Скорость Чувствительность

Контрольно-проверочная работа

Для студентов специальности «Программирование в компьютерных системах» (заочное отделение)

Тема: Расчет характеристик беспроводной сети передачи данных

Цель: Исследование методики определения характеристик беспроводной сети передачи данных

Теоретическая часть

Wi-Fi был сотворен в 1991 году NCR Corporation/AT&T. Продукты, предназначавшиеся вначале для систем кассового обслуживания, были выведены на рынок под маркой WaveLAN и обеспечивали Скорость Чувствительность скорость передачи данных от 1 до 2 Мбит/с. Создатель Wi-Fi – Вик Хейз находился в команде, участвовавшей в разработке таких эталонов, как IEEE 802.11b, IEEE 802.11a, IEEE 802.11g. Эталон IEEE 802.11n был утверждён 11 сентября 2009 года. Его применение позволяет повысить скорость передачи данных фактически в четыре раза по сопоставлению с устройствами эталонов 802.11g (наибольшая Скорость Чувствительность скорость которых равна 54 Мбит/с), при условии использования в режиме 802.11n с другими устройствами 802.11n. На теоретическом уровне 802.11n способен обеспечить скорость передачи данных до 600 Мбит/с.

Wi-Fi – это современная беспроводная разработка соединения компов в локальную сеть и подключения их к Internet. Сети Wireless LAN (WLAN) – это Скорость Чувствительность беспроводные сети, где заместо обыденных проводов употребляются радиоволны. Установка таких сетей рекомендуется там, где развертывание кабельной системы нереально либо экономически нецелесообразно.

WLAN-сети имеют ряд преимуществ перед обыкновенными кабельными сетями:

· WLAN-сеть можно очень стремительно развернуть, что очень комфортно при проведении презентаций либо в критериях работы вне кабинета;

· юзеры мобильных устройств Скорость Чувствительность при подключении к локальным беспроводным сетям могут просто передвигаться в рамках действующих зон сети;

· скорость современных сетей достаточно высока, что позволяет использовать их для решения очень широкого диапазона задач;

· WLAN-сеть возможно окажется единственным выходом, если невозможна прокладка кабеля для обыкновенной сети.

Сектор Wi-Fi сети может употребляться как Скорость Чувствительность самостоятельная сеть, или в составе более сложной сети, содержащей как беспроводные, так и обыденные проводные сегменты.

Для построения беспроводной сети употребляются Wi-Fi адаптеры(рис. 1) и точки доступа (рис. 2). Wi-Fi адаптер делает ту же функцию, что и сетевая карта в проводной сети. Он служит для подключения компьютера юзера к беспроводной сети Скорость Чувствительность. Для доступа к беспроводной сети адаптер может устанавливать связь конкретно с другими адаптерами. Такая сеть именуется беспроводной одноранговой сетью либо Ad Hoc. Адаптер также может устанавливать связь через особое устройство – точку доступа. Таковой режим именуется инфраструктурой. Для выбора метода подключения адаптер должен быть настроен на внедрение или Ad Hoc, или инфраструктурного Скорость Чувствительность режима.

Через точку доступа осуществляется взаимодействие и обмен информацией меж беспроводными адаптерами, также связь с проводным сектором сети. Таким макаром, точка доступа играет роль коммутатора.

Рис. 1. Адаптеры Рис. 2. Точка доступа

Из всех имеющихся эталонов беспроводной передачи данных IEEE 802.11 на практике в большинстве случаев употребляются всего три эталона, определенные Инженерным институтом Скорость Чувствительность электротехники и радиоэлектроники (IEEE): 802.11b, 802.11a и 802.11g.

В эталонеIEEE 802.11b благодаря высочайшей скорости передачи данных (до 11 Мбит/с), фактически эквивалентной пропускной возможности обыденных проводных локальных сетей Ethernet, также ориентации на спектр 2,4 ГГц, этот эталон захватил самую большую популярность у производителей оборудования для беспроводных сетей.

Так как оборудование, работающее Скорость Чувствительность на наибольшей скорости 11 Мбит/с, имеет наименьший радиус деяния, чем на более низких скоростях, эталоном 802.11b предвидено автоматическое понижение скорости при ухудшении свойства сигнала.

Эталон IEEE 802.11a имеет огромную ширину полосы из семейства эталонов 802.11 при скорости передачи данных до 54 Мбит/с.

В отличие от базисного эталона, нацеленного на область частот Скорость Чувствительность 2,4 ГГц, спецификациями 802.11a предусмотрена работа в спектре 5 ГГц. В качестве способа модуляции сигнала выбрано ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM).

К недочетам 802.11a относятся более высочайшая потребляемая мощность радиопередатчиков для частот 5 ГГц, также наименьший радиус деяния.

