TryEngineering Hands-on Activity

Dekking en kapasiteitsanalyse fan in WiFi-netwurk

Draadloze netwurken is bleaun in heul ynteressant ûnderwerp te wêzen yn 'e hjoeddeistige kommunikaasjemaatskippij, om't it de basis bliuwt foar it ûndersyk en ûntwikkeling fan opkommende netwurktechnologyen en applikaasjes. Foar de measte draadloze technologyen en applikaasjes liket WiFi in soad brûkt te wurden fanwegen syn ienfâld en fleksibiliteit. Sa is it belûken fan jongere studinten yn in praktyske aktiviteit dy't har helpt om de teory efter de WiFi-technology te begripen fan in protte betsjutting, om't it har better sil tastean wurdearje de draadloze technology dy't har fideospultsjes thús, boarterstún en op skoalle rint.

Pragmatysk, yn 'e resinte tiden en sels hjoed, is WiFi in yntrinsyk part fan it libben wurden, om't minsken easkje foar hege prestaasjes ferbining. Dit fereasket dat saakkundigen de digitale en superieure ûnderfining moatte hawwe yn it ûntwerpen fan WiFi-netwurken dy't oan dizze easken foldwaan. Sokke ûnderfining omfettet it witten fan it oantal WiFi-ynskeakele apparaten, dat wol sizze node en terminals, dy't tagelyk kinne wurde stipe op basis fan de beskikbere bânbreedte en it oantal WiFi-radio-ynterfaces. Dizze binne ferplicht om de prestaasjesanalyse fan WiFi-dekking en kapasiteit te begripen, om't hege latency en drop-offs net langer akseptabel binne. De relaasje tusken dekking en kapasiteit begripe, sadat de kaai wurdt yn it balansearjen fan beide eleminten.

WiFi netwurken binne basearre op de willekeurich-tagong technyk dêr't in stasjon of mobile terminal grabs de dielde medium mei in kâns; sa'n technyk bepaalt de gemiddelde systeem trochfier prestaasjes likegoed as earlikens tusken brûkers. Oan 'e oare kant bepaalt de dekking (dat wol sizze kommunikaasjeberik) fan in tagongspunt/basisstasjon it oantal brûkers dat elk momint kin stride foar it WiFi-kanaal as se gegevens hawwe om oer te dragen. Foar de dekkingsanalyse, as in mobile terminal binnen it kommunikaasjeberik fan in tagongspunt is, is de terminal ferbûn fia in fysike keppeling (draadloos), en it is mooglik dat sa'n terminal tagelyk ferbûn is mei meardere tagongspunten mar betsjut net dat de brûker tagelyk kin ferstjoere. Oan 'e oare kant, foar de kapasiteitsanalyse, as in tagongspunt meardere mobile terminals tsjinnet yn har dekkingsgebiet, degradearret de systeemtrochfier fan it tagongspunt teoretysk mei respekt foar it oantal ferbûne terminals.

Dêrom, kapasiteit en dekking binne fûnemintele begripen yn draadloze netwurken dat bern en jongere studinten (foar-universitêre) wurde bleatsteld oan, en sa'n bleatstelling moat begjinne troch learje harren hoe't in netwurk topology wurdt foarme en hoe't de trochstreaming / gegevens taryf fan brûker ferkear wurdt berekkene, Om dizze reden, de praktyske aktiviteit fokus on it meitsjen fan in willekeurige netwurktopology fan WiFi-tagongspunten en mobile terminals, it definiearjen fan it kommunikaasjeberik foar ferbining om dekking te begripen, en it brûken fan 'e Shannon-kapasiteitstelling om de maksimale kapasiteit fan in tagongspunt te modellearjen mei ien-ferbûne mobile terminal. De fûnemintele begripen sille dúdlik wurde útlein oan studinten troch de praktyske aktiviteit dy't de grafyske simulaasje fan in willekeurige netwurktopology en de teoretyske berekkening fan 'e gemiddelde trochslach omfettet. Hoewol dizze praktyske aktiviteit is rjochte op studinten yn 'e leeftydsgroepen 11-13 jier âld en 14-18 jier âld, sil it mear wurde begrepen troch middelbere skoalle studinten en dyjingen dy't har tariede op kolleezje en hawwe wat basiseftergrûn yn programmearring, dat is , se kinne inkele ienfâldige rigels koade lêze en begripe.

Underwerp Gebieten

  • wireless
  • netwurk

Age Range fan Studinten

  • 14-18 jierren

Troch it foltôgjen fan 'e aktiviteit sille studinten mear kunde wêze mei kennis oer hoe't:

1) Simulearje in willekeurige netwurktopology fan WiFi-ynskeakele apparaten (tagongspunten en mobile terminals).

2) Ferminderje de orizjinele topology nei allinich in netwurk fan ferbûne apparaten, basearre op WiFi-dekking.

3) Berekkenje de gemiddelde trochfier foar elk tagongspunt yn it ferbûn netwurk.

4) Rinne de python koades om taken (1) nei (3) hjirboppe út te fieren

Om dizze praktyske aktiviteit te foltôgjen,

De koades wurde jûn foar de praktyske aktiviteit, en de Google Colab-keppeling sil wurde dield foar studinten om selsstannich te oefenjen en te eksperimintearjen. Dit binne de stappen:

  1. Oanmelde by jo e-post en tagong ta de Google Colab-keppeling nei de projektmap, dy't de bestannen en python-notebook befettet om de simulaasje út te fieren.
  2. Run de simulaasje. Om in willekeurige topology te meitsjen, moatte studinten it oantal tagongspunten, it oantal mobile apparaten en it kommunikaasjeberik ynfiere. Dizze kinne op elk momint feroare wurde as de studint meardere kearen eksperimintearje wol. Dit sil de studint helpe om te begripen hoe't it kommunikaasjeberik de prestaasjes fan netwurkdekking kin beynfloedzje. De simulaasjeresultaten sille de kapasiteit (yn termen fan gemiddelde trochslach) foar elk tagongspunt omfetsje.

Thanks to the IEEE Communications Society (ComSoc) en har leden dy't dizze praktyske aktiviteit makken.

  • Oluwaseun Ajayi

Oersetting fan lesplan

Ynlaadbare studintesertifikaat foar foltôging