Беспроводные сети



Скачать 76.68 Kb.
Дата11.02.2017
Размер76.68 Kb.
Просмотров150
Скачиваний0

Беспроводные сети – это довольно быстро развивающееся направление вычислительных сетей. Можно выделить следующие сферы применения данного вида сетей:

·        Складские помещения и фабрики

·        Больницы

·        Выставочные комплексы и конференц-залы

·        Доступ к глобальной сети Интернет в гостиницах, кафе, библиотеках, студенческих городках и т.д.

·         «Гостевой» доступ к корпоративной сети для клиентов и партнеров

·        Учебные классы

Беспроводные технологии классифицируются по «дальнобойности» на следующие сектора:

1. Сектор локальных интерфейсов (короткодействующие технологии беспроводной передачи данных (Bluetooth),

2. Сектор локальных домашних и офисных сетей (среднедействующие технологии беспроводной передачи данных (Wi-Fi),

3. Сектор региональных городских сетей (среднедействующие технологии беспроводной передачи данных (WiMAX, Mobile Broadband Wi-Fi Access),

4. Сектор глобальных сетей (дальнедействующие технологии беспроводной передачи данных на базе радиорелейных, сотовых и спутниковых технологий).

В данной работе можно сузить круг рассматриваемых секторов до сектора «локальных домашних и офисных сетей» и сектора «региональных городских сетей» по следующим причинам:

·                    Сектор глобальных сетей рассматривать не целесообразно так как максимальное расстояние между объектами, требующими организации канала связи не превышает 15 километров с чем вполне может справиться сектор региональных городских сетей.

·                    Сектор локальных интерфейсов, а в частности технология Bluetooth предназначена для устранения кабельных соединений между компьютерами, периферийными устройствами, имеет маленький радиус действия и не поддерживает сетевые протоколы TCP/IP.

Вывод: В данном проекте целесообразно рассматривать:

·                    Сектор локальных домашних и офисных сетей (среднедействующие технологии беспроводной передачи данных Wi-Fi);

·                    Сектор региональных городских сетей (среднедействующие технологии беспроводной передачи данных (WiMAX, Mobile Broadband Wi-Fi Access)).

Выбор данного решении был обоснован и согласован с заказчиком.

Сектор локальных домашних и офисных сетей

В период с 1990 по 1997 годы в результате работы одной из рабочих групп Institute Electrical Equipment Engineering (IEEE) была создана первая спецификация стандарта беспроводных локальных соединений 802.11. IEEE 802.11 стал группой стандартов, определившей основные протоколы, необходимые для организации беспроводных локальных сетей (Wi-Fi Local Area Network – WLAN). На сегодняшний день основными стандартами являются 802.11a, 802.11b и 802.11g.

В 1999 году был принят стандарт IEEE 802.11а. Он ориентирован на работу в диапазоне 5 ГГц и способен обеспечить скорость передачи данных до 54 Мбит/с. Диапазон состоит из двух частотных полос общей шириной 300 МГц. Первая полоса 5,15-5,35 ГГц, вторая — 5,725-5,825 ГГц. При этом первая полоса разделена на две полосы по 100 МГц. Таким образом, для передачи используется три не перекрывающихся частотных канала по 100 МГц, каждый из которых имеет ограничения по мощности сигнала - 50 мВт в «нижнем» диапазоне, 250 мВт в «среднем» и до 1 Вт в «верхнем». Стандарт 802.11а использует метод кодированного ортогонального частотного мультиплексирования (COFDM, Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Разделение передачи информации по нескольким "несущим" частотам приводит к возможности снижения скорости передачи на каждой из них, что в свою очередь обеспечивает большую помехозащищенность связи при достижении общей высокой пропускной способности.

