Беспроводная территориально-распределенная компьютерная сеть строительной компании ООО "Спецтехмонтаж" (стр. 3 из 12)

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 1.2 для проведения сравнительного анализа.

Таб. 1.2 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.

1.7.2 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.

1.8 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.

Следующим этапом проектирования вычислительной сети будет являться этап моделирование информационных потоков предприятия с целью определения объема трафика на каждое рабочее место.

Рис. 6. Организация каналов связи с использованием беспроводных сетевых технологий

2. Моделирование информационных потоков на предприятии

Процесс моделирования информационных потоков на предприятии, позволяет заранее вычислить так называемые «узкие» места сети и заложить в них повышенную надежность и пропускную способность. В то же время места сети, в которых не требуется большая пропускная способность, помогут сэкономить дополнительные средства на телекоммуникационном оборудовании. На сегодняшний день существует множество CASE – средств призванных помочь специалистам на данном этапе построения сети.

2.1 Обзор сравнение и выбор CASE – средств

SADT-технологии обеспечивают формирование и анализ модельных представлений предметных задач в виде спецификаций, которые описывают информационную и функциональную составляющие этих представлений, а также их увязку в единую модель.

Рассмотрим наиболее известные и используемые CASE-средства, выявим их достоинства и недостатки, с целью определения возможности их применения для моделирования нашей системы.

Существует более 20 технологий проектирования организационно-технических систем и несколько сотен инструментов, предназначенных для автоматизации этого процесса. Поэтому, с учетом временного фактора, сравнительный анализ был ограничен тремя наиболее популярными на российском рынке продуктами: Bpwin/Erwin (Platinum Technology), Rational Rose (Rational Software Corporation) и ARIS (Scheer AG).