Разработка предложений по построению корпоративных сетей передачи данных на основе перспективных сетевых технологий

2.2.1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДАЛЬНОСТИ СВЯЗИ БЕСПРОВОДНЫХ УСТРОЙСТВ.

Если усиление избыточно  для требуемой дальности, его  можно уменьшить до требуемого значения, выбрав более дешевые антенны  с меньшим усилением.

Если усиления тракта недостаточно для обеспечения требуемой дальности, необходимо увеличить его, выбирая антенны с большим усилением, уменьшая длину и, соответственно, затухание коаксиальных кабелей. Если этого оказывается недостаточно, необходимо использование дополнительных усилителей. Для эффективной связи с помощью высокочастотных волн нужно обеспечить беспрепятственную линию прямой видимости между передатчиком и приемником. Возникает вопрос: сколько же пространства вокруг прямого тракта между передатчиком и приемником должно быть свободно от преград? При ответе на него удобно использовать такое понятие, как зоны Френеля. Понятие зон Френеля основано на принципе Гюйгенса, согласно которому каждая точка среды, до которой доходит возмущение, сама становится источником вторичных волн, и поле излучения может рассматриваться как суперпозиция всех вторичных волн. На основе этого принципа можно показать, что объекты лежащие внутри концентрических окружностей, проведенных вокруг линии прямой видимости двух трансиверов, могут влиять на качество как положительно, так и отрицательно. Все препятствия, попадающие внутрь первой окружности, первой зоны Френеля, оказывают наиболее негативное влияние. Рассмотрим точку, находящуюся на прямом тракте рис 2.4 между передатчиком и приемником, причем расстояние от точки до передатчика равно S, а расстояние от точки до приемника равно D, т.е. расстояние между передатчиком и приемником равно S + D. 

                                         Рис.2.4 Зона Френеля

Расстояние между двумя трансиверами равно 10 км, а частота несущей - 2,4 ГГц. Тогда радиус первой зоны Френеля в точке, расположенной посередине между трансиверам, равен 17,66 м. Если внутри окружности, радиус которой составляет примерно 0,6 радиуса первой зоны Френеля, проведенной вокруг любой точки между двумя трансиверами, нет никаких преград, то затуханием сигнала, обусловленным наличием преград, можно пренебречь. Одной из таких преград является земля. Следовательно, высота двух антенн должна быть такой, чтобы вдоль тракта не было ни одной точки, расстояние от которой до земли было бы меньше, чем 0,6 первой зоны Френеля.

2.3 АНАЛИЗ ОБОРУДОВАНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЗАТРАТ.

Общеизвестным является тот факт, что при построении проводных сетей затраты на развертывание  систем в большинстве случаев составляют немногим менее половины стоимости оборудования, а то и больше. В случае построения системы беспроводного широкополосного радиодоступа как финансовые так и временные затраты на развертывание существенно снижаются за счет быстроты развертывания самой системы, установка компонентов которой занимает в среднем несколько часов, а кроме того существует возможность «переезда» терминалов на другое место. Можно объективно утверждать, что при равном предоставляемом сервисе конкретная технология эффективна тогда, когда рентабельность развертывания сети на её основе оказывается выше рентабельности конкурирующей технологии. По этому критерию технология ВОЛС (которая, как известно, дороже радиотехнологии) хороша там, где существует высокоскоростной коммерческий трафик с раз и навсегда известными точками привязки. Таким свойством, как известно, обладают коммерческие магистральные сети. Средняя стоимость прокладки ВОЛС в РФ ~ $3500 на км. По Москве этот показатель достигает $10000 на км. Практически во всех случаях дистанций средней длинны (т. е. от 3 до 15 км) более эффективной оказывается радиотехнология, если только ей не противостоят особые технические требования Заказчика. Ориентировочные стоимости работ и оборудования, а также время, необходимое для развертывания различных сетей приведены в таблице 1:

                                                                                                            Таблица 1

Тип канала	Ориентировочная стоимость	Время на подготовку и проведение монтажа
Медный  кабель	300-500$ по существующей канализации, иначе 2-8 тыс.  долл. за 1 км	Подготовка  работ и прокладка: до 1 месяца (без канализации); установка HDSL-модемов: несколько часов
Волоконно-оптический кабель	500-1000$    по    существующей       канализации, иначе 5-10 тыс. долл. за 1 км	Подготовка  работ и прокладка: 2-4 месяца (без канализации)
Оптический канал	2-4  тыс.   долл.   за  комплект	Подготовка  монтажа: 2-3 дня; установка: 2-3 часа
Лазерный     канал	12-22 тыс. долл. за комплект	Подготовка  работ: 1-2 недели; установка: несколько часов

 

Разрешение необходимо получить только на базовое оборудование. Терминалы в зоне покрытия базовой станции, могут устанавливаются без получения дополнительных разрешений. Как правило, системные интеграторы, проводящие работы по развертыванию системы оказывают заказчику консультационную помощь, которая помогает получить частотные назначения в кратчайшие сроки.

