Беспроводной доступ Wi-Fi в Государственном учреждении Республики Татарстан

Описав технологию кодирования PBCC, которая может использоваться на скоростях 5,5, 11, 22 и 33 Мбит/с, перейдём к рассмотрению остальных режимов передачи, предусмотренных стандартом 802.11g. Прежде всего отметим, что в самом стандарте обязательными являются скорости передачи 1; 2; 5,5; 6; 11; 12 и 24 Мбит/с, а более высокие скорости передачи (33, 36, 48 и 54 Мбит/с) - опциональными. Кроме того, одна и та же скорость передачи может реализовываться при различной технике модуляции. Например, скорость передачи 24 Мбит/с может быть достигнута как при многочастотном кодировании OFDM, так и при гибридной технике кодирования CCK-OFDM (табл. 4 ).

Таблица 4. Скорости передачи, предусмотренные протоколом 802.11g.

Скорость, Мбит/с	Метод кодирования
	Обязательно	Опционально
1	Последовательность Баркера
2	Последовательность Баркера
5,5	CCK	PBCC
6	OFDM	CCK-OFDM
9		OFDM, CCK-OFDM
11	CCK	PBCC
12	OFDM	CCK-OFDM
18		OFDM, CCK-OFDM
22		PBCC
24	OFDM	CCK-OFDM
33		PBCC
36		OFDM, CCK-OFDM
48		OFDM, CCK-OFDM
54		OFDM, CCK-OFDM

Отметим, что для обязательных скоростей в стандарте 802.11g используется только кодирование CCK и OFDM, а гибридное кодирование и кодирование PBCC являются опциональными.

Единственное, что осталось пока вне данной публикации, - это техника гибридного кодирования. Для того чтобы понять сущность этого термина, вспомним, что любой передаваемый пакет данных содержит заголовок/преамбулу со служебный информацией и поле данных. Когда речь идет о пакете в формате CCK, имеется в виду, что заголовок и данные кадра передаются в формате CCK. Аналогично при использовании технологии OFDM заголовок кадра и данные передаются посредством OFDM-кодирования. При применении технологии CCK-OFDM заголовок кадра кодируется с помощью CCK-кодов, но сами данные кадра передаются с использованием многочастотного OFDM-кодирования. Таким образом, технология CCK-OFDM является своеобразным гибридом CCK и OFDM. Технология CCK-OFDM не единственная гибридная технология - при использовании пакетного кодирования PBCC заголовок кадра передаётся с использованием CCK-кодов, только данные кадра кодируются с использованием PBCC (рис 17).



Рис. 17. Форматы кадров при использовании различного кодирования.

MAC-уровень.

На МАС-уровне определяются два основных типа архитектуры сетей - Ad Нос и Infrastructure Mode.

В режиме Ad Hoc (рис. 18), который называют также Independent Basic Service Set (IBSS) или режимом Peer to Peer (точка-точка), станции непосредственно взаимодействуют друг с другом. Для этого режима требуется минимум оборудования: каждая станция должна быть оснащена беспроводным адаптером. При такой конфигурации не требуется создания сетевой инфраструктуры. Основным недостатком режима Ad Hoc является ограниченный диапазон действия возможной сети и невозможность подключения к внешней сети (например, к Интернету).

В заключение нашего обзора физического уровня стандартов 802.11a, 802.11b и 802.11g, рассмотрим базовые архитектуры беспроводных сетей, определяемых на MAC-уровне.



Рис. 18. Режим взаимодействия Ad Hoc.

В режиме Infrastructure Mode (рис. 18) станции взаимодействуют друг с другом не напрямую, а через точку доступа (Access Point), которая выполняет в беспроводной сети роль своеобразного концентратора (аналогично тому, как это происходит в традиционных кабельных сетях). Рассматривают два режима взаимодействия с точками доступа - BSS (Basic Service Set) и ESS (Extended Service Set). В режиме BSS все станции связываются между собой только через точку доступа, которая может выполнять также роль моста к внешней сети. В расширенном режиме ESS существует инфраструктура нескольких сетей BSS, причём сами точки доступа взаимодействуют друг с другом, что позволяет передавать трафик от одной BSS к другой. Сами точки доступа соединяются между собой с помощью либо сегментов кабельной сети, либо радиомостов.

