Тема работы :

«Высокоскоростной радиомост»

Часть 1

Выполнили:

Студенты группы 319

Гайнутдинов Е.М.

Блашкова М.А.

 

Цель проекта:

-разработка системы, предназначенной для высокоскоростной передачи данных между двумя сетевыми узлами по типу «точка-точка», при условии, что инициатором связи может быть любой узел.

Исходные данные к проекту:

Радиус зоны покрытия : 500 м

Максимальная скорость передачи данных в обоих направлениях : 10 Мбит/с

Тип местности: городская застройка

Вероятность ошибки на бит, не более Pb:10^(-7)

Мощность излучения подвижной станции Pизл<0.3 Вт

Рекомендуемая технология передачи: OFDM

PR: 80%


1.1 Архитектура решения

    Исходя из предложенной топологии сети (точка-точка) предполагается в сети наличие двух терминалов.

  Рис.1. Функциональный состав сети

Для организации оказания услуг пользователю сеть имеет терминал и ПК на каждой стороне, соединённых между собой USB кабелем. Терминалом в данном случае является небольшое устройство, включающее в свой состав радиомодуль, оборудование для обработки данных, блок сбора статистики. Пользователь на каждой стороне может взаимодействовать с сетью при помощи приложения, установленного  на ПК. Это приложение осуществляет процесс «общения» пользователя с терминалом.

Для установления сеанса связи пользователь выбирает в приложении нужный ему вид услуги (звонок, видеозвонок, передача тестового сообщения или файла). Терминал посылает запрос о готовности к сеансу связи другому терминалу. Если пришел положительный ответ, то пользователь вводит необходимые данные (текст, файл) или делает запрос на услугу звонка. После всего этого осуществляется непосредственное оказание услуги.

В случае, если второй терминал отсутствует, то программа сообщает об этом пользователю.

Оба терминала постоянно сканируют пространство для установления соединения, т.е. пока терминалы находятся в зоне обслуживания – они всегда синхронизированы по умолчанию.

Учтём, что всегда поблизости будут другие сети, это может способствовать возникновению путаницы и терминалы могут подключиться к чужой сети. Для решения этой проблемы будем использовать специальные пакеты, позволяющие определить принадлежность терминала к сети,  во время поиска.   

1.2 Информационные сообщения.

Информационные сообщения в нашей системе подразделяются на два вида – сообщения, для воспроизведения пользователю и сообщения, адресованные непосредственно терминалу.

Сообщения для пользователя воспроизводятся в удобном для него формате через интерфейс пользователя. Это и текст, и видео, и звонок и тд.,плюс общая короткая информация о состоянии и характеристиках сети.

Сообщения для терминала – это сообщения, включающие в свой состав как статистические данные о сети, так и настроечные данные(изменяющие режим работы терминала).                                                                                                                Рис.2. Виды сообщений

                                  Рис.3. Жизненный цикл информационного сообщения в рамках одного сеанса

 

В рамках одного сеанса рассмотрим услугу «звонок». Допустим, оба терминала нашли друг друга и синхронизировались. На мониторе своего ПК, в приложении, пользователь видит информацию о состоянии сети( найдена сеть) и о характеристиках сети(уровень сигнала и возможная скорость).
Пользователь выбирает услугу «звонок». После этого терминал отправляет запрос второму терминалу, а тот в свою очередь спрашивает в окне пользовательского интерфейса о готовности второго пользователя принять звонок. После принятия положительного ответа, первый терминал выделяет необходимый ресурс канала для оказания услуги и начинает передачу пакетов голосовых сообщений.

1.3 Характеристики ПО терминала и интерфейса пользователя.

Интерфейс пользователя обладает возможностью ввода\вывода принятых\полученных данных. Устройства ,осуществляющие эту задачу, выбираются в соответствии с типом передаваемых\принятых данных.

На дисплее также постоянно отображается состояние сети и наличие второго терминала в зоне обслуживания.

Целевое ПО терминала предназначено для непосредственного оказания услуги и контроля над этим процессом, т.е. программное обеспечение отвечает за формирование данных в пакеты, а пакеты в сигнал; отслеживает состояние сети и отвечает за выполнение сценария.

                                                                      Рис.4. Визуальное представление приложения

 

1.4 Обобщенная  иерархическая модель объектов радиосети.

 

При возникновении сеанса связи, инициированного из графического интерфейса пользователем, данные поступают на терминал. В терминале, на уровне L2 поток битов преобразуется в пакеты. Для определения на принимаемой стороне, вида данных, перед отправкой в начало каждого пакета вставляется специальная маска. Иначе говоря, если передается видео, то в начале каждого пакета стоит 001,если голос, то 002 и т.д.

Далее пакеты поступают на уровень L1,преобразуются в сигнал и передаются другому терминалу.

При приеме, терминал считывает начало пакета и определяет, что передавалось и куда отсылать информацию.

                                                                  Рис.5. Обобщенная иерархическая модель радиосети

 

Используемая литература:

1.Бакке А.В. «Лекции по курсу ССПО»

2.КР прошлых лет на сайте Omoled.ru