1 Организация беспроводных сетей Часть 1 Передача данных и режимы работы беспроводного оборудования. - презентация

1 1 Организация беспроводных сетей Часть 1 Передача данных и режимы работы беспроводного оборудования

2 2 Свойства беспроводных сетей Беспроводные сети Wi-Fi (Wireless Fidelity) служат добавлением или заменой проводным сетям при построении сетевой инфраструктуры Достоинства: Мобильность: Пользователи могут свободно перемещаться, т.к. обеспечивается доступ к сетевым ресурсам компании из любого места. Простота развертывания: Беспроводные сети легко переместить и установить в любом месте. Недостатки: Меньшая скорость, подверженность помехам, сложнее обеспечить безопасность передачи информации.

3 3 Область применения Внутриофисные сети Домашние сети Выставочные комплексы и конференц-залы Доступ к интернет в гостиницах, кафе, студенческих городках –hot spot Сети провайдеров Интернет: подключение клиентов там, где нельзя протянуть кабель «Гостевой» доступ к корпоративной сети для клиентов и партнеров

4 4 Оборудование Для построения беспроводной сети используются: Адаптеры Точки доступа.

5 5 Адаптеры Адаптер выполняет функцию сетевой карты, и служит для подключения компьютера пользователя к беспроводной сети. Адаптер подключается через слот расширения PCI, PCMCIA, CompactFlash или через порт USB 2.0. Адаптерами часто снабжены ноутбуки и КПК, что позволяет легко подключать их к беспроводным сетям.

6 6 Точка доступа Точка доступа - автономный модуль со встроенным микрокомпьютером и приемно-передающим устройством. Через точку доступа осуществляется взаимодействие и обмен информацией от адаптеров. Точка доступа играет роль коммутатора.

7 7 Базовые понятия Зона обслуживания (service set): логически сгруппированные устройства для подключения к беспроводной сети Идентификатор зоны обслуживания (service set identifier, SSID): идентификатор для определения принадлежности устройства к конкретной зоне обслуживания

8 8 Термины аналоговый и цифровой приблизительно соответствуют терминам непрерывный и дискретный. В сфере передачи данных эти два термина часто используются по меньшей мере в трех контекстах: при рассмотрении данных, сигналов и передачи. Определим данные как объекты, передающие смысл, или информацию. Сигналы это электрическое или электромагнитное представление данных. Передача процесс перемещения данных путем распространения сигналов по передающей среде и их обработки.

9 9 Сигналы для передачи данных Аналоговый сигнал Интенсивность аналогового сигнала изменяется постепенно. Цифровой сигнал Интенсивность в течение некоторого периода поддерживается на постоянном уровне, а затем изменяется также на постоянную величину

10 10 Пример аналогового сигнала

11 11 Пример цифрового сигнала

12 12 Периодический сигнал Математическое определение: сигнал s(t) является периодическим тогда и только тогда, когда s(t + Т) = s(t), где постоянная Т является периодом сигнала

13 13 Пример периодического аналогового сигнала - синусоида

14 14 Пример периодического цифрового сигнала - меандр

15 15 Синусоида – фундаментальный сигнал, его параметры: Максимальная амплитуда А Частота Фаза Влияние изменения каждого из трех параметров:

16 16 Основные параметры синусоидального сигнала

17 17 Основные параметры синусоидального сигнала

18 18 Основные параметры синусоидального сигнала

19 19 Основные параметры синусоидального сигнала

20 20 Длина волны Расстояние между двумя точками равных фаз двух последовательных циклов В вакууме электромагнитная волна распространяется со скоростью света с 3 х 10 8 м/с

21 21 Анализ Фурье Можно показать, что любой сигнал складывается из синусоидальных составляющих с разными частотами, амплитудами и фазами. Сложив вместе достаточное количество синусоидальных сигналов с соответствующими амплитудами, частотами и фазами, можно получить электромагнитный сигнал любой формы. Аналогично, любой электромагнитный сигнал рассматривается как совокупность периодических аналоговых (синусоидальных) сигналов с разными амплитудами, частотами и фазами.

22 22 Реальный электромагнитный сигнал Составлен из многих частот. Пример

23 23 Первая составляющая

24 24 Вторая составляющая

25 25 Результирующий сигнал

26 26 Составляющие прямоугольного сигнала Этот сигнал содержит бесконечное число частотных составляющих и следовательно, имеет бесконечную ширину полосы. Впрочем, максимальная амплитуд k-й составляющей с частотой равна всего лишь 1/k, поэтому большая часть энергии данного сигнала приходится на несколько первых составляющих.

