расчет дальности работы бк

МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ,

СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА» (СПбГУТ)

Факультет Кибербезопасности

Кафедра Информационной безопасности компьютерных сетей

Дисциплина Безопасность беспроводных локальных сетей

ОТЧЕТ ПО ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЕ №2

Рассчет дальности работы беспроводного канала

(тема отчета)

Направление/специальность подготовки

(код и наименование направления/специальности)

Студент:

Преподаватель:

Асс. Каф. ИБКС Черкашин А.И. _______

(Ф.И.О., № группы) (подпись)

1. Вариант задания

Согласно списку, расчеты буду проводиться для 13-го варианта

Расчеты для 13-го варианта

Мощность передатчика P_t = 10 дМб

Коэффициент усиления штатной антенны передатчика G_t = 1 дБи

Коэффициент усиления штатной антенны приемникаG_r = 2 дБи

802.11g (2,4 ГГц)

Канал 1 = 6 = 2437 МГц

Канал 2 = 8 = 2447 МГц

802.11n (5ГГц)

Канал 1 = 52 = 5260 МГц

Канал 2 = 108 = 5540 МГц

2. Расчет дальности работы беспроводного канала связи 802.11g (2,4 ГГц)

Для упрощения подсчетов напишем программу на языке Python:

import math n1 = [-87, -86, -85, -83, -80, -76, -71, -66] n2 = [6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54] p = 10 gt = 1 gr = 2 f = int(input()) r = math.log10(f) c = 0 for i in n1: y = p + gt + gr - (i) fsl = y - 10 d = 10**(((fsl - 33)/20) - r) * 1000 print(f'при скорости {n2[c]} Мбит/с, дальность работы БКС: \nD = {d} м\n') c += 1

Тогда получим следующий результат:

Для 1-го канала = 2437 МГц

1) при скорости 6 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 290.498 м

2) при скорости 9 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 258.907 м

3) при скорости 12 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 230.751 м

4) при скорости 18 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 183.292 м

5) при скорости 24 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 129.761 м

6) при скорости 36 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 81.873 м

7) при скорости 48 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 46.040 м

8) при скорости 54 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 25.890 м

Для 2-го канала = 2447 МГц:

1) при скорости 6 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 289.311 м

2) при скорости 9 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 257.849 м

3) при скорости 12 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 229.808 м

4) при скорости 18 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 182.543 м

5) при скорости 24 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 129.230 м

6) при скорости 36 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 81.539 м

7) при скорости 48 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 45.852 м

8) при скорости 54 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 25.784 м

3. Расчет дальности работы беспроводного канала связи 802.11g (2,4 ГГц)

Немного изменив код, сделаем расчеты:

import math n1 = [-74, -77, -83, -86, -90, -92, -95, -96] n2 = [150, 135, 120, 90, 60, 45, 30, 15] p = 10 gt = 1 gr = 2 f = int(input()) r = math.log10(f) c = 0 for i in n1: y = p + gt + gr - (i) fsl = y - 10 d = 10**(((fsl - 33)/20) - r) * 1000 print(f'{c+1}) при скорости {n2[c]} Мбит/с, дальность работы БКС: \nD = {d:.3f} м') c += 1

Для 1-го канала:

1) при скорости 150 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 30.131 м

2) при скорости 135 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 42.561 м

3) при скорости 120 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 84.921 м

4) при скорости 90 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 119.954 м

5) при скорости 60 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 190.114 м

6) при скорости 45 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 239.339 м

7) при скорости 30 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 338.076 м

8) при скорости 15 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 379.327 м

Для 2-го канала:

1) при скорости 150 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 28.608 м

2) при скорости 135 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 40.410 м

3) при скорости 120 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 80.629 м

4) при скорости 90 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 113.891 м

5) при скорости 60 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 180.505 м

6) при скорости 45 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 227.243 м

7) при скорости 30 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 320.989 м

8) при скорости 15 Мбит/с, дальность работы БКС:

D = 360.156 м

4. Составим график

5. Вариант задания

TR_pw = 15 (2,4 ГГц)

TR_rw = 14 (5ГГц)

TR_ant = 5

d = 25

RS_ant = 3

Препятствие – металлическая решетка: -20,99 (2,4 ГГц); -13,37 (5ГГц)

Канал для расчета: 6 (2,4 ГГц); 40 (5 ГГц)