IEEE 802.11b. Данный стандарт известен по наименованию - Wi-Fi (Wi-Fi Fidelity) - присвоенному ему Ассоциацией WECA. Он также принят в 1999 году, и именно его появление привело к нынешнему широкому распространению WLAN для организации локальных сетей и доступа в Интернет и собственно названию Wi-Fi. Стандартом предусмотрено применение. технологии широкополосной модуляции с расширением спектра методом прямой последовательности (Direct Sequence Spread Spectrum - DSSS), как обеспечивающей более устойчивую работу сети в условиях многократного отражения радиосигналов со скоростью до 11 Мбит/с. При этом используется способ расширения спектра на основе кодирования с использованием комплементарных кодов (Complementary Code Keying, CCK), что позволяет кодировать 8 бит на один символ при скорости 11 Мбит/с.

IEEE 802.11g. Этот стандарт принят в середине 2003 года, как развитие стандарта 802.11b. В нем используется тот же частотный диапазон 2,4 ГГц, но вместе с технологией мультиплексирования (OFDM) и алгоритмом псевдослучайной скачкообразной перестройки рабочей частоты (Frequency Hopping Spread Spectrum - FHSS), что обеспечивает достижение скорости передачи данных до 54 Мбит/с. При этом оборудование стандарта 802.11g совместимо с оборудованием 802.11b, что обеспечивает одновременное подключение к сети устройств стандартов IEEE 802.11g и IEEE 802.11b. Мощность устройств составляет 10-100 мВт.

Сведем основные технические характеристики перечисленных выше стандартов беспроводных региональных сетей в комплексную таблицу 1 для проведения сравнительного анализа.

Таб. 1 Сравнительный анализ стандартов локальных беспроводных сетей



Тип стандарта/Характеристика

IEEE 802.11а

IEEE 802.11b

IEEE 802.11g

Тип связи

Расширение спектра (скачкообразная перестройка частоты - FHSS)

Расширение спектра (прямая последовательность DSSS)

Расширение спектра (скачкообразная перестройка частоты - FHSS)

Диапазон частот

Две полосы частот: 5,15-5,35 ГГц и 5,725-5,825 ГГц

От 2,4 до 2,4835 ГГц

От 2,4 до 2,4835 ГГц

Мощность передачи

50 мВт, 250 мВт, 1000 мВт

100 мВт, 500 мВт

10-100 мВт

Скорость передачи данных

Три обязательные (6, 12 и 24 Мбит/с) и пять дополнительных (9, 18, 24, 48 и 54 Мбит/с)

До 11 Мбит/сек

До 54 Мбит/сек

Дальность

До 300 метров на открытом пространстве

До 100 метров

100 – 300 метров

Количество устройств в сети

Теоретически до 255 устройств на одну точку доступа; несколько точек доступа в сети

Теоретически до 255 устройств на одну точку доступа; несколько точек доступа в сети

Теоретически до 255 устройств на одну точку доступа; несколько точек доступа в сети

Голосовые каналы

Передача голоса по Интернет-протоколу

Передача голоса по Интернет-протоколу

Передача голоса по Интернет-протоколу

Защита данных

Аутентификация: вызов-ответ между точкой доступа и клиентом по стандарту WEP (Wired Equivalent Privacy. 128-битное кодирование.

Аутентификация: вызов-ответ между точкой доступа и клиентом по стандарту WEP (Wired Equivalent Privacy). 128-битное кодирование.

Аутентификация: вызов-ответ между точкой доступа и клиентом по стандарту WEP (Wired Equivalent Privacy). 128-битное кодирование

Адресация

48-битный MAC адрес

48-битный MAC адрес

48-битный MAC адрес

Вывод: После проведенного сравнительного анализа можно сделать вывод о том, что:

·                    IEEE 802.11b - тупиковая ветвь, и она развиваться дальше не будет по причине небольшой скорости передачи, маленького радиуса действия, слабой безопасности.

·                    IEEE 802.11a – Запрещена к эксплуатации в России, по причине того, что используемая ею частотная полоса выделена для спецслужб.

