tuzsutТруды учебных заведений связиProceedings of Telecommunication Universities1813-324X2712-8830СПбГУТ10.31854/1813-324X-2022-8-3-27-36tuzsut-395Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, ФОТОНИКА, ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И СВЯЗЬELECTRONICS, PHOTONICS, INSTRUMENTATION AND COMMUNICATIONSЭффективное частотно-территориальное планирование сетей IEEE 802.11 как задача «замощения» плоской зоны покрытия регулярными структурами. Часть 2. Метод выбора частотной конфигурации и решения для малого числа каналовEffective Channel Planning for IEEE 802.11 Networks as a Plane Tessellation Problem. Part 2. Method of Best Channel Configuration Selection and Solutions for a Low Number of Channelshttps://orcid.org/0000-0002-6671-9267ВикуловА. С.VikulovA.

Антон Сергеевич Викулов, кандидат технических наук, доцент кафедры сетей связи и передачи данных

Санкт-Петербург, 193232

Anton Vikulov

St. Petersburg, 193232

Asv012016@gmail.comСанкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. М.А. Бонч-БруевичаРоссияThe Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of TelecommunicationsRussian Federation202205102022832736Copyright © Викулов А.С., 20222022Викулов А.С.Vikulov A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tuzs.sut.ru/jour/article/view/395

Вопрос назначения конкретного канала точке доступа в крупных, распределенных сетях IEEE 802.11 ‒ это сложная задача. В ряде случаев она решается автоматически контроллером сети на основе заданных настроек, а когда это невозможно, может потребовать участия человека. Кроме того, для выбора частотного плана необходимо понимать преимущества той или иной конфигурации каналов и на этапе проектирования иметь возможность оценить возникающие эффекты межканальных помех. Аналогичная проблема может возникать и при диагностике работы современных беспроводных сетей данного стандарта. В работе рассмотрены регулярные структуры «замощения» плоскости как способ описать распределенную сеть беспроводного доступа и предложен метод поиска наилучших двухмерных частотных конфигураций для наиболее эффективного частотно-территориального планирования сетей IEEE 802.11 с учетом специфики использования спектра в данных сетях. Кроме того, в работе рассмотрены наиболее простые возможные решения: для трех- и четырехканальных частотных кластеров.

The assignation a particular channel to an access point in large, distributed IEEE 802.11 networks can present a complex challenge. Although the channel can be assigned automatically by the network controller in some cases based on specified settings, it may require human attention when this is not possible. In order to select a frequency plan, it is necessary to understand the advantages of a particular channel configuration and evaluate the resulting effects of adjacent-channel interference at the design stage. A similar problem may arise during WLAN troubleshooting. In this paper, we consider distributed flat wireless networks as regular structures in plane tessellation and propose a method for finding the best channel configurations for the most efficient channel planning of IEEE 802.11 networks, which take the specifics of spectrum use in these networks into account. In addition, we consider the simplest possible solutions for three- and four- channel frequency plans.

