Разработка мультисервисной сети на основе беспроводного доступа

Модуляция, используемая стандартом, именуется MIMO (Multiple Input Multiple Output). Данная модуляция построена на основе применения множества антенн, соответственно, создается множество информационных потоков, что в разы увеличивает скорость передачи данных. Также в этом стандарте будет применена новая технология пакетной агрегации. Эта технология подразумевает, что с каждым отправленным пакетом будет передаваться больше информации. Данный стандарт работает как в диапазоне 2.4 ГГц, так и в диапазоне 5 ГГц. Этот стандарт совместим со всеми предыдущими стандартами.

 

2.4.4 Топология сети Wi-FI

 

2.4.4.1 Структура каждый с каждым

 

Простейшей структурой является одноранговая локальная сеть «каждый с каждым» (Ad-hoc), которую можно считать беспроводным аналогом одноранговой сети Ethernet (рис.2). Такая топология предназначена для развертывания временных сетей на выставках, проведения различных семинаров и совещаний, а также использования в офисах малых компаний. Чтобы построить сеть Ad-hoc, достаточно установить на каждый компьютер беспроводной сетевой адаптер и инсталлировать необходимые драйверы.

 

            Рисунок 2 - Беспроводная сеть «каждый с каждым»

 
2.4.4.2 Беспроводная сеть инфраструктурной  топологии

 

В ряде случаев развертывание кабельных  систем невозможно или нецелесообразно. Такая ситуация характерна для размещения в исторических зданиях, а также  для фирм, сотрудники которых в  силу служебных обязанностей вынуждены  перемещаться в пределах здания с  мобильными компьютерами. Оптимальным  решением здесь является развертывание  многосотовой сети инфраструктурной топологии (рис. 3). Построенная на ее основе сеть состоит из нескольких беспроводных сот, в центрах которых находятся точки доступа, объединенные единым проводным каналом. При необходимости объединение точек доступа может быть выполнено и с помощью беспроводных каналов. 

 

Рисунок 3 - Беспроводная сеть инфраструктурной  топологии

 

2.4.4.3 Беспроводная сеть сложной  топологии с ретрансляцией сигнала

 

Сеть, в которой применяются  беспроводные адаптеры, служит для  подключения к базовой станции как отдельных компьютеров, так и информационно-вычислительных сетей - если один из компьютеров выполняет роль сервера радиодоступа (снабжен Ethernet- и RadioEthernet-адаптером). Такие простейшие территориально распределенные радиосети создаются на базе устройств Cisco AiroNet серий 340 и 350 или же Lucent ORiNOCO. Однако в подобных системах практически отсутствуют средства фильтрации широковещательного трафика, отчего их реальная производительность оказывается несколько меньшей, чем быстродействие сетей с радиомостами/ маршрутизаторами. Эти устройства одинаково хорошо подходят и для организации каналов 'точка-точка', и для развертывания широкомасштабных сетей сложной топологии, в которых используется многократная ретрансляция сигнала (рис.4).

 

Рисунок  4 - Беспроводная сеть сложной топологии с ретрансляцией сигнала

 

3 Разработка мультисервисной сети на кафедре

 

Для организации мультисервисной сети на кафедре буду использовать технологию беспроводного доступа Wi-Fi.

Исходя из анализа приведенных  мной устройств, которые описаны  в приложении к конкурсной работе, одна точка доступа обеспечивает 13 каналов связи, и радиус действия в помещении 100 м. Теоретическая скорость обмена информации 54 Мбит/с, которая с учетом толщины стен аудиторий и других помех будет снижена до практической 24 Мбит/с (рис.5).Для решения этой проблемы можно использовать внешние адаптеры, а также правильное техническое размещение точек доступа, обеспечив при этом равномерную удаленность от портативных компьютеров. Точки доступа находятся на удаленности 40 м. друг от друга, что тем самым еще лучшую связь, а компьютеры на расстоянии 10 м. от точки. 

Таким образом можно обеспечить 26 компьютеров беспроводным соединением  для передачи мультимедийной информации, организации конференц связи и выполнению других задач в связи с предназначением на высоких скоростях. Для организации соединения с соседней кафедрой мы будем использовать внешнюю сеть, которая будет подключена к маршрутизатору в LAN порт по средствам выделенной линии. 

Точкой доступа будет служить  предложенный мной маршрутизатор компании «D-Link» DI-82448+ его характеристики приведены в приложении №1.Адаптер D-Link DWA-610, который совместим с маршрутизатором.

Для непосредственной организации  передачи потокового видео использую  веб-камеру Hercules Classic. Для передачи и приема звуковых сообщений будем использовать гарнитуру фирмы «Sven»AP-835.Наглядно продемонстрировано на (рис. 6).

Рисунок 5 - Реальная скорость

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 6 - Структурная схема размещения устройств

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В ходе работы был проведен анализ принципов построения сетей беспроводной связи и анализ существующих способов построения. Предложен вариант построения перспективной беспроводной сети, разработана структурная схема, а также проведен анализ применимости существующих стандартов сети Wi-Fi.

На основе проведенного анализа  в качестве наиболее подходящего  стандарта при реализации перспективной беспроводной сети предлагается использовать стандарт 802.11g.

• Стандарт 802.11g несет с собой более высокие скорости передачи данных, при этом поддерживая совместимость с продуктами стандарта 802.11b.
• Стандарт работает с применением модуляции DSSS на скоростях до 11Мбит\с, но при этом дополнительно используется модуляция OFDM на скоростях выше 11Мбит\с.
• Таким образом, оборудование стандартов 802.11b и 802.11g совместимо на скоростях, не превышающих 11Мбит\с. Если в диапазоне 2.4 ГГц необходима скорость выше, нежели 11Мбит\с, то нужно использовать оборудование стандарта 802.11g.

Стандарт 802.11g позволяет построить  беспроводную сеть инфраструктурной  топологии с возможностью организации обмена каждый с каждым. Скорость передачи будет значительно снижена. Однако в работе предлагается техническое решение, которое позволяет преодолеть данный недостаток при одновременном сохранений перечисленных выше достоинств данного стандарта.

 

 

 

Список использованных источников

1. Бертсекас Д., Галлагер Р. Сети передачи данных: Пер. с англ. – М.: Мир, 1989. – 544 с.
2. Военные системы космической связи: учебник / Алфеев В.Ю., Артюшин В.В., Григорьев В.А. и др. / под ред. Е.Н. Косякова. – СПб.: ВКА им. А.Ф. Можайского, 2003. 134 c.
3. Дятлов А.П. Системы спутниковой связи с подвижными объектами: Учебное пособие. Ч.1. – Таганрог: ТРТУ, 1997. – 95 с.
4. Иносе Х. Интегральные цифровые сети связи: Пер. с англ. / Под ред. В.И. Неймана. – М.: Мир, 1982. – 320 с.
5. Камнев В.Е., Черкасов В.В., Чечин Г.В. Спутниковые сети связи: Учебное пособие / В.Е. Камнев, В.В. Черкасов, Г.В. Чечин. – М.: «Альпина Паблишер», 2004. – 536 с.
6. Ланко А.А.,Деев В.В., Журавин А.И. Коммутация в сетях связи. – МО СССР, 1988. 96 c.
7. Спутниковая связь и вещание: Справочник. – 3-е издание, перераб. и доп. / Под ред. Л.Я. Кантора. – М.: Радио и связь, 1997. – 344 с.
8. Телекоммуникационные системы и сети: учебное пособие. В 3 томах. Том 2 – Радиосвязь, радиовещание, телевидение / Катунин Г.П., Мамчев Г.В. и др. – М.: Горячая линия–Телеком, 2004. – 672 с.

 

 

Аннотация

Конкурсная работа посвящена разработке беспроводного доступа.

В работе проведен анализ принципов  построения сетей беспроводного доступа, существующих способов построения, применяемых в для организации беспроводной связи.

На основе проведенного анализа  выделены особенности применения и  достоинства беспроводных сетей, предложен вариант построения перспективной сети беспроводного доступа, обоснован выбор, а также предложено техническое решение, позволяющее организовать информационный обмен в предлагаемой беспроводной сети связи с помощью технологии WI-Fi обеспечивающее повышение эффективности обмена информации между пользователями.

 

 

Отзыв научного руководителя

Данная конкурсная работа является результатом достаточно самостоятельной  научно-исследовательской деятельности конкурсанта по тематике «Разработка мультисервисной сети на основе беспроводного доступа» в рамках занятий в военно-научном обществе кафедры сетей и систем связи космических комплексов.

Актуальность темы представленной работы определяется спецификой современного этапа развития систем беспроводного доступа, и широкомасштабным процессом модернизации КВ.

Конкурсант в процессе работы показал  умение работать с научно-технической  литературой и достаточные теоретические  знания по анализу существующих систем беспроводного доступа.

Результаты работы имеют несомненное  военно-прикладное значение и планируются  к использованию в учебном  процессе кафедры, что позволит повысить наглядность при изучении вопросов связанных с применением перспективных систем беспроводной связи.