Для доступа к среде передачи данных в беспроводных сетях применяется метод коллективного доступа с обнаружением несущей и избежанием коллизий (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance, CSMA/CA). Собственно, этот метод даже по своему названию напоминает технологию коллективного доступа, реализованную в сетях Ethernet, где используется метод коллективного доступа с опознанием несущей и обнаружением коллизий (Сarrier-Sense-Multiply-Access With Collision Detection, CSMA/CD). Единственное различие состоит во второй части метода - вместо обнаружения коллизий используется технология избежания коллизий.

Рис. 19. Режим взаимодействия Infrastucture.

Перед тем как послать данные в "эфир", станция сначала отправляет специальное сообщение, называемое RTS (Ready To Send), которое трактуется как готовность данного узла к отправке данных. Такое RTS-сообщение содержит информацию о продолжительности предстоящей передачи и об адресате и доступно всем узлам в сети. Это позволяет другим узлам задержать передачу на время, равное объявленной длительности сообщения. Приёмная станция, получив сигнал RTS, отвечает посылкой сигнала CTS (Clear To Send), свидетельствующего о готовности станции к приёму информации. После этого передающая станция посылает пакет данных, а приёмная станция должна передать кадр ACK, подтверждающий безошибочный прием. Если АСК не получен, попытка передачи пакета данных будет повторена. Таким образом, с использованием подобного четырёхэтапного протокола передачи данных (4-Way Handshake) реализуется регламентирование коллективного доступа с минимизацией вероятности возникновения коллизий.

1.13 Стандарт 802.11n: первый взгляд

Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) одобрил создание рабочей группы 802.11n. Целью группы стала разработка нового физического уровня (PHY) и уровня доступа к среде передачи (MAC), которые бы позволили достичь реальной скорости передачи данных, как минимум, 100 Мбит/с. То есть увеличить её в сравнении с существующими сегодня решениями примерно в четыре раза (мы имеем в виду реальную пропускную способность). Всё это, вместе с обратной совместимостью с существующими стандартами, должно будет не только сделать работу в беспроводных сетях более комфортной, но и обеспечить достаточный запас скорости на ближайшее будущее.

Таблица 5.Сравнение скорости различных стандартов.

Сравнение скорости различных стандартов
Стандарт беспроводной связи	Скорость работы	Реальная скорость передачи данных
802.11b	11 Мбит/с	5 Мбит/с
802.11g	54 Мбит/с	25 Мбит/с
802.11a	54 Мбит/с	25 Мбит/с
802.11n	200+ Мбит/с	100 Мбит/с

Самое непосредственное участие в разработке и процессе развития стандарта принимает компания Intel, которая возглавила комитет, разрабатывающий основу для реализации стандарта, также в сферу деятельности компании входит разработка уровней MAC и PHY и другие аспекты. Безусловно, Intel сегодня является технологическим лидером в этой области, однако для разработки окончательных спецификаций стандарта необходимы усилия многих компаний.

В разработке стандарта 802.11n Intel предлагает пойти эволюционным путём, используя уже проверенные технологии, добавив к ним новые разработки, позволяющие достичь высоких скоростей передачи данных. Например, в 802.11n предлагается использовать такие "наследственные" технологии, как OFDM (ортогональное частотное мультиплексирование) и QAM (квадратурная амплитудная модуляция). Подобный подход не только обеспечит обратную совместимость, но и снизит стоимость разработки. Перед инженерами стоит нелёгкая задача, ведь новый стандарт не должен мешать работе старых устройств 11a/g, и в то же время он должен поддерживать высокую скорость работы. Многие читатели знакомы со снижением скорости работы сетей 802.11g при одновременном использовании устройств 11b.

