Разработка и расчет беспроводной сети Wi-Fi

Преимущества беспроводных сетей по сравнению с традиционными проводными сетями. Разработка программы расчета эффективной изотропной излучаемой мощности при проектировании беспроводной сети Wi-Fi. Определение дальности работы беспроводного канала связи.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 24.08.2020
Размер файла 135,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

РАЗРАБОТКА И РАСЧЕТ БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ WI-FI

доцент Шамшиметов Ф., Худаярханов О., Миргазиева Н.К.

г. Шымкент

Summary

The article is devoted to the study of wireless networking technology Wi-Fi. Given calculation of radiated power and coverage zone of signal.

Основная часть

Во всем мире стремительно растет потребность в беспроводных соединениях, особенно в сфере бизнеса и IT технологий. Пользователи с беспроводным доступом к информации всегда и везде могут работать гораздо более производительно и эффективно, чем их коллеги, привязанные к проводным телефонным и компьютерным сетям, так как существует привязанность к определенной инфраструктуре коммуникаций.

На современном этапе развития сетевых технологий, технология беспроводных сетей Wi-Fi является наиболее удобной в условиях требующих мобильность, простоту установки и использования. Wi-Fi (от англ. Wirelessfidelity - беспроводная связь) - стандарт широкополосной беспроводной связи семейства 802.11 разработанный в 1997г. Как правило, технология Wi-Fi используется для организации беспроводных локальных компьютерных сетей, а также создания так называемых горячих точек высокоскоростного доступа в Интернет.

Беспроводные сети обладают, по сравнению с традиционными проводными сетями, немалыми преимуществами, главным из которых, конечно же, является:

- Простота развёртывания;

- Гибкость архитектуры сети, когда обеспечивается возможность динамического изменения топологии сети при подключении, передвижении и отключении мобильных пользователей без значительных потерь времени;

- Быстрота проектирования и реализации, что критично при жестких требованиях к времени построения сети;

Так же, беспроводная сеть не нуждается в прокладке кабелей (часто требующей дробления стен).

В то же время беспроводные сети на современном этапе их развития не лишены серьёзных недостатков. Прежде всего, это зависимость скорости соединения и радиуса действия от наличия преград и от расстояния между приёмником и передатчиком. Один из способов увеличения радиуса действия беспроводной сети заключается в создании распределённой сети на основе нескольких точек беспроводного доступа. При создании таких сетей появляется возможность превратить здание в единую беспроводную зону и увеличить скорость соединения вне зависимости от количества стен (преград). Аналогично решается и проблема масштабируемости сети, а использование внешних направленных антенн позволяет эффективно решать проблему препятствий, ограничивающих сигнал.

При проектировании беспроводной сети Wi-Fi была разработана программа расчёта эффективной изотропной излучаемой мощности для удобства проведения расчетов. Приложение разработано на языке Delphi 7

Вид программы расчёта эффективной изотропной излучаемой мощности представлен на рис. 1.

Рис. 1 Вид программы

Эффективная изотропная излучаемая мощность определяется по формуле:

EIRP= РПРД - WАФТпрд+ GПРД, (1)

гдеРПРД - выходная мощность передатчика, дБм;

WАФТпрд - потери сигнала в АФТ передатчика, дБ;

GПРД - усиление антенны передатчика, дБи.

Расчет эффективной изотропной излучаемой мощности одной точки доступа (данные представлены в таблице 1).

Таблица 1

Параметры данных

Обозначение

Наименование

Ед. изм.

Значение

РПРД

выходная мощность передатчика

дБм

18

GПРД

коэффициент усиления антенны

дБи

24

WАФТпрд

потери сигнала передатчика

дБ

6

По формуле (1) эффективная изотропная излучаемая мощность составляет:

EIRP = 18 - 6 + 24 = 36 дБм

Расчет зоны действия сигнала. Эта методика позволяет определить теоретическую дальность работы беспроводного канала связи, построенного на оборудовании D-LINK. Следует сразу отметить, что расстояние между антеннами, получаемое по формуле - максимально достижимое теоретически, а так как на беспроводную связи влияет множество факторов, получить такую дальность работы, особенно в черте города, увы, практически невозможно.

Для определения дальности связи необходимо рассчитать суммарное усиление тракта и по графику определить соответствующую этому значению дальность. Усиление тракта в дБ определяется по формуле:

, (2)

где - мощность передатчика;

- коэффициент усиления передающей антенны;

- коэффициент усиления приемной антенны;

- реальная чувствительность приемника;

По графику, приведённому на рис.2, находим необходимую дальность работы беспроводного канала связи.

