Методические указания и индивидуальные задания для самостоятельной работы по дисциплине Основы технологии сети Интернет

2

Методические указания и индивидуальные задания для самостоятельной работы по дисциплине «Основы технологии сети Интернет» (тема «Построение беспроводных сетей стандарта 802.11») составлены для подготовки бакалавров по направлению 11.03.02 –«Инфокоммуникационные технологии и системы связи» (профили подготовки «Многоканальные телекоммуникационные системы», «Оптические системы и сети связи»).

Составитель Севрук К.А.

Утверждено на заседании кафедры 02 сентября 2015 года.

Рецензент В.В.Фриск, канд. техн. наук, доцент

3

1 Основные понятия и формулы

1.1Мощность передатчика обычно измеряется в дБм, то есть децибелах относительно одного милливатта и показывает на сколько децибел мощность передатчика больше одного милливатта.

1.2Антенны характеризуются коэффициентом усиления, который показывает на сколько децибел (дБ) мощность излучения рассматриваемой антенны в главном лепестке диаграммы направленности больше мощности излучаемой изотропной антенной в этом же направлении. Изотропная антенна равномерно излучает во всех направлениях. Коэффициент усиления антенны по отношению к изотропной антенне измеряется в децибелах и обозначается дБи.

1.3Затухание в кабеле и затухание в разъемах показывает на сколько децибел сигнал на входе больше чем сигнал на выходе кабеля или разъема. Единицы измерения дБ.

1.4Чувствительность приемника. Минимальный уровень сигнала на входе приемника, который при фиксированном уровне кадровых ошибок (для кадра 1024 байт 8%) обеспечивает передачу информации с заданной скоростью. Единицы измерения дБм.

1.5Потери распространения в свободном пространстве (потери в свободном пространстве). Для любого типа беспроводной связи передаваемый сигнал рассеивается по мере его распространения в пространстве. Мощность сигнала будет уменьшаться по мере удаления от передающей антенны. Даже если предположить, что все прочие причины затухания и ослабления отсутствуют, переданный радиосигнал будет затухать по мере распространения в пространстве. Причина этого – распространение сигнала по все большей площади. Данный тип затухания называют потерями в свободном пространстве и вычисляют через отношение мощности излучаемого сигнала Pt к мощности полученного сигнала Pr. Для вычисления того же значения в децибелах следует взять десятичный логарифм от

4

указанного отношения, после чего умножить полученный результат на 10. Для идеальной изотропной антенны потери в свободном пространстве составляют :

где Pt – мощность сигнала передающей антенны;

Pr – мощность сигнала, поступающего на антенну приемника; λ – длина волны несущей в метрах;

d – расстояние, пройденное сигналом между двумя антеннами в метрах; c – скорость света (3*108 м/с).

Приведенное выражение можно записать в следующем виде:

РПР – мощность сигнала на входе приемника, дБм; РПД – мощность передатчика, дБм;

LПД – потери сигнала в коаксиальном кабеле или разъемах передающего тракта, дБ;

GПД – коэффициент усиления передающей антенны, дБи;

5

LПР – потери распространения, дБ;

GПМ – коэффициент усиления приемной антенны, дБи;

LПМ – потери сигнала в коаксиальном кабеле или разъемах приемного тракта, дБ.

Построим диаграмму уровней, поясняющую процесс нахождения значения уровня сигнала на входе приемника (рис. 1.5).

Рис. 1.5 Диаграмма уровней

Рассчитаем уровень сигнала на входе приемника для радиоканала между точкой доступа и клиентским адаптером рабочей станции используя формулу (1.3). Технические характеристики точки доступа приведены в разделе 2.1. Технические характеристики клиентского адаптера приведены в разделе 2.2. Для рассчитанных значений уровня сигнала на входе приемника определим скорость передачи данных, на основании данных, приведенных в спецификации клиентского устройства (табл. 2.6). Расчет произведем для рабочей частоты 2,412 ГГц и трех вариантов расстояний (2 м, 4,5 м и 23 м). Результаты расчета уровня сигнала на входе приемника при всех возможных значениях мощности передатчика (-1, 2, 5, 8, 11, 14, 17, 20 дБм) для f = 2,412 ГГц,. представлены в таблице 1.2 .

6

Таблица 1.2 Результаты расчета уровня сигнала на входе приемника для f = 2,412 ГГц

7

2 Характеристики оборудования используемого для построения беспроводной локальной сети

Точки доступа Cisco Aironet AIR-AP1242AG поддерживают стандарты 802.11a/b/g и являются универсальным решением для сетей корпоративного класса. Для работы точкой доступа AIR-AP1242AG можно использовать клиентское устройство Cisco Aironet – комбинированная 802.11a/b/g клиентская радиокарта формата PCI.

2.1 Точка доступа Cisco Aironet AIR-AP1242AG-A-K9

Внешний вид точки доступа показан на рисунке 2.1. Частотные диапазоны:

от 2,412 до 2,462 ГГц; 11 каналов;

от 5,15 до 5,35, от 5,725 до 5,825 ГГц; 12 каналов.

Поддерживаемые стандарты: IEEE 802.11a; IEEE 802.11b; IEEE 802.11g; IEEE 802.11i; IEEE 802.1X; IEEE 802.3 (Ethernet); IEEE 802.3af (power over Ethernet); IEEE 802.3u (Fast Ethernet).

Рис. 2.1 Внешний вид точки доступа AIR-AP1242AG Точка доступа способна обеспечивать различные скорости передачи:

для стандарта 802.11b: 1, 2, 5.5, 11 Мбит/с;

для стандарта 802.11a: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, и 54 Мбит/с;

для стандарта 802.11g: 1, 2, 5.5, 6, 9, 11, 12, 18, 24, 36, 48, и 54 Мбит/с.

9

В технической документации на точку доступа приведены возможные значения дальности связи и максимальные скорости передачи данных при распространении сигнала в свободном пространстве (таблица 2.4).

Таблица 2.4 Дальность связи и максимальная скорость передачи данных