1.14 Увеличение физической скорости передачи

Первый способ увеличения скорости беспроводной передачи данных использует несколько антенн для передатчика и приёмника. Технология называется множественным вводом/выводом MIMO (multiple input multiple output). В случае её использования параллельно передаётся множество сигналов, увеличивая тем самым суммарную пропускную способность. Вообще, у MIMO достаточно много преимуществ из-за одновременной передачи данных по разным каналам. Технология использует мультиплексирование Spatial Division Multiplexing (SDM), то есть сигнал передаётся по нескольким различным частотам, после приёма превращаясь в скоростной поток данных. Однако для реализации MIMO на практике необходимо, чтобы для каждого потока данных использовались свои антенны приёма/передачи, цепи RF и АЦП. В то же время использование более двух антенных цепей RF может привести к значительному повышению стоимости устройства, так что разработчикам придётся искать определённый баланс между скоростью и ценой.



Рис. 20 Простейшая система MIMO с двумя антенными цепями. Источник: Intel.

Кроме того, Intel предлагает повысить скорость беспроводной связи, расширив частотные диапазоны каналов. В принципе, идея эта отнюдь не нова. Из теоремы Шеннона следует, что теоретический предел пропускной способности "C" повышается при увеличении частотного диапазона "B" (C=B log₂(1+SNR)).

Рис. 21 Расширение частотного диапазона приводит к увеличению пропускной способности канала. Источник: Intel.

Расширив частотный диапазон, можно сравнительно недорого и легко увеличить скорость работы сети. При этом нагрузка на ЦСП вырастет незначительно. При хорошей реализации каналы по 40 МГц могут дать более, чем в два раза полезную пропускную способность, чем два канала старых стандартов 802.11 (см. ниже). Добавив к этому MIMO можно создать мощные и недорогие системы с высокой скоростью передачи.

Если же использовать MIMO с каналами по 20 МГц, то стоимость такой системы возрастает. Дело в том, что нужные нам 100 Мбит/с на физическом уровне здесь можно получить только при трёх антенных цепях на передатчике и приёмнике.

На следующем графике приведена зависимость теоретической пропускной способности OTA от значения SNR, которое измерялось после спаривания каналов. Эффективность уровня MAC составляет 70%, то есть реальные 100 Мбит/с превращаются в теоретические 140 Мбит/с. График позволяет сравнить эффективность работы сетей на 20-МГц и 40-МГц каналах. Расшифровка легенды следующая: "2x2-40 MHz" означает два потока данных, две антенные цепи на приёмнике и передатчике и каналы по 40 МГц.

Рис. 22 Зависимость теоретической пропускной способности от SNR, числа каналов и диапазонов. Источник: Intel.

Как видим, реализация 2x3-20 имеет лучший показатель SNR, чем 2x2-20. Это приведёт к увеличению радиуса действия сети при равной скорости. В то же время график наглядно показывает, что использование двух потоков MIMO 20 МГц не позволяет достичь цели в 100 Мбит/с реальной скорости. Для этого необходимо использовать три потока MIMO, как мы уже говорили выше. Преимущество подхода 2x2-40 здесь очевидно. Обратите внимание, что удвоение числа RF-цепей с каналами по 20 МГц и передача четырёх потоков MIMO даёт меньшую производительность, чем два канала по 40 МГц. Так что переход на 40-МГц каналы позволит не только снизить сложность и стоимость систем, но и повысить производительность.

Intel считает, что совместное использование технологий позволит выполнить требования будущего стандарта 802.11n. Сделав ставку на увеличение используемой полосы частот совместно с технологией MIMO, удастся не только достичь требуемых 100 Мбит/с, но и сохранить при этом низкую стоимость оборудования. Например, использование 40-мегагерцовых каналов и технологии MIMO в будущем позволит даже превзойти требования стандарта по мере развития возможностей ЦСП (вспомним закон Мура). Устройства 802.11n будут поддерживать как 20-, так и 40-МГц каналы, при этом 40-МГц каналы будут образовываться из двух смежных 20-МГц. Таким образом, если частотный спектр будет перегружен или необходимо связаться по старому стандарту, устройство может перейти на узкие 20-МГц каналы. Надеемся, что в момент выхода стандарта законодательные органы примут соответствующие поправки, разрешающие использование 40-мегагерцовых каналов там, где это пока запрещено.