Рис. 2 График для определения дальности работы беспроводного канала связи

беспроводный сеть связь мощность

По графику (кривая для 2.4 GHz) определяем соответствующую этому значению дальность. Получаем дальность равную ~300 метрам.

Без вывода приведём формулу для расчёта дальности. Она берётся из инженерной формулы расчёта потерь в свободном пространстве:

, (3)

где FSL (freespaceloss) - потери в свободном пространстве (дБ);

F - центральная частота канала на котором работает система связи (МГц);

D - расстояние между двумя точками (км).

FSL определяется суммарным усилением системы. Оно считается следующим образом:

Суммарное усиление = Мощность передатчика (дБмВт) + |Чувствительность приёмника (-дБмВт)(по модулю)| + Коэффициент усиления антенны передатчика + Коэффициент усиления антенны приёмника - затухание в антенно-фидерном тракте передатчика - затухание в антенно-фидерном тракте приёмника - SOM.

Для каждой скорости приёмник имеет определённую чувствительность. Для небольших скоростей (например, 1-2 мегабита) чувствительность наивысшая: от -90 дБмВт до -94 дБмВт. Для высоких скоростей, чувствительность намного меньше.

В зависимости от марки радио-модулей максимальная чувствительность может немного варьироваться. Ясно, что для разных скоростей максимальная дальность будет разной.

Увеличение скорости передачи в стандарте IEEE 802.11n достигается, во-первых, благодаря удвоению ширины канала с 20 до 40 МГц, а во-вторых, за счет реализации технологии MIMO.

Технология MIMO (Multiple Input Multiple Output) предполагает применение нескольких передающих и принимающих антенн. По аналогии традиционные системы, то есть системы с одной передающей и одной принимающей антенной, называются SISO (Single Input Single Output).

Стандарт IEEE 802.11n основан на технологии OFDM-MIMO. Очень многие реализованные в нем технические детали позаимствованы из стандарта 802.11a, однако в стандарте IEEE 802.11n предусматривается использование как частотного диапазона, принятого для стандарта IEEE 802.11a, так и частотного диапазона, принятого для стандартов IEEE 802.11b/g. То есть устройства, поддерживающие стандарт IEEE 802.11n, могут работать в частотном диапазоне либо 5, либо 2,4 ГГц.

Список литературы

1. Ю.Н. Вованов. Телекоммуникационные системы и сети. М.: Горячая линия - Телеком, 2004.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Анализ подходов к построению беспроводных корпоративных сетей связи. Разработка проекта беспроводной сети для управляющей компании "ЭКС" на базе программных и аппаратных решений Cisco. Расчет дополнительных возможностей для блока "С" ТРК "Семья".

    дипломная работа [5,5 M], добавлен 05.07.2012

  • Понятие беспроводной связи, организация доступа к сети связи, к интернету. Классификация беспроводных сетей: спутниковые сотовые модемы, инфракрасные каналы, радиорелейная связь, Bluetooth. WI-FI - технология передачи данных по радиоканалу, преимущества.

    реферат [350,6 K], добавлен 06.06.2012

  • История и особенности развития технологий беспроводного доступа. Разработка плана и обоснование построения сети беспроводной связи на основе стандарта Wi-Fi (IEEE-802.11n) в общежитии института. Технико-экономическое обоснование внедрения данного проекта.

    дипломная работа [3,4 M], добавлен 28.01.2011

  • Анализ стандарта беспроводной передачи данных. Обеспечение безопасности связи, основные характеристики уязвимости в стандарте IEEE 802.16. Варианты построения локальных вычислительных сетей. Виды реализаций и взаимодействия технологий WiMAX и Wi-Fi.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 13.12.2011

  • Разработка учебно-методического обеспечения практического обучения на тему "Установка и настройка сети на основе беспроводного маршрутизатора" Ознакомление с маршрутизатором. Настройка беспроводной сети, маршрутизации, портов. Контроль выполненной работы.

    курсовая работа [4,1 M], добавлен 23.10.2013

  • История создания, принцип действия Bluetooth. Преимущества технологии Wi-Fi, разновидности соединений. Построение сети беспроводного доступа с установлением точки доступа и беспроводных Wi-Fi адаптеров. Настройка оборудования и проверка работоспособности.

