Лаборатория физических основ
и технологий беспроводной связи
Материалы -> Курсы и учебные пособия -> Основы проектирования беспроводных сетей

Основы проектирования беспроводных сетей

Цели курса:

Цель курса "ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ" – сформировать у студентов комплексный подход к решению задач проектирования беспроводных сетей передачи данных, познакомить их с современным состоянием технологии беспроводных сетей передачи данных.

Курс подготовлен в лаборатории физических основ и технологий беспроводных сетей при радиофизическом факультете Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского при поддержке корпорации Интел.

Настоящий курс является свободным изложением обзорного курса, разработанного и читаемого в США по заказу «The Intel High Education Program» в WINLAB (Wireless Information Network Laboratory) at New Jersey’s Rutgers University: «The Wireless Instructional Design Course» by Narayan Mandayam

Предмет курса относится к технологии беспроводной цифровой связи, включающей как вопросы разработки оборудования для каналов и сетей беспроводной цифровой связи, так и вопросы программного обеспечения их функционирования. В соответствии со стандартизированной моделью взаимодействия открытых систем передачи информации OSI (Open Systems Interference) обсуждаемые в рамках курса вопросы относятся к четырем нижним уровням этой модели: физическому, канальному, сетевому и транспортному. Причем, если физический уровень модели является объектом исследований для радиофизиков, а четвертый – транспортный – для программистов, то канальный и сетевой уровни неразрывно объединяют обе дисциплины. Так как разработка оборудования и программного обеспечения для этих уровней открытых систем цифровой связи является единым процессом, возникает необходимость в междисциплинарном курсе, читаемом как для будущих специалистов – радиофизиков, так и для специалистов по программированию (или шире – computer science).

Уровень подготовки, необходимый для изучения курса:

Курс рассчитан на студентов старших курсов и включает два уровня сложности изложения с увеличением продолжительности курса до двух семестров. Углубленный уровень изучения базируется на материалах спецкурсов, разработанных в Лаборатории ФОТБС радиофизического факультета ННГУ. Курс рекомендуется для изучения в 7 и 8 семестрах.

Содержание курса:

Основные принципы и понятия

  • Введениев беспроводную связь
  • Модели каналов связи
  • Факторы распространения радиоволн
Enhanced Education Program
  • Принципы множественного доступа к каналам связи
  • Уровень сетевых протоколов
  • Примеры реализаций
  • Моделирование беспроводной сети (PHY, MAC & Networks layers)
Изучаются на примерах:
  • IEEE 802.11
  • IEEE 802.15
  • IEEE 802.16

Раздел: Лекции:
1. Вводный 1. Обзорная Лекция
2. Основные понятия и определения для радиотехнических систем передачи информации Лекция
Презентация
2. Распространение радиоволн 1-2. Особенности распространения радиоволн в системах мобильной связи Лекция Презентация
3-4. Особенности распространения УКВ радиоволн в городе Лекция Презентация
3. Шумы и помехи в радиоканалах 1. Структуры и характеристики приемных устройств систем беспроводной связи Лекция
2. Помехоустойчивость систем цифровой радиосвязи с когерентной обработкой сигналов
3. Помехоустойчивость систем цифровой радиосвязи с некогерентной обработкой сигналов
4. Помехоустойчивость систем цифровой радиосвязи с ОФМ и ЧММС
Лекция Презентация
4. Основы сетевых технологий 1. Особенности реализации канального уровня и механизмов межуровневого взаимодействия в беспроводных сетях Презентация
2. Система имитационного моделирования Ns-2 Лекция Презентация
5. Лабораторные работы 1. Модуляция и кодирование в цифровых системах связи Лабораторная работа Презентация
2. Система моделирования сетей связи ns 2 Лабораторная работа
6. Персональные беспроводные сети 1. Обзор архитектуры Bluetooth Лекция Презентация
7. Локальные беспроводные сети WiFi 1. Введение. Обзор стандартов 802.11. Обзор топологий WLAN
2. Механизм доступа к среде стандарта 802.11 (уровень МАС)
3. Принципы передачи данных в OFDM-системе и физический уровень стандарта IEEE 802.11a-1999
4. Формирование фрейма физического уровня стандарта IEEE 802.11a
5. Беспроводные локальные сети стандарта 802.11. Стандарт 802.11b
6. Беспроводные локальные сети стандарта 802.11g. Особенности сетей стандарта 802.11n.
Лекция Презентация
8. Городские беспроводные сети WiMax 1. Введение
2. MAC уровень WiMax - систем
3. Обзор физических уровней стандарта 802.16
Лекция Презентация
9. Мобильные сети 1. Мобильные сети (1)
2. Мобильные сети (2)
Презентация
10. Курсовой проект по WiFi

Учебно-методические материалы по курсу:

Список литературы

  1. Междисциплинарный курс «The Wireless Instructional Design Course» by Narayan Mandayam, доступен на сайтах http://www.curricula.ru/technology/curr_wireless.html и http://www.winlab.rutgers.edu/.

Авторы курса:

Гавриленко В.Г., Головачев Д.А., Ермолаев В.Т., Ивлев Д.Н., Канаков В.А., Канаков О.И., Мишагин К.Г., Панфилов С.В., Флаксман А. Г., Яшнов В.А.