беспроводная сеть доступаIEEE 802.11частотный кластермотивная единица«замощение» плоскостирегулярная структурачастотное планированиечастотная конфигурацияwireless access networkIEEE 802.11clustercell unitplane tessellationregular structurechannel planningchannel configurationReferencesInstitute of Electrical and Electronics Engineers. 802.11-2020. IEEE Standard for Information Technology. Telecommunications and Information Exchange between Systems. Local and Metropolitan Area Networks. Specific Requirements. Part 11. Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications. IEEE, 2021. 4379 p. DOI:10.1109/IEEESTD.2021.9363693Institute of Electrical and Electronics Engineers. 802.11-2020. IEEE Standard for Information Technology. Telecommunications and Information Exchange between Systems. Local and Metropolitan Area Networks. Specific Requirements. Part 11. Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications. IEEE; 2021. DOI:10.1109/IEEESTD.2021.9363693Institute of Electrical and Electronics Engineers. 802.11ax-2021. IEEE Standard for Information Technology. Telecommunications and Information Exchange between Systems Local and Metropolitan Area Networks. Specific Requirements. Part 11. Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 1: Enhancements for High-Efficiency WLAN. IEEE, 2021. 767 p. DOI:10.1109/IEEESTD.2021.9442429Institute of Electrical and Electronics Engineers. 802.11ax-2021. IEEE Standard for Information Technology. Telecommunications and Information Exchange between Systems Local and Metropolitan Area Networks. Specific Requirements. Part 11. Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 1: Enhancements for High-Efficiency WLAN. IEEE; 2021. DOI:10.1109/IEEESTD.2021.9442429Вишневский В.М., Ляхов А.И., Портной С.Л., Шахнович И.В. Широкополосные беспроводные сети передачи информации. М.: Техносфера, 2005. 592 с.Vishnevsky V.M., Lyakhov A.I., Portnoy S.L., Shakhnovich I.V. Broadband Wireless Networks for Information Transmission. Moscow: Tekhnosfera Publ.; 2005. 592 p. (in Russ.)Дунайцев Р.А., Короткин К.Ф. Радиообследование и радиопланирование беспроводных локальных сетей Wi-Fi // VI-я Международная научно-техническая и научно-методическая конференция «Актуальные проблемы инфотелекоммуникаций в науке и образовании» (АПИНО 2017, Санкт-Петербург, Россия, 01–02 марта 2017 г.): сборник статей. СПб.: СПбГУТ, 2017. С. 270‒274.Dunaytsev R., Korotkin K. Wi-Fi Site Surveys, Planning and Design. Proceedings of the VIth International Conference on Infotelecommunications in Science and Education, 1–2 March 2017, St. Petersburg, Russian Federation. St. Petersburg: Saint-Petersburg State University of Telecommunications Publ.; 2017. p.270‒274. (in Russ.)Динь Ч.З., Киричек Р.В., Кучерявый А.Е., Маколкина М.А. Экспериментальное исследование передачи мультимедиа контента для приложений дополненной реальности на базе беспроводной сенсорной сети // Труды учебных заведений связи. 2019. Т. 5. № 2. С. 76‒87. DOI:10.31854/1813-324X-2019-5-2-76-87Dinh T.D., Kirichek R., Koucheryavy A., Makolkina M. Experimental Investigation of the Transmission of Multimedia Content for Augmented Reality Applications on the Basis of a Wireless Sensor Network. Proc. of Telecom. Universities. 2019;5(2):76‒87. (in Russ.) DOI:10.31854/1813-324X-2019-5-2-76-87Викулов А.С. Модель межканальной интерференции в сетях IEEE 802.11 в задаче оценки пропускной способности // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2019. № 1(33). C. 36‒45.Vikulov A.S. Interchannel Interference Model in IEEE 802.11 Networks for the Task of Traffic Capacity Estimation. Radio and Telecommunication Systems. 2019;1(33):36‒45. (in Russ.)Тонких Е.В., Парамонов А.И., Кучерявый А.Е. Планирование структуры сети интернета вещей с использованием фракталов // Электросвязь. 2021. № 4. С. 55‒62. DOI:10.34832/ELSV.2021.17.4.007Tonkikh E.V., Paramonov A.I., Koucheryavy A.E. Modeling the Network Structure of the IoT Using Fractals. Electrosvyaz. 2021;4:55‒62. DOI:10.34832/ELSV.2021.17.4.007Викулов А.С., Парамонов А.И. Построение типовых структур для замощения плоскости в задаче частотно-территориального планирования сетей IEEE 802.11 // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2021. № 2(42). C. 17‒28.Vikulov A.S., Paramonov A.I. Arrangement of Standard Structures for Tiling the Plane for Frequency and Area Planning of IEEE 802.11 networks. Radio and Telecommunication Systems. 2021;2(41):17‒28. (in Russ.)Греков Ф.Ф., Рябенко Г.Б., Смирнов Ю.П. Кристаллохимия. Структурная кристаллография. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2006. 106 с.Grekov F.F., Ryabenko G.B., Smirnov Yu.P. Crystal Chemistry. Structural Crystallography. St. Petersburg: Polytechnic University Publ.; 2006. 106 p. (in Russ.)Федорцов С.П., Цыбаков Б.С. Распределение каналов в сотовой сети // Проблемы передачи информации. 1996. Т. 32. № 1. С. 91‒99.Fedortsev S.P., Tsybakov B.S. Channel Assignment in Cellular Networks. Probl. Peredachi Inf. 1996;32(1):78–85. (in Russ.)Викулов А.С. Эффективное частотно-территориальное планирование сетей IEEE 802.11 как задача «замощения» плоской зоны покрытия регулярными структурами. Часть 1. Модель межканальных помех // Труды учебных заведений связи. 2022. Т. 8. № 2. C. 29‒36. DOI:10.31854/1813-324X-2022-8-2-29-36Vikulov A. Effective Channel Planning of IEEE 802.11 Networks as a Plane Tessellation Problem. Part 1. Adjacent Channel Interference Model. Proc. of Telecom. Universities. 2022;8(2):29‒36. DOI:10.31854/1813-324X-2022-8-2-29-36Рекомендация МСЭ-R P.525-2 (1994) Расчет ослабления в свободном пространстве. (1978-1982-1994).Rec. ITU-R P.525-2 Calculation of free-space attenuation. 1994.Рекомендация МСЭ-R P.1238-8 (2016) Данные о распространении радиоволн и методы прогнозирования для планирования систем радиосвязи внутри помещений и локальных зоновых радиосетей в частотном диапазоне 300 МГц – 100 ГГц. Серия Р. Распространение радиоволн.Rec. ITU-R P.1238-8 Propagation data and prediction methods for the planning of indoor radiocommunication systems and radio local area networks in the frequency range 300 MHz to 100 GHz. 2016.Рекомендация МСЭ-R P.676-6 (2005) Затухание в атмосферных газах.Rec. ITU-R P.676-6 Attenuation by atmospheric gases. 2005.Рекомендация МСЭ-R P.530-12 (2007) Данные о распространении радиоволн и методы прогнозирования, требующиеся для проектирования наземных систем прямой видимости.Rec. ITU-R P.530-12 Propagation data and prediction methods required for the design of terrestrial line-of-sight systems. 2007.Рекомендация МСЭ-R P.833-9 (2016) Ослабление сигналов растительностью.Rec. ITU-R P.833-9 Attenuation in vegetation. 2016.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.