Wi-Fi сети Диагностические утилиты TCP/IP Компьютерные сети Управление внешними устройствами

Беспроводные технологии передачи данных

Беспроводные технологии передачи данных распространяются и занимают важное место во всех отраслях промышленности и на транспорте. Тем не менее, данный процесс во многом зависит от радиуса действия и помехоустойчивости развертываемых беспроводных сетей. Снижение качества обслуживания в беспроводных сетях напрямую зависит от случайных явлений – включения несанкционированных источников электромагнитного и радиоизлучения, вносящих помехи в режимы функционирования сетей. Во многом указанные источники помех нельзя отнести к чисто случайным, так как они формируются в соответствии с развертыванием систем, устанавливаемых на предприятиях, использующих технологии беспроводной передачи данных. В связи с этим разработка моделей телетрафика сетей беспроводной передачи данных на основе многомерных вероятностных распределений, а в общем случае – сведение процесса моделирования к разновидностям многомерных случайных процессов, параметры которых могут быть вычислены из наблюдения реально происходящих явлений, выглядит обоснованной.

Свою долю ошибок вносит сам канал связи, в котором могут возникать различные процессы, связанные с физической структурой канала связи, также имеющие в своей основе вероятностную природу. Поэтому актуальность задачи построения стохастической модели источников ошибок в каналах систем беспроводной передачи данных также вытекает из практических задач использования таких систем. Отрицательными факторами являются замирания и пропадания сигналов, что влечет за собой уменьшение информационной составляющей соответствующего трафика сети и снижение качества обслуживания клиентов сети. Кроме этого, характер ошибок, возникающих за счет влияния канала связи, носит дискретный характер, поскольку возникают преобразования «аналог – цифра». Поэтому модели, которые используются для описания телетрафика не подходят по своей непрерывной природе для описания процесса ошибок, возникающих в канале связи.

Рассматриваемые в диссертационной работе математические модели, построенные на основе теории многомерных распределений и случайных процессов с применением модифицированных атрибутных грамматик, могут служить, как доказано теоретически и экспериментально, адекватным описанием процессов, протекающих в сетях беспроводной передачи данных, и могут быть использованы при проектировании помехозащищенных беспроводных сетей связи.

К основным математическим методам исследования процессов передачи информации в телекоммуникационных системах относятся теория вероятностей, математическая статистика, теория случайных процессов, имитационное моделирование.

Большой вклад в развитие теории моделирования компьютерных сетей, на базе которых строятся современные системы телекоммуникаций, внесли
Л. Клейнрок, В.М. Вишневский. В теории телетрафика можно выделить работы В.Е. Леланда, М.С. Такку, В. Виллинджера, В.В. Крылова, В.С. Лагутина,
С.И. Степанова.

Во введении обосновывается актуальность проведенных исследований, формулируются цели и задачи исследований, приводятся основные научные и практические результаты, а также кратко рассматривается содержание диссертации по главам. В первой главе выполнен анализ современного состояния проблем в области математического моделирования телетрафика и каналов связи в системах телекоммуникаций, построенных на базе компьютерных сетей с пакетной передачей данных. Дана характеристика объектов исследования и предложены принципы моделирования пространства сообщений в беспроводных сетях.

Алгоритм генерации случайных траекторий составного эллиптического процесса

Алгоритм идентификации параметров модели

В четвертой главе разработана технология имитационного моделирования телекоммуникационного канала на основе модифицированных атрибутных грамматик. Предложена общая структура имитационной модели, подробно рассмотрены блоки математической модели помехоустойчивого цифрового канала и имитации внешних воздействий. Разработан генератор шума. Приведены элементы интерфейса и примеры результатов расчетов разработанного программного комплекса, реализующего предложенные в диссертации математические модели.

ОЦЕНКА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ WI-FI СЕТИ В ВУЗЕ В работе рассмотрен принцип построения беспроводной сети вуза, а также выполнен анализ существующих стандартов Wi-Fi сетей. Проведен обзор сетевого оборудования. Построена имитационная модель беспроводной вычислительной сети. Приведены результаты экспериментов с различными параметрами сети.

Моделирование Wi-Fi сетей для анализа производительности Важным решением, принимаемым при создании информационных систем, является выбор инструментальных средств разработки. Проблема планирования беспроводных сетей представляет собой трудоёмкую задачу, решить которую без использования компьютерных средств в современных условиях невозможно.

Сети передачи данных: кабельные против беспроводных В общем, беспроводные сети передачи данных используют электромагнитные волны радио, ультракороткого и светового диапазона для передачи данных. Беспроводные сети передают данные от передатчиков и приёмников, подключенных к компьютеру к фиксированным приёмникам и передатчикам, подключенным к кабельной сетевой инфраструктуре через устройства, известные как беспроводные точки доступа. Точки доступа располагаются в соответствии с нуждами конечных пользователей и в соответствии с требованиями используемой технологией. Существуют разные технологии передачи данных в беспроводных сетях. Одни призваны передавать данные от устройства к устройству, другие обеспечивают общее покрытие выделенной площади.

Технология WWAN (сотовая) Компании, предоставляющие услуги беспроводной телефонной связи используют широкий диапазон технологий для передачи голоса и данных. «Второе поколение» (G2) сотовых телефонных систем, распространённых сегодня включают: GSM, CDMA, TDMA технологии.

Беспроводные сети и конфиденциальность информации В отличие данных, передаваемых по кабелям, которые могут оставаться недоступными в стенах, под землёй и за закрытыми дверями, данные, передаваемые по беспроводным сетям, могут быть перехваченными намного проще. Большинство беспроводных технологий предлагают шифрование передаваемой информации, однако пользователи беспроводных сетей не должны рассчитывать на эффективную защиту информации.

Класс А Первый байт IP-адреса – класс IP-адреса

Класс C

Задание на лабораторную работу Задача. Для заданных IP-адресов классов А, В и С и предложенных масок определить: класс адреса; максимально возможное количество подсетей, которое можно образо­вать с использованием данной маски; диапазон изменения адресов подсетей; максимальное число узлов в подсетях.

Настройка сети со статическим адресом компьютера клиента. Настройка сети заключается в установке протоколов ноутбука клиента, которые необходимы для его работы, а так же включение и настройка DHCP-сервера, который находится в точке .

Настройка точки доступа Wi-Fi и DHCP-сервера. Загрузите обозреватель Internet Explorer. Введите в его адресной строке адрес: http://192.168.0.50/ Это IP-адрес точки доступа Wi-Fi. По этому адресу расположена система ее конфигурации. Вход в систему конфигурации защищен логином и паролем и на экране появится окно для ввода этих данных.

Настройка ноутбука на динамическую IP-адресацию

Недостатки существующего регулирования Недостатки существующего регулирования можно разделить на две группы. К проблемам первого уровня относятся наиболее фундаментальные проблемы, которые связаны с неявным заимствованием для регулирования радиочастотных взаимодействий естественно-монопольной модели регулирования. К проблемам второго уровня относятся недостатки, которые связаны с конкретной реализацией естественно-монопольной модели регулирования.

Результат свободной конкуренции в области радиовещания, как и в любой другой области, в принципе невозможно предугадать. Однако существующий опыт и развитый экономико-теоретический анализ процессов конкуренции позволяет сказать, что конкуренция пойдет по одной из предложенных ниже схем, либо их сочетанию.

На втором этапе регулирование использования радиоизлучающих устройств должно быть полностью отменено, что означает отмен ст. 22-25 ФЗ «О связи». Реализация второго этапа позволит не только достичь выполнения основной цели, т.е. цели устойчивого обеспечения потребностей жителей России в использовании электромагнитных излучений, но и сделать систему регулирования основанной на твердых принципах.

При моделировании телекоммуникационных систем важнейшими характеристиками становятся законы распределения случайных величин и случайные процессы, в соответствии с которыми происходит поступление требований в систему и их обслуживание. В этой области следует отметить работы А.Н. Колмогорова, Ю.В. Прохорова, Г. Пойя, П. Леви, В. Феллера, А.Я. Хинчина, Дж. Дуба, М. Лоэва, Е. Лукача, Б. Мандельброта, А.В. Скорохода, А.Н. Ширяева, В.Н. Золотарева, А.В. Булинского, Г.Г. Галустова.

Теории и языкам имитационного моделирования посвящены работы Дж. Гордона, Е. Сейджвика, А. Лоу, В. Кельтона, В.В. Емельянова. Работы Г. Буча, П. Коуда, позволили создавать системы моделирования и программирования с использованием объектно-ориентированных принципов.

Как уже было отмечено, в каналах связи всегда присутствуют помехи, уменьшающие достоверность воспроизведения передаваемых сообщений, нарушающие требования своевременности и качества предоставляемой информации, поэтому в математические модели потоков сообщений с целью адекватности моделирования необходимо включать модели источников ошибок. Методы исследования систем связи в условиях воздействия шумов и помех известны еще с работ В.А. Котельникова и К. Шеннона. Разработкой моделей источников ошибок занимались Э.Н. Гильберт, Е.О. Эллиот, В.И. Петрович, Б.Д. Фричман, В.М. Охорзин, В.Я. Турин, О.В. Попов и другие. Атрибутные грамматики, модификация которых предложена в данной работе для моделирования источников ошибок, были предложены Д. Кнутом.

Таким образом, обозначены проблемы, для решения которых потребовалось привлечение математических методов в сочетании с имитационным моделированием и разработкой программного обеспечения. Отметим, что указанные проблемы в настоящее время далеки от всестороннего и законченного исследования. Поэтому задачи, решению которых посвящена диссертация, относятся к актуальным проблемам проектирования и модернизации телекоммуникационных систем, построенных на базе распределенных компьютерных сетей с пакетной коммутацией данных.

В качестве объекта исследования в работе выступают беспроводные системы телекоммуникаций с пакетной коммутацией данных.

Основной целью исследования является развитие и применение математического аппарата теории случайных процессов к задачам моделирования телетрафика в беспроводных сетях пакетной передачи данных и разработка новых моделей телекоммуникационных каналов, включающих генераторы источников ошибок.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач.

1. Разработка адекватных стохастических моделей информационных потоков, отражающих реальные процессы и возникающие в беспроводных сетях передачи данных. Разработка стохастических моделей источника ошибок в физическом канале связи.

2. Разработка методов исследования моделей, отмеченных в п.1 моделей.

3. На основе теоретических результатов (п. 2) разработка численных методов и алгоритмов для анализа телекоммуникационных каналов и телетрафика.

4. Разработка методов оценки параметров моделей с использованием средств современной математической статистики.

5. Разработка эффективных генераторов данных для исследуемого класса стохастических моделей.

6. Развитие методов имитационного моделирования и создание программного комплекса для оценки качества обслуживания систем связи на основе объектно-ориентированного подхода.

7. Экспериментальная проверка разработанных теоретических подходов и положений на адекватность в практических задачах.

Методы исследования основываются на использовании фундаментальных результатов в области случайных процессов, математической статистики, теории моделирования дискретных систем. При разработке моделей информационных потоков использовались методы генерации данных, описываемых многомерными вероятностными распределениями, и генерации случайных процессов.

Практическая проверка разработанных моделей и методов осуществлялась путем программной эмуляции, проведения имитационных экспериментов на модельных и на реальных объектах телекоммуникаций.


На главную