27 27 Спектр Спектром сигнала называется область частот, составляющих данный сигнал. Для сигнала спектр простирается от до Для прямоугольного сигнала спектр простирается от до

28 28 Аналоговые и цифровые данные Аналоговые данные принимают непрерывные значения из некоторого диапазона. Пример: звуковые сигналы, видеосигналы. Цифровые данные принимают только дискретные значения. Пример: текст, целые числа

29 29 Аналоговые и цифровые сигналы Аналоговый сигнал представляет собой непрерывно изменяющуюся электромагнитную волну Цифровой сигнал представляет собой последовательность импульсов напряжения

30 30 Цифровая передача Передача цифровых данных Используется аналоговый сигнал Для передачи цифровых данных на большие расстояния используют ретрансляторы

31 31 Модуляция Данные передаются с помощью несущего сигнала Модуляция – процесс кодирования исходных данных несущим сигналом с частотой Все методы модуляции основаны на операциях с одним (или более) из трех фундаментальных параметров сигнала: амплитуда, частота, фаза

32 32 Модуляция Поступающий сигнал m(t) называется модулируемым или немодулированным сигналом Результат модулирования несущего сигнала называется модулированным сигналом s(t)

33 33

34 34 Аналоговые данные, аналоговые сигналы Исторически модуляция начала применяться для аналоговой информации Необходимость в модуляции возникает если нужно передать низкочастотный аналоговый сигнал через канал, находящий в высокочастотной области спектра

35 35 Основные понятия Длительность или длина бита – время, затрачиваемое передатчиком на излучение этого бита Сигнальная посылка – импульс сигнала постоянной частоты, фазы и амплитуды Скорость модуляции – скорость изменения уровня сигнала бит/с

36 36 Амплитудная модуляция АМ (Amplitude Modulation) Амплитуду высокочастотного несущего сигнала изменяют (модулируют) в соответствие с изменением низкочастотного аналогового сигнала

37 37 Пример амплитудной модуляции голосовым сигналом

38 38 Цифровые данные, аналоговые сигналы Амплитудная модуляция (Amplitude-Shift Keying – ASK) Частотная модуляция (Frequency-Shift Keying – FSK) Фазовая модуляция (Phase-Shift Keying – PSK)

39 39 Модуляция цифровых данных аналоговым сигналом

40 40 Амплитудная модуляция Два двоичных значения представляются сигналами несущей частоты с двумя различными амплитудами. Одна из амплитуд, как правило, выбирается равной нулю, т.е. одно двоичное число представляется наличием несущей частоты при постоянной амплитуде, а другое ее отсутствием. Здесь А cos(2π f с t ) несущий сигнал. Результирующий сигнал:

41 41 Частотная модуляция Наиболее распространенной формой является бинарная частотная модуляция (Binary FSK) Два двоичных числа представляются сигналами двух различных частот, расположенных около несущей Где f 1 и f 2 частоты, смещенные от несущей частоты f с на величины,равные по модулю, но противоположные по знаку.

42 42 Многочастотная модуляция сдвигом частоты (Multiple FSK) Используется более двух частот Более эффективная, чем бинарная Более подвержена ошибкам, чем бинарная Каждая сигнальная посылка представляет более одного бита.

43 43 Пример 4-уровневой MFSK T – длина бита T s – длина сигнальной посылки F с - несущая частота f d – разностная частота

44 44 Бинарная фазовая модуляция для передачи логических нулей и единиц используют сигналы одной и той же частоты и амплитуды, но смещённые относительно друг друга по фазе. Например, логический нуль передается синфазным сигналом, а единица - сигналом, который сдвинут по фазе на 180°.

45 45 Бинарная фазовая модуляция Для представления данных выполняется смещение несущего сигнала. Для представления двух двоичных цифр используется две фазы

46 46 Дифференциальная фазовая модуляция (DPSK) Двоичный 0 представляется сигнальным пакетом, фаза которого совпадает с фазой предыдущего посланного пакета Двоичная 1 представляется сигнальным пакетом с фазой, противоположной фазе предыдущего пакета

47 47 Дифференциальная фазовая модуляция

48 48 Квадратурная фазовая модуляция QPSK (Quadrature Phase-Shift Keying) Изменение фазы может иметь и более двух значений, например четыре - 0, 90, 180 и 270° В два раза повышается скорость передачи данных

49 QAM (Quadrature amplitude modulation) Совмещает в себе амплитудную и фазовую модуляции Использованы преимущества одновременной передачи двух различных сигналов на одной несущей частоте, но при этом задействованы две копии несущей частоты, сдвинутые относительно друг друга на 90 49

50 50 Пропускная способность канала Скорость передачи данных – это скорость в битах в секунду (бит/с), с которой могут передаваться данные Ширина полосы – ширина полосы предаваемого сигнала Шум – средний уровень шума в канале связи Уровень ошибок – частота появления ошибок

51 51 Уплотнение Одна из основных проблем построения беспроводных систем это решение задачи доступа многих пользователей к ограниченному ресурсу среды передачи Задача уплотнения выделить каждому каналу связи пространство, время, частоту и/или код

52 52 Уплотнение с пространственным разделением Основано на разделение сигналов в пространстве Передатчик посылает сигнал, используя код с, время t и частоту f в области s i To есть каждое беспроводное устройство может вести передачу данных только в границах одной определенной территории, на которой любому другому устройству запрещено передавать свои сообщения.

