ДонНТУ   Портал магістрів

Помаскін Олександр Олексадрович

Факультет комп'ютерних інформаційних технологій та автоматики

Кафедра автоматики та телекомунікацій

Спеціальність Інфокомунікаційні технології та системи зв'язку

Побудова мережі бездротового доступу до інформаційних ресурсів навчального закладу

Резюме Біографія Реферат

Змiст

• Вступ
• 1. Аналіз об'єкта проектування та вибір стандарту Wi-Fi
• 1.1 Загальна характеристика об'єкта
• 1.2 Актуальність побудови мережі
• 1.3 Поставлені цілі та завдання
• 1.4 Аналіз абонентського складу
• 1.5 Загальні відомості про Wi-Fi
• 1.6 Стандарти Wi-Fi
• 1.7 Майбутні стандарти Wi-Fi мереж
• 1.8 Вибір технології
• 1.9 Висновок
• Перелiк посилань

Вступ

Інформатизація освіти – один із головних напрямів інформатизації в сучасному світі. Освіта є важливим етапом нашого життя, тому необхідно підходити до нього з належною повагою та знанням справи. Процес навчання повинен розвиватися і вдосконалюватися.

Стрімкий розвиток інформаційних технологій дозволяє застосовувати їх в освітній сфері вже сьогодні. Зараз майже в кожній аудиторії є проектор, який дозволяє візуалізувати подачу інформації, тим самим підвищуючи якість та ефективність навчання студентів. Комп'ютери використовуються для різних завдань, таких як виконання практичних і лабораторних робіт, вивчення програм, утиліт, операційних систем і т.д. Інтернет – невід'ємна частина освіти також, тому впровадження даної технології є пріоритетною.

До задач відноситься побудова бездротової мережі для студентів і викладачів. Метою роботи є забезпечення якості бездротового зв'язку.

Інформація – фундамент всієї освіти, навчальні заклади використовують її як засіб навчання, однак реалізації спільного інформаційного простору не досяг ніхто, тому необхідно побудувати бездротову мережу [1], що є зараз досить актуальною.

1. Аналіз об'єкта проектування та вибір стандарту Wi-Fi

1.1 Загальна характеристика об'єкта

Для дослідження обрано один із корпусів Донецького національного технічного університету, будівництво якого було розпочато в 1986 році. Навчальний заклад був заснований в 1921 році. За весь час існування вузу змінив кілька назв. Він називався гірським технікумом, ДПІ, ДонДТУ, а з 2001 – ДонНТУ [2]. Всі корпуси університету знаходяться в центрі міста, їх розташування досить вигідно для студентів. Видатними випускниками вузів були Хрущов, В. Янукович, А. Солов'яненко, А. Засядько, П. Симоненко.

Будівля є восьмиповерховою спорудою. В ньому знаходяться 106 навчальних аудиторій: на першому поверсі – 6, на другому – 14, на третьому – 14, на четвертому – 16, на п'ятому – 14, на шостому – 19, на сьомому – 12, на восьмому – 11. Ширина будівлі – 18 м., довжина – 80 м., висота – 24 м. Загальна площа становить 11,5 тис. м ² .

1.2 Актуальність побудови мережі

В дослідженнях актуальність [3] – це обгрунтування теми, тобто треба відповісти на питання: Чому необхідно вивчати і вирішувати дану проблему? Після висунути кілька тез, щоб послідовність доказів привела читача до формулювання питання, що вивчається. Обгрунтування актуальності теми дозволяє коротко відобразити, що було зроблено в теорії і практиці вченими в аспекті заданого напрямку і що належить зробити в майбутньому. Вона показує важливість, конкурентоспроможність у вирішенні деякої задачі або питання і потрібність.

В даному навчальному закладі існують бездротові мережі, які використовуються викладачами і керівництвом для робочих цілей, однак вони не призначені для студентів. Бездротове устаткування не охоплює всю будівлю, а лише покриває його малу частину. У даній роботі буде побудована нова бездротова мережа, яка не буде модернізована від старої.

Метою роботи є побудова бездротової мережі доступу для студентів і викладачів до інформаційних ресурсів навчального закладу з поліпшенням якості зв'язку. Це забезпечить покриття всієї будівлі бездротовою мережею, а також доступ до інформації, необхідної в ході навчального процесу, такої як книги, методичні вказівки та інші навчальні матеріали, що значно прискорить навчання.

Бездротові мережі мають ряд переваг:

• Мобільність користувачів;
• Відсутність необхідності монтажу кабельної системи;
• Простота підключення пристроїв користувача.

1.3 Поставлені цілі та завдання

Постановка цілей і задач є ключовим елементом для подальшої роботи. Без розуміння того що повинно бути далі, не буде кінцевого результату. У кожної людини при виконанні будь-якого завдання повинне бути уявлення про те, що необхідно зробити.

Задачею даної роботи є побудова бездротової мережі [4] для студентів і викладачів. Метою роботи є забезпечення якості бездротової мережі зв'язку, визначення кількості абонентів, принцип доступу до сервісу, усунення проблем з поширенням сигналу і підключенням абонентів, поліпшення послуг, що надаються.

