 1, не дожидаясь от него ответа, посылает команду второму сенсору, и так далее, пока не обойдет всю группу. После этого терминалы, подготовив пакет со значениями параметров, начинают отвечать в выделенные им промежутки времени.  Закончив, таким образом, работу с одной группой, центральный модуль переходит к другой и все повторяется.

 

1.3. Обоснование и подробное описание задач, выполняемых на физическом уровне. Проработка вопросов, связанных с обеспечением синхронизации сетевых устройств на физическом уровне. Обоснование структуры полей пакета физического уровня.

Физический уровень обеспечивает механические, электрические, функциональные и процедурные средства активизации, поддержания и деактивизации физических соединений для передачи данных между канальными объектами. 

Функции уровня сводятся к активизации и деактивизации физического соединения, а также передаче данных. 

Физический уровень также формирует сигналы, которые переносят данные, поступившие от всех вышележащих уровней. Кроме того, здесь определяется способ передачи данных по сети. 

Физический уровень осуществляет передачу битов (нулей и единиц) от одного устройства к другому. 

Уровень отвечает за кодирование данных и синхронизацию битов, гарантируя, что переданная единица будет воспринята именно как единица, а не как ноль. 

Также физический уровень устанавливает длительность каждого бита и способ перевода бита в соответствующие электрические оптические или какие-либо другие импульсы, передаваемые по сети. 

Организация физических каналов происходит путем инкапсуляции сообщений канального уровня на физический. 

Сообщение канального уровня кодируется для решения задачи надежного приема/передачи БЧХ кодом, это циклический код, применяемый для защиты информации от ошибок. Будем использовать БЧХ код (127), исправляющий 3 ошибки.

 

Используемая литература:

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

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

3. Бернард Скляр “Цифровая связь”. Издательский дом “Вильямс” 2003;

4. Прокис Дж. “Цифровая связь”. М. Радио и Связь 2000.