Чтобы получить физическую скорость 100 Мбит/с 802.11n должен поддерживать технологию MIMO не меньше, чем для двух потоков. Для этого потребуется минимум две антенные цепи на каждом устройстве стандарта 802.11n. Опционально устройства смогут поддерживать и большее число потоков MIMO, но не больше четырёх.

Кроме того, в 802.11n могут быть внесены различные опциональные решения, увеличивающие пропускную способность. Сюда относятся увеличение числа антенных цепей, адаптивные каналы и технология кодирования FEC и т.д.

Конечно же, высокую скорость нельзя получить без эффективных механизмов управлением физическим уровнем. Хотя уровень MAC и не влияет напрямую на физическую скорость передачи, он играет важную роль при выборе режимов оптимизации передачи PHY. Первоначально связь будет устанавливаться средствами физического уровня, а уже затем, со временем, подключится MAC-уровень, который определит долговременные параметры связи типа модуляции, кодирования, конфигурации антенн, частотных диапазонов каналов и т.д.

1.15 Повышаем эффективность передачи на MAC-уровне

Конечно же, изменения коснутся и MAC-уровня, который получит новые функции. Важно понимать, что скорость передачи существенно ограничивается заголовками PHY и задержками. К сожалению, они плохо поддаются улучшению. Более того, заголовки PHY приходится делать даже больше, чтобы поддержать новые режимы.

В 802.11n будут введён режим передачи нескольких кадров MAC в блок данных физического уровня (агрегация). Также появляются и блочные подтверждения (Block ACK) на запросы нескольких кадров (BAR). Таким образом, теперь не нужно начинать процедуру передачи отдельно для каждого кадра. Если не использовать блочную передачу, то для скорости 100 Мбит/с потребовались бы 500 Мбит/с на уровне PHY.

Блочная передача данных будет работать в обоих направлениях. Что интересно, Intel предусматривает MAC-кадры нового формата, которые позволят создавать пакеты PHY с информацией сразу для нескольких клиентов.

1.16 Совместимость со старыми стандартами 802.11

Рабочая группа IEEE гарантирует обратную совместимость новых устройств 802.11n с оборудованием 802.11a/b/g при условии использования одного и того же частотного диапазона и канала. Другими словами, как мы уже говорили, поддержка 20-мегагерцовых каналов пригодится для обратной совместимости.

Совместимость с существующим оборудованием 802.11a/b/g будет обеспечиваться средствами MAC-уровня. То есть все существующие устройства стандартов 802.11a/b/g смогут подключаться к точкам доступа 802.11n. На уровне MAC также будет обеспечена совместимость схем модуляции для соответствующих частотных диапазонов. Естественно, придётся решить проблемы, возникающие при взаимодействии оборудования различных стандартов.

беспроводной сеть сигнал изотропный

2. Выбор и обоснование решения по реализации сети Wi-Fi на основе стандарта IEEE 802.11n.

2.1 Оборудование, применяемое в сетях Wi-Fi

Сегодня беспроводные сети позволяют предоставить подключение пользователей там, где затруднено кабельное подключение или необходима полная мобильность. При этом беспроводные сети без проблем взаимодействуют с проводными сетями.

Точки доступа Wi-Fi.

