FSL рассчитаем по формуле (5.3):
 дБ.
Радиус зоны покрытия для данной скорости рассчитаем по формуле (5.4):
Определим радиус зоны действия точки доступа на скорости 450 Мбит/с.
Параметр FSL равен:
 дБ
Радиус зоны покрытия на данной скорости:
5.2 Расчет распространения сигнала с учетом препятствий
Для расчета потерь при распространении сигнала существуют эмпирические и расчетные модели распространения сигнала.
Эмпирические можно выделить на две группы:
1) Статистические модели; не требующие подробной информации о здании кроме общего описания его типа: производственное здание, гостиница, больница, торговый центр, здание старой постройки и т.п. [38].
2) Эмпирические одно – или многолучевые модели; основанные на анализе одного или нескольких лучей, соединяющих передающую и приемную антенны, для оценки уровня принимаемого сигнала [38], [39-41].
3) Лучевые модели; в которых используется квазиоптическое представление
процессов распространения сигналов и учитываются отражения от стен помещения и дифракция на углах [43-45].
Модель Keenan-Motley.
Расчеты будут производиться с использованием известной модели Keenan-Motley, которая используется для расчета затуханий в закрытых помещениях и позволяющая учитывать затухание сигнала при прохождении через все препятствия, находящиеся на линии, передачи сигнала от передатчика к приемнику [40]:
 , (5.5)
где L – среднее затухание радиосигнала, дБ;
d – расстояние между приемо–передающими антеннами, м;
 – количество стен, закрывающих прямой луч распространения
радиосигнала;
 – фактор ослабления радиоволн при распространении через стены
(в нашем случае, гипсокартон = 4 дБ).
Для расчета необходимо выбрать любую подходящую точку доступа
Выбрали точку доступа AP-10 так, как она имеет очень удачное расположение для произведения расчета.
Рис. 5.1 – Три произвольных направлений распространения сигнала точки доступа AP-10
Расчет для точки доступа AP-10:
Направление №1: расстояние до границы соседнего помещения № 303 – 15.9 м (d =15.9 м);
прямой луч распространения проходит через одну стену из гипсокартона
Nw = 1, подставляем значения в формулу (5.5), тогда среднее затухание сигнала:
 дБ
Направление №2: расстояние до коридора справа – 14.1 м;
прямой луч распространения проходит через две стены из гипсокартона.
Среднее затухание сигнала:
 дБ
Направление №3: расстояние до комнаты персонала обслуживания – 16 м;
прямой луч распространения проходит через две стены из гипсокартона.
Среднее затухание сигнала:
 дБ
Производим расчет для режима 802.11n работающем в диапазоне 2.4 ГГц
Тогда радиус зоны покрытия для направления №1,2,3 рассчитывается по формуле (5.4):
Производим расчет для режима 802.11ac работающем в диапазоне 5 ГГц
Так же рассчитываем радиус зоны покрытия для направления №1,2,3 подставляя в формулу (5.4):
При помощи Калькулятора количества Точек Доступа Wi-Fi [48], можно посчитать какое количество точек необходимо для покрытия всего третьего этажа. Для этого необходимо, в графе «Ввести радиус ячейки в метрах» ввести среднее арифметическое трех радиусов зоны покрытия, рассчитанные для диапазона частот 2.4ГГц, а также 5 ГГц. Получается, для 2.4 ГГц – это число составляет расстояние в 16.06 м, а для 5 ГГц – расстояние в 7.5 м.
Так, мы имеем, что для полного покрытия сетью третьего этажа необходимо 5 точек беспроводного доступа работающих в режиме 802.11n, с диапазоном частот 2.4 ГГц, либо 22 точки беспроводного доступа работающих в режиме 802.11ac, с диапазоном частот 5 ГГц.
Расчет необходимого количества точек доступа обычно можно выполнить более наглядно в предиктивном планировании, в программах предоставляющихся поставщиком оборудования, либо в специальных программах для планирования сети.
5.3 Предиктивное планирование
Для проектирования еще неразвернутых сетей Wi-Fi используется предиктивное планирование, поскольку Wi-Fi-характеристики просчитываются для виртуальной модели окружения, созданной пользователем. Эта виртуальная модель включает в себя стены, различные препятствия, а также виртуальные точки доступа, размещенные пользователем.
В качестве программы для планирования беспроводной сети я использовал программу поставщика оборудования D-Link, Wi-Fi Planner Pro
Для начала планирования сети необходимо загрузить в программу изображение план помещений на этаже здания.