Эталон IEEE 802.11g является логическим развитием 802.11b и подразумевает передачу данных в том же частотном спектре Скорость Чувствительность. Не считая того, эталон 802.11g вполне совместим с 802.11b, другими словами хоть какое устройство 802.11g должно поддерживать работу с устройствами 802.11b. Наибольшая скорость передачи в эталоне 802.11g составляет 54 Мбит/с, потому на сей день это более многообещающий эталон беспроводной связи.

При организации беспроводной локальной сети нужно учесть некие особенности среды. На Скорость Чувствительность качество и дальность работы связи оказывает влияние огромное количество физических причин: число стенок, перекрытий и других объектов, через которые должен пройти сигнал. Обычно расстояние находится в зависимости от типа материалов и радиочастотного шума от других электроприборов в помещении. Для улучшения свойства связи нужно следовать базисным принципам:

· Уменьшить Скорость Чувствительность число стенок и перекрытий меж абонентами беспроводной сети – любая стенка и перекрытие отбирает от наибольшего радиуса от 1 м до 25 м. Расположить точки доступа и абонентов сети так, чтоб количество препядствий меж ними было наименьшим.

· Проверить угол меж точками доступа и абонентами сети. Стенка шириной 0,5 м при угле в 30 градусов для Скорость Чувствительность радиоволны становится стенкой шириной 1 м. При угле в 2 градуса стенка становится преградой шириной в 12 м! Нужно стараться расположить абонентов сети так, чтоб сигнал проходил под углом в 90 градусов к перекрытиям либо стенкам.

· Строй материалы оказывают влияние на прохождение сигнала по-разному – полностью железные двери либо дюралевая облицовка плохо сказываются Скорость Чувствительность на передаче радиоволн. Лучше, чтоб меж абонентами сети не было железных либо железобетонных препятствий.

· При помощи программного обеспечения проверки мощности сигнала нужно позиционировать антенну на наилучший прием.

· Удалить от абонентов беспроводных сетей, по последней мере, на 1-2 метра электроприборы, генерирующие радиопомехи, микроволновые печи, мониторы, электромоторы, ИБП. Для уменьшения помех эти приборы Скорость Чувствительность должны быть накрепко заземлены.

· Если употребляются беспроводные телефоны эталона 2,4 ГГц либо оборудование X-10 (к примеру, системы сигнализации), качество беспроводной связи может приметно усугубиться либо прерваться.

Для усиления радиосигнала нередко используются дополнительные антенны. Антеннуможно найти как проводник, применяемый для излучения либо улавливания электрической энергии из места. Для передачи сигнала радиочастотные электронные Скорость Чувствительность импульсы передатчика при помощи антенны преобразуются в электрическую энергию, которая излучается в окружающее место. При получении сигнала энергия электрических волн, поступающих на антенну, преобразуется в радиочастотные электронные импульсы, после этого подается на приемник.

Антенны источают энергию во всех направлениях. Но почти всегда эффективность передачи сигнала для разных Скорость Чувствительность направлений неодинакова. Более всераспространенным методом определения эффективности антенны является диаграмма направленности, которая представляет собой зависимость излучающих параметров антенны от пространственных координат. Диаграммы направленности антенн представляются как двухмерное поперечное сечение трехмерной диаграммы (рис. 3).


Рис. 3. Диаграммы направленности

Принципиальной чертой антенны является ее поляризация(рис. 4). В плоской электрической волне векторы вертикального электронного E и магнитного H полей в каждый Скорость Чувствительность момент времени нацелены в пространстве спецефическим образом. Поляризация электрической волны является ее пространственно-временной чертой и определяется видом линии движения, описываемой концом вектора электронного поля в фиксированной точке места.


Рис. 4. Вертикальная (а) и горизонтальная (б) поляризации

Коэффициент усиления является мерой направленности антенны. Данный параметр определяется как отношение мощности сигнала, излученного Скорость Чувствительность в определенном направлении, к мощности сигнала, излучаемого безупречной ненаправленной антенной в любом направлении.

Коэффициент усиления антенны по отношению к дипольной антенне обычно дается в дБ (dB), а по отношению к изотропной – в дБи (dBi).

,
где P1 – измеренная мощность (Вт); P2 – эталонная мощность (Вт); V1 – измеренное напряжение (В Скорость Чувствительность); V2 – эталонное напряжение (В).

При распространении сигнал, излученный антенной, может огибать поверхность Земли, отражаться от верхних слоев атмосферы или распространяться повдоль полосы прямой видимости.

При огибании поверхности Земли (рис. 5) путь распространения сигнала в той либо другой степени повторяет контур планетки. Передача может выполняться на значимые расстояния, намного превосходящие пределы Скорость Чувствительность прямой видимости. Данный эффект имеет место для частот до 2 МГц. На способность сигналов, принадлежащих данной полосе частот, повторять кривизну земной поверхности оказывает влияние фактор дифракции электрических волн. Данное явление связано с поведением электрических волн при наличии препятствий.

Рассеяние электрических волн обозначенного спектра в атмосфере происходит таким макаром, что в верхние атмосферные слои Скорость Чувствительность эти волны не попадают.


