Рассмотрим способ обеспечения достоверности принимаемых сообщений

В разрабатываемой системе, в сущности, присутствуют 2 уровня – канальный уровень и физический. На каждом необходимы свои функции контроля за достоверностью принимаемых сообщений. На физическом уровне за достоверность принимаемых сообщения отвечает FEC и перемежение (вопрос о необходимости перемежения рассмотрен в п.1.7.7), а на канальном уровне  контроль за достоверностью принимаемых сообщений осуществляется с помощью  поля контрольной суммы – CRC. Таким образом, для оценки достоверности принимаемых сведений вычисляем контрольную сумму на передающей стороне, а полученное значение заносим в конец пакета, в поле контрольной суммы. На приемной стороне известен алгоритм, по которому должна быть вычислена контрольная сумма. После приема пакета данных, по принятым битам вычисляется новая контрольная сумма уже на приемной стороне и полученное значение контрольной суммы сравнивается с принятым. Если результаты совпадают, значит, целостность данных сохранена. Если совпадения не произошло, то пакет будет отброшен. 

1.3.3. Вычисление долевой оценки пропускной способности ЛКС, оценка полного трафика системы. Составление сводной таблицы ЛКС с указанием наименования, назначения и типа КС.

Сводная таблица ЛКС с указанием наименования, назначения и типа КС рассмотрена ранее, в п.1.3.2

Проведем оценку полного трафика системы.  Как было отмечено отмечено в п.1.1, количество одновременно проводимых сеансов связи на одну БС – 22 сеанса. Так же был выбран речевой кодек – G 723.1, со скоростью кодирования – 6.4 Кбит/с. Произведение скорости кодирования на числа проводимых сеансов связи дает общий несжатый  поток.

R1 = 22 * 6, 4 = 140. 8   Кбит/с.

К значению необходимо добавить дополнительно 20% - на избыточность канального уровня. Под избыточностью в данном случае понимается (CRC, адрес услуги – addr, код запрашиваемой услуги – code).

R2 = 140.8 + (140.8 * 0, 2) = 140.8 + 7. 68 = 168.96   Кбит/с.

Так как планируется использование помехоустойчивого кодирования, то учитываем, что на каждый информационный бит приходится один избыточный (при скорости кодирования ½). А следовательно, получившуюся величину R2 необходимо умножить на 2 . 

R3 = 168.96 * 2 = 337.92   Кбит/с.

 Для использования логических каналов управления , например – BCCH, AGCH,  добавляем дополнительно ещё 10%.

R4 = 337.92 + (337.92 * 0, 1) = 371  Кбит/с.

Полученную пропускную способность доводим до ближайшей степени двух.

R5 = 371 + 141 = 512 Кбит/с.

 Таким образом, зададимся пропускной способностью  канального уровня  512 Кбит/с. 

1.3.4. Пояснение структуры сообщения (пакета) канального уровня: описание предполагаемых видов пакетови необходимых полей.

Проанализируем структуру сообщения канального уровня. Длина информационного поля DATA составит 512 бит. Поле, содержащее номер запрашивающего терминала,  состоит из трех бит. Такое же количество бит отведем для поля, определяющего код услуги. Так как основная услуга – передача речевых сообщений не проходит через канальный уровень, то под кодом услуги понимается один из вариантов дополнительных услуг. В концепции проектируемой системы реализована одна дополнительная услуга – передача короткого текстового сообщения, ей присвоен код – 1.

Если сети необходимо передать короткое сообщение от терминала к терминалу, то оно передается в составе информационного поля DATA, на что терминал по каналу RACH ответит, что сообщение было принято. Если терминалу необходимо передать в сеть сообщение, то по каналу RACH  будет передан текст короткого сообщения.

В качестве CRC будем использовать CRC – 16. Соответственно поле контрольной суммы будет состоять из 16 битов. Общая длина пакета канального уровня составит 530 битов. Полученная структура пакета канального уровня представлена на рис.1

Рисунок 1.  Структура пакета канального уровня

ID-Номер запрашивающего терминала

CODE-Код запрашиваемой услуги

1.3.5. Рассмотрение примера обработки терминалом произвольного служебного сообщения: пояснение последовательности действий, выполняемых терминалом по факту приема сообщения.

