Використання процедур проектування бездротових мереж та ефекти, які моделюються

Типовий сценарій мережі для бездротових технологій описується наступним чином. Бездротові маршрути частково замінюють кабельну підсистему в будівлі і певний час можуть також використовуватися замість підсистеми об’єкта або як ефективна широкополосна мережа передачі данних. Поєднання точок доступу та базових станцій у бездротових мережах – комплексна багатопараметрична оптимізаційна проблема. Узагальнена формула для цього процессу має такий вид:

Min(K{N, L, DR}); MinN_ap | Max S_RF(S, d);

MinN_ap | Max DR(N_user, d), DR ; (1.46)

MinN_bs | Max S_RF (S, d), H_bs h(x, y)+ , H_bs h(x, y) + d² / 8 + ;

де K – загальна функція вартості для компанії CN, N_user – кількість користувачів, N_ap – кількість точок доступу, N_bs – кількість базових станцій, N – кількість мережних пристроїв, що використовуються, L – загальна довжина системи кабелів, DR –швидкість передачі данних, d(x, y) – відстань Tx-Rx для точок доступу та базових станцій, , i = l, …, N_user – бітова швидкість, надана кожному користувачу, H_bs – довжина антени для базових станцій, S_RF(S, d) – радіочістотне освітлення поверхні, як функція величини сигналу S(x, y), r – мінімальний радіус першої зони Френеля, h(x, y) – висота геометричної або географчної точки (x, y), {(x, y_gps)_Upper, (x, y_gps)_lower} – абсолютні координати за стандартом GPS.

Також для аналіза роботи бездротових мереж необхідно вказувати такі властивості використаних моделей та алгоритмів, як точність, складність розрахунків, можливість використання для певних діапазонів частот та умов розповсюдження (наприклад, відбиття, багатошляхове розповсюдження), використання в приміщенні або зовні, максимальну відстань Tx-Rx, обмеження, пов’язані з довкіллям (використані матеріали, типи стін, дахи, стіни, пагорби тощо) [Д: 38, 49, W74]. Потужність високочастотного сигналу передачі зменшується через взаємодії електромагнітних хвиль із перешкодами, як це показано на рис. 1.28.

Рис. 1.28 – Моделювання ефектів розповсюдження фізичного рівня
бездротових мереж [Д: 49]

На рис. 1.29 наведена класифікація моделей розповсюдження радіохвиль, реалізованих у CANDY. Емпіричні та напівемпіричні моделі у більшості не задовольняють вимогам точності, особливо для високих частот. У той же час моделі геометричної оптики забезпечують високу точність у будь-якому частотному діапазоні.

^ Типові задачі для засобів проектування бездротових мереж. Найважливішою метою моделювання бездротових мереж є пошук шляхів розв’язання наступних ключових проблем (рис. 1.30):

Рис. 1.29 – Алгоритми позиціювання та візуалізації для WLAN/WiMAX

1.
частотно-территоріальне мережне планування, мінімізація всереденісистемних

збоїв та перешкод, максимізація площі покриття з обов’язковою сумісністю QoS

та електромагнітна сумісність із вже існуючими радіотехнічними системами;

2.
верифікація діючої мережі;

3.
оптимізація методів обробки та передачі данних в розробленій мережі;

4.
оптимізація парметрів пристроїв, які плануються використовуватися в конкретній мережі.

Для того, щоб вказати напрями подальшого розвитку інструментарію для розробки бездротових мереж, нижче наведена їх узагальнена классифікація. Проектування бездротових мереж підтримує програмне забезпечення (ПЗ) наступних типів.

1.
ПЗ для планування глобальних бездротових мереж, інструментарії для планування ззовні.

2.
ПЗ для планування бездротових мереж в приміщенні.

3.
ПЗ для керування базою данних та електромагнітної сумісності.

4.
ПЗ для моніторингу мереж, які задіяні.

5. ПЗ для оптимізації протоколів передачі данних в бездротових мережах.

Всі вищеперелічені категорії інструментаріїв використовють наступну комплексну модель бездротових мереж (рис. 1.31). Таким чином, кожна группа ПЗ використовується лише для визначенних аспектів наведеної узагальненої моделі. < /dr< > < /i