Все точки доступа можно разделить по способу подключения: через USB порт и порт подключения Ethernet - RJ45. Последние пользуются наибольшим успехом, так как наиболее просты в настройке и управлении, а также обладают большей скоростью передачи в локальную сеть. Точки доступа могут быть комнатного (in door) и всепогодного (out door) исполнения. Для создания беспроводной сети внутри помещений используют комнатный вариант прибора. Он обладает меньшей стоимостью и, как правило, большим эстетическим видом. Работают такие точки доступа в пределах одной или нескольких комнат. На открытых участках местности (прямая видимость) возможна работа на расстоянии до 300 метров с использованием стандартных всенаправленных антенн. Точки доступа всепогодного исполнения предназначены для создания радиосети между зданиями. В зависимости от типов антенн такие устройства способны организовывать каналы связи на расстоянии порядка 3-5 км. Максимальная дальность беспроводного канала связи заметно увеличивается при использовании усилителей. В этом случае длина радиоканала достигает 8-10 км. Устройства типа точка доступа представлены на рисунке 1.13.

Комбинированные устройства.

Большой интерес вызывают беспроводные точки доступа, объединяющие в себе функции других устройств, например, высокоскоростного беспроводного широкополосного маршрутизатора со встроенным коммутатором Fast Ethernet. Маршрутизатор позволяет быстро и легко настроить общий доступ к Интернет для проводной или беспроводной сети или организовать совместное использование широкополосного канала связи и кабельного/DSL модема дома или в офисе.

а б в г

Рис. 23 - Виды точек доступа: а, б - внутренние; в, г - внешние

Wi-Fi адаптеры.

Для подключения к беспроводной сети Wi-Fi достаточно обладать ноутбуком или карманным персональным компьютером (КПК) с подключенным Wi-Fi адаптером.

Любой беспроводной Wi-Fi адаптер должен соответствовать нескольким требованиям:

1. необходима совместимость со стандартами;

2. работа в диапазоне частот 2,4 ГГц - 2,435 ГГц (или 5 ГГц);

3. поддерживать протоколы WEP и желательно WPA;

4. поддерживать два типа соединения "точка-точка", и "компьютер сервер";

5. поддерживать функцию роуминга.

Существует три основных разновидности Wi-Fi адаптеров, различаемых по типу подключения:

Подключаемые к USB порту компьютера. Такие адаптеры компактны, их легко настраивать, а USB интерфейс обеспечивает функцию "горячего подключения";

Подключаемые через PCMCIA слот (CardBus) компьютера. Такие устройства располагаются внутри компьютера (ноутбука) и поддерживают любые стандарты, позволяющие передавать информацию со скоростью до 108 Мбит/с;

Устройства, интегрированные непосредственно в материнскую плату компьютера. Самый перспективный вариант. Такие адаптеры устанавливаются на ноутбуки серии Intel Centrino. И, в настоящее время используются на подавляющем большинстве мобильных компьютеров. Все виды беспроводных адаптеров представлены на рисунке 24.

а б в

Рис. 24 - Беспроводные адаптеры: а - с USB портом, б - формата PCMCIA, в - встроенный в материнскую плату

2.1.1 Описание и характеристика выбранного оборудования

Точка доступа.

D-Link DWL-8600AP - унифицированная беспроводная точка доступа следующего поколения, соответствующая стандарту IEEE 802.11n. Гибкая в управлении и мощная, данная точка доступа предназначена для развертывания сетей в режиме автономной беспроводной точки доступа или в режиме управляемой точки доступа, управление которой осуществляется при подключении к беспроводному коммутатору. Предприятия могут начать работу с организации сети с помощью одной интеллектуальной точки доступа DWL-8600AP, предоставляющей ряд расширенных функций LAN, а затем в любое время перейти к централизованной системе управления после подключения аналогичной точки доступа DWL-8600AP к унифицированному проводному/беспроводному коммутатору D-Link.

