22 Сен

Методы оптимизации для сетей беспроводного доступа




Номер части:
Оглавление
Содержание
Журнал
Выходные данные


Науки и перечень статей вошедших в журнал:

Беспроводные вычислительные сети, это сети без использования проводки. Информация передается за счет радиоволн. С одной стороны использование таких сетей это очень удобно, с другой вызывает большие проблемы с оптимизацией и интеграцией данных сетей.

Беспроводные сети в наше время используются повсеместно и чем больше их становится тем труднее становится их оптимизировать так, что бы они работали корректно, а именно не вызывали у друг друга помех и других препятствующих факторов. Поэтому актуальность методов оптимизации таких сетей на сегодняшний день очень высока.

    Существует 2 варианта настройки устройств для беспроводного доступа:

BSS

Режим BSS наиболее часто используют. Его иногда называют режимом инфраструктуры. Он позволяет контролировать небольшое количество точек беспроводного доступа, которые подключают к проводной сети передачи данных. Каждое беспроводная сеть имеет собственное имя. Это имя является идентификатором SSID сети.

bezymyannyj

Рисунок 2 – режим BSS

К каждой из точек беспроводной сети подключаются клиенты этой сети.

Второй режим это IBSS он предназначен для соединения точка-точка. Точки Беспроводные устройства, участвующие в сети, которые являются точками доступа, позволяют определенному числу клиентов выбранной ими сети беспроводного доступа использовать их в роли центрального сетевого концентратора. При использовании точки доступа все клиенты работают через неё. Зачастую используются несколько точек доступа для полного покрытия беспроводной сетью некоторой зоны, такой, как дом, офис или парк.

Беспроводные устройства играют роль точек доступа, которые позволяют гораздо большему числу абонентов пользоваться ими в качестве центрального сетевого концентратора. При использовании точки доступа все клиенты работают через неё. Несколько точек доступа необходимо использовать на большой территории, например площадь, ресторан, парк, улица или жилой многоквартирный дом.

Оптимизация сетей беспроводного доступа

Существует много причин, которые могут привести к появлению проблем, одной из наиболее важных является затухание.

потеря мощности сигнала. Это отношение мощности сигнала на выходе передатчика к мощности сигнала на входе приемника, выраженное в децибелах (дБ). Чем меньше затухание, тем сильнее сигнал на входе приемника, тем лучше

Источником затухание может быть даже такая вещь, как алюминиевый сайдинг дома. Так же затухание вызываю поглощающие материалы, сила поглощение отчасти зависит от содержания в таких веществах воды. Например, дерево и бетон создает больше проблем, чем, к примеру, пластик.

Признак проблемы – это слабый сигнал. Способы оптимизации следующие:

  1. Прямая видимость точек доступа
  2. Установка направленных антенн
  3. Увеличение мощности передатчика и чувствительности приемника

Следующая проблема это шум. В отличии от затухания он вызывает помехи (шумы). Симптомы почти те же что и у затухания, поэтому и способы решения можно применять те же, но стоит понимать, что более мощный передатчик будет мешать соседнему из-за интерференции сигналов.

Следующим фактором является количество человек, которые используют одну и ту же точку доступа. Самая большая проблема конкуренции — это возможность использовать только один радио-канал одновременно. Абоненты по очереди занимают выделенный им канал и должны завершить сеанс в строго отведенное время. Это одна из самых трудных проблем синхронизации Wi-max с Linux. Все стандартные настройки произведены так, что бы максимально удовлетворять потребностям в стандартных ситуациях, но это достаточно неэффективно с большим количеством разногласий (коллизий).

Проявляется данная проблема следующим образов:

  1. Невозможность установить соединение
  2. Частые задержки при загрузке web-страниц
  3. Много поврежденных пакетов.

Решение данной проблемы:

  1. Увеличение скорости подключения каждого отдельно взятого абонента.
  2. Разбивка пакетов на меньшие фрагменты
  3. Включение rts handshaking. Перед отправкой пакета происходит предварительный обмен с точкой доступа для того, что бы убедиться в том, что она готова принять данные.
  4. Увеличение количества повторов. Когда конкуренция велика при подключении к одной точки доступа, наибольшее число повторов подключение позволит более эффективно проходить очереди.

Так же к одному из методов оптимизации можно отнести технологию MIMO так как она позволяет передавать больший объем информации по сути при тех же равных условиях.

Суть технологии MIMO заключается в том, что сигнал передается с использованием нескольких антенн на каждой стороне, тем самым позволяя передавать большие объемы данных, разделяя из на несколько условных каналов.

При правильном применении, можно удвоить частоту пропускания стандарта Wi-Fi 802.11 с 20 МГц канала на 40 МГц, также можно обеспечить более чем в два раза увеличенную пропускную способность каналов, используемых в настоящее время. Благодаря объединению MIMO архитектуры с более широкой полосой пропускания канала, получается очень мощный и экономически целесообразный подход для повышения физической скорости передачи.

bezymyannyj1

Рисунок 2 – Принцип работы технологии MIMO

При использовании технологии MIMO и ширине канала 20 МГц максимальная скорость передачи данных может достигать 300 Мбит/с.

Применяется данная технология повсеместно, начиная от домашних роутеров, кончая сетями LTE.

В заключении можно сказать следующее, что бы эффективно оптимизировать свою сеть беспроводной передачи данных в начале, необходимо точно определить проблему по соответствующим симптомам. А при выборе метода оптимизации необходимо понимать границу допустимого, так как, например, увеличение мощности передатчика не всегда может оказаться возможным в связи с тем, что вы вызовите проблемы у других абонентов сети.

Список литературы

  1. Зюко, А. Г., Кловский Д. Д. Теория Электрической Связи: учеб. пособие. Мн.: Моском, 199. — 290 с.
  2. Макаренко С. И., Сапожников В. И., Захаренко Г. И., Федосеев В. Е. Системы связи : учеб. пособие. 2011. — 287 с.
  3. К.К. Васильев, В.А. Глушков, А.В. Дормидонтов, А.Г. Нестеренко;под общ. ред. К.К. Васильева. Системы связи : Теория электрической связи. 2008. — 452 с.
    Методы оптимизации для сетей беспроводного доступа
    Цель данной работы рассмотреть методы оптимизации беспроводного доступа с помощью аналитического метода. Результатом данной работы является анализ проблем при построении систем связи и выявление основных методов их решения.
    Written by: Семенец Вячеслав Олегович
    Published by: Басаранович Екатерина
    Date Published: 12/07/2016
    Edition: euroasia-science_30_22.09.2016
    Available in: Ebook