2. Расчёт ёмкости сети Wi-Fi

Цель: расчёт количества точек доступа в случае модернизации сегмента Wi-Fi сети университета.

Таблица 1 – Информация о количестве типах и функциональных возможностях устройств, подключённых к сети Wi-Fi

Тип клиентского устройства	Поддерживаемые стандарты Wi-Fi	Процент опрошенных	Количество
Смартфон: Huawei mate x3	802.11a/b/g/n/ac/ax	82	246
Ноутбук: Huawei MateBookX Pro2023	802.11a/b/g/n/ac/ax	14	42
Планшет: Huawei MatePad Pro	802.11a/b/g/n/ac/ax	6	18

Всего: 300 клиентских устройств

Для оценки средней пропускной способности, приходящейся на одно соединение при использовании соответствующей спецификации 802.11 можно воспользоваться следующей формулой:

где Average throughput – средняя пропускная способность на одного клиента; data_rate – скорость передачи данных данной спецификации 802.11; n – количество беспроводных клиентов, подключенных к беспроводной сети.

Таблица 2 – Средняя пропускная способность на одно соединение при использовании соответствующей спецификации 802.11

Спецификация	Скорость передачи данных, Мбит/с	Средняя пропускная способность*, Мбит/с	Количество клиентов	Средняя пропускная способность на одного клиента, Мбит/с
802.11n (2x2, 20 МГц, short guard interval)	144.4	72.2	60	1.2
802.11ax (2x2, 80 МГц, short guard interval)	1200	600	246	2.5

*предполагается 50% падение скорости

Определяем канальное время для каждого из наиболее распространённых типов клиентских устройств и каждого типа приложений, выполняющихся на них по формуле:

где Airtime_utilization – время использования канала в %, application_throughput – потребность приложения в пропускной способности, device_throughput – пропускная способность устройства с учетом издержек на передачу и факторов внешней среды.

Таблица 3 – Пропускная способность, требуемая приложением

Ресурс	Требуемая пропускная способность
Видеоконференции	430 Кбит/с – 3 Мбит/с
Личный кабинет студента	120 Кбит/с – 500 Кбит/с
Научная электронная библиотека	120 Кбит/с – 1.5 Мбит/с
Электронная почта	120 Кбит/с – 3 Мбит/с (для загрузки файлов)

Таблица 4 – Канальное время, требуемое клиенту

для всех типов сетевых приложений

Клиентское устройство	Сетевое приложение	Канальное время, %
Ноутбук/планшет (802.11n, 2x2, 20 МГц, 2,4 ГГц)	Видеоконференции	4.2
	Личный кабинет студента	0.7
	Научная электронная библиотека	2.1
	Электронная почта	4.2
Итого: 11.2 %
Смартфон (802.11ax, 2x2, 80 МГц, 5 ГГц)	Видеоконференции	0.5
	Личный кабинет студента	0.09
	Научная электронная библиотека	0.3
	Электронная почта	0.5
Итого: 1.4%

Определяем количество точек доступа, требуемое для обслуживания каждого клиента.

1. Низкоскоростные клиенты будут ассоциироваться с точкой доступа в диапазоне 2,4 ГГц. Тогда для обслуживания ноутбуков и планшетов потребуется 60*11.2/100=6.7=7 точек доступа.

2. Высокоскоростные клиенты будут ассоциироваться с точкой доступа в диапазоне 5 ГГц. Для обслуживания всех смартфонов и планшетов потребуется точек доступа: 246*1.4/100 =3.4=4 точки доступа.

Для построения сети выбираем двухдиапазонные точки доступа, одновременно обслуживающие клиентов в разных диапазонах.

Следовательно, нужно выбрать максимальное значение из рассчитанного ранее, т.е. 7 точек доступа.