ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Ордена Трудового Красного Знамени

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ

ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Кафедра «Мультимедийные сети и услуги связи»

 

 

 

 

Лабораторная работа №2

по дисциплине «Организация беспроводных коммуникаций»

Вариант 13

 

 

 

 

Выполнил:

Студент гр.

Проверил:

доц. Гадасин Д. В.

 

 

Москва 2019

Содержание

1. Условия задачи 3

2. Выполнение задачи 3

2.1 Выбор формул и описание технических характеристик точки доступа 4

2.2 Расчет технических характеристик 6

Выводы 7

Список источников 8

1. Условия задачи

Задание 1. Определить максимальное и среднее количество пользователей, которые приходятся на одну точку доступа DIR-878 и скорости, на которых будут осуществляться эти соединения и максимальное удаление абонентов от точки доступа.

Задание 2. Определить на сколько изменится максимальное расстояние между точкой доступа и пользователями, если точка доступа отделяется от пользователей стеной из материала, при расстоянии между ними, стремящимся к нулю. Исходные данные по расчету находятся в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Значения характеристик расчета

Стандарт работы	Частота работы, ГГц	№ канала	Скорость передачи, Мбит/c	SOM	Категория приложения	Материал
802.11n	5	38	57.80	11	Видео высокого разрешения, mid	Гипсокартон 12,8мм

2. Выполнение задачи

Расчет числа абонентов на точку доступа будет вестись из условия того, что приложение, которым они пользуются, определяют скорость, что указано в таблице 2.1. [1]

Таблица 2.1 – Значения характеристик расчета

Видео-конф. связь	Web, почта, соц. сети	Видео станд. разреш.	Видео выс. разреш.	Перед. файлов	Удаленное обучение	Интернет-телефония
384 Кбит/сек - 1 Мбит/сек	500 Кбит/сек - 1 Мбит/сек	1 - 5 Мбит/сек	2 - 5 Мбит/сек	5 Мбит/сек	2 - 4 Мбит/сек	27 - 93 Кбит/сек

Для передачи видео высокого разрешения необходима будет скорость в 3.5 Мбит/сек. Канальная скорость передачи в условии составляет 57.80 Мбит/сек. При максимальном количестве пользователей скорость падает на 40%, число пользователей приходящихся на одну точку: = 6.6, следовательно максимальное количество абонентов примерно равно 6. При среднем количестве пользователей скорость надает до 45% и количество пользователей будет равняться ≈ 7,4≈ 7.

2.1 Выбор формул и описание технических характеристик точки доступа

Для того, чтобы определить на сколько изменится максимальное расстояние между точкой доступа и пользователями при препятствии в виде фанеры, сначала необходимо ввести некоторые формулы.

Из сведений таблицы 1.1 можно найти значение центральной частоты, которое указано на рисунке 2.1 [2].

Рисунок 2.1 - Частотные полосы и каналы Wi-Fi в полосе 5 ГГц

Таким образом, центральная частота f = 5.190 ГГц.

Значения необходимых характеристик точки доступа можно получить из технической спецификации, они указаны на рисунках 2.2, 2.3, 2.4 [3].

Рисунок 2.2 - Значения выходных мощностей передатчика

Рисунок 2.3 - Значения чувствительности приемника при заданном стандарте

Рисунок 2.4 - Значение коэффициента усиления

Для того, чтобы выбрать нужную чувствительность приемника, необходимо при помощи данной скорости передачи определить MCS и HT, как видно на рисунке 2.5, скорость в 57.8 Мбит/сек присутствует только при HT20 при MCS5. Таким образом, чувствительность приемника будет равняться -76 дБм. [4]

Рисунок 2.5 - Скорость передачи данных для различных модуляций и схем кодирования в стандартах 802.11n и 802.11ac

2.2 Расчет технических характеристик

Так как в данной задаче не используются вынесенные антенны для точек доступа, показатели L(t) и L(r) не учитываются.

Y = P(t) + G(t) + G(r) - (r) = 15 дБм + 5 дБи + 5 дБи - (-76 дБм) = 101 дБ.

FSL = Y - SOM = 101 дБ - 11 дБ = 90 дБ.

= = 0,1364 км = 136.4 м.

Проведенные расчеты показали, что дальность работы точки доступа без препятствий = 136.4 м.

И сходя из данных на рисунке 2.6, можно провести расчет дальности работы точки доступа с препятствием в виде гипсокартона 12,8 мм. [5]

Рисунок 2.6 - Затухание сигнала Wi-Fi при прохождении через различные среды

Y = P(t) + G(t) + G(r) - (r) = 15 дБм + 5 дБи + 5 дБи - ( -76 дБм) = 101 дБ.

FSL = Y - SOM = 101 дБ - 11 дБ - 0.52дБ = 89.48 дБ.

= = 0,1284 км = 128.4 м.

Таким образом, максимальное расстояние между пользователем и точкой доступа изменится на 8 метров.

Выводы

В данном разделе произведен выбор формул и поиск, а также описание технических характеристик выбранного для расчета оборудования. Произведен расчет потерь в свободном пространстве, суммарного усиления системы и дальности работы канала связи, показавший что дальность действия выбранной точки доступа равняется 136.4 м, а при находящимся на пути распространения препятствии в виде гипсокартона 12,8 мм – 128,4 м.

Список источников

1. Гадасин Д.В. Конспект лекций по дисциплине «Основы беспроводных коммуникаций». - Москва, 2019. - 20 с.

2. Частотные полосы и каналы Wi-Fi [Электронный ресурс] - http://wi-life.ru/texnologii/wi-fi/wi-fi-frequency-bands-and-channels (Дата обращения: 29.09.2019).

3. Технические характеристики DIR-878 [Электронный ресурс] - http://dlink.ru/ru/products/5/2237_b.html (Дата обращения: 29.09.2019).

4. Скорость передачи данных для различных схем модуляции и схем кодирования [Электронный ресурс] - https://lantorg.com/article/skorost-peredachi-dannyh-dlya-razlichnyh-modulyatsij-i-shem-kodirovaniya-80211n-i-80211ac (Дата обращения: 29.09.2019).

5. Затухание сигнала Wi-Fi в различных средах [Электронный ресурс] - http://fantasylab.ru/tekhno-blog/6-fantasylab/2011-03-20-02-19-00/72-zatukhanie-wi-fi-v-razlichnykh-materialakh.html (Дата обращения: 29.09.2019).