Wi-Fi

Псковский государственный политехнический институт

ДОКЛАД

На тему:

Оценка влияния параметров Wi-Fi оборудования на топологию проектируемой локальной вычислительной сети.

Докладчик: Степанов А.Л.

Группа: 084-091

Факультет: ФаИ

Псков, 2008

Оценка влияния параметров Wi-Fi оборудования на топологию проектируемой локальной вычислительной сети.

В наш век информационных технологий технический прогресс развивается очень быстро. Это касается всех частей нашей жизни. Так же и в сфере передачи данных все не стоит на месте! Здесь есть два направления: передача данных по проводам и кабелям, и передача данных по радио каналу. Мы привыкли к тому, что высокоскоростная передача данных возможна только по проводным соединениям. Скорость передачи по оптоволокну достигает террабит в секунду! Но и передача данных с помощью высокочастотных радио-волн достигла многого, и не уступает многим проводным соединениям.

В этом докладе речь пойдет о Wi-Fi (Wireless Fidelity) технологиях. Точнее о тестировании Wi-Fi оборудования в условиях реального жилого здания и о том, как влияют технически характеристики оборудования на топологию сети. При тестировани испоьзовалось оборудование работающее в стандарте 802.11g. Тестирование оборудования проводилось в здании общежития №1 на ул. Ротной. Оборудование, используемое в работе, никаким образом не дорабатывалось, и его заводские настройки не менялись! Вся работа проводилась с целью найти наилучшее расположение точек доступа, что бы выбрать топологию сети (с учетом особенностей данного задания) и обеспечить наибольший комфорт пользователей в использовании радио сети!

На картинке видно, какие диапазоны частот используют радио сети.

В Wi-Fi устройствах, данные передаются в диапазоне 2,4 ГГц со скоростью до 100 Мбит/с и более. В полосе частот 2,400-2,48354 ГГц можно организовать до 14 каналов. В качестве примера на слайде 2 показан частотный план с тремя не перекрывающимися по полосе каналами: 1 (2,412 ГГц), 6 (2,437 ГГц) и 11 (2,462 ГГц). При такой расстановке удается не только снизить взаимные помехи между каналами, но и упростить управление.

Почему 2,4 ГГц?! Потому, что для этого диапазона, как и для большинства других, по российскому законодательству необходимы регистрация и разрешение на каждое приемное и передающее устройства. Создатели многих мелких локальных сетей, не использующие мощные усилители или большие внешние, полагают, что если уровень фоновых помех в месте установки сети низкий, то можно работать без специального разрешения. В любом случае все оборудование сертифицировано, а частота 2,4 ГГц является общепринятой для коммерческих устройств передачи данных.

Представлены результаты тестирования:

- Зависимость скорости передачи данных от номера канала.

- Зависимость общей загрузки сети от выбранного канала.

- Зависимость соотношения сигнал/шум от номера канала.

В разных режимах: Super G – Disable, Super G - without Turbo.

В разных режимах и в разных условиях скорости передачи и загрузка сети по разным каналам отличаются.

Также тестировались методы загрузки файлов: например, большого файла одним компьютером с другого или много файлов одним компьютером с нескольких компьютеров…

Зависимость мощности сигнала от вида помехи.

К сожалению, радиоволны с частотой 2,4 ГГц, на которой работают WLAN-устройства, в отличие от волн большей длины, практически не способны огибать препятствия. Почти все, что встречается на пути распространения волны, будь то листва деревьев или фонарный столб, поглощает радиоизлучение, кирпичные, бетонные и железобетонные стены являются серьезным, хотя и преодолимым препятствием.

Зависимость мощности сигнала от вида помехи.

Люди и разные предметы создают помехи. Все видно на картинке.

Зависимость соотношения сигнал/шум на 3 и 4 этажах.

Идеальные условия: точка доступа (access point) и клиент находятся на столе, на расстоянии полуметра. Уровень сигнала и соотношение сигнал/ шум — отличные! Несмотря на простоту и очевидность эксперимента, он важен, т. к. показывает уровень шумов. Если он составляет около –97 дБ, как в нашем случае, значит, рядом нет никаких устройств, излучающих на частоте 2,4 ГГц. Если шумы не превышают –65 — –70 дБ, то это всего лишь повышенный фон, который несколько снижает радиус соединения. Если уровень шумов превышает –60 дБ, то дело обстоит хуже — в окрестностях уже работают устройства на частоте 2,4 ГГц. Однако внешние направленные антенны допускают работу в таких условиях. При уровне помех выше –40 — –30 дБ шансы на работоспособность сети резко падают. Если же уровень шумов достигает –6 дБ (в центре Москвы такое не редкость), то необходимо искать альтернативные способы соединения.

Примерные радиусы покрытия точки доступа.

Учитывая это, была сделана схема расположение Wi-Fi точек доступа.

Такое расположение точек доступа является одним из наиболее оптимальных. И практически в любом месте здания обеспечен хороший доступ к сети!