ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МОЩНОСТИ СИГНАЛА В ЗОНЕ ПОКРЫТИЯ WI-FI СЕТИ

Развитие беспроводных локальных сетей в местах общего доступа сопряжено с рядом практических проблем, связанных с выполнением государственных требований, а также с адаптацией существующего оборудования под определенное территориальное местоположение сети. Для выполнения этих требований необходимы новые способы реализации беспроводных сетей, например новые методы адаптации зоны обслуживания. Этому посвящена данная работа.

Целью данной работы является анализ возможности перераспределения электромагнитного поля в зоне обслуживания беспроводной точки Wi-Fi для адаптации к условиям эксплуатации.
Задачи данной работы сводятся к анализу распределения плотности потока мощности в зоне обслуживания беспроводной точки доступа и решению проблемы адаптации зоны покрытия к условиям местности (в закрытом помещении и на открытой площадке) путем добавления проводящих элементов в интерьер и проверки результатов с помощью экспериментальных исследований.

В настоящее время в курортных городах всё более популярны молодёжные кафе и клубы, в которых наличие свободного доступа в Internet  - обязательное условие успешности. Зачастую владельцы кафе сталкиваются с проблемой неоптимального покрытия зоны, когда круговое покрытие роутера формирует не всегда эффективное распространение сигнала в кафе.  Например, захватывается соседняя, возможно жилая, территория, где возникает вероятность использования сети несанкционированно, что уменьшает скорость в зоне открытого кафе.Также наличие сложной конфигурации помещения приводит к возникновению «мертвых» зон. Способы решения проблемы разнообразны и связаны как с правами доступа, так и перераспределением поля в зоне обслуживания различными способами.

Основой работы является теоретическое и экспериментальное исследование воздействия дополнительных проводящих элементов в интерьере. В теоретическом расчете применена модель Keenan-Motley для закрытых помещений, используется программный продукт MathCAD для анализа мощности сигнала в исследуемой зоне обслуживания стандартной беспроводной точки доступа. В экспериментальных исследованиях использована упрощенная модель зоны обслуживания в закрытом помещении, где в качестве источника сигнала использовался роутер TP-LINK Wireless N router WR74ON с параметрами: рабочая частота 2457 МГц (10 канал), открытое шифрование WEP, 5 дБи фиксированная всенаправленная антенна, EIRP (мощность беспроводного сигнала) < 20 дБм или < 100 мВт. В качестве приёмника сигнала использовался ноутбук со встроенным адаптером acer nplify 802.11b/g/n. Для моделирования дополнительных проводящих элементов в интерьере применялась лента из алюминиевой фольги.  В качестве анализатора использовался ноутбук ACER со встроенными сетевыми программами. 

Сравнение теоретических расчетов и экспериментальных исследований показало, что скорость спадания уровня излучаемой мощности в теоретической модели выше, поскольку не учитывается множественное переотражение от стен закрытого помещения.

В целом уровни эквивалентной изотропной излучаемой мощности при теоретическом и экспериментальном расчете близки.

Экспериментально исследования показали возможность оптимизации зоны покрытия беспроводной сети 2,4 ГГц путем применения проводящих элементов в интерьере, так, например, применение продольной алюминиевой ленты увеличило уровень RSSI в «мертвой зоне» на 20 дБ. Требуются дополнительные исследования (в рамках второго этапа исследований) эффективности распределения мощности сигнала на открытом пространстве.

Ивашкив, А. В. и др. Исследование методов распределения мощности сигнала в зоне покрытия Wi-Fi сети — МНТК «РТ-2015».
Решения ГКРЧ от 07.05.2007 — http://minsvyaz.ru/ru/doc/?id_4=302
Решение ГКРЧ от 20 декабря 2011 г. № 11-13-07-1 — http://www.rfs-rf.ru/idc/groups/public/documents/grhc_resheniya/010101.pdf
Постановление Правительства Российской Федерации от 13 октября 2011 г. № 837 — http://www.rg.ru/2011/10/25/radioelektron-site-dok.html
Темырканова Э.К. Исследование распространения радиоволн в помещениях сложной формы: дисс. … магистер радиотехники, электроники и телекоммуникаций: 2013. — Алма-Ата, 2013.
Беспроводной маршрутизатор серии N, скорость до 150 Мбит/сTL-WR740N . — http://www.tp-linkru.com/products/details/TL-WR740N.html. Радиообследование (Site Survey) зоны покрытия сети Wi-Fi. — https://habrahabr.ru/post/138637/

The possibilities of redistribution of electromagnetic field at the wireless Wi-Fi network zone by the conductive surface were analyzed. The experimental investigations of the RSSI values in the wireless network zone were done.