Технічна діагностика безпровідних каналів стандарту 802.11. Наукові праці ОНАЗ ім. О.С. Попова.

Abstract

The main task when designing 802.11 wireless networks is to create access with the highest possible channel bandwidth for an individual subscriber. This problem is solved in two ways: calculation and test diagnostics of networks at the design stage; optimization of networks during operation based on technical diagnostics and monitoring. This paper investigates and clarifies the existing terminology for technical diagnostics and control for 802.11 wireless channels. As a result, it is established that radio monitoring is the first stage of technical diagnostics on the basis of which it is possible to obtain statistical characteristics about the change of channel parameters over time. The second stage includes models and methods of analysis and evaluation of channel parameters, considering the influence of various destabilizing factors with control operations. Based on the obtained terminology, a structural-consequential diagnostic model was proposed for the 802.11 wireless channel, which provides a formalized description of the object needed to solve the problems of diagnosis and control. The model uses the general structure of the channel and physical layer of the 802.11 standard and energy and information diagnostic parameters, which is valid for any wireless channel. The level of reliability of technical diagnostics of wireless channels is provided due to the built-in means of monitoring of subscriber devices, the number of input parameters and the observation period. In addition, an assessment of the suitability of the channel for traffic transmission is provided, which involves comparing the bit rate with the obtained technical diagnostic data. This is relevant in the current trends of improving the quality of modern infocommunication services, which significantly increases the bandwidth requirements of channels. The proposed model of technical diagnostics is a concept of methodology. It includes the use of: improved and new developed by the author`s own methodological approaches to conducting research on wireless channels; acquired new knowledge about the operation of these channels under the influence of phenomena existing in the transmission medium; new models and methods for estimating energy and information parameters and the relationships between them; methods of evaluation and statistical processing of theoretical and empirical research.

Головною задачею при проектуванні безпровідних мереж стандарту 802.11 є створення доступу із максимально-можливою пропускною здатністю каналу для окремого абонента. Така задача вирішується двома шляхами: розрахунок та тестова діагностика мереж на етапі проектування; оптимізація мереж під час експлуатації на основі технічної діагностики та моніторингу. В даній статті здійснено дослідження та уточнення існуючої термінології для технічної діагностики та контролю для безпровідних каналів стандарту 802.11. В результаті чого встановлено, що радіомоніторинг є першим етапом технічної діагностики на основі якого можна отримати статистичні характеристики про зміну параметрів каналу в часі. До другого етапу можна віднести моделі та методи аналізу й оцінки параметрів каналу з операціями контролю, що враховують вплив різного роду дестабілізуючих факторів. На основі отриманої термінології було запропоновано структурнонаслідкову діагностичну модель для безпровідного каналу стандарту 802.11, що передбачає формалізований опис об`єкта, необхідний для вирішення задач діагностування та контролю. Модель використовує загальну структуру канального та фізичного рівнів стандарту 802.11 й енергетичні та інформаційні діагностичні параметри, що є справедливим для будь-якого безпровідного каналу. Рівень достовірності технічної діагностики безпровідних каналів забезпечується за рахунок вбудованих засобів моніторингу абонентських пристроїв, кількості вхідних параметрів та періоду спостереження. Крім того, передбачається, оцінка придатності каналу для передачі трафіка, що передбачає порівняння бітової швидкості з отриманими даними технічної діагностики. Це є актуальним за сучасних тенденцій підвищення якості сучасних інфокомунікаційних послуг, що значно підвищує вимоги до пропускної здатності каналів. Запропонована модель технічної діагностики являє собою концепцію методології. Вона включає в себе використання: вдосконалених та нових розроблених автором власних методологічних підходів до проведення досліджень безпровідних каналів; отриманих нових знань про роботу цих каналів під дією явищ, що існують у середовищі передачі; нові моделі та методи оцінки енергетичних та інформаційних параметрів та взаємозв`язків між ними; методів оцінки та статистичної обробки теоретичних й емпіричних досліджень.