Служебная информация может быть двух видов: широковещательной и адресной. Примерами адресной служебной информации могут быть команды точке доступа  уменьшить мощность. Поэтому при декодировании принятого сообщения терминал  выполняет следующую последовательность действий:

1.Определяет тип сообщения (служебное или информационное)

2.Выделяет из заголовка адресную часть, проверяя адресная или широковещательная информация;

3.Проверяет достоверность переданной информации, вычисляя контрольную сумму и сравнивая ее с полученным на передающей стороне значением (поле CRC);

4.Выделяет информационную часть, в которой содержится назначение сообщения;

5. Формирует и передает ответ.

1.4. Краткое обоснование состава иерархических моделей выделенного узла сети и терминала в соответствии с рекомендациями OSI на основании п.1.2 и п.1.3.

Опишем проектируемую систему радиотелефонной связи с точки зрения её построения через эталонную модель OSI. Верхние уровни модели, а именно: прикладной, представительский и сеансовый, объединим в один уровень –уровень принятия решений. Здесь закладываются всевозможные сценарии взаимодействия базовой станции (БС) и терминала (Т), в том числе и вопрос о выделении абоненту канального ресурса. Уровень принятие решений реализован в виде специализированных программных алгоритмов Центра Коммутации.

Следующий уровень в иерархии  - транспортный. Он обеспечивает надежный механизм обмена данными, контролирует отсутствие ошибок в принимаемых данных, расположение пакетов в соответствующем порядке, их полноту[1].  Учитывая относительную простоту системы, связанную  в большей мере с небольшим количеством обслуживаемых абонентов, в нашей системе эти функции делегируются на канальный уровень, поэтому транспортный уровень реализоваться не будет.

Рассмотрим ещё один уровень модели OSI – сетевой уровень. Основные задачи этого уровня – выбор маршрутов пересылки пакетов данных, а так же управление их потоками в процессе взаимодействия нескольких сетей.  В нашей системе используется одна простая сеть, следовательно, сетевой уровень в проектируемой системе не затрагивается.

Рассмотрим подробно два основных уровня модели OSI  - канальный и физический.

Основной задачей канального уровня является установление, проведение и прекращение соединения. Базовая станция по каналу BCCH передает широковещательную информацию всем терминалам, находящимся в пределах её зоны обслуживания. Мобильный терминал по каналу RACH передает запрос на проведение сеанса связи. После рассмотрения запроса, на основании решения о предоставлении/отказе абоненту, БС выделяет пользователю свой фиксированный физический канал для передачи голосовых сообщений. Отметим, что канальный уровень оперирует сообщениями двух видов – служебное сообщение и сообщение канала трафика.  Последнее, пройдя через  канальный уровень без изменений, выдается абоненту.

В функции канального уровня так же входит обнаружение и исправление ошибок. Замечу, что в концепции рассматриваемой системы исправление ошибок по методу ARQ не представляется возможным, так как пакеты сообщений в радиотелефонии передаются в режиме реального времени.

Физический уровень – нижний уровень модели OSI. Обеспечивает установление и управление физическим каналом. Реализует механические, электрические, функциональные и процедурные аспекты взаимодействия двух сетевых устройств. Основной задачей ФУ является надежная передача потока битов, поступающего с верхнего (канального уровня).

Рассмотрим обеспечение на физическом уровне  следующих задач:

Реализация метода доступа к среде. Существуют различные способы доступа к физической среде. Например, с кодовым разделением каналов (CDMA), частотным разделение каналов (FDMA), временным разделением каналов (TDMA).

Исходя из технического задания, в проектируемой системе необходимо использовать минимально возможный диапазон частот, следовательно, метод FDMA не применим в данной системе. 

При TDMA физическим каналом является временной слот с определенным номером, которому отводится определенный сеанс связи. Для реализуемой радиотелефонной системы он наиболее выгоден, остановим свой выбор на данном методе доступа к среде.