Техносфера - Широкополосные беспроводные сети передачи информации

Содержание

Предисловие

Введение

Беспроводные сети передачи информации. Основные понятия

1.1

Исторический очерк развития сетевых технологий

1.2

Классификация и технологии беспроводных сетей

1.3

Стандартизация в области телекоммуникаций

1.4

Модель взаимодействия открытых систем

1.5

Методы доступа к среде в беспроводных сетях

Технологии и архитектура беспроводных сетей

2.1

Персональные беспроводные сети(технологии Bluetooth , Home RF , IEEE 802.15.3(4))

2.1.1

Стандарты Bluetooth и HomeRF

2.1.2

Архитектура и логическая структура сети Bluetooth

2.1.3

Технические средства сети Bluetooth

2.1.4

Высокоскоростные персональные сети стандарта IEEE 802.15.3(3a)

2.1.5

Низкоскоростные сети стандарта IEEE 802.15.4 (ZigBee) 2.1.6 Технология сверхширокополосной связи

2.2

Беспроводные локальные сети (стандарты DECT и IEEE 802.11)

2.2.1

Локальные сети под управлением IEEE 802.11

2.2.2

Стандарт DECT

2.3

Беспроводные сети регионального масштаба

2.3.1

Региональные сети широкополосного доступа под управлением IEEE 802.16

2.3.2

Мобильные сотовые технологии

2.3.3

Технологии транковой радиосвязи

2.3.4

Широковещательные сети цифровое телевидение

2.3.5

Широковещательные сети цифровое радио

2.4

Спутниковые сети

2.4.1

Исторический очерк развития спутниковой связи

2.4.2

Виды орбитальных группировок. Геостационарные орбиты

2.4.3

Эллиптические, средневысотные и низкие орбиты

2.4.4

Архитектура и основные принципы работы спутниковых систем связи

2.4.5

Методы множественного доступа в ССС

2.5

Оптические атмосферные линии связи и сети

Математические основы передачи информации

3.1

Структура и функциональная схема систем передачи дискретной информации. Описание элементов систем (кодеки, модемы, каналы)

3.2

Модели и типы каналов широкополосного доступа

3.3

Система передачи дискретной информации как система широкополосного доступа к информaционным ресурсам. Практические примеры систем

3.4

Аналоговая и цифровая передача информации

3.4.1

Информация как физическая величина

3.4.2

Энтропия Л. Больцмана

3.4.3

Определение информации для дискретных систем связи

3.4.4

Безусловная энтропия

3.4.5

Условная энтропия

3.4.6

Взаимная информация

3.4.7

Свойства энтропии и информации

3.4.8

Пропускная способность дискретного

3.4.9

Скорость передачи

3.4.10

Аналоговые источники

3.4.11

Максимизация энтропии

3.5

Теорема отсчетов и ее использование для выбора режимов функционирования канала связи

3.5.1

Теорема отсчетов

3.5.2

Теорема отсчетов для сигналов с ограниченной полосой

3.5.3

Теорема 1 Котельникова. Сигнал s(t) задан на бесконечной оси времени

3.5.4

Физический смысл теоремы 1 Котельникова

3.5.5

Необходимое уточнение теоремы 1 Котельникова

3.5.6

Можно ли переносить теорему на случайные сигналы?

3.5.7

Что получится, если в теореме Котельникова отсчеты брать чаще или реже

3.5.8

Ряд Котельникова при конечном числе отсчетов

3.5.9

Теорема отсчетов в частотной области (теорема 2)

3.5.10

Обобщение теоремы Котельникова на случай произвольной полосы частот ширины F

3.5.11

Теорема отсчетов для АМ и ЧМ сигналов

3.5.12

Неравномерные отсчеты

3.5.13

Теорема для сгруппированных отсчетов

3.5.14

Теорема для неравномерных достаточно регулярных отсчетов

3.6

Теоремы Найквиста и Шеннона

3.6.1

Формула Найквиста

3.6.2

Обобщения формулы Найквиста

3.6.3

Формула Шеннона-Таллера-Хартли

3.6.4

Теоремы Шеннона для сигналов с ограниченным спектром 3.6.5 Теоремы Шеннона для дискретных сообщений

