Бездротові мережі (122, 163, 172)

Метою дисципліни «Бездротові мережі» є  вивчення теоретичних та практичних основ функціонування бездротових мереж передачі даних, вивчення основних сучасних протоколів передачі даних, технологій і принципів організації бездротових мереж різного рівня складності, захисту інформації в цих мережах. Дисципліна є базовою для формування у студентів практичних навичок по організації технічної експлуатації, обслуговування та забезпечення надійності функціонування бездротових мережевих телекомунікаційних пристроїв.

Завданнями вивчення дисципліни «Бездротові мережі» є розвиток у майбутнього фахівця уміння проектувати, обслуговувати і усувати несправності в роботі бездротових мереж, засвоєння практичних навичок роботи з бездротовим обладнанням, зміною налаштувань і архітектури всієї мережі, виконання заходів безпеки при розробці і розгортанні бездротових мереж.

-      Вміння застосовувати базові знання основних нормативно-правових актів та довідкових матеріалів, чинних стандартів і технічних умов, інструкцій та інших нормативно-розпорядчих документів у галузі електроніки та телекомунікацій.

-      Вміння застосовувати знання в галузі інформатики й сучасних інформаційних технологій, обчислювальної і мікропроцесорної техніки та програмування,  програмних засобів для розв’язання спеціалізованих задач та практичних проблем у галузі професійної діяльності.

-      Вміння застосовувати сучасні досягнення у галузі професійної діяльності з метою побудови перспективних телекомунікаційних систем, інфокомунікаційних, телекомунікаційних мереж, радіотехнічних систем та систем  телевізійного й радіомовлення тощо.

-     Вміння адміністрування телекомунікаційних систем, інфокомунікаційних та телекомунікаційних мереж.

-     Вміння діагностувати стан обладнання (модулів, блоків, вузлів) телекомунікаційних систем, інфокомунікаційних, телекомунікаційних мереж, радіотехнічних систем та систем телевізійного й радіомовлення тощо.

Модуль 1.

1. Основи бездротових мереж. Історія розвитку бездротових мереж. Wi-Fi. Стандарти 802.11. Wi_Fi 6.

2. Фізичні основи функціонування мереж Wi-Fi. Антенно-фідерні пристрої. Завадостійкість мереж Wi-Fi. OFDM та OFDMa. Технології MIMO та  MU-MIMO. Формування лінії передачі (beamforming) в стандартах 802.11ac i 802.11ax. WDS та бездротові мости.

3. Wi-Fi на канальному рівні. MAC-підрівень. CSMA/CA. MACAW. Формат кадру 802.11. Типи кадрів. Процедура встановлення зв’язку з точкою доступу в мережі Wi-Fi

Модуль 2

4. Контролери бездротових мереж. Функції WLC. Легкі точки доступу. Протокол LWAPP. Протокол CAPWAP. Процедура CAPWAP Discovery/Join.

5. Архітектура CUWN. Роумінг в мережах з WLC. Моніторинг РЧ-ресурсів. Динамічне резервування каналу. Контроль потужності передачі. Резервування в мережах CUWN.

Модуль 3

6. Основи безпеки в бездротових мережах. Огляд методів аутентифікації.  Принципи роботи і недоліки WEP. WPS. Основні атаки на WEP i WPS. WPA і його переваги над WEP. PSK-аутентифікація.TKIP. MIC. WPA Enterprise Mode.

7. Протокол WPA2. Алгоритм роботи протоколу шифрування AES-CCMP. Аутентифікація з використанням  Extensible Authentication Protocol. RADIUS-сервер

8. Атаки на WPA2. Основні методи взлому WPA2 і  методи їм протидії. Brute force і словникові атаки. Атака KRACK. WPA-3. Переваги  WPA3 над WPA2. WPА3-SAE. Атака Dragonblood.

Модуль 4

9. Проектування і розгортання Wi-Fi мереж складних об’єктів. Загальні принципи побудови великих WLAN. Бездротове обладнання для «enterprise» рішень. Архітектура «enterprise» WLAN мереж. Резервування і безпека в великих бездротових мережах.

10. Проектування і розгортання Wi-Fi мереж на промислових об’єктах. Аналіз РЧ-спектру промислового об’єкту. Аналіз конструкції об’єкту. Планування архітектури мережі. Підбір обладнання. Розгортання та обслуговування мережі.

Модуль 5

11. Системи мобільного зв’язку. Покоління мобільного зв’язку. Принципи побудови стільникової мережі. Базова станція. Організація роботи системи стільникового зв’язку. Використання частотного діапазону. Методи множинного доступу. 2G мережі. GPRS.

12. Передача даних в 3G мережах. Принципи побудови і функціонування  UMTS мереж. WCDMA. Апаратне забезпечення 3G мереж.

13. Передача даних в 4G мережах. Принципи побудови і функціонування  LTE мереж . e. E-UTRAN.Ядро мережі. Serving Gateway. Packet Data Network Gateway. Апаратне забезпечення 4G мереж.

14. 5G мережі. Принципи побудови і функціонування  UMTS мереж. Просторове мультиплексування. Massive-MIMO. 5G інфраструктура. Перспективи впровадження 5G мереж в Україні

Модуль 6

15. WPAN мережі. Специфікації Bluetoоth. Стек протоколів Bluetoоth. Bluetoоth з низькою енерговитратою (BLE). Безпека в Bluetooth. Основні види атак.

16. Бездротові мережі в IoT. LPWAN. Технологоія LoRaWAN. NB-IoT.UNB-мережі.