Рассмотрим  решение организации беспроводных сетей на основе оборудования компаний :D-Link, 3Com.

 Стоимость оборудования

                                                                                                Таблица 2

Производитель	Название изделия	Сертификат Минсвязи	Общие характеристики систем	Интерфейсы с сетью  и оборудованием пользователя	Характеристики радиоинтерфейса	ЦЦена
D-Link	DWL-7100AP	Приложение 1 к решению  ГКРЧ от 29.10.2001 №13/2	Скорость соединения до 108 Мбит/с, метод доступа CSMA/CA, однавременная поддержка 128 пользователей, поддержка стандартов 802.11 а/b/g	10/100 BaseT Ethernet, RJ-45	Диапазон частот: 802.11b/g 2,4ГГц до2,4835 ГГц, типы модуляции BPSK, QPSK, 16QAM, DSSS, CKK	2480
3Com	3Com Office Connect Wireless		802.11g-54 Mбит/с 802.11 b- 11Мбит/с CSMA/CA дольность действия 100 м однавременная поддержка 128 пользователей	10/100BaseT,	802.11b/g 2,4ГГц до2,4835 ГГц, типы модуляции BPSK, QPSK, 16QAM, DSSS, CKK	3870

Характеристики  антенн и их стоимость представлены в таблице 3                                                                                   

 

 

                                                                                                          Таблица 3

Производитель	Название изделия	Сертификат Минсвязи	Общие характеристики систем	Интерфейсы с сетью  и оборудованием пользователя	Характеристики радиоинтерфейса	ЦЦена
D-Link	ANT24-1801	Приложение 1 к решению  ГКРЧ от 29.10.2001 №13/2	усиление 24Дби поляризация  линейная, вертикальная дальность действия до 12 км при скорости 2 Мбит/с	SMA разъем	Диапазон частот 2,4-2,5	2450
3Com Office Connect Wireless	3Com		усиление 18Дби поляризация линейная, вертикальная, дальность действия до 3 км при скорости 6 Мбит/с	SMA разъем	2,4ГГц до2,4835 ГГц,	3570

 

 

Характеристики  беспроводных сетевых карт PCI

                                                                                                           Таблица 4

Производитель	Название изделия	Сертификат  Минсвязи	Общие характеристики систем	Характеристики  радиоинтерфейса	ЦЦена	Дополнительные  характеристики
D-Link	DWL 546 PCI	Приложение 1 к  решению ГКРЧ от 29.10.2001 №13/2	CSMA/CA, поддержка стандартов 802.11 а/b/g	Диапазон частот: 802.11b/g 2,4ГГц до2,4835 ГГц, типы модуляции BPSK, QPSK, 16QAM, DSSS, CKK	670
3Com Office Connect Wireless	3Com Wireless 11a/b/g PCI Adapter		Поддержка всех трех существующих стандартов, передача данных до 54Мбит/с	802.11b/g 2,4ГГц до2,4835 ГГц, типы модуляции BPSK, QPSK, 16QAM, DSSS, CKK	1350

 

 

В настоящий  момент лидером в производстве беспроводного  оборудования является линия продуктов компании D-Link, компания выпускает новое семейство беспроводных устройств, работающих в новом стандарте IEEE 802.11g и развивающих за счет ряда нововведений (согласно спецификации) не только скорость 54 Мбит/с, но и рекордную 100 Мбит/с (напомним, что речь идет о канальной скорости, или теоретической пропускной способности, - реальная сетевая скорость в несколько раз ниже). Новая линейка устройств включает PCI- и PCMCIA-адаптеры, многофункциональную точку доступа, а также совмещенную в одном устройстве беспроводную точку доступа и маршрутизатор.

Клиентская часть представлена PCI- и PCMCIA-адаптерами

Устройство выполнено  в виде стандартного PCI-адаптера. Антенна используется стандартная, как и для предыдущего семейства беспроводных устройств. Следует отметить, что возможность замены антенны является несомненным плюсом, так как при значительном удалении от беспроводной точки доступа или слабом сигнале есть возможность использовать антенны с повышенным коэффициентом усиления сигнала или направленные антенны.

