Целью данного курсового проектаявляется разработка локальной сети, которая объединит в единую сеть персональные компьютеры, терминалы сбора данных и других электронных устройств, где каждый участник сети должен получать в реальном масштабе времени информацию о других активных абонентах и иметь возможность соединения с любым из них
Разрабатываемая сеть должна отвечать следующим требования:
-минимально возможная мощность излучения абонентской станции;
-минимальный диапазон используемых частот;
-возможность адаптивного изменения мощности передачи;
-возможность адаптивного изменения скорости передачи.
При этом и сеть должна обслуживать 45 абонентов. Гарантируемая скорость передачи данных в обоих направлениях: 8Мбит/с и вероятность ошибки на бит Pb: 1* 10-6 . Мощность излучения подвижной станции не должна превышать 0,3 Вт.
В качестве примера, для чего создается данная локальная радиосеть,  возьмем некоторое предприятие, где сотрудники активно перемещаются по территории во время рабочего дня с целью обслуживания клиентов или сбора информации (крупные склады, агентства, офисы продаж, учреждения здравоохранения и др.). Для примера возьмем офис фирмы. Задача  сети состоит в следующем: передача коротких сообщений и данных между сотрудниками, выход в Интернет при изменении местоположения сотрудников. Любой сотрудник может свободно перемещаться по офису без прерывания сеанса связи. Нет проблем в добавлении новых пользователей и их подключении.
Следовательно, сеть должна предоставлять следующие услуги:
  • пересылка данных между сотрудниками, перемещающимися в пределах офиса
  • передача коротких сообщений
  • доступ абонентов к сети Интернет при изменении местоположения сотрудников ( можно выделить как дополнительную услугу)
Проектируемую локальную радиосеть будем строить на основе структурированной сети по стандарту Wi-Fi. Простая беспроводная сеть для небольшого офиса может быть построена на основе одной точки доступа.
Рисунок 1 Концепция функционирования сети
 На рисунке 1 представлена концепция функционирования сети. В основе сети лежит точка доступа. К ней, посредством радио интерфейса, подключаются абонентские терминалы.Точка доступа будет иметь свой сетевой адрес IP (internet protocol).
Клиент обращается в центр обслуживания пользователей, где заключает договор на оказание услуг связи. При этом он присваивает себе индивидуальный логин и пароль, указывает свои необходимые данные. После чего за ним закрепляется сетевой адрес IP (internet protocol) . Сетевой адрес жестко закреплен за каждым абонентом, чтобы пользовательские приложения имели возможность продолжения сеанса связи при следующем вхождении в сеть. Но в то же время этот адрес не прошивается в оборудование, чтобы абоненты имели возможность использовать и другие сети. Также каждому терминалу присваивается персональный идентификатор PID, для исключения возможности несанкционированного использования терминала и возможности поиска при утере. Для подтверждения подлинности абонента, при включении терминала, пользователь должен ввести свой индивидуальный ключ идентификации UID
(логин и пароль), выдаваемый  при регистрации.
Рассмотрим взаимосвязь терминала и точки доступа. Абонентское оборудование (компьютер, ноутбук, КПК, телефон, принтер и так далее) формирует пакет информации, который необходимо передать. Терминал  производит поиск сети. Доступ к сети обеспечивается путем передачи широковещательных сигналов через эфир. Терминал может получать сигналы в диапазоне работы нескольких передающих станций. Станция-приемник использует идентификатор зоны обслуживания (service set indentifier, SSID) для фильтрации получаемых сигналов и выделения того, который ей нужен. Если сеть найдена, то производится идентификация и далее регистрация. Точка доступа может отказать в регистрации, если: пользователь не найден в Оперативной базе, данный пользователь заблокирован. При успешном прохождении этих операций точка доступа посылает терминалу временный идентификатор терминала TID. Точка доступа опрашивает терминалы о необходимости передачи данных. Терминал, который хочет осуществить передачу, отвечает точке доступа. Она выделяет ему канал. Это слышат и другие абоненты. Терминал, которому адресована передача, начинает слушать обозначенный канал.  Далее осуществляется передача. Когда информация передалась, принимающая сторона отправляет отчет о доставке, либо запрос на повторную передачу данных. При получении отчета о доставке  терминал переходит в спящий режим, т.е. переходит в режим пониженного энергопотребления.Терминал, который находится в спящем режиме и не отвечает, признается точкой доступа неактивным.  Если абоненту требуется передать информацию, то терминал посылает запрос точке доступа на выделение канала.
