Беспроводные сети на базе стандартов IEEE 802.11

Часть 1. Математика
Степени
Логарифмы
Абсолютное и относительное сравнение
Линейное и логарифмическое сравнение мощностей радиосигналов
Нелинейность логарифмической шкалы
Децибелы (дБ)
Упрощенное преобразование значений в децибелах в линейные значения
Упрощенное преобразование линейных значений в значения в децибелах
Децибел-милливатты (дБм)
Преобразование милливаттов в децибел-милливатты
Преобразование децибел-милливаттов в милливатты
Синусоида

Часть 2. Физика
Международная система единиц СИ
Электромагнитное излучение (ЭМИ)
Связанные с волнами явления
Поляризация электромагнитных волн
Фаза
Интерференция
Виды волновых движений

Часть 3. Основы сетевых технологий

Передача и прием беспроводных данных
 ▪ Передатчик и приемник
 ▪ Антенно-фидерное устройство
 ▪ Схема линии радиосвязи
 ▪ Излучатель и вибратор

Характеристики антенно-фидерного тракта
 ▪ Режимы работы антенно-фидерного тракта
   • Режим бегущей волны
   • Режим стоячей волны
   • Смешанный режим
 ▪ Возвратные потери
 ▪ Коэффициент стоячей волны

Характеристики антенн
 ▪ Диапазон рабочих частот
 ▪ Входной импеданс
 ▪ Коэффициент стоячей волны
 ▪ Коэффициент полезного действия
 ▪ Поляризация
 ▪ Коэффициент усиления
 ▪ Диаграмма направленности
 ▪ Место размещения
 ▪ Максимальная входная мощность
 ▪ Максимальная ветровая нагрузка
 ▪ Эффективность луча

Поляризация
 ▪ Поляризация антенн и поляризация радиоволн
 ▪ Направление поляризации и тип поляризации
 ▪ Поляризационная согласованность антенн

Изотропный излучатель

Децибел дипольный

Диаграммы направленности (ДН)
 ▪ Классификация ДН
 ▪ Значения шкал в ДН
 ▪ Информация, содержащаяся и не содержащаяся в ДН
 ▪ Двумерные ДН
 ▪ Трехмерные ДН

Программа Antenna Pattern Editor

Лепестки диаграммы направленности
 ▪ Виды лепестков
 ▪ Точность определения заднего лепестка
 ▪ Негативные явления от задних и боковых лепестков
 ▪ Соотношение «передний/задний лепесток»
 ▪ Параметр «эффективность луча»
 ▪ Направление максимального излучения
 ▪ Шкала с децибелами на двумерной ДН
 ▪ Уровни лепестков на трехмерной ДН
 ▪ Специфика восприятия размеров лепестков

к содержанию

Ширина диаграммы направленности (ШДН)
 ▪ Определение ШДН
 ▪ Зависимость ШДН от КУ
 ▪ ШДН и высота размещения антенн
 ▪ Классификация антенн по ШДН
 ▪ Типичные значения ШДН

Антенные решетки
 ▪ Параметры, учитывающиеся при создании антенной решетки
 ▪ Классификация антенных решеток
 ▪ Способы размещения излучателей
 ▪ Фазированная антенная решетка
 ▪ Цифровая антенная решетка (ЦАР)
   • Ruckus BeamFlex
   • Huawei Smart Antenna

Классификация антенн
 ▪ По функциональному назначению
 ▪ По размещению относительно приемопередатчика
 ▪ По месту размещения в пространстве
 ▪ По полосе пропускания
 ▪ По диапазону радиоволн
 ▪ По диапазону рабочих частот
 ▪ По поляризации
 ▪ По диаграмме направленности
 ▪ По конструкции

Одно- и двухвибраторные антенны
 ▪ Волновод
 ▪ Вибраторные антенны
 ▪ Симметричный вибратор
   • Термин «симметричный»
   • ДН симметричного вибратора
   • Признаки симметричного вибратора
   • Конструкция симметричного вибратора
   • Классификация симметричных вибраторов
     •• По длине волны
     •• По конструкции
 ▪ Монопольный вибратор
   • ДН монопольного вибратора
     •• Обобщенная
     •• Реальная
 ▪ Штыревая антенна

Многовибраторные антенны
 ▪ Активный и пассивный вибратор
 ▪ Классификация многовибраторных антенн
 ▪ Директорная антенна
 ▪ Назначение элементов директорной антенны
 ▪ Логопериодическая антенна

Коллинеарная антенна (КА) и коллинеарные антенные решетки (КАР)
 ▪ Коллинеарная антенна
 ▪ Коллинеарная антенная решетка
 ▪ Диаграммы направленности КА и КАР
 ▪ Устройство КА
 ▪ Устройство монопольной КА
 ▪ Коллинеарная дипольная антенна
 ▪ Коллинеарная антенна с четвертьволновым стаканом вместо второго плеча

к содержанию

Щелевые антенны
 ▪ Принцип действия щелевой антенны
 ▪ Излучающая и неизлучающая щель
 ▪ Классификация щелевых антенн
 ▪ Формы щелей
 ▪ Конструкция щелевой антенны
 ▪ ДН щелевой антенны
 ▪ Варианты поляризации
 ▪ Параметры, учитывающиеся при создании щелевой антенны

Апертурные антенны
 ▪ Рупорная антенна
 ▪ Зеркальная антенна

Конструктивное исполнение антенн и антенных элементов
 ▪ Полосковая антенна
 ▪ Патч
 ▪ Патч-антенна
 ▪ Панельная антенна
 ▪ Секторная антенна
 ▪ Планарная антенна
 ▪ Другие виды

MIMO-антенны
 ▪ Технология MIMO
 ▪ Ослабление интерференции в MIMO
 ▪ MIMO-антенна

Разбор характеристик реальных антенн
 ▪ Всенаправленных
 ▪ Направленных

Радиомосты
 ▪ Назначение радиомостов
 ▪ Линия прямой видимости
 ▪ Зоны Френеля
   • Определение
   • Количество зон Френеля
   • Первая зона Френеля
   • Фазы волн в зонах Френеля
   • Расчет зоны Френеля
   • Радиусы первой зоны Френеля
 ▪ Пространственная согласованность антенн
 ▪ Юстировка
 ▪ Частотная согласованность антенн
 ▪ Поляризационная согласованность антенн
 ▪ Причины плохого сигнала
 ▪ Параметры, которые необходимо учитывать при настройке радиомостов

Общие ошибки при размещении антенн

Ошибки при размещении направленных антенн, используемых в радиомостах

Дополнительное оборудование

Измерительные антенны

Анехоическая камера

к содержанию

Эквивалентная изотропно-излучаемая мощность (ЭИИМ)
 ▪ Вычисление ЭИИМ
 ▪ Практическое использование ЭИИМ
 ▪ Способы увеличения ЭИИМ

Энергетическая смета канала (ЭСК)
 ▪ Практический смысл ЭСК
 ▪ Вычисление ЭСК
 ▪ Замирание сигнала
 ▪ Запас на замирание сигнала
 ▪ Запас устойчивости системы
 ▪ Способы увеличения ЭСК
 ▪ Увеличение ЭСК за счет увеличения
   • Мощности передатчика
   • КУ антенны

Стандарты IEEE 802.11
 ▪ Стандарты IEEE 802.11 и модель OSI
 ▪ Версии стандартов
 ▪ Наборы усовершенствований
 ▪ Обратная совместимость
 ▪ Технология определения коллизий CSMA/CA

Терминология в стандартах IEEE 802.11
 ▪ Станция
 ▪ Точка доступа
 ▪ Скорости
   • Скорость передачи данных
   • Пропускная способность
 ▪ Радиомодуль
 ▪ Радиоканал
 ▪ Пространственный поток
 ▪ Виды кадров
 ▪ Активное и пассивное усиление

Wi-Fi Alliance
 ▪ Сертификация Wi-Fi
 ▪ Разница между Wi-Fi и IEEE 802.11
 ▪ Информация, размещенная в сертификате Wi-Fi
 ▪ Категории сертификаций
   • Сертификации связи
   • Сертификации безопасности
   • Сертификации доступа
   • Сертификации приложений и сервисов
   • Сертификации оптимизации

Радиочастотные каналы
 ▪ Диапазон частот
 ▪ Радиочастотный канал
 ▪ Различные значения термина «радиоканал»
 ▪ Ширина канала
 ▪ Ширина полосы
 ▪ Спектральная емкость
 ▪ Каналы и частоты 2,4, 5 и 6 ГГц в IEEE 802.11
 ▪ Диапазоны U-NII
 ▪ Вычисление центральной частоты канала
 ▪ Смежные каналы и соседние каналы
 ▪ Нюансы использования разных частот

к содержанию

Интерференция
 ▪ Виды интерференции
   • Внутриканальная
   • Межканальная
 ▪ Источники интерференции

Спектральная маска
 ▪ Назначение спектральной маски
 ▪ Спектральная маска OFDM и OFDMA
 ▪ Реальная ситуация со смежными, но расположенными близко каналами

Измерения в сетях на базе стандарта IEEE 802.11
 ▪ Передатчик и приемник
 ▪ Усилитель и регенератор
 ▪ Мощность передатчика
 ▪ Битовые ошибки
   • Определения термина «битовая ошибка»
   • Частота битовых ошибок
   • Коэффициент битовых ошибок
   • Максимальный коэффициент битовых ошибок
 ▪ Чувствительность приемника
 ▪ Параметр RSSI
 ▪ Параметр RSSI и IEEE 802.11
 ▪ Сравнение RSSI у разных вендоров
 ▪ Процент силы сигнала
 ▪ Пример расчета процента силы сигнала
 ▪ Шум и уровень шума
 ▪ Параметр SNR
 ▪ Параметр SINR
 ▪ Отличия SINR от SNR
 ▪ Запас устойчивости системы
 ▪ Утилизация эфирного времени

Виды S’ов и SS’ов
 ▪ Basic Service Set (BSS)
 ▪ Basic Service Area (BSA)
 ▪ Service Set Identifier (SSID)
 ▪ Basic Service Set Identifier (BSSID)
 ▪ Extended Service Set (ESS)
 ▪ Extended Service Area (ESA)

Кодирование
 ▪ Назначение кодирования
 ▪ Разрешенный и запрещенный код
 ▪ Скорость кодирования
 ▪ Влияние накладных расходов
 ▪ Цели выбора способа кодирования
 ▪ Код Баркера
 ▪ CCK (Complementary Code Keying)
 ▪ Сверточное кодирование

Модуляция
 ▪ Назначение модуляции
 ▪ Разница между модуляцией и манипуляцией
 ▪ Виды сигналов
   • Несущий
   • Моделирующий
   • Модулированный
 ▪ Плохие варианты модуляции
 ▪ Информационный параметр сигнала
 ▪ Спектральная эффективность модуляции
 ▪ Виды модуляции
   • Амплитудная модуляция
   • Частотная модуляция
   • Фазовая модуляция
     •• Двухуровневая
     •• Многоуровневая
   • Амплитудно-фазовая модуляция

к содержанию

Модуляции, используемые в стандартах IEEE 802.11
 ▪ Бинарная (двоичная) фазовая манипуляция (Binary Phase Shift Keying, BPSK)
 ▪ Дифференциальная бинарная (двоичная) фазовая манипуляция (Differential Binary Phase Shift Keying, DBPSK)
 ▪ Квадратурная фазовая манипуляция (Quadrature Phase Shift Keying, QPSK)
 ▪ Дифференциальная квадратурная фазовая манипуляция (Differential Quadrature Phase Shift Keying, DQPSK)
 ▪ Квадратурная амплитудная модуляция (Quadrature Amplitude Modulation, QAM)
   • Сигнальное созвездие
   • Спектральная эффективность QAM
   • Величина вектора ошибки
   • Требования к SNR
   • Максимальное количество символов, передаваемых за раз
   • Поддержка модуляций QAM стандартами IEEE 802.11

Расширение спектра
 ▪ Специфика методов передачи данных с помощью расширения спектра
 ▪ Частотно-скачкообразное распространение спектра (Frequency-Hopping Spread Spectrum, FHSS)
 ▪ Прямое последовательное расширение спектра (Direct Sequence Spread Spectrum, DSSS)
 ▪ Высокоскоростное прямое последовательное расширение спектра (High Rate Direct Sequence Spread Spectrum, HR/DSSS)