    дипломная работа [3,7 M], добавлен 29.04.2014

  • Характеристика и разновидности беспроводных сетей, их назначение. Описание технологии беспроводного доступа в интернет Wi-Fi, протоколы безопасности. Стандарты связи GSM, механизмы аутентификации. Технология ближней беспроводной радиосвязи Вluetooth.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 31.03.2013

  • История создания технологий беспроводного доступа. Описания набора стандартов связи для коммуникации в беспроводной локальной сетевой зоне. Исследование принципа работы беспроводной связи Wi-Fi. Анализ рынка инфраструктуры Wi-Fi операторского класса.

    презентация [854,9 K], добавлен 28.10.2014

  • Анализ технологий беспроводной связи в городе Алматы. Технология проектирования сети WiMAX. Базовая станция Aperto PacketMax-5000 на объекте ЦА АО "Казахтелеком" (ОПТС-6). Расчет параметров сети и оптимизации пакета. Финансовый план построения сети.

    дипломная работа [3,0 M], добавлен 01.04.2014

  • Основные характеристики стандарта WiMAX, архитектура построения сети. Принципы построение сетей WiMAX в посёлке городского типа. Выбор аппаратуры и расчет сети. Расчет капитальных вложений, доходов и срока окупаемости. Мероприятия по технике безопасности.

    дипломная работа [2,9 M], добавлен 22.06.2012

  • Общие понятия о беспроводных локальных сетях, изучение их характеристик и основных классификаций. Применение беспроводных линий связи. Преимущества беспроводных коммуникаций. Диапазоны электромагнитного спектра, распространение электромагнитных волн.

    курсовая работа [69,3 K], добавлен 18.06.2014

  • Определение, назначение, классификация компьютерных сетей. Техническое и программное обеспечение компьютерных сетей. Широкополосный коаксиальный кабель. Оборудование беспроводной связи. Анализ компьютерной сети ОАО "Лузская снабженческо-сбытовая база".

    курсовая работа [40,8 K], добавлен 23.01.2012

  • Этапы создания беспроводной компьютерной сети в условиях отсутствия развитой инфраструктуры связи и сложного рельефа. Объединение компьютеров в локальную беспроводную сеть для обмена данными. Методы безопасности работы в сети, методика шифрования данных.

    дипломная работа [5,3 M], добавлен 18.07.2012

  • Принцип действия беспроводных сетей и устройств, их уязвимость и основные угрозы. Средства защиты информации беспроводных сетей; режимы WEP, WPA и WPA-PSK. Настройка безопасности в сети при использовании систем обнаружения вторжения на примере Kismet.

    курсовая работа [175,3 K], добавлен 28.12.2017

  • Преимущества технологии WiMAX. Описание услуг, предоставляемых беспроводной сетью на ее базе. Особенности используемого оборудования на существующей сети и его физические параметры, принципы работы и условия эксплуатации. Архитектура сетей WiMAX.

    реферат [163,9 K], добавлен 14.01.2011

  • Монтаж и настройка сетей проводного и беспроводного абонентского доступа. Работы с сетевыми протоколами. Работоспособность оборудования мультисервисных сетей. Принципы модернизации местных коммутируемых сетей. Транспортные сети в городах и селах.

    отчет по практике [1,5 M], добавлен 13.01.2015

  • История появления сотовой связи, ее принцип действия и функции. Принцип работы Wi-Fi - торговой марки Wi-Fi Alliance для беспроводных сетей на базе стандарта IEEE 802.11. Функциональная схема сети сотовой подвижной связи. Преимущества и недостатки сети.

    реферат [464,8 K], добавлен 15.05.2015

  • Исследование и анализ беспроводных сетей передачи данных. Беспроводная связь технологии wi–fi. Технология ближней беспроводной радиосвязи bluetooth. Пропускная способность беспроводных сетей. Алгоритмы альтернативной маршрутизации в беспроводных сетях.

    курсовая работа [825,8 K], добавлен 19.01.2015

  • Исследование обычной схемы Wi-Fi сети. Изучение особенностей подключения двух клиентов и их соединения. Излучение от Wi-Fi устройств в момент передачи данных. Описания высокоскоростных стандартов беспроводных сетей. Пространственное разделение потоков.

    лекция [139,5 K], добавлен 15.04.2014

  • Протокол беспроводной передачи данных, помогающий соединить n-ное количество компьютеров в сеть. История создания первого Wi-Fi. Стандарты беспроводных сетей, их характеристики, преимущества, недостатки. Использование Wi-Fi в промышленности и быту.

    реферат [31,3 K], добавлен 29.04.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.