1.4 Аналіз абонентського складу

Загальна чисельність студентів за всіма формами навчання складає 20 тисяч. На 88 кафедрах в даний час працюють 1000 викладачів. Абонентський склад даного корпусу складає приблизно 600 чоловік. З яких 70 працівники навчального закладу, решта - студенти. Попередньо можна припустити, що послугою будуть користуватися приблизно 30% від загального числа, що становить 180 абонентів. Однак слід врахувати, що користування послугою буде відбуватися в різний час з різною кількістю абонентом, що зменшує число споживаного трафіку мережі.

Основними користувачами насамперед є студенти, які знаходяться на заняттях з 8 ранку до 5 вечора. В середньому найбільше навантаження на мережу припадає з 10:00 до 14:00, тому що за статистикою відвідуваності і розкладом занять студенти ходять на 2 і 3 пару. В інші години навантаження є не суттєвою.

1.5 Загальні відомості про Wi-Fi

Бездротові технології – служать для передачі інформації на відстань [5], між кількома пристроями які пов'язані кабелем. Для передачі інформації може використовуватися інфрачервоне, оптичне або лазерне випромінювання, а також радіохвилі. Існує безліч бездротових технологій, проте найвідоміші це WiMAX, Bluetooth і Wi-Fi. Кожна з цих технологій має певні характеристики.

Wi-Fi – побудований на базі стандарту IEEE 802.11 [6]. Під абревіатурою Wi-Fi зараз розвивається ціле сімейство стандартів передачі цифрових потоків даних. Як правило схема Wi-Fi мережі містить більше однієї точки доступу і одного клієнта. Також можливе підключення двох клієнтів в режимі точка-точка (Ad-hoc), коли точка доступу не використовується, а клієнти з'єднуються за допомогою мережевих адаптерів безпосередньо. Точка доступу передає свій ідентифікатор мережі (SSID) за допомогою спеціальних сигнальних пакетів на швидкості 0,1 Мбіт/с кожні 100 мс. Тому 0,1 Мбіт/с – найменша швидкість передачі даних для Wi-Fi [7]. Знаючи SSID мережі, клієнт може з'ясувати, чи можливе підключення до даної точки доступу. При попаданні в зону дії двох точок доступу з ідентичними SSID приймач може вибирати між ними на підставі даних про рівень сигналу.

Переваги Wi-Fi:

• Дозволяє розгорнути мережу без прокладки кабелю, що може зменшити вартість розгортання і / або розширення мережі;
• Надає мобільним пристроям доступ до мережі;
• Wi-Fi пристрої широко поширені на ринку;
• Мобільність. Ви більше не прив'язані до одного місця і можете користуватися Інтернетом в будь-якому для вас місці;
• В межах Wi-Fi зони в мережу може виходити кілька користувачів з різних пристроїв;
• Випромінювання від Wi-Fi пристроїв в момент передачі даних на порядок (в 10 разів) менше, ніж у мобільного телефону.

Недоліки Wi-Fi:

• В діапазоні 2,4 GHz працює безліч пристроїв;
• Швидкість може відрізнятись від заявленої виробником;
• У різних країнах частотний діапазон і експлуатаційні обмеження можуть відрізнятися;
• Ненадійність використання WEP. Зараз все більше використовується WPA2, але і він не є повністю захищеним. Основний метод взлому – це підбір пароля, тому рекомендується використовувати складні цифробуквене паролі для того, щоб максимально ускладнити завдання підбору пароля;
• У режимі точка-точка (Ad-hoc) стандарт приписує швидкість в 11 Мбіт/с (802.11b). Шифрування WPA2 недоступне, тільки WEP.

1.6 Стандарти Wi-Fi

Бездротовий зв'язок Wi-Fi [8] набув поширення в 1985 році, коли частоти 900 МГц, 2,4 ГГц і 5,8 ГГц були відкриті для вільного використання без ліцензії. Стандарт першого покоління IEEE 802.11 забезпечував швидкість до 2 Мбіт/с на дальності до 20 м. Основним недоліком було використання частот 2,4 ГГц, на яких є проблеми з завадами промислового і побутового обладнання. Стандарт 802.11b: використовує ту ж частоту в 2,4 Ггц, але швидкість зросла до 11 Мбіт/с. Це був перший масовий стандарт, який вивів Wi-Fi на глобальний ринок. Стандарт 802.11a/g працює в діапазоні 2,4 ГГц, як і 802.11b, але при цьому використовує більш швидке OFDM стандарту 802.11a. Швидкість зросла до 54 Мбіт/с. Сучасний стандарт 802.11n має швидкість до 600 Мбіт/с і дальність до 70 м. Використовує антенні системи MIMO, працює на частоті 2,4 ГГц. Опціонально він може працювати на 5 ГГц, що економить ресурс батарей у мобільних пристроїв. На його базі було створено стандарт IEEE 802.11ac-2013.