Мультиплексирование и демультиплексирование

Ортогональное мультиплексирование с частотным разделением (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing, OFDM)
 ▪ Специфика OFDM
 ▪ Перекрытие поднесущих в OFDM
 ▪ Ортогональность в OFDM
 ▪ Преимущества OFDM
 ▪ Виды поднесущих в OFDM

Множественный доступ с ортогональным частотным разделением каналов (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access, OFDMA)
 ▪ Сравнение передач с помощью OFDM и OFDMA
 ▪ Преимущества OFDMA перед OFDM
 ▪ MU-OFDMA (Multi-User OFDMA)
 ▪ Ресурсная единица (RU) и тон (tone)
 ▪ Виды поднесущих в OFDMA
 ▪ Нюансы, связанные с размерами и содержимым в RU в разных случаях

Метод передачи данных SISO (Single Input Single Output)
 ▪ Специфика SISO
 ▪ Поддержка использования множества антенн в стандартах IEEE 802.11a/b/g

Метод передачи данных MIMO (Multiple Input Multiple Output)
 ▪ SU-MIMO (Singl User Multiple Input Multiple Output)
 ▪ MU-MIMO (Multiple User Multiple Input Multiple Output)
   • Downlink MU-MIMO (нисходящее MU-MIMO)
   • Uplink MU-MIMO (восходящее MU-MIMO)
   • Формат записи MU-MIMO
   • MU-MIMO на практике
   • Идеальная ситуация для MU-MIMO
 ▪ Передача данных при несовпадении количества приемников и передатчиков
   • SIMO (Single Input Multiple Output)
   • MISO (Multiple Input Single Output)
   • Поддержка SISO и MIMO стандартами IEEE 802.11
 ▪ MU-OFDMA
 ▪ Поддержка MU-MIMO и OFDMA стандартами IEEE 802.11
 ▪ MU-MIMO и стандарты IEEE802.11ax/be
 ▪ Нюансы MIMO и MU-OFDMA

к содержанию

Технологии, используемые в MIMO
 ▪ Реализация MIMO
 ▪ Пространственное разнесение
 ▪ Пространственное мультиплексирование
 ▪ MRC (Maximum Ratio Combining)
 ▪ STBC (Space-Time Block Coding)
 ▪ CSD (Cyclic shift diversity)
 ▪ Формирование диаграммы направленности передатчика (Beamforming)
 ▪ Варианты формирования диаграммы направленности
   • Явное формирование луча
   • Неявное формирование луча
 ▪ Служебные кадры Beamforming
   • В SU-MIMO
   • В MU-MIMO
 ▪ Управляющая матрица направленности
 ▪ Реальная эффективность Beamforming

Агрегация каналов
 ▪ Назначение агрегации каналов
 ▪ Варианты агрегации каналов
 ▪ Виды агрегированных каналов
   • Основной канал
   • Дополнительный канал
 ▪ Обозначение агрегированных каналов
 ▪ Диапазоны частот при агрегации каналов
 ▪ Распределение поднесущих в OFDM при агрегации каналов
 ▪ Практическое использование агрегации каналов

Защитный интервал
 ▪ Символ
 ▪ Межсимвольная интерференция
 ▪ Назначение защитного интервала
 ▪ Циклический префикс
 ▪ Размер защитного интервала
 ▪ Размеры защитных интервалов в стандартах IEEE 802.11
 ▪ Размеры символов в стандартах IEEE 802.11

MCS (Modulation and Coding Scheme, схема модуляции и кодирования)
 ▪ Назначение MCS
 ▪ Количество MCS в стандартах IEEE 802.11
 ▪ Параметры, влияющие на количество вариантов максимальных скоростей
 ▪ Таблица MCS

Скорости
 ▪ Поддерживаемая скорость
 ▪ Базовая скорость
 ▪ Выбор скорости

Технологии, используемые в стандарте IEEE 802.11ax

к содержанию

Специализированное программное обеспечение для работы с беспроводными сетями, оборудование для радиообследований, работа с оборудованием разных вендоров.
Раздел в стадии наполнения.

Проектирование беспроводных сетей.
Раздел в стадии наполнения.