3.6.6

Теорема Шеннона в терминах полезной информации

Коды и их применение в системах передачи информации

4.1

Коды, устраняющие избыточность

4.1.1

Введение в теорию кодирования

4.1.2

Теорема Шеннона для дискретного источника

4.1.3

Применение кодов, устраняющих избыточность

4.2

Общее понятие о шифровании информации

4.3

Корректирующие коды

4.3.1

Блок-схема системы связи и примеры простейших кодов

4.3.2

Теорема Шеннона для канала с шумами

4.3.3

Введение в теорию групп, колец и полей

4.3.4

Введение в пространства Хемминга

4.3.5

Линейные коды

4.3.6

Циклические коды

4.3.7

Наиболее известные классы блоковых кодов

4.3.8

Итеративные и каскадные коды

4.3.9

Мягкое декодирование, энергетический выигрыш кодирования основные определения

4.3.10

Низкоплотностные коды

4.3.11

Сверточные коды

4.3.12

Турбокоды

4.3.13

Обобщенные каскадные коды

Системы модуляции и сигнально-кодовые конструкции

5.1

Модуляция как перенос сигнала по спектру

5.2

Дискретная модуляция

5.3

Сигнально-кодовые конструкции (СКК) в гауссовом канале

5.4

Описание блоковых СКК в гауссовском канале

5.5

Описание сверточных СКК в гауссовом канале

5.6

Модель канала с межсимвольной интерференцией (МСИ)

5.7

Преобразование канала с МСИ в параллельные каналы без

5.8

Пропускная способность канала с МСИ

5.9

Построение СКК для канала с МСИ и переменными параметрами OFDM)

Беспроводные локальные сети стандарта IEEE 802.11 и оценка их производительности 277

6.1

Основные принципы IEEE 802.11

6.2

МАС-уровень стандарта IEEE 802.11

6.3

Физический уровень стандарта IEEE 802.11b

6.4

Аппаратная реализация

6.5

Стандарты IEEE 802.11а и 802.11g

6.6

Схема распределенного управления в локальных сетях

6.7

Обобщение существующих методов оценки производительности БЛС

6.8

Эффект захвата

6.8.1

Описание эффекта захвата

6.8.2

Оценка виртуального времени передачи

6.8.3

Оценка вероятностей передачи и мгновенного повторения попытки передачи для обычных станций

6.9

Численные результаты оценки производительности в условиях идеального канала

6.10

Производительность локальных сетей при наличии помех

6.10.1

Оценка пропускной способности

6.10.2

Вероятности начала передачи и отказа

6.11

Результаты оценки производительности сети с помехами

6.11.1

Оптимизация порога RTS и порога фрагментации

6.11.2

Сравнительный анализ правил отсрочки

6.12

Производительность сети при коррелированных

6.12.1

Пропускная способность при коррелированных сбоях

6.12.2

Успешный слот

6.12.3

Алгоритм вычисления вероятностей

6.12.4

Численные результаты

6.13

Производительность локальных сетей при нормальной нагрузке

6.13.1

Модель Маркова

6.13.2

Оценка показателей производительности

6.14

Моделирование широковещательной беспроводной сети

6.14.1

Аналитическая модель

6.14.2

Оценка производительности сети

6.14.3

Имитационная модель беспроводной сети

6.15

Оценка пропускной способности беспроводной сети типа ѕhot spot и ее оптимизация

6.15.1

Сети типа ѕhot spot

6.15.2

Математическая модель сети

6.15.3

Оптимизация пропускной способности

6.15.4

Численные оценки

Оценка производительности городских и региональных беспроводных сетей

7.1

Работа протокола IEEE 802.11 в условиях городских и региональных сетей

7.2

Моделирование радиосоты

7.2.1

Имитационное моделирование радиосоты

7.2.2

Аналитический метод оценки пропускной способности

7.2.3

Метод оценки пропускной способности при технологии FHSS

7.3

Численные результаты исследования городской радиосоты

7.4

Оценка максимальной производительности беспроводного доступа в Интернет

7.4.1

Оценка пропускной способности

7.4.2

Анализ насыщенной сети

7.4.3

Численные результаты

7.5

Применение централизованного управления

7.6

Динамический опрос в беспроводных сетях с централизованным управлением

7.6.1

Стратегии опроса

7.6.2

Аналитическая модель динамической стратегии отложенного опроса

7.6.3

Оценка показателей производительности

7.6.4

Численные

7.7

Экспериментальные исследования и оптимизация городской беспроводной сети

7.7.1

Способы получения и усреднения статистических данных

7.7.2

Анализ полученных данных

7.7.3

Постановка задачи оптимизации

7.7.4

Метод оптимизации

7.7.5

Результаты расчетов

7.8

Математические методы топологического проектирования широкополосных беспроводных сетей

7.8.1

Постановка задачи оптимального размещения базовых станций и подключения к ним локальных компьютерных сетей абонентов

7.8.2

Алгоритм решения задачи псевдобулевой оптимизации

Стандарт широкополосного доступа IEEE 802.16-2004

8.1

МАС-уровень стандарта IEEE 802.16

8.1.1

Структура МАС-уровня

8.1.2

Соединения и сервисные потоки

8.1.3

Пакеты МАС-уровня

8.1.4

Общая структура кадров IEEE 802.16

8.1.5

Принцип предоставления канальных ресурсов

8.1.6

Механизмы подтверждение приема и быстрой обратной связи

8.2

Физический уровень стандарта IEEE 802.16

8.2.1

Режим WirelessMAN-SC

8.2.2

Режим WirelessMAN-OFDM

8.2.3

Mesh-сеть

8.2.4

Режим OFDMA

8.3

Поддержка адаптивных антенных систем

8.3.1

Работа с направленными AAS

8.3.2

Пространственно-временное кодирование

8.4

Аппаратная поддержка стандарта IEEE 802.16

8.4.1

Интегральная элементная

8.4.2

Особенности реализации аппаратуры стандарта IEEE 802.16

8.5

Будущее широкополосного беспроводного доступа по стандартам IEEE 802.16

Архитектура и технические средства беспроводных региональных сетей

9.1

Архитектура беспроводных региональных сетей с фиксированной топологией

9.2

Логическая и аппаратная структура радиомаршрутизатора РАПИРА

9.2.1

Аппаратная платформа

9.2.2

Проблема частотного ресурса

9.2.3

Логическая схема абонентского тракта

9.2.4

Обеспечение информационной безопасности

9.2.5

Температурная стабилизация в РЭС РАПИРА

9.2.6

Использование технологии РоЕ (Power over Ethernet)

9.3

Фидерные линии и элементы СВЧ-тракта

9.3.1

Основные понятия

9.3.2

Двухпроводные и коаксиальные линии

9.3.3

Прямоугольные и круглые волноводы

9.3.4

Направленные ответвители и волноводные мосты

9.3.5

Ферритовые фазовращатели и циркуляторы

9.4

Основные понятия теории и техники антенн. Классификация антенных систем

9.5

Антенные системы евклидовой

9.5.1

Элементарные антенны (проволочные вибратор и рамка

9.5.2

Ненаправленные антенны

9.5.3

Направленные антенны

9.6

Фрактальные антенны

9.6.1

Излучатель на основе фрактала

9.6.2

Диполь на основе фрактала Минковского

9.6.3

Древовидные

9.6.4

Рамочные антенны на основе фрактальных петель Коха и Минковского. Крест Минковского

9.6.5

Монополь, ковер и куб Серпинского. Проволочные трехмерные фракталы

9.7

SMART-антенны. Цифровые антенные решетки (ЦАР)

9.7.1

Понятие ЦАР. Преимущества ЦАР по сравнению с ФАР

9.7.2

Методы пространственной селекции сигналов и подавления помех в ЦАР

9.8

MIMO-системы на базе ЦАР

9.9

Особенности построения суперлинейных усилителей

9.10

Построение беспроводных сетей передачи информации с использованием привязных аэростатов

9.10.1

Классификация технологий высотных платформ

9.10.2

Преимущества беспроводных сетей на основе привязных аэростатов

9.10.3

Архитектура и проблемы

9.10.4

Проект БАРС

Литература