Дальше необходимо откалибровать размеры плана этажа так, чтобы размеры были близки к реальным значениям. После, нужно определить зону покрытия сети выделив необходимый участок на этаже, попутно можно обозначить зону нежелательную для покрытия сетью.
Для прорисовки стены или других препятствий (например, дверей или окон) на плане помещения, используется инструмент для рисования стен и выбирается один из предустановленных типов, например "Кирпичная стена (Brick wall)" или "Тонкое окно(Thin window)". Нужно выбрать такой тип, который наилучшим образом отражает характеристики стен.
Для размещения точек доступа на плане этажа выберем инструмент размещения точки доступа "+Точка доступа (+Access point)" и один из предустановленных типов: "Согласованный двухдиапазонный (Concurrent Dual Band) DAP-2695 802.11a/b/g/n/ac Комнатный (Indoor) (2,4 ГГц/5 ГГц)".
Щелкнем левой кнопкой мышки на плане этажа для размещения точки доступа в нужном месте. После размещения точки доступа можем изменить ее свойства левым щелчком мыши на точке доступа, всплывает контекстное меню отображающее параметры ТД или выбрав пункт "Список точек доступа" в котором отображены все ТД и их текущие параметры. В окне диалога параметров точки доступа можем загрузить характеристики из одного из существующих шаблонов, назначить уникальное имя, а также изменить какие-либо параметры точки доступа самостоятельно.
Для настройки точек доступа во всплывающем меню доступны две вкладки: одна для настройки 2,4 ГГц, и вторая – для настройки 5,0 ГГц. Чтобы включить или выключить настройку нужно выбрать пункт "On" или "OFF". В самих настройках можно изменить канал полосы пропускания, набор полос пропускания для 2.4 ГГц от 1 до 13, для 5 ГГц – от 36-64 и 132-165. Можно так же выбрать мощность передачи от 1 дБм до 25 дБм, а для 5 ГГц от 1 дБм до 21 дБм. А такие параметры как: стандарт, модель антенны, коэффициент антенны и тип антенны идут вместе выбором модели точки доступа. Диаграмму направленности антенны точки доступа можно посмотреть во вкладке "Диаграмма Радио (Radio Pattern)", где есть изображение диаграммы в горизонтальной и вертикальной плоскости.
После всех настроек и расчетов получены следующие результаты:
Визуализация «уровень сигнала» показывает иными словами, карту покрытия, измеряемого в дБм. Интуитивно размещаем точки доступа так, чтобы занимали большую площадь покрытия с высоким уровнем сигнала в крайних точках. В нашем случае чтобы охватить весь третий этаж необходимо примерно 10 точек доступа работающих в режиме 802.11n, приемо-передающих в диапазоне частот 2.4 ГГц, у которых мощность передатчика 16 дБм и с антеннами, с коэффициентом усиления 4 дБи.
Визуализация уровня сигнала точек доступа D-Link DAP-2695 размещенных на плане здания бизнес-центра, третьего этажа представлена на рисунке 5.2.
Рис. 5.2 – Зона покрытия сети из 10 точек, передающих сигнал в диапазоне частот 2.4 ГГц. План третьего этажа здания бизнес-центра «Северянка»
Или примерно 21 точка доступа работающих в режиме 802.11ac, приемо-передающих в диапазоне частот 5ГГц, у которых мощность передатчика 14 дБм и с антеннами, с коэффициентом усиления 5 дБи. Представлено на рисунке 5.3.
Рис. 5.3 – Зона покрытия сети из 21 точки, передающих сигнал в диапазоне частот 5 ГГц.
Благодаря функции "Advisor" программа может сама посчитать необходимое количество точек доступа исходя из плана здания, учитывая препятствия и какое затухание сигнала они производят. Если предоставить программе самой, определить количество и места установки точек доступа, то визуализация будет выглядеть следующим образом:
Рис. 5.4 – Зона покрытия сети из 10 точек, передающих сигнал в диапазоне частот 2.4 ГГц.
Рис. 5.5 – Зона покрытия сети из 17 точек, передающих сигнал в диапазоне частот 5 ГГц.
Программа во втором случае справилась с меньшим количеством точек что является положительным моментом, к тому же, каналы пропускания выбраны так чтобы, соседние точки не подавляли друг друга, кроме того в программе можно задать минимальный уровень сигнала в дБм. Но отрицательным моментом является то, что программа выбирает не самые удачные места для расположения точек.
5.4 Разработка структурной схемы
Управление беспроводной сетью будет осуществляться с помощью контроллера беспроводной сети D-Link DWC-2000.
В здании бизнес-центра коммутатор располагается на третьем этаже, в серверном помещении. Точки доступа расположены по третьему этажу, всего их 21.
Точки доступа подключены к портам коммутатора кабелем UTP категории 5е в оболочке PVC. Питание точек доступа осуществляется по технологии Power over Ethernet (PoE). Кабель проложен по существующим кабельростам и слаботочным стоякам. Длина кабеля до каждой точки доступа не превышает 100 м. Точки доступа размещены по всей площади этажа с таким расчетом, чтобы обеспечить устойчивый сигнал.
Рис. 5.6 – Схема организации сети в здании бизнес-центра
6 Безопасность жизнедеятельности
6.1 Наличие опасных и вредных факторов
В соответствии с СанПиН: 2.2.2.542-96 "Гигиенические требования к ВДТ и ПЭВМ. Организация работы" все вредности, возникающие при работе ВДТ и ПЭВМ, можно разделить на три группы:
Параметры рабочего места и рабочей зоны.
Визуальные факторы (яркость, контрастность, мерцание изображения, блики).
Излучения (рентгеновское, электромагнитное излучение ВЧ и СВЧ диапазона, гамма-излучение, электростатические поля).
Условия труда работающих с ЭВМ характеризуются возможностью воздействия на них следующих производственных факторов: шума, тепловыделений, вредных веществ, статического электричества, ионизирующих и неионизирующих излучений, недостаточной освещенности, параметров технологического оборудования и рабочего места.
ПЭВМ являются источниками широкополостных электромагнитных излучений:
мягкого рентгеновского;
ультрафиолетового 200-400 нм;
видимого 400-750 нм;
ближнего ИК 750-2000 нм;
радиочастотного диапазона 3кГц;
электростатических полей.
6.2 Анализ условий труда обслуживающего персонала при эксплуатации оборудования.
Технический персонал состоит из двух сотрудников:
- сетевой администратор;
- диспетчер технической поддержки.
Работа персонала происходит согласно штатного расписания.
Так как работа пресонала непосредственно связана с компьютером, следовательно он подвержен дополнительным воздействиям целой группы факторов, что неоспоримо снижает производительность их труда.
К таким факторам относятся:
- пониженный уровень освещенности;
- нарушение микроклимата;
- наличие напряжения.
Согласно СанПиН 2.2.4.548 - 96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений», работа людей в помещение относится к выполнению работ категории (1а), так как управление оборудованием происходит дистанционно с помощью компьютеров.
Для создания нормальных условий для работников предприятий связи установлены нормы производственного микроклимата. В помещениях при работе с персональным компьютером должны соблюдаться следующие климатические условия.
Холодное время года:
- оптимальная температура 22-24 С˚;
- допустимая температура 18-26 С˚;
- относительная влажность 40-60 %;
- скорость движение воздуха относительная и допустимая 0,1 м/с.
Тёплое время года:
- оптимальная температура 23-25 С˚;
- относительная влажность 40-60 %;- допустимая влажность 55%;
- скорость движение воздуха относительная 0,1 м/с и допустимая 0,1-0,2 м/с.
Помещение имеет размеры:
- длина (L) = 7.5 метров;
- ширина (B) = 6.5 метра;
- высота (H) = 3 метра.
Помещение находится в здании на третьем этаже и рассчитано на три рабочих места.
План помещения выбранного для технического персонала изображен на рисунке 6.0.
Рисунок 6.0 - План рабочего помещения
Площадь помещения 48.75 м2
Рабочее место состоит из следующих компонентов:
- три стола;
- три эргономических стула;
- три персональных компьютера, один из которых является сервером.
Оборудование расположено отдельно в серверной комнате.
6.3 Расчет системы искусственного освещения помещения
Помещение имеет естественное освещение через одно окно, и искусственное освещение, которое позволяет вести работы в темное время суток и днем в местах, где показатель КЕО не соответствует нормативам. Поэтому рассчитаем общее освещение помещения длиной A = 7.5 м, шириной B = 6.5 и высотой H = 3м. С подвесным белым потолком, светлыми стенами и не завешенными окнами. Разряд зрительной работы – III, высокой точности. Нормируемая освещенность – 300 лк. Так как потолок подвесной, то используем встраиваемые светильники с люминесцентными лампами. В светильнике установлены четыре лампы мощностью 14 Ватт белого свечения. Световой поток лампы 1140 лм, диаметр 16 мм и длина 563,2 мм.
Высота подвеса светильников рассчитывается по формуле:
 , м (6.0)
где r – расстояние от основного до подвесного потолка.
Высота подвеса светильников составит по формуле (6.0):
 м
Высота рабочей поверхности:  м
С учетом высоты рабочей поверхности подвес светильника над рабочей поверхностью составит:
|