P_ath = 20*lg(f) + 10 * D * lg(d) + p – 24

D = 2

p = 1

6. Подсчеты для 2.4 ГГц

P_ath = 20*lg(2437) + 10 * 2 * lg(25) + 1 – 24 = 67.737 + 27.958 – 23 = 72.695 дБ

RSSI = 15 + 5 – 72.695 – (-20,99) +3 = -70.685 дБ

Подсчеты для 5 ГГц

P_ath = 20*lg(5200) + 10 * 2 * lg(25) + 1 – 24 = 74.320 + 27.958 – 23 = 79.278 дБ

RSSI = 14 + 5 – 79.278 – (-13,37) +3 = -43.9дБ

7. Согласно следующим данным

Тогда при 2.4ГГц соединение будет хорошим, а при 5ГГц соединение будет идеальным

8. Подсчет EIRP

EIRP = 10 – 0 + 1 = 11дБ < 20 дБ

Согласно требованиям Роскомнодзора EIRP не должно превышать 20 дБ или 100 mВт

11дБ => 13 mВт => норма

9. Построение графиков зависимостей RSSI от d (диапазон d от 1 до 100 метров)

Для 2.4 ГГц

Для 5 ГГц

10. Согласно подсчетам чем больше расстояние тем меньше RSSI. И как видно уменьшение происходит по логарифмической функции

Контрольные вопросы

1. Wi-Fi - торговая марка объединения Wi-Fi Alliance для беспроводных сетей на базе стандарта IEEE 802. 1 1, который объединяет набор стандартов связи для коммуникации в беспроводной локальной сетевой зоне частотных диапазонов 2.4, 5, б ГГц

2. 

6. Увеличение пропускной способности

Повышение надежности (в случае отказа одно из них)

12. Антенны можно классифицировать по функциональному назначению, рабочему диапазону волн, по виду распространения электромагнитных волн (ЭМВ), направленности действия и способу питания.

• По функциональному назначению антенны делятся на передающие, приемные и приемо-передающие.

• По рабочему диапазону волн антенны делятся на антенны длинных, средних, коротких и ультракоротких волн.

• По виду распространения ЭМВ антенны можно разделить на антенны для связи земной или ионосферной волной.

• По направленности излучения или приема антенны можно разделить на антенны кругового (равномерного) излучения вдоль земли, направленного излучения вдоль земли, зенитного излучения и комбинированного излучения (в зенит и вдоль земли).

• По способу питания антенны делятся на симметричные и несимметричные, с фидерным или непосредственным питанием.

14. Для диапазона 2,4 ГГц рекомендуют использовать только три непересекающихся канала: 1, 6, 11. Ширина каналов в этом диапазоне должна быть 20 МГц

В диапазоне 5 ГГц обычно используют каналы из диапазонов UNII-1 и UNII-2

Ширина каналов в диапазоне 5 ГГц может быть 20, 40 или 80 МГц. Выбор 80 МГц не всегда ведёт к стабильной работе, поэтому 40 МГц считается наиболее оптимальным

15. Рекомендации по расположению всенаправленных ТД:

Центр зоны покрытия: Размещайте ТД в геометрическом центре зоны, которую нужно покрыть.

Правило "Шахматной доски" для многоэтажек: Если у вас несколько этажей, не размещайте ТД строго друг над другом. Смещайте их в шахматном порядке, чтобы избежать интерференции и улучшить покрытие на каждом этаже.

Коридоры: Для длинных коридоров одну ТД с всенаправленной антенной можно разместить в центре. Но эффективнее использовать направленные антенны (см. ниже).

Пример плохого и хорошего расположения:

Плохо: Все ТД в офисе выстроены в линию вдоль стены. В противоположном конце помещения слабый сигнал.

Хорошо: ТД распределены по офису так, чтобы их зоны покрытия перекрывались на 15-25%.

Рекомендации по расположению с направленными антеннами ТД:

Нацеливание: Четко направьте центр "лепестка" антенны на целевую зону или устройство. Требует точной настройки.

Крепление на стене: Направленные антенны (особенно панельные) часто предназначены для настенного монтажа.

Минимизация препятствий в зоне действия: Убедитесь, что между антенной и целевой зоной нет новых перегородок или металлических объектов.

Связь "точка-точка": Для соединения двух зданий антенны на обоих концах должны быть идеально сонаправлены друг на друга в зоне прямой видимости.

Санкт – Петербург

2025