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
- 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.
|