Стандарт 802.11n увеличивает пропускную способность в 6 раз больше по сравнению с сетями стандарта 802.11a/g. Точка доступа DWL-8600AP является обратно совместимой с устройствами стандарта 802.1a/b/g и позволяет настройку 2x2:2* в обоих направлениях Tx/Rx. Технология Multiple In Multiple Out (MIMO) и каналы с увеличенной пропускной способностью увеличивают физическую скорость передачи данных при использовании стандарта 802.11n. MIMO обеспечивает одновременную передачу нескольких сигналов с помощью нескольких антенн вместо одной. Использование DWL-8600AP на предприятии подготавливает платформу для будущего поколения беспроводных устройств и мобильных приложений.

DWL-8600AP поддерживает функцию APSD (Автоматический переход в режим сохранения энергии) по расписанию и вне расписания. Выполняемая вне расписания функция APSD (U-APSD) является более эффективным методом управления питанием по сравнению с функцией Power Save Polling 802.11. Основным преимуществом функции U-APSD является возможность синхронизации передачи и получения голосовых фреймов с точкой доступа, таким образом, устройство может переходить в режим сохранения энергии в случае, когда не выполняется отправка или прием пакетов. DWL-8600AP является полностью совместимой с устройствами стандарта 802.3af даже в режиме максимально потребляемой мощности. В отличие от точки доступа стандарта 802.11n других производителей, которым требуется PoE или 802.3at при работе обеих частот, DWL-8600AP обеспечивает непрерывную поддержку энергосберегающей технологии D-Link Green. Вид DWL-8600AP представлен на рисунке 25.



Рис. 25 - Беспроводная точка доступа DWL-8600AP.

Коммутаторы DWS-4026 автоматически настраивают каждую подключенную точку доступа DWL-8600AP, таким образом, во время установки не требуется настройка. При замене DWL-8600AP выполняется автоматическая настройка точки доступа с теми же параметрами, что и у предыдущего устройства, что значительно упрощает процесс замены.

DWL-8600AP поддерживает набор встроенных функций, позволяющий администраторам организовать защищенную сеть и подключиться к любому коммутатору и маршрутизатору, совместимому с устройствами Ethernet. Расширенные функции беспроводной сети, поддерживаемые точкой доступа, включают: WEP-шифрование данных, безопасность WPA/WPA2, фильтрация MAC-адресов, балансировка нагрузки между точками доступа, QoS/WMM (Wireless Media) и обнаружение несанкционированных точек доступа. DWL-8600AP поддерживает возможность локального хранения настроек безопасности. Можно расширить беспроводные подключения путем добавления нескольких точек доступа DWL-8600AP к другим точкам доступа с поддержкой стандарта 802.11a/g/n. Благодаря функции AP Clustering можно объединить до 8 точек доступа для удобства управления и настройки всех точек доступа. Предприятия, не требующие сложной сетевой инфраструктуры, могут использовать DWL-8600AP для установки беспроводной сети без дополнительного аппаратного обеспечения.

В качестве альтернативного варианта DWL-8600AP может работать совместно с унифицированным проводным/беспроводным коммутатором. В данном режиме несколько точек доступа DWL-8600AP могут быть подключены непосредственно или опосредованно к одному из данных коммутаторов для обеспечения высокого уровня безопасности и беспроводной мобильности. При подключении к этим коммутаторам каждая точка доступа DWL-8600AP автоматически настраивается на оптимальный радиочастотный канал и выходную мощность передатчика, обеспечивая беспроводных клиентов сигналом наилучшего качества как в полосе 2,4ГГц, так и в полосе 5ГГц, предоставляя непрерывное беспроводное соединение.

DWL-8600AP обеспечивает максимальную скорость беспроводного соединения для каждого из частотных диапазонов. При одновременной работе в двух диапазонах частот можно создать две сети, использующие полную полосу пропускания беспроводного канала, что позволит повысить общую производительность беспроводной сети. Кроме того, DWL-8600AP остается полностью обратно совместимой с оборудованием стандарта 802.11b, работающим на частоте 2,4ГГц.

