Исследование помехоустойчивости и пропускной способности телекоммуникационных сетей Wi-Fi (IEEE 802.11) - файл n1.doc

приобрести
Исследование помехоустойчивости и пропускной способности телекоммуникационных сетей Wi-Fi (IEEE 802.11)
скачать (1443 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1443kb.08.07.2012 22:42скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

‘‘ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ’’
Физический факультет
Кафедра радиофизики

Исследование помехоустойчивости и пропускной способности

телекоммуникационных сетей Wi-Fi (IEEE 802.11)
Дипломная работа

Специальность 010801 Радиофизика и электроника

Специализация – физика информационных систем и телекоммуникаций
ДОПУЩЕНО К ЗАЩИТЕ В ГАК

Зав. кафедрой Трифонов А.П., д. т. н., проф. «___».___.2007г.

Студент Шубина Л.В., 5 к., д.о.

Руководитель Радченко Ю.С., д. ф.-м. н., проф.

Воронеж 2007
Реферат.

Шубина Л.В.

«Исследование помехоустойчивости и пропускной способности телекоммуникационных сетей Wi-Fi (IEEE 802.11)» – дипломная работа по специальности «Радиофизика и электроника», Воронеж, ВГУ, 2007.

Дипломная работа содержит:

страниц – 58

рисунков – 40

библиографических названий – 9


Ключевые слова:

беспроводные телекоммуникационные сети, методы расширения спектра, квадратурная модуляция, фазовая модуляция, вероятность ошибок различения, ортогональные и неортогональные сигналы, синхронный и асинхронный прием, пропускная способность.


В последнее время невероятно быстро развиваются беспроводные локальные сети передачи информации. По пропускной способности они не уступают выделенным медным линиям. Помехоустойчивость, надежность и защищенность современных протоколов передачи сделали беспроводные локальные сети передачи информации явлением повсеместным, а оборудование для них – массовым продуктом. В данной работе рассмотрены принципы построения беспроводных телекоммуникационных сетей стандарта IEEE 802.11, методы расширения спектров сигналов, виды модуляции сложных сигналов; получены и проанализированы характеристики приема различных видов сигналов; проведено сравнение систем с фазовой и квадратурной модуляцией, а так же выполнена оценка пропускной способности Wi-Fi на физическом уровне.

Содержание.

Введение. 3

1 Принципы построения беспроводных телекоммуникационных сетей 4

1.1 Общие сведения о беспроводных сетях 4

1.2 Методы разделения абонентов в сети 6

1.3 Основные принципы построения сетей по стандарту IEEE 802.11 9

1.4 Физический и MAC-уровень в стандарте IEEE 802.11 12

2 Методы расширения спектров сигналов 17

2.1 Прямое (кодовое) расширение спектров сигналов 17

2.2 Спектрально-корреляционные свойства сигналов при кодовом расширении 21

2.3 Расширение спектров с помощью частотных скачков 24

2.4 Технология OFDM 26

3 Модуляция сложных сигналов 31

3.1 Геометрическое представление сигналов 31

3.2 Методы фазовой манипуляции сигналов (ОФМ, ФМ2, ФМ4) 32

3.3 Модуляция с минимальным частотным сдвигом 34

3.4 Квадратурная модуляция и ее характеристики 37

4 Характеристики приема сигналов в телекоммуникационных системах 41

4.1 Вероятность ошибок различения М флуктуирующих ортогональных сигналов 41

4.2 Вероятность ошибок различения неортогональных сигналов с одинаковыми коэффициентами корреляции 43

4.3 Расчет вероятности ошибок различения сигналов при квадратурной модуляции 46

4.4 Вероятность ошибок различения неортогональных сигналов с различными коэффициентами корреляции 49

4.5 Оценка пропускной способности Wi-Fi (физический уровень) 53

Заключение. 57

Литература. 58


Введение.


В последнее десятилетие ХХ века беспроводные цифровые коммуникации вступили в фазу бурного развития, которая продолжается и в настоящее время. Толчком к этому послужило, с одной стороны, начавшееся интенсивное развитие глобальной сети Интернет, с другой – внедрение новых, прогрессивных методов кодирования, модуляции и передачи информации. В настоящее время очевидно, что беспроводные широкополосные сети практически находятся вне конкуренции по оперативности развертывания, мобильности, цене и широте возможных приложений, во многих случаях представляя собой единственное экономически оправданное решение.

Для стран, в которых большая территория сочетается с невысокой плотностью населения, широкополосные беспроводные решения имеют особое значение, так как позволяют экономично и оперативно создавать телекоммуникационную структуру на обширных территориях. Особенно важно это для информатизации удаленных и сельских регионов Российской Федерации и решения одной из важнейших проблем информационной безопасности России – проблемы «информационного неравенства» российских регионов.

В связи с этим весьма актуальной является дальнейшая разработка фундаментальной теории в области передачи информации. В данной работе достаточно подробно рассматривается один из стандартов широкополосной беспроводной связи (IEEE 802.11), а так же используемые в нем методы модуляции. Особое внимание уделяется характеристикам приема сигналов в телекоммуникационных системах.

1Принципы построения беспроводных телекоммуникационных сетей




1.1Общие сведения о беспроводных сетях


Беспроводные сети передачи информации обладают следующими достоинствами:

Обычно беспроводные сети передачи информации подразделяют:

Рассмотрим функциональную схему и основные элементы беспроводной цифровой системы связи (рис. 1.1).



Рис. 1.1. Основные элементы цифровой системы связи.

Выход источника может быть либо аналоговым сигналом, как звуковой или видеосигнал, либо цифровым сигналом, как выход печатающей машины. В системе цифровой связи сообщения, выданные источником, преобразуются в последовательность двоичных символов. Процесс эффективного преобразования выхода источника – как аналогового, так и цифрового – в последовательность двоичных символов называют кодированием источника или сжатием данных.

Последовательность двоичных символов от кодера источника поступает на кодер канала. Цель кодера канала состоит в том, чтобы ввести управляемым способом некоторую избыточность в информационную двоичную последовательность, которая может использоваться в приемнике, чтобы преодолеть влияние шума и интерференции, с которой сталкиваются при передаче сигнала через канал. Таким образом, добавленная избыточность служит для увеличения надежности принятых данных и улучшает верность воспроизведения принятого сигнала.

Двоичная последовательность с выхода кодера канала поступает на цифровой модулятор, который служит интерфейсом к каналу связи. Основная цель цифрового модулятора сводится к отображению информационной двоичной последовательности в соответствующий сигнал.

Канал связи – это физическая среда, которая используется для передачи сигнала от передатчика к приемнику. При беспроводной связи каналом может быть атмосфера (свободное пространство). В канале связи передаваемый сигнал подвержен случайным искажениям через такие механизмы, как воздействие аддитивного теплового шума, генерируемого электронными устройствами, воздействие промышленных помех, воздействие атмосферных помех и т.п.

На приемной стороне системы цифровой связи цифровой демодулятор обрабатывает искаженный каналом передаваемый сигнал и преобразует его в последовательность чисел, которые представляют оценки переданных данных. Эта последовательность чисел поступает на канальный декодер, который пытается восстановить первоначальную информационную последовательность, используя знание канального кода и избыточности, содержащейся в принятых данных.

Мера качества работы демодулятора и декодера – это частота, с которой возникают ошибки декодируемой последовательности. Более точно, средняя вероятность ошибки на бит выходных символов декодера является удобной характеристикой качества демодулятора-декодера.

На заключительной стадии, когда рассматривается аналоговый выход, декодер источника принимает выходную последовательность от декодера канала и, используя знание метода кодирования источника, примененного на передаче, пытается восстановить исходную форму сигнала источника. Ошибки декодирования и возможные искажения в кодере и декодере источника приводят к тому, что сигнал на выходе декодера источника является аппроксимацией исходного сигнала источника. Разность или некоторая функция разности между исходным и восстановленным сигналом является мерой искажения, внесенного цифровой системой связи. []

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации