Програма „развитие на човешките ресурси 2007-2013 министерство на образованието и науката



Дата19.01.2018
Размер49.54 Kb.
#48294

ОПЕРАТИВНА ПРОГРАМА

„РАЗВИТИЕ НА ЧОВЕШКИТЕ РЕСУРСИ” 2007-2013

МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО И НАУКАТА

Схема BG051PO001-4.3.05 „Развитие на професионалното образование и обучение в сътрудничество с работодателите”

Инвестира във вашето бъдеще!


Договор: BG051PO001-4.3.05 – 0022

Име на проект: „Образователни паркове за развитие на професионално знание и компетенции в областта на компютърните технологии и системи в колаборация с IT сектора“

Бенефициент: Професионална гимназия по компютърни технологии и системи –
гр. Правец

ДЕЙНОСТ 6. Разработване на електронно съдържание за специализираните
професионални курсове, заложени за професионално обучение в
4
образователни парка


6. Изграждане на безжично трасе за пренос на данни с насочени антени
6.1 НЕОБХОДИМО ОБОРУДВАНЕ И МАТЕРИАЛИ

За упражнението са необходими: безжичен рутер с антена тип дипол, насочена антена тип пачпанел-2бр, персонален компютър с инсталирана безжична мрежова карта на него с антена тип 2dBi дипол, високочестотен кабел за сързване на насочена антена тип пачпанел с безжичната мрежова карта на персоналния компютър, високочестотен кабел за свързване на насочена антена тип пачпанел с безжичния рутер, хронометър. 6.2 ТЕОРЕТИЧНА ПОДГОТОВКА

Антените на безжичните устройства имат определяща роля при дизайна и определяне покритието на wi-fi зоната. Основната характеристика на всяка антена е коефициента й на усилване, който се измерва в dBi. Друга характеристика на антените е диаграмата на излъчване и съответно приемане. На първо място ще изясним как трябва да се възприема стойността на коефициента на усилване на антената. За целта теоретично е дефиниран т.н., изотропен излъчвател или изотропна антена.

Тя представлява точка, която излъчва електромагнитни вълни в пространството еднакво във всички посоки и съответно има сферична диаграма на излъчване.

При подаване на дадена електромагнитна мощност към изотропния излъчвател, вълната ще се разпространи в сферична форма и ще затихва пропорционално на квадрата на радиуса на сферата. На практика изотропен излъчвател не съществува и всеки тип антена има диаграма различна от сферичната. Това означава, че примерно антената излъчва повече в хоризонталната равнина отколкото във вертикалната или пък е остро насочена само в даден сектор от сферата.

Ето и няколко примера за диаграми на излъчване на реални антени:







Диаграмите на излъчване на антените означават, че сравнени с даден изотропен излъчвател, те концентрират повече електромагнитна енергия в дадена посока, за сметка на друга. В този смисъл антената дава "усилване" на сигнала в дадената посока. Коефициентът на усилване на антената показва в dB именно колко пъти е по-голямо усилването спрямо изотропната антена и затова се добавя "i" (от isotropic) към мерната единица (dBi).

При изчисляване покритието на диполни антени се приема, че покриват периметър с радиус около 50 м. При проектиране на безжичните точки в сгради , всеки етаж от сградата се разделя на равни квадратни части както е показано на фигурата :

Дължината на зоната на припокритие Y, може лесно да бъде изчислена по питагоровата теорема: 2R2 =Y2, където R е радиуса на покритие на диполната антена, а Y е отсечката на припокритие. По този метод може да изчислим ориентировъчно, колко точки ще са ни необходими, но на практика е редно да се съобразим с много допълнителни фактори, като например:



  • Конструкцията на сградата (например: железобетонните стени пропускат по трудно радио вълните, металните врати - също)

  • Наличието на помещения, в които не се предполага използване на безжичен достъп (санитарни възли, кухненски и складови помещения)

  • Наличието на помещения с предполагаема висока концентрация на потребители (чакални, конферентни зали, кафенета, учебни помещения)

  • Възможни устройства, смущаващи работата на безжичните точки за достъп (предаватели и ретранслатори за мобилни, радио и ТВ комуникации)

Отделните държави въвеждат законово регламентирани ограничения на мощността на излъчване от радио устройствата. За wi-fi 802.11 b/g стандарта в Европа е възприета максимална мощност на излъчване от 20 dBm, което се равнява на 100mW. Това е максимално позволената еквивалента изотропно излъчена мощност (EIRP) за wi-fi устройствата. EIRP се формира като сума от мощността на трансмитера на устройството, който обикновено е 17 dBm и усилването на антената, която обикновено е дипол и има усилване 3 dBi. Така общата EIRP е 20 dBm или 100 mW. При такава мощност на излъчване и с omni (дипол) антена, максималната зона на покритие в отворени пространства е около 100 метра, при скорост на предаване 1 Мбит/сек. При скорост 11 Мбит/сек зоната на покритие намалява до 50 метра. Сигналът допълнително намалява в сгради, където радиовълните се поглъщат от бетонните стени и се отразяват от предмети и обзавеждане. В много от случаите антената на wi-fi устройството може да се замени с по-насочена антена и така да се повиши излъчената мощност - EIRP. Ако например махнете оригиналната omni антена на един access point и закачите остро насочена параболична антена с усилване 21 dBi, то тогава EIRP ще стане от 20 dBm на 38 dBm, което се равнява приблизително на 6,3W. С подобна мощност могат да се постигне предаване на значителни разстояния, но освен това се нарушават и приетите норми на излъчване. Само за сравнение в САЩ максимално допустимата EIRP за стандарта IEEE 802.11 b/g е 36 dBm, което се равнява на 4W.

6.3 ПРАКТИЧЕСКА РЕАЛИЗАЦИЯ НА УПРАЖНЕНИЕТО

Практическата реализация на упражнението започва с зареждането на файл с големина >2Gb на сървър в локалната мрежа. Следва свързване на безжичния рутер с оригиналната му антена към точка от локалната мрежата и настройването му съобразно указанията в предходното упражнение. Същевременно се монтира и настройва безжичната мрежова карта с антена 2-3dBi дипол на персоналният компютър, като компютърът се монтира на известно разстояние от рутера. След стартиране на устройствата и настройка, с помоща на персоналният компютър се изтегля зареденият на сървъра файл, като се засича с хронометър времето за сваляне. Посредством интерфейса за наблюдение на мрежовата връзка се записват стойностите за нивото на сигнала и скоростта на пренос на връзката (ако има възможност и за шума).



Следва изключване на двете устройства( компютъра и рутера) ; демонтиране на диполните им антени и монтиране на антените пачпанели; насочване и стабилизиране на пачпанелите един срещу друг и стартиране на устройствата. Отново се изтегля от сървъра в локалната мрежа същия файл, като се засича времето за сваляне. Повтарят се измерванията за стойностите за нивото на сигнала и скоростта на пренос на връзката (ако има възможност и за шума).

Резултатите се систематизират в таблица и се анализират.

Сподели с приятели:




©obuch.info 2024
отнасят до администрацията

    Начална страница