3

НЕГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ИНСТИТУТ ГОСУДАРСТВЕННОГОУПРАВЛЕНИЯ, ПРАВА И ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»

Специальность – 080801.65 «Прикладная информатика в экономике»

«К защите»

Заведующий кафедрой «Математика и прикладная информатика»

________________ Крупский А.Ю.

28 мая 2013г.

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Тема: «Проектирование беспроводной сети Wi-Fi на основе стандарта 802.11n»

Студент:

____________ Александров А.Г.

15 мая 2013 г.

Научный руководитель:

к.п.н, доцент

_____________ Федотова Е.Л.

15 мая 2013 г.

Москва 2013 г.

НЕГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ИНСТИТУТ ГОСУДАРСТВЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ,

ПРАВА И ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ»

Специальность – 080801.65 «Прикладная информатика в экономике»

УТВЕРЖДАЮ:

Заведующий кафедрой

«Математика и прикладная информатика»

________________ Крупский А.Ю.

28 мая 2013г.

ЗАДАНИЕ

ПО ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЕ СТУДЕНТУ

Александрову Александру Гронидовичу

1. Тема работы:

«Проектирование беспроводной сети Wi-Fi на основе стандарта 802.11n»

2. Срок сдачи студентом законченной работы: 15 мая 2013 г.

3. Научный руководитель: К.п.н., доцент Федотова Е.Л.

4. Содержание работы (перечень подлежащих разработке вопросов по плану):

• Исследовать предметную область

• Изучить принцип работы Wi-Fi сетей

• Спроектировать сеть беспроводного доступа на предприятии

• Проанализировать представленное на рынке оборудование для построения Wi-Fi сети

• Построить Wi-Fi сеть на предприятии

5.Перечень наглядных материалов: рисунки и иллюстрации по содержанию работы

Рецензент начальник управления ФГУП "27 ЦНИИ МО" Аблов И.В.

Дата выдачи задания 1 марта 2013 г.

Научный руководитель к.п.н., доцент_____________ Федотова Е.Л.

Задание принято: студент ____________________ Александров А.Г.

Содержание

Список сокращений

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ БЕСПРВОДНОГО ДОСТУПА Wi-FI………………………………………………………………………………9

§1.1. Особенности развития технологий беспроводного доступа………9

§1.2. История развития беспроводного доступа Wi-Fi………………..11

§1.3. Основные стандарты………………………………………………23

§1.4. Факторы более высокой скорости передачи данных стандарта 802.11n……………………………………………………………………………30

§1.5. Топологии беспроводных сетей Wi-Fi……………………………33

§1.6. Беспроводное оборудование, применяемое в Wi-Fi сетях……..36

Выводы

Глава 2. РЕАЛИЗАЦИЯ СЕТИ БЕСПРВОДНОГО ДОСТУПА…39

§2.1. Место реализации проекта…………………………………………39

§2.2. Описание и характеристика выбранного оборудования………..40

§2.3. Разработка структурной схемы организации сети……………….59

§2.4. Программная реализация………………………………………….60

§2.5. Защита беспроводных сетей………………………………………..61

Выводы

Глава 3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ………………………………………70

§3.1. Расчет эффективной изотропной излучаемой мощности………..70

§3.2. Расчет зоны действия сигнала……………………………………..70

Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………….74

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………75

ПРИЛОЖЕНИЕ А текст программы

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Руководство оператора

ПРИЛОЖЕНИЕ E

Список сокращений:

1. Wi-Fi - wireless fidelity - (от английского словосочетания Wireless Fidelity, которое можно дословно перевести как «высокая точность беспроводной передачи данных)

2. WWAN - Wireless Wide Area Network(беспроводная глобальная вычислительная сеть, разновидность беспроводных компьютерных сетей.)

3. WLAN - Wireless Local Area Network(беспроводная локальная сеть)

4. WPAN - Wireless Personal Area Network(беспроводная персональная сеть)

5. IEEE 802 - Institute of Electrical and Electronic Engineers(институт инженеров по электротехнике и электронике)

6. QPSK - Quadrature Phase Shift Keying(фазовая манипуляция)

7. BPSK - binary phase-shift keying(двоичная фазовая манипуляция)

8. OFDM - Orthogonal frequency-division multiplexing (мультиплексирование с ортогональным частотным разделителем каналов)

9. QAM - Quadrature Amplitude Modulation (квадратурная модуляция)

10. MIMO - Multiple Input Multiple Output(метод пространственного кодирования)

11. OSI - open systems interconnection(базовая сетевая модель)

12. IBSS - Независимые базовые зоны обслуживания

13. Basic Service Sets, BSSs - Базовые зоны обслуживания

14. Extended Service Sets, ESSs - Расширенные зоны обслуживания

15. WEP - Wired Equivalent Privacy(алгоритм для обеспечения безопасности сетей Wi-Fi)

16. WPA - Wi-Fi Protected Access(представляет собой обновлённую программу сертификации устройств беспроводной связи)

17. WDS - Wireless Distribution System(технология, позволяющая расширить зону покрытия беспроводной сети путем объединения нескольких WiFi точек доступа в единую сеть без необходимости наличия проводного соединения между ними)

18. EAP - Extensible Authentication Protocol(расширяемый протокол аутентификации)

ВВЕДЕНИЕ

Потребность в беспроводных соединениях в современном мире стремительно растёт, особенно в сфере бизнеса и IT технологий. С помощью беспроводного доступа к информации на рабочем месте можно 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. wireless fidelity - беспроводная связь) - стандарт широкополосной беспроводной связи семейства 802.11 разработанный в 1997г. Как правило, технология Wi-Fi используется для организации беспроводных локальных компьютерных сетей.

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;

- 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.

Целью данной работы является проектирование сети беспроводного доступа в организации, с целью повышения уровня информатизации, предоставления современных услуг связи: высокоскоростной доступ в Интернет, компьютерная сеть, на базе технологии Wi-Fi.