Рис. 5. Распространение околоземных волн (частота до 2 МГц)

Если частота радиосигнала превосходит 30 МГц, то огибание им земной поверхности и отражение от верхних слоев атмосферы становятся неосуществимыми. В данном случае связь должна осуществляться в границах прямой видимости (рис. 6).


Рис. 6. Распространение сигнала повдоль полосы видимости (частота выше 30 МГц Скорость Чувствительность)

Связь меж точками доступа, работающими в эталонах 802.11a, 802.11b и 802.11g обычно рассчитывается на линию прямой видимости.

Преломления сигнала

· Затухание

При передаче сигнала в хоть какой среде его интенсивность миниатюризируется с расстоянием. Такое ослабление, либо затухание, в общем случае логарифмически находится в зависимости от расстояния. При рассмотрении затухания Скорость Чувствительность важны три фактора.

Приобретенный сигнал должен владеть мощностью, достаточной для его обнаружения и интерпретации приемником.

Чтоб при получении отсутствовали ошибки, мощность сигнала должна поддерживаться на уровне, в достаточной мере превосходящем шум.

При повышении частоты сигнала затухание растет, что приводит к искажению.

· Утраты в свободном пространстве

Для хоть какого типа беспроводной Скорость Чувствительность связи передаваемый сигнал рассеивается по мере его распространения в пространстве. Как следует, мощность сигнала, принимаемого антенной, будет уменьшаться по мере удаления от передающей антенны. Данный тип затухания именуют потерями в свободном пространстве и вычисляют через отношение мощности излученного сигнала к мощности приобретенного сигнала.

,
где Pt – мощность сигнала передающей антенны; Pr – мощность сигнала Скорость Чувствительность, поступающего на антенну приемника ;λ – длина волны несущей; d – расстояние, пройденное сигналом меж 2-мя антеннами; Gt - коэффициент усиления передающей антенны; Gr – коэффициент усиления антенны приемника.

· Шум

Шумы можно поделить на четыре категории:

· термический шум;

· интермодуляционные шумы;

· перекрестные помехи;

· импульсные помехи.

· Атмосферное поглощение

Предпосылкой дополнительных утрат мощности сигнала меж передающей и Скорость Чувствительность принимающей антеннами является атмосферное поглощение, при всем этом основной вклад в ослабление сигнала заносят водные пары и кислород. Дождик и туман (капли воды, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе) приводят к рассеиванию радиоволн и, в конечном счете, к ослаблению сигнала.

Методика расчета

Формула расчета дальности связи:

,

где FSL (Free Скорость Чувствительность Space Loss) – утраты в свободном пространстве (дБ); F – центральная частота канала, на котором работает система связи (МГц); D – расстояние меж 2-мя точками (км).

FSL определяется суммарным усилением системы. Оно считается последующим образом:

YдБ=P(t,дБмВт)+G(t,дБu)+G(r,дБu)–P(min,дБмВт)–L(t,дБ)–L(r,дБ),

где Скорость Чувствительность P(t,дБмВт) – мощность передатчика; G(t,дБu) – коэффициент усиления передающей антенны; G(r,дБu) – коэффициент усиления приемной антенны; P(min,дБмВт) – чувствительность приемника на данной скорости; L(t,дБ) – утраты сигнала в коаксиальном кабеле и разъемах передающего тракта; L(r,дБ) – утраты сигнала в коаксиальном кабеле и разъемах Скорость Чувствительность приемного тракта.

Табл. 1. Зависимость чувствительности от скорости передачи данных

Скорость Чувствительность

54 Мбит/с -66 дБмВт

48 Мбит/с -71 дБмВт

36 Мбит/с -76 дБмВт

24 Мбит/с -80 дБмВт

18 Мбит/с -83 дБмВт

12 Мбит/с -85 дБмВт

9 Мбит/с -86 дБмВт

6 Мбит/с -87 дБмВт

Для каждой скорости приемник имеет определенную чувствительность. В качестве примера в таблице 1 приведены несколько черт обыденных точек доступа 802.11a,b,g.

FSL рассчитывается Скорость Чувствительность по формуле

FSL=YдБ−SOM,
где SOM(System Operating Margin) – припас в энергетике радиосвязи (дБ).

Учитывает вероятные причины, негативно действующие на дальность связи, такие как:

· температурный дрейф чувствительности приемника и выходной мощности передатчика;

· различные атмосферные явления: туман, снег, дождик;

· рассогласование антенны, приемника, передатчика с антенно-фидерным трактом.

Параметр SOM Скорость Чувствительность обычно берется равным 10 дБ. Центральная частота канала F берется из таблицы 2.

Табл.2. Вычисление центральной частоты


skolko-palcev-na-ruke.html
skolko-razdelov-klassifikacii-rashodov-videlyaetsya-byudzhetnim-kodeksomv-11.html
skolko-sten-nuzhno-v-dome.html