Точка доступа выполняет функции координатора, т.е. распределения канального ресурса между терминалами. Это основная её задача. Кроме этого процедуры идентификации и аутентификации пользователей также проводит она. Точка доступа связывается с информационной системой по линии связи, а также имеет канал в Интернет через Ethernet. Работа с точкой доступа производится администратором сети. Для предотвращения несанкционированного доступа к ресурсам сети, администратор получает личный ключ идентификации при первом включении оборудования. Сменить ключ возможно, но для этого требуется идентификация старым ключом.
Задачи, выполняемые точкой доступа:
  • широковещательная рассылка системной информации (идентификатор сети, идентификатор точки доступа)
  • установление, поддержание и разъединение соединения по радиоканалу
  • опрос терминалов на прием, передачу данных
  • при обращении терминала к внешней сети, его последующее соединение (соединение с интернетом)
  • определение очереди выделения каналов связи для терминалов
  • процедура идентификации и аутентификации пользователей
  • формирование журнала  статистики
 На рисунке 2 представлена блок-схема точки доступа.
Рисунок 2  Блок-схема точки доступа
Радиомодуль – приемо-передающее устройство, с помощью которого осуществляется взаимодействие и обмен информацией между терминалами, а также связь с проводным сегментом сети.
Блок управления – организует работу точки доступа, контролирует передачу данных между абонентскими терминалами, определяет очередь для выделения каналов связи.
Буферпромежуточное хранилище данных, содержит все данные, приходящие с терминалов. После заполнения буфера, точка доступа с помощью блока управления производит пересылку данных требуемым терминалам.
Сетевой контроллер– устройство, необходимое для объединения нескольких абонентских терминалов в сеть, а также для подключения к Интернету.
Информационная системасодержит всю необходимую информацию о пользователях, статистику и список услуг.
Задачи, выполняемые терминалом:
  • идентификация абонента в сети
  • синхронизация с сетью
  • формирование пакета для передачи
  • переход из активного режима в пассивный и наоборот
  • формирование отчетов о получении данных
  • формирование запроса на повторную передачу
На рисунке 3 представлена   блок-схема терминала.
Рисунок 3 Блок-схема терминала
Радиомодуль – приемо-передающее устройство, с помощью которого осуществляется соединение с точкой доступа.
Блок управления – формирует запрос на передачу данных,
принимает решение об изменение режима работы терминала (спящий или активный).
Сетевой контроллер–периферийное устройство, которое помогает в сопряжении абонентского оборудования и других устройств терминала.
Информационная система –содержит: статистику (время работы абонента в сети, входящий и исходящий трафик); список предоставляемых услуг данному пользователю; сетевой адрес; индивидуальный ключ идентификации UID (логин и пароль); персональный идентификатор PID.
Информационная система – важнаячасть  сети. В ней содержится вся информация об абонентах, доступных услугах,  статистика.
На рисунке 4 представлена схема информационной системы точки доступа.
Рисунок 4 Схема информационной системы точки доступа
 Данная система имеет две базы данных. Вся информация о пользователях, которым выданы конкретные терминалы, хранится в Регистрационной базе данных. Это сведения включают:
-Персональный идентификатор терминала PID;
-Данные пользователя, получившего в пользование терминал;
-Индивидуальный ключ идентификации пользователя UID;
Во второй базе данных хранится информация об абонентах, подключенных к сети сейчас. Это Оперативная база данных. В неё записываются:
- Персональный идентификатор терминала PID;
-Индивидуальный ключ идентификации пользователя UID, воспользовавшегося терминалом;
-Временный идентификатор терминала TID, присваиваемый ему на время подключения к сети. Эту могут быть порядковые номера абонентов по очереди подключения к сети. Также TIDиспользуется при шифровании данных при передаче.
Регистр услуг список предоставляемых услуг определенному терминалу точкой доступа.
Регистр сетевых настроек – содержит в себе настройки, необходимые  для обеспечения этих услуг.
Журнал статистики– информация о времени  вхождения в сеть, времени отключения от неё, входящий и исходящий трафик, идентификатор оборудования.