Спецификация беспроводной сетевой карты DWL-546 PCI представлена в   таблице 5.                      

                                                                                                                Таблица 5

Стандарты и спецификации	Совместимость с PCI 2.1/2.2
Функции защиты	- Шифрование по технологии WEP 64/128/256 бит;  - Отключение ESSID (ИД зоны обслуживания) широковещательной передачи;  - Поддержка сетевой аутентификации 802.1x;  - Технология WPA (Wi-Fi Protected Access).
Типы модуляции	BPSK, QPSK, CCK, PBCC и OFDM
Радиочасть	IEEE 802.11g 54 Мбит/с
Выходная мощность радиопередачи	от +16 до 18 дБм
Частотный диапазон	2400 ~ 2472 МГц для Европы
Радиотехнология	Технология Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)
Скорости передачи данных, Мбит/с	1, 2, 5,5, 6, 11, 12, 22, 24, 36, 48, 54 (с автоматическим снижением скорости)
Тип антенны	Съемная поворотная антенна типа <диполь> с разъемом SMA обратной полярности (высота 16,03 см)

Серверная часть включает в себя два устройства - многофункциональную точку доступа, а также совмещенную в одном устройстве беспроводную точку доступа и маршрутизатор:

D-Link DWL-2000AP+ Высокоскоростная беспроводная точка доступа 2.4ГГц

DWL-7100AP

Устройства предназначены  для развертывания беспроводных сетей класса "инфраструктура" стандарта 802.11g на скоростях ранее недоступных для радиосетей. Точка доступа обладают богатыми средствами администрирования, управления и позволяют без дополнительных усилий предоставить доступ мобильным пользователям.

DWL-7100AP это профессиональная групповая точка доступа и представляет собой пять продуктов в одном:  скорость D-Link DWL-7000AP в различных режимах составиляет от 19,66 Мбит/с до 27,56 Мбит/с.

Групповой пункт  доступа - базовая беспроводная станция;

Мост - линия между двумя сетями;

Несколько мостов - линии между несколькими сетями;

Клиент - предоставляет возможность беспроводного доступа к любому устройству Ethernet.

Повторитель - расширяет диапазон беспроводных сетей.

Сзади устройства традиционно  располагаются разъемы:

Коннектор для подключения  первой антенны;LAN-порт 10/100 Мбит/с для подключения к проводной локальной сети;COM-порт консолиРазъем для подключения источника питания;

Коннектор для подключения  второй антенны. Коннектор служит для подключения внешней антенны, если необходимо провести объединение сетей находящихся на значительных расстояниях ( 7 – 50 км ).

Маршрутизатор имеет сетевые порты 10/100 Мбит/с - LAN1-LAN4, WAN-порт 10/100 Мбит/с;

Спецификация точки  доступа DWL-7100AP представлена в таблице 6

 

 

 

 

                                                                                                     Таблица.6

Стандарты и  спецификации	- Встроенная функция аутентификации адресов MAC; - Интегрированный групповой пункт доступа Wireless Turbo 54 Мбит/с по стандарту 802.11g;  - Один WAN-порт Ethernet RJ-45, 10/100 Мбит/с с автоматическим определением скорости и автоматической коммутацией;  - Четыре LAN-порта Ethernet RJ-45, 10/100 Мбит/с с автоматическим определением и коммутацией;  - Сервер DHCP (LAN) и клиент (WAN);  - Статическое и динамическое выделение IP-адресов;
Функции защиты	- Интегрированная система безопасности Firewall;  - Шифрование по технологии WEP 64/128/256 бит;  - Поддержка сетевой аутентификации 802.1x;  - Аутентификация адресов MAC (50 MAC-адресов) и беспроводное управление ассоциациями (исключая выходную мощность радиопередачи и чувствительность).
Типы модуляции	BPSK, QPSK, CCK, PBCC и  OFDM
Радиочасть	Соответствие  стандарту беспроводной связи IEEE 802.11g при 54 Мбит/с
Выходная мощность радиопередачи	от +16 до 18 дБм
Частотный диапазон	2400 ~ 2472 МГц
Радиотехнология	Технология Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)
Скорости передачи данных, Мбит/с	1, 2, 5,5, 6, 11, 12, 22, 24, 36, 48, 54 (с автоматическим снижением  скорости)
Поддерживаемые  режимы	- Групповой  пункт доступа   - Клиент группового пункта доступа   - Мост от одной точки к другой   - Несколько мостов   - Функция повторителя