Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ УНИВЕРСАЛЬНЫХ СЕТЕВЫХ ПЛАТФОРМ





ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ УНИВЕРСАЛЬНЫХ СЕТЕВЫХ ПЛАТФОРМ

для студентов заочников 5 курса

(специальность 230201)

Москва 2011

 

План УМД 2011/2012 уч.г.

 

Методические указания

и контрольные задания

 

по дисциплине

 

Основы построения универсальных сетевых платформ

 

 

Составитель Севрук К.А.

 

Утверждено на заседании кафедры 25 января 2011 года.

 

 

Рецензент Фриск В.В. к.т.н., доцент.


Основные понятия и формулы

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

1.2 Антенны 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.

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

1.4 Чувствительность 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.

1.5 Потери 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 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:

Используя формулу (1.2), рассчитаем значения L для заданных длин радиолиний (2 м, 4.5 м и 23 м) для частотного диапазона 2,4 ГГц:

1.6 Расчет уровня сигнала на входе приемника выполняют по формуле

РПР = РПД – LПД + GПД – LПР + GПМ - LПМ , (1.3)

где

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;

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 .

 

Таблица 1.2

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

 

Мощ-ность дБм Расстояние, м.
4,5
Уровень сигнала, дБм Скорость, Мбит/с Уровень сигнала, дБм Скорость, Мбит/с Уровень сигнала, дБм Скорость, Мбит/с
-45,082 -30,912 -23,868
-48,082 -33,912 -26,868
-51,082 -36,912 -29,868
-54,082 -39,912 -32,868
-57,082 -42,912 -35,868
-60,082 -45,912 -38,868
-63,082 -48,912 -41,868
-1 -64,082 -49,912 -42,868

Задания для выполнения контрольной работы

Задания контрольной работы предусматривают выполнения студентами расчетов радиоканала для беспроводных локальных сетей построенных на оборудовании Cisco Aironet, характеристики которого даны во второй главе. Задания содержат: общие для всех исходные данные, соответствующие расположению оборудования в учебной лаборатории кафедры ТЭОД; индивидуальные задания, исходные данные для которых определяются порядковым номером студента в списке группы.

Расчет по формуле Шеннона

3.4.1 Для определения максимальной пропускной способности канала Шенноном получена формула (3.1):

 

 
 

где: С - пропускная способность канала бит/сек;

В - ширина полосы канала в Гц;

SNR (signal to noise ratio ) отношение сигнал/шум в разах.

Ширина полосы канала В=22 МГц в диапазоне 2,4 ГГц.

3.4.2 Выполнить расчет по формуле Шеннона (3.1) величины максимальной пропускной способности канала для индивидуального значения отношения сигнал/шум равного SNR=(N+10) дБ, где N соответствует порядковому номеру студента в журнале.

Примечание. Отношение сигнал/шум из дБ надо перевести в разы для расчета по формуле (3.1).

Расчет по формуле Найквиста

3.5.1 При многоуровневой передаче данных по каналу в отсутствии шумов, помех и искажений сигнала формула Найквиста имеет вид (3.2).

 

 
 

где: С - пропускная способность канала в бит/сек;

В - ширина полосы канала в Гц; (В=22 МГц в диапазоне 2,4 ГГц);

М - количество дискретных уровней сигнала (М-целое число).

При заданной ширине полосы канала, скорость передачи данных может быть увеличена за счет увеличения количества дискретных уровней сигнала М.

3.5.2 Выполнить расчет по формуле Найквиста (3.2) величины максимальной пропускной способности канала для значения М равного 2 в степени K, где K вычисляется в зависимости от порядкового номера в журнале N. Для номеров с 1 по 8 K=N, для номеров c 9 по 16 K=(N – 8), для номеров с 17 по 24 K= (N – 16), для номеров с 25 по 32 K=(N – 24)., для номеров с 33 по 40 K=(N – 32).

3.5.3 По формуле Найквиста (3.2) определить требуемое количество дискретных уровней сигнала М, для достижения значения максимальной пропускной способности канала С, полученной в результате расчета по формуле Шеннона в задании номер 3.4.2.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Рошан П., Лиэри Дж. Основы построения беспроводных локальных сетей стандарта 802.11. -М.: ИД «Вильямс», 2004. 294 с.

2. Рыбалко С. Беспроводные сети. -М.: СОМРТЕК, 2008. 186 с.

3. Столлингс В. Беспроводные линии связи и сети. -М.: ИД «Вильямс», 2003. 638 с.

4. http://www.cisco.com. Официальный сайт компании Cisco Systems.

5. Интернет университет. http://www.intuit.ru/department/network/wifi/

Курс “Беспроводные сети Wi-Fi “

Авторы: А.В. Пролетарский, И.В. Баскаков, Р.А. Федотов,

А.В.Бобков, Д.Н. Чирков, В.А. Платонов

6. Интернет университет. http://www.intuit.ru/department/network/wifitnet /

Курс “Сети Wi-Fi. Компания TRENDnet “

Автор: И. Морозов

7. Фриск В.В. Основы теории цепей. -М.: РадиоСофт, 2002. 288 с.

 

Методические указания

и задание на контрольную работу

 

по дисциплине

 

Основы построения универсальных сетевых платформ

 

 

для студентов заочников 5 курса

(специальность 230201)

 

 

 

ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ УНИВЕРСАЛЬНЫХ СЕТЕВЫХ ПЛАТФОРМ

для студентов заочников 5 курса

(специальность 230201)

Москва 2011

 

План УМД 2011/2012 уч.г.

 

Методические указания

и контрольные задания

 

по дисциплине

 

Основы построения универсальных сетевых платформ

 

 

Составитель Севрук К.А.

 

Утверждено на заседании кафедры 25 января 2011 года.

 

 

Рецензент Фриск В.В. к.т.н., доцент.


Основные понятия и формулы

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

1.2 Антенны 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.

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

1.4 Чувствительность 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.

1.5 Потери 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 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:

Используя формулу (1.2), рассчитаем значения L для заданных длин радиолиний (2 м, 4.5 м и 23 м) для частотного диапазона 2,4 ГГц:

1.6 Расчет уровня сигнала на входе приемника выполняют по формуле

РПР = РПД – LПД + GПД – LПР + GПМ - LПМ , (1.3)

где

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;

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 .

 

Таблица 1.2

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

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.