TryEngineering Attività Prattika

Kopertura u Analiżi tal-Kapaċità ta' Netwerk WiFi

In-netwerking mingħajr fili kompla jkun suġġett interessanti ħafna fis-soċjetà tal-komunikazzjoni tal-lum, peress li jibqa 'l-bażi għar-riċerka u l-iżvilupp ta' teknoloġiji u applikazzjonijiet tan-netwerk emerġenti. Għall-biċċa l-kbira tat-teknoloġiji u l-applikazzjonijiet mingħajr fili, WiFi jidher li jintuża ħafna minħabba s-sempliċità u l-flessibilità tiegħu. Għalhekk, l-involviment ta’ studenti iżgħar f’attività prattika li tgħinhom jifhmu t-teorija wara t-teknoloġija tal-WiFi huwa ta’ importanza kbira, peress li se jippermettilhom aħjar japprezzaw it-teknoloġija mingħajr fili li tmexxi l-logħob tal-kompjuter tagħhom fid-dar, fil-bitħa u fl-iskola.

B'mod pragmatiku, fi żminijiet riċenti u anke llum, il-WiFi sar parti intrinsika tal-ħajja hekk kif il-bnedmin jitolbu għal konnettività ta 'prestazzjoni għolja. Dan jeħtieġ li l-esperti għandhom ikollhom l-esperjenza diġitali u superjuri fit-tfassil ta’ netwerks WiFi li jissodisfaw dawn it-talbiet. Esperjenza bħal din tinkludi l-għarfien tan-numru ta’ apparati li jaħdmu bil-WiFi, jiġifieri nodi u terminals, li jistgħu jiġu appoġġjati simultanjament abbażi tal-bandwidth disponibbli u n-numru ta’ interfaces tar-radju WiFi. Dawn huma meħtieġa biex tifhem l-analiżi tal-prestazzjoni tal-kopertura u l-kapaċità tal-WiFi, peress li latenza għolja u drop-offs m'għadhomx aċċettabbli. Nifhmu r-relazzjoni bejn il-kopertura u l-kapaċità, u b'hekk isir ewlieni fl-ibbilanċjar taż-żewġ elementi.

In-netwerks tal-WiFi huma bbażati fuq it-teknika ta 'aċċess każwali fejn stazzjon jew terminal mobbli jaqbad il-mezz kondiviż bi probabbiltà; teknika bħal din tiddetermina l-prestazzjoni medja tal-fluss tas-sistema kif ukoll il-ġustizzja bejn l-utenti. Min-naħa l-oħra, il-kopertura (jiġifieri l-firxa tal-komunikazzjoni) ta 'punt ta' aċċess/stazzjon bażi tiddetermina n-numru ta 'utenti li jistgħu jsostnu għall-kanal WiFi kull meta jkollhom data x'jitrażmettu. Għall-analiżi tal-kopertura, meta terminal mobbli jkun fil-medda ta 'komunikazzjoni ta' punt ta 'aċċess, it-terminal huwa konness permezz ta' rabta fiżika (bla fili), u huwa possibbli li terminal bħal dan ikun imqabbad ma 'punti ta' aċċess multipli fl-istess ħin iżda ma jimplikax li l-utent jista' jittrasmetti simultanjament. Min-naħa l-oħra, għall-analiżi tal-kapaċità, jekk punt ta 'aċċess iservi terminali mobbli multipli fiż-żona ta' kopertura tiegħu, il-fluss tas-sistema tal-punt ta 'aċċess jiddegrada teoretikament fir-rigward tan-numru ta' terminals konnessi.

Għalhekk, il-kapaċità u l-kopertura huma kunċetti fundamentali fin-netwerks mingħajr fili li tfal u studenti iżgħar (pre-universitarji) għandhom ikunu esposti għal, u tali espożizzjoni għandha tibda minn tgħallimhom kif tiġi ffurmata topoloġija tan-netwerk u kif tiġi kkalkulata r-rata ta' throughput/data tat-traffiku tal-utent. Għal din ir-raġuni, il tiffoka fuq l-attività prattika on ħolqien ta 'topoloġija tan-netwerk bl-addoċċ ta' punti ta 'aċċess WiFi u terminali mobbli, tiddefinixxi l-firxa ta' komunikazzjoni għall-konnettività biex tifhem il-kopertura, u l-użu tat-teorema tal-kapaċità Shannon biex timmudella l-kapaċità massima ta 'punt ta' aċċess b'terminal mobbli konness wieħed. Il-kunċetti fundamentali se jiġu spjegati b'mod ċar lill-istudenti permezz tal-attività prattika li tinvolvi s-simulazzjoni grafika ta 'topoloġija tan-netwerk każwali u l-kalkolu teoretiku tal-fluss medju. Filwaqt li din l-attività prattika hija mmirata lejn studenti fil-medda ta’ etajiet 11-13-il sena u 14-18-il sena, se tkun aktar mifhuma mill-istudenti tal-iskola sekondarja u dawk li qed jippreparaw għall-kulleġġ u jkollhom xi sfond bażiku fl-ipprogrammar, jiġifieri , jistgħu jaqraw u jifhmu xi linji sempliċi ta 'kodiċi.

Oqsma Tematiċi

  • Bla wajers
  • Netwerk

Firxa ta' Età ta' Studenti

  • Snin 14-18

Sat-tlestija tal-attività, l-istudenti jkunu aktar familjari mal-għarfien dwar kif:

1) Issimula topoloġija tan-netwerk bl-addoċċ ta 'apparati li jaħdmu bil-WiFi (punti ta' aċċess u terminals mobbli).

2) Naqqas it-topoloġija oriġinali għal netwerk biss ta 'apparati konnessi, ibbażat fuq kopertura WiFi.

3) Ikkalkula l-fluss medju għal kull punt ta 'aċċess fin-netwerk konness.

4) Mexxi l-kodiċijiet python biex twettaq il-kompiti (1) sa (3) hawn fuq

Biex tlesti din l-attività prattika,

Il-kodiċijiet se jingħataw għall-attività hands-on, u l-link tal-Google Colab se tinqasam biex l-istudenti jipprattikaw u jesperimentaw b'mod indipendenti. Dawn huma l-passi:

  1. Idħol fl-email tiegħek u aċċess għall-link Google Colab għall-folder tal-proġett, li fih il-fajls u n-notebook python biex imexxu s-simulazzjoni.
  2. Mexxi s-simulazzjoni. Biex tinħoloq topoloġija każwali, l-istudenti jeħtieġ li jdaħħlu n-numru ta 'punti ta' aċċess, in-numru ta 'apparat mobbli u l-firxa tal-komunikazzjoni. Dawn jistgħu jinbidlu kull meta l-istudent irid jesperimenta diversi drabi. Dan jgħin lill-istudent jifhem kif il-firxa tal-komunikazzjoni tista' taffettwa l-prestazzjoni tal-kopertura tan-netwerk. Ir-riżultati tas-simulazzjoni se jinkludu l-kapaċità (f'termini ta' throughput medju) għal kull punt ta' aċċess.

Grazzi għall- Soċjetà tal-Komunikazzjoni IEEE (ComSoc) u l-membri tagħha li ħolqu din l-attività prattika.

  • Oluwaseun Ajayi

Traduzzjoni tal-Pjan tal-Lezzjoni

Ċertifikat tat-Tlestija tal-Istudenti jitniżżel