Большинство из существующих контролеров сети LAN осуществляет централизованную обработку трафика, что иногда вызывает его неоправданную задержку. Точка доступа DWL-8600AP - при подключении к коммутатору DWS-4026 - предоставляет администраторам ряд дополнительных функций. В зависимости от беспроводного приложения, беспроводной трафик может направляться обратно к коммутатору в целях обеспечения общей безопасности или локально перенаправляться к точке доступа для оптимальной производительности. Точка доступа данной серии предоставляет администраторам максимальную гибкость управления, благодаря опциям перенаправления гостевого трафика к коммутатору для централизованного управления безопасностью и перенаправления VoIP-трафика непосредственно к точке доступа для оптимальной производительности. Более того, DWL-8600AP поддерживает функции AP Clustering и Wireless Distribution System (WDS). Функция WDS позволяет точке доступа работать в режиме беспроводного моста, объединяя две различные сети без необходимости подключения кабеля.

DWL-8600AP непрерывно сканирует оба диапазона частот и связанные с ними каналы для обнаружения несанкционированных подключений, обеспечивая при этом соединение для мобильных клиентов. Если обнаружено несанкционированное подключение, точка доступа отправляет отчет коммутатору DWS-4026, который ей управляет. Используя управляющую консоль, администратор может определить несанкционированную точку доступа и предпринять соответствующие действия. DWL-8600AP поддерживает такие функции как 64/128/152-битное WEP-шифрование данных, WPA/WPA2 и Multiple SSID для каждого радиочастотного канала. При подключении к коммутатору DWS-4026 эти функции наряду с фильтрацией MAC-адресов и запретом широковещания SSID могут использоваться для настройки параметров безопасности и ограничения доступа во внутреннюю сеть извне. DWL-8600AP поддерживает 802.1Q VLAN Tagging и WMM (Wi-Fi Multimedia) для передачи данных таких приложений как VoIP и потоковое аудио/видео с заданным приоритетом. Общие характеристики представлены в таблице 2.1.

Таблица 6. - общие характеристики оборудования DWL-8600AP.

Модель	DWL-8600AP
Производитель	D-Link
Стандарты	* IEEE 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n Wireless LAN * IEEE 802.3, 802.3u Ethernet * IEEE 802.11d Regulatory Domain Selection * IEEE 802.11h * Управление потоком IEEE 802.3x * IEEE 802.3af Power over Ethernet (PoE)
Скорость передачи данных	* Для 802.11a/g: 54, 48, 36, 24, 18, 12, 9 и 6 Мбит/с * Для 802.11b: 11, 5.5, 2 и 1 Мбит/с * Для 802.11n: GI3=800нс GI=400нс Индекс MCS2 20МГц (Мбит/с) 40МГц (Мбит/с) 20МГц (Мбит/с) 40МГц (Мбит/с) 0 6,5 13,5 7,2 15 1 13 27 14,4 30 2 19,5 40,5 21,7 45 3 26 54 28,9 60 4 39 81 43,3 90 5 52 108 57,8 120 6 58,5 121,5 65 135 7 65 135 72,2 150 8 13 27 14,4 30 9 26 54 28,9 60 10 39 81 43,3 90 11 52 108 57,8 120 12 78 162 86,7 180 13 104 216 115,6 240 14 117 243 130 270 15 130 270 144,4 300
Диапазон частот	* 802.11a: от 5,15 ГГц до 5,35 ГГц и от 5,725 ГГц до 5,825 ГГц * 802.11b/g: от 2,4 ГГц до 2,4835 ГГц * 802.11n: от 2,4 ГГц до 2,497 ГГц и от 4,9 ГГц до 5,85 ГГц
Технологии модуляции	* Для 802.11b (DSSS): DBPSK @ 1 Мбит/с, DQPSK @ 2 Мбит/с, CCK @ 5,5 and 11 Мбит/с * Для 802.11a/g (OFDM): BPSK @ 6 и 9 Мбит/с, QPSK @ 12 и 18 Мбит/с, 16QAM @ 24 и 36 Мбит/с, 64QAM @ 48, 54 Мбит/с * Для 802.11a/