53 53 Уплотнение с пространственным разделением Получил широкое распространение Адаптивная перестройка мощности передатчиков Системы на основе секторных антенн

54 54 Уплотнение с частотным разделением FDM (Frequency Division Multiplexing) Каждое устройство работает на строго определенной частоте Наиболее известный метод Неоправданное расточительство частотных ресурсов

55 55 Принцип частотного разделения каналов

56 56 Уплотнение с временным разделением TDM (Time Division Multiplexing) каждый передатчик транслирует сигнал на одной и той же частоте f в области s, но в различные промежутки времени t i при строгих требованиях к синхронизации процесса передачи Более гибкая схема

57 57 Принцип временного разделения каналов

58 58 Уплотнение с кодовым разделением все передатчики передают сигналы на одной и той же частоте f в области s во время t, но с разными кодами c i Кодовые последовательности уникальны для каждого передатчика Повышенная защищенность и скрытность передачи данных

59 59 Механизм мультиплексирования посредством ортогональных несущих OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Весь частотный диапазон разбивают на достаточно много поднесущих Передача ведется одновременно по всем поднесущим

60 60 Достоинства OFDM Подавление негативных последствий многолучевого распространения, таких как межсимвольная интерференция и замирание сигнала. Ортогональность несущих сигналов можно обеспечить в том случае, если за время длительности одного символа несущий сигнал будет совершать целое число колебаний.

61 61 Технология расширенного спектра Изначально создавалась для разведывательных и военных целей Идея состоит в том, чтобы распределить информационный сигнал в широкой полосе радиодиапазона, что позволит усложнить подавление или перехват сигнала

62 62 Технология расширенного спектра Расширение спектра скачкообразной перестройкой частоты Frequency Hopping Spread Spectrum FHSS Метод прямого последовательного расширения Direct Sequence Spread Spectrum DSSS

63 63 Расширение спектра скачкообразной перестройкой частоты FHSS Передача ведется с постоянной сменой несущей в пределах широкого диапазона частот Последовательность несущих частот выбирается псевдослучайной, известной только приемнику и передатчику

64 64 Расширение спектра скачкообразной перестройкой частоты FHSS Последовательность перестройки частот: F 7 -F 3 -F 4 -F 1 -F 10 -F 6 -F 2 -F 8 -F 5 -F 9 В течение определенного фиксированного интервала времени передача ведется на неизменной несущей частоте

65 65 Расширение спектра скачкообразной перестройкой частоты FHSS На каждой несущей частоте применяются стандартные методы модуляции, такие как FSK и PSK Для синхронизации передающего и приемного устройств в начале каждого периода передачи передаются синхробиты

66 66 Расширение спектра скачкообразной перестройкой частоты FHSS Медленное расширение спектра – частота смены подканалов ниже, чем скорость передачи данных в канале Быстрое расширение спектра – частота смены подканалов выше, чем скорость передачи данных. Не проявляется эффект межсимвольной интерференции, т.к. ко времени прихода задержанного сигнала система успевает перейти на другую частоту.

67 67 Медленное расширение спектра

68 68 Быстрое расширение спектра

69 69 Быстрое расширение спектра Достоинства Высокая помехоустойчивость Борьба с эффектом межсимвольной интерференции Недостатки Сложность реализации

70 70 Сети со скачкообразной перестройкой частоты FHSS Скорость передачи 1 и 2 Мбит/с 79 каналов по 1 МГц Перестройка частоты со скоростью не менее 2,5 раз в секунду Три неперекрывающихся набора каналов Используется в беспроводных технологиях IEEE и Bluetooth

71 71 Схема FHSS набор Схема скачкообразной перестройки частоты 1{0,3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,36,39,42,45,48,51,54,57,60,63,66,69,72,75} 2{1,4,7,10,13,16,19,22,25,28,31,34,37,40,4 3,46,49,52,55,58,61,64,67,70,73,76} 3{2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35,38,41,4 4,47,50,53,56,59,62,65,68,71,72,77}

72 72 Прямое последовательное расширение спектра DSSS Используется весь частотный диапазон, выделенный для одной беспроводной линии связи Суть: каждый бит информации заменяется N битами, так что тактовая скорость передачи увеличивается в N раз, следовательно спектр сигнала также возрастает в N раз Цель кодирования методом DSSS: повышение устойчивости к помехам. Узкополосная помеха будет искажать только определенные частоты спектра сигнала, так что приемник с большой степенью вероятности сможет правильно распознать передаваемую информацию.

73 73 Прямое последовательное расширение спектра DSSS Расширяющая последовательность – код, которым заменяется двоичная единица исходной информации Чип – бит расширяющей последовательности Чиповая скорость –скорость передачи результирующего сигнала

74 74 Расширяющая последовательность Примером значения расширяющей последовательности служит последовательность Баркера Последовательность Баркера: Двоичный нуль кодируется инверсным значением расширяющей последовательности

75 75 Последовательность Баркера Передача трех битов 110 заменяется на передачу следующих битов: Позволяет приемнику быстро синхронизироваться с передатчиком (надежно выявлять начало последовательности)

76 76 Последовательность Баркера Имеет небольшую разницу количества единиц и нулей Обладает отличными автокорреляционными свойствами, т.е. при сравнение последовательности Баркера с последовательностью сдвинутой на один бит влево или вправо будет меньше половины совпадений

77 77 Сети с расширением спектра методом прямой последовательности DSSS Скорость передачи данных 1 и 2 Мбит/с Ширина полосы канала: 22 МГц Три неперекрывающихся канала Недостатки: Метод DSSS в меньшей степени защищен от помех, чем метод быстрого расширения спектра, так как мощная узкополосная помеха влияет на часть спектра, а значит, и на результат распознавания единиц или нулей.

78 78 Сети с расширением спектра методом прямой последовательности DSSS

79 79 Технологии физического уровня – Изначальный 1 и 2 Мбит/с, 2.4 ГГц a – OFDM, 5 ГГц, до 54 Мбит/с b – DSSS, 2.4 ГГц, до 11 Мбит/с g – OFDM, 2.4 ГГц, до 54 Мбит/с n – OFDM, 2.4 ГГц и 5 ГГц, до 300 Мбит/с с MIMO - Multiple Input Multiple Output (использование нескольких антенн)

80 80 Стандарт b Скорости передачи данных 5.5 и 11 Мбит/с Совместимость с g Диапазон 2.4 ГГц Три неперекрывающихся канала Кодирование комплементарным кодом CCK Пакетное бинарное сверточное кодирование PBCC (необязательно)

81 81 Кодирование комплементарным кодом Complementary Code Keying (CCK) Относится к методам расширения спектра Последовательность состоит из чиповых кодирующих слов, что позволяет закодировать одним словом до 6 бит.

82 82 CCK Однако если в случае OFDM близлежащие точки доступа наводят помехи, из-за которых отдельные пакеты данных пересылаются повторно, то в случае с модуляцией с помощью дополнительного кода (CKK) происходит увеличение объема служебной информации, что уменьшает и без того не самую широкую эффективную полосу пропускания стандарта b (11 Mбит/c).

83 83 Пакетное бинарное сверточное кодирование Packet Binary Convolutional Coding Дополнительная (необязательная) опция стандарта b Скорость передачи данных до 22 Мбит/с

84 84 Пакетное бинарное сверточное кодирование Основано на сверточном кодировании: Каждый входной бит заменяется двумя битами кодовой последовательности Для скорости 5,5 Мбит/с используется BPSK Для скорости 11 Мбит/с используется QPSK Для скорости 22 Мбит/с каждые два бита заменяются тремя битами кодовой последовательности и модулируются 8-PSK

85 85 Стандарт а Максимальная скорость передачи данных 54 Мбит/с Частотный диапазон 5 ГГц 12 неперекрывающихся каналов OFDM

86 86 Стандарт а Число поднесущих 52, из них 48 – информационных, 4 – служебных Ширина полосы поднесущей 300 к Гц Ширина полосы одного канала 20 МГц

87 87 Параметры передатчика а Скорость передачи данных (Мбит/с) Модуляция Скорость сверточного кодирования Число канальных битов на поднесущую Число канальных битов на символ Число битов данных 6BPSK½ BPSK¾ QPSK½ QPSK¾ QAM ½ QAM ¾ QAM 2/ QAM ¾

88 88 Стандарт g Перенесение схемы OFDM, прекрасно зарекомендовавшей себя в а, из диапазона 5 ГГц в диапазон 2,4 ГГц Скорость передачи данных до 54 Мбит/с Частотный диапазон 2,4 ГГц Обратная совместимость с b Три неперекрывающихся канала

89 89 Совместимость b/g Использование защитного механизма RTS/CTS (Запрос на отправку/Готовность к отправке) снижает пропускную способность до 12 Мбит/с Если использовать только CTS перед каждым OFDM кадром, пропускная способность будет 14,5 Мбит/с

90 90 Стандарт n Устройства n могут работать в трёх режимах: наследуемом (Legacy), в котором обеспечивается поддержка устройств b/g и a смешанном (Mixed), в котором поддерживаются устройства b/g, a и n «чистом» режиме n (именно в этом режиме и можно воспользоваться преимуществами повышенной скорости и увеличенной дальностью передачи данных, обеспечиваемыми стандартом n). Черновую версию стандарта n поддерживают многие современные сетевые устройства.

91 91 Возможные скорости и тип модуляции Скорость, Мбит/с ОбязательноДопустимо 1 Последовательность Баркера 2 5,5CCKPBCC 6OFDMCCK-OFDM 9OFDM, CCK-OFDM 11CCKPBCC 12OFDMCCK-OFDM 18OFDM, CCK-OFDM 22PBCC 24OFDMCCK-OFDM 33PBCC 36OFDM, CCK-OFDM 48OFDM, CCK-OFDM 54OFDM, CCK-OFDM

92 92 Механизмы повышения скорости передачи Компания Atheros для стандартов а и g предложила так называемый режим Turbo Mode, это удвоение скорости до 108 Мбит/с за счет передачи информации одновременно по двум каналам Компания Intersil предложила технологию PRISM Nitro, включающую защитный механизм и групповую передачу кадров

93 93 Стандарты физического уровня Параметр DSSS FHSS b a802.11g Частотный диапазон (ГГц) 2,4 5 Максимальная скорость передачи данных (Мбит/с) ТехнологияDSSSFHSSCCK OFDM Тип модуляцииQPSKGFSK QPSK 64-QAM Число неперекрывающихся каналов

94 94 Топология сети Режим ad-hoc Режим инфраструктуры Расширенные режимы

95 95 Режим Ad-hoc (внеплановая сеть) В режиме Ad hoc клиенты устанавливают связь непосредственно друг с другом. Устанавливается одноранговое взаимодействие по типу «точка-точка» Клиенты связываются напрямую без применения точек доступа Максимальная скорость соединения 11 Mбит/c

96 96 Режим инфраструктуры Точки доступа обеспечивают связь клиентских компьютеров. Точку доступа можно рассматривать как беспроводной концентратор

97 97 Режим инфраструктуры Точки доступа обеспечивают связь клиентов, выполняя роль коммутаторов Клиенты связываются друг с другом не напрямую, а через точку доступа, которая управляет процессом обмена. Точка доступа имеет канал (uplink port) для подключения зоны обслуживания к проводной сети Ethernet. Порт служит для интеграции в имеющуюся инфраструктуру сети.

98 98 Сравнение инфраструктурного и Ad-hoc режима Режим Ad-hoc: для работы не требуется точка доступа Скорость соединения – не более 11Мб/с Невозможна интеграция в проводную сеть без дополнительного оборудования Инфраструктурный режим Скорость соединения – 54 Мб/с (108 Мб/с) Легко интегрируется в проводную инфраструктуру Требуется точка доступа

99 99 Расширенные режимы Беспроводные мосты (WDS, WDS with AP) Повторители Точка как клиент

100 100 Режим моста Режим беспроводного моста, аналогично проводным мостам, служит для объединения подсетей в общую сеть. Беспроводной мост может использоваться там, где прокладка кабеля между зданиями нежелательна или невозможна. Мост позволяет сэкономить средства и обеспечивает простоту настройки и гибкость конфигурации при перемещении офисов.

101 101 Режим моста точка-точка С помощью беспроводных мостов можно объединять две проводных сети. Это позволяет объединить в сеть центральный офис и филиал, а также подключать клиентов к сети Интернет.

102 102 Мост точка – много точек Режим моста «точка – много точек» используется для объединения двух и более проводных сегментов LAN, находящихся на расстоянии до нескольких км.

103 103 Технологии WDS, WDS with AP Технология WDS позволяет одновременно подключать несколько беспроводных мостов Использование режима WDS with AP позволяет помимо создания беспроводных мостов подключать беспроводных клиентов WDS with AP делает ненужным использование повторителей

104 104 Технология WDS (with AP) Распределенная беспроводная сеть (Wireless distributed system – WDS) Технология WDS- Wireless Distribution System, позволяет одновременно подключать беспроводных клиентов, к точкам, работающим в режиме Bridge (мост точка-точка) и Multipoint Bridge (мост точка-много точек). Однако скорость передачи данных у беспроводных клиентов, в таком режиме будет порядка 1/3 от скорости передачи данных между точками доступа.

105 Топология типа «шина» 105 Равноправие всех абонентов Надежность при отказе любого абонента (отсутствие центра) Простота добавления новых точек

106 Топология типа «кольцо» 106 Увеличение размеров всей сети за счет ретрансляции сигналов

107 Топология типа «звезда» 107 Центральный абонент, в случае отказа, вся сеть – неработоспособна Жесткое ограничение количества абонентов

108 108 Режим повторителя Беспроводный повторитель ретранслирует все поступившие пакеты. Ретрансляция осуществляется через тот же канал, через который они были получены Режим используется в случаях, когда невозможно соединить точку доступа с проводной инфраструктурой, или прямой связи мешает какое-либо препятствие.

109 109 Режим клиента В этом режиме точка доступа работает как обычный беспроводной адаптер. Используется в случаях, когда у клиента нет разъемов для подключения беспроводных адаптеров, но есть порт сети Ethernet.

110 110 Построение беспроводных сетей Сеть малого офиса, домашняя сеть Сети выставочных залов и конференций Многосегментная сеть Цифровой дом Провайдинг и последняя миля Хот споты

111 111 Сеть малого офиса, домашняя сеть

112 112 Планирование сети выставочных залов и конференций Сеть может быть ориентирована на обеспечение : максимальной скорости связи максимальной зоны покрытия От этого зависит количество используемых точек и расстояние между ними.

113 113 Сеть с максимальной зоной покрытия Помещаем первую точку (канал 1) доступа в углу помещения Идем вдоль стены, пока не достигнем границы зоны покрытия. Помещаем здесь вторую точку (канал 6). Третью точку помещаем на пересечении границ зон покрытия первой и второй точек. Помещаем здесь третью точку (канал 11). Продолжаем до тех пор, пока связью не будет охвачено все помещение

114 114 Сеть с максимальной скоростью связи Следует определить число пользователей, которые будут подключаться к каждой точке доступа и плотность размещения. Отсюда можно определить желаемый радиус сот. Далее регулируем мощность так, чтобы достичь нужного размера сот.

115 115 Планирование сети выставочных залов и конференций Нетстамблер – программа сканирования точек доступа Сканер Wi-Fi сетей. Позволяет обнаруживать беспроводные сети и получать массу информации. Можно определить имена и названия сетей, производителя оборудования, узнать, применяется ли шифрование для передачи данных, и т.д. Если есть GPS-приемник, Нетстамблер будет записывать координаты обнаруживаемых точек доступа, уровень сигнала и прочую информацию в отдельный файл, по которому легко можно создать карту с отмеченными на ней точками доступа.

116 116 Роуминг в беспроводных сетях Роуминг (roaming) - это возможность радиоустройства перемещаться за пределы действия базовой станции и, находясь в зоне действия «гостевой» станции, иметь доступ к «домашней» сети.

117 117 Роуминг Основываясь на качестве связи, клиент примет решение, с какой точкой доступа работать. Если он перемещается между ТД, то новая ТД информирует старую через проводное соединение о переустановленном соединении клиента в сети. При правильном размещении точек доступа на территории предприятия пользователи смогут перемещаться по ней без потери доступа к сети

118 118 Роуминг – увеличение зоны охвата Точки доступа, зоны охвата которых пересекаются, должны быть настроены на разные каналы. Но можно использовать одинаковые каналы на точках доступа с непересекающимися зонами охвата. Можно увеличивать общее покрытие сети практически без ограничений

119 119 Организация роуминга Сигнал-маяк - Beacon посылается точкой доступа каждые 100 миллисекунд Клиенты используют маяк для оценки качества связи Клиенты тоже могут посылать маяк, или пробный запрос Точка доступа ответит или пошлет маяк

120 120 Объединение точек

121 121 Объединение точек

122 122 Объединение точек

123 123 Домашняя сеть – цифровой дом

124 124 Провайдинг и последняя миля

125 125 Организация Hot spot Hot spot представляет собой точку беспроводного подключения к среде Интернет или локальной сети предприятия. Hot spot разворачивается в гостиницах, Интернет-кафе, библиотеках, студенческих городках, для предоставления клиентам доступа к сети Интернет, а также в офисах для предоставления гостевого доступа к ресурсам компании.

126 126 Организация Hot spot При развертывании беспроводного выхода в сеть Интернет (hot spot) приходится решать ряд дополнительных задач, связанных с ограничением доступа к данным локальной сети, ограничения доступа к некоторым серверам Интернет, подсчета стоимости услуг, контроля над подключениями и обеспечения их безопасности. То же самое относится и к организации гостевого доступа в корпоративных сетях. Для этих целей могут использоваться специальные точки доступа – беспроводные маршрутизаторы (DIR-320, DIR-655).

127 127 Организация Hot spot Маршрутизатор обеспечивает: Подключение: Подключение беспроводных клиентов к гостевой зоне Подключение к приватной сети Подключение к сети Интернет Безопасность Разделение сети на сегменты (гостевая сеть, приватная, Интернет). Шифрование данных Аутентификацию беспроводных пользователей Передача трафика виртуальных частных сетей (VPN) Контроль доступа к ресурсам, фильтрация Другие функции Подсчет и тарификацию трафика в гостевой сети

128 128 Аппаратные средства Адаптеры Точки доступа Внешние точки Трехстандартные точки Беспроводные маршрутизаторы

129 129 Беспроводные адаптеры D-Link g

130 130 Адаптеры b/g/a Название Стандарты работы Тип шины Скорость передачи, Мбит/с DWL-G122*802.11b/gUSB54 DWL-G b/gPCI54 DWL-G630*802.11b/gPCMCIA54 DWL-G520*802.11b/gPCI108 DWL-G650М802.11b/gCardbus108 DWL-AG a/gPCI108 DWL-AG a/b/gCardbus108 DWA b/gUSB108 * - устаревшие модели

131 131 Точка доступа DWL-2100AP Поддержка увеличения скорости передачи данных до 15 раз в турбо режиме 108G D-link по сравнению с b Поддержка Web-интерфейса настройки и SNMP Поддержка расширенных функций безопасности - WPA с аутентификацией 802.1X Поддержка 5 различных режимов работы - 1. Точка доступа 2. Соединение точка-точка 3. Точка – много точек 4. Беспроводный клиент 5. Беспроводный повторитель Совместимость с высокоскоростными стандартами IEEE b/g Поддержка технологии WDS

132 132 Беспроводная точка доступа DWL-3200AP Поддержка увеличения скорости передачи данных до 15 раз в турбо режиме 108G D-link по сравнению с b Управление через Web, Telnet, SNMP v3 Поддержка расширенных функций безопасности – WEP, WPA, WPA2, 802.1X, AES Поддержка 3 различных режимов работы -1. Точка доступа 2. Мост точка-точка 3. Мост точка – много точек Две съемные всенаправленные антенны 5dBi Поддержка технологии WDS MAC filter, WLAN segmentation Поддержка PoE (Power Over Ethernet) Мощность излучения до 100 mW Диапазон частот: ГГц

133 133 Внешние точки доступа

134 134 Универсальная внешняя беспроводная точка доступа g DWL-2700 Характеристики Режимы работы: беспроводная точка доступа, мост точка–точка, мост точка–много точек, повторитель и беспроводный клиент Прочный, водонепроницаемый корпус и встроенная грозозащита Безопасность: встроенный NAT, возможность контроля по IP-адресам, аутентификация на сервере RADIUS, контроль клиентов по MAC-адресам Встроенный DHCP сервер Поддержка технологии WDS Управление: Web, Telnet, SNMP v.3 Мощность передачи до 200 м Вт Скорость передачи до 54 Мбит/с Защита данных: шифрование WEP, WPA и AES, 802.1x

135 135 DWL-2700 в качестве точки доступа

136 136 DWL-2700 в качестве внешнего моста

137 137 Трехстандартная беcпроводная точка доступа DWL-7100AP Поддержка всех трех актуальных стандартов: к точке доступа могут подключаться как клиенты сетей g и b, так и клиенты сети a Режим работы: точка доступа, мост точка-точка, мост точка-много точек, беспроводной клиент, репитер Порт ЛВС (10/100 Base-T) для подключения к проводной части сети Поддержка технологии WDS Характеристики Скорость соединения: до 108 Мбит/с Защита данных: Шифрование WEP, WPA; Поддержка AES ; Аутентификация, Web-управление, Telnet

138 138 Маршрутизатор DIR x 10/100/1000 Мбит/с Gigabit Ethernet порта LAN 1 x 10/100 Мбит/с Fast Ethernet порт WAN Порт USB 2.0 Встроенный NAT Поддержка VPN в режиме pass-through Защита данных: WEP, WPA, WPA-PSK Три съемные дипольные антенны с усилением 2dBi с разъемами RP-SMA Дальность: м в помещении, м на открытом пространстве Проект стандарта n ( до 300 Мбит/с)

139 139 Карманный маршрутизатор/точка доступа DWL-G730AP Стандарт беспроводных сетей b/g 3 рабочих режима: точка доступа, беспроводный клиент, маршрутизатор Порт LAN 10/100BASE-TX DHCP сервер Web-управление Поддержка VPN Pass-through, NAT Питание: внешний адаптер или USB Защита данных: WEP, WPA, WPA-PSK, 802.1x Скорость соединения до 54 Мбит/с Дальность: м в помещении, м на открытом пространстве

140 140 РЕГИСТРАЦИЯ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ Для применения беспроводного оборудования требуется разрешение на использование частоты от местного отделения Госсвязьнадзора для устройств с заданной мощностью. В соответствии с действующим законодательством, можно выделить три типа оборудования беспроводного доступа. Для каждой из групп характерны свои особенности использования радиочастотного ресурса в полосе частот ,5 МГц и свой порядок получения разрешительных документов. Внутриофисные системы беспроводной передачи данных: Решением ГКРЧ от 6 декабря 2004 г. разрешено использование внутриофисного оборудования Wi-Fi без оформления разрешений на использование радиочастот. Уличные операторские сети беспроводной передачи данных: Для уличных операторских сетей действует частично-упрощенный порядок на основе Решения ГКРЧ от 25 сентября 2000 г. (протокол 2/7). Пассивные антенны диапазона 2400 МГц не входят в «Перечень средств связи, подлежащих обязательной сертификации» (утв. постановлением Правительства РФ от 31 декабря 2004 г. 896)

141 141 РЕГИСТРАЦИЯ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ Выдержка из Решения ГКРЧ от 6 декабря 2004 г. 3. Разрешить гражданам Российской Федерации и российским юридическим лицам использование на вторичной основе радиочастот в пределах полосы радиочастот ,5 МГц для эксплуатации внутриофисных систем передачи данных, указанных в прилагаемом перечне (приложение 2), на территории Российской Федерации без оформления разрешений на использование радиочастот, при выполнении следующих условий: Эксплуатации РЭС внутриофисных систем передачи данных только внутри зданий, закрытых складских помещений и производственных территорий; Регистрации РЭС внутриофисных систем передачи данных установленным в Российской Федерации порядком.

142 142 Внутриофисные системы D-Link, указанные в приложении 2 DWL-1000AP+ DWL-1040AP+ DWL-900AP+ DWL-650+ DWL-520+ DWL-120+ DWL-2000AP+ DI-714P+ DI-614+ DWL-G520 DWL-G650 DWL-G520+ DWL-G650+ DWL-G120 DWL-G122 DWL-G510 DWL-G630 DWL-2100AP DWL-G730AP DWL-3200AP DI-524 DI-624 DI-624+ DI-724P+ DI-824VUP+ DSL-G604T РЕГИСТРАЦИЯ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ

143 143 Порядок использования частоты 5 ГГц в России В диапазоне 5 ГГц ( а) порядок назначения радиочастот одинаковый как для уличных операторских сетей, так и для внутриофисных сетей беспроводной передачи данных. Действующие решения ГКРЧ: Решение ГКРЧ от 30 июля 2001 г. (протокол 11/1) Решение ГКРЧ от 23 декабря 2002 г. (протокол 23/5) РЕГИСТРАЦИЯ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ

144 144

145 Антенны для беспроводных устройств Антенна ANT Коэффициент усиления: 6 dBi Рабочий диапазон частот: ГГц Ширина ДН (вертик./горизонт.) 80°/68° Антенны используются для усиления сигнала и могут использоваться в зависимости от модели внутри или снаружи помещения. Антенна ANT Коэффициент усиления: 7 dBi Рабочий диапазон частот: ГГц Ширина ДН (вертик./горизонт.) 24°/360° Антенны для внутриофисного использования 145

146 Антенна ANT Коэффициент усиления: 8 dBi Рабочий диапазон частот: ГГц Ширина ДН (вертик./горизонт.) 65°/70° Антенна ANT Коэффициент усиления: 18 dBi Рабочий диапазон частот: ГГц Ширина ДН (вертик./горизонт.) 15°/15° Антенна ANT Коэффициент усиления: 12 dBi Рабочий диапазон частот: ГГц Ширина ДН (вертик./горизонт.) 50°/ 50° Антенны для внешнего использования, защищенные от погодных условий

147 Плюсы решения Подает питание через обычный Ethernet кабель 5 категории Состоит из Base Unit и Terminal Unit Позволяет установить устройство где угодно, не зависимо от наличия поблизости розетки электропитания Уменьшает стоимость и добавляет гибкость развертывания Преобразует входящее переменное напряжение в низковольтное постоянное Защищает Точку Доступа от возможных повреждений при скачках напряжения Низкая потребляемая мощность Устройства подачи питания по кабелю Ethernet DWL-P100/P200

148