·                    IEEE 802.11g вне конкуренции, наряду со всеми преимуществами стандарта 802.11b она реализует семи кратное увеличение скорости. При всем этом данный стандарт поддерживает такие протоколы защиты как: WPA, WPA2.0 и WEP с длиной ключа до 256 бит. Так же стоит отметить, что данная технология не требует сертификации и разрешений для использования.

Сектор региональных городских сетей

Основанная на стандарте беспроводной связи IEEE 802.16-2004 технология WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) на сегодняшний день развивается стремительными темпами и, вероятно, будет играть ключевую роль в создании региональных (городских) сетей (Metropolitan Area Networks - MAN) в ближайшем будущем. WiMAX стандартизирован институтом IEEE технология как широкополосная беспроводная связь, дополняющая линии DSL и кабельные технологии в качестве альтернативного решения проблемы "последней мили" на больших расстояниях. Стимулом для развития сетей WiMAX нового поколения также принятие индустриальным Форумом WiMAX в декабре 2005 года, финальных спецификаций стандарта IEEE 802.16e-2005 WiMAX Mobile System Profile, описывающих требования к мобильным WiMAX-устройствам.

Базовые характеристики стандарта 802.16 предусматривают дальность действия радиосвязи до 50 километров, покрытие с возможностью работы вне прямой зоны видимости и пиковую скорость обмена данными до 100 Мбит/с на сектор одной базовой станции.

Интерфейс мобильной беспроводной связи WiMAX основывается на использовании модуляции OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access), либо масштабируемой модуляции SOFDMA (стандарт 802.16e) для поддержки динамически изменяемой ширины канала – от 1.25 до 20 МГц. Фактически оборудование сетей WiMAX функционирует в нескольких частотных каналах шириной по 10 МГц в пределах лицензируемого диапазона 2 ГГц - 11 ГГц. Широкий разброс диапазонов выбран для учета специфики разных стран мира. Так, в Северной Америке для WiMAX используются участки в диапазонах 2,5 и 5 ГГц, в Центральной и Южной Америке - 2,5, 3,5 и 5 ГГц, на Ближнем Востоке, в Африке, Западной и Восточной Европе - 3,5 и 5 ГГц, в Азиатско-Тихоокеанском регионе - 2,3, 3,5 и 5 ГГц. В частности, к мобильной версии стандарта Mobile WiMAX передача данных идет с использованием каналов пропускной способностью 5, 7, 8.75 и 10 МГц на частотах 2.3, 2.5 и 3.5 ГГц.

Использование антенных технологий, гибкой схемы работы с каналами, а также метода расширенного кодирования и модуляции (Advanced Coding and Modulation - ACM) позволяет добиться скорости приема данных 63 Мбит/c, а передачи – 28 Мбит/c на сектор в канале шириной 10 МГц.

Фундаментальной особенностью архитектуры канального МАС-уровня технологии является понятие «качества услуг» (Quality of Service - QoS), что ориентировано на соединение или на сервис.

Вывод: В отличие от рассмотренных выше методик организации беспроводных сетей, зона охвата которых в лучшем случае составляет сотни метров относительно точки доступа, WiMAX позволяет значительно увеличить расстояние между передатчиками и повысить мобильность соединения.

Выводы


В ходе выполнения предпроектного обследования было собранно достаточное количество данных, для того чтобы перейти к следующим этапам построения вычислительной сети. Учитывая сделанные выводы в каждом из разделов, мы подошли к тому, что для решения поставленной задачи будет использоваться два стандарта беспроводных сетей:

·                    IEEE 802.11g (Wi-Fi) – в качестве стандарта на основе которого будет построена локальная сеть внутри главного офиса и сеть связывающая во едино главный офис и склад временного хранения;



·                    IEEE 802.16 (WiMAX) – в качестве стандарта, для организации каналов связи между разрозненными подразделениями, а именно между главным офисом и контейнерным терминалом как показано на рисунке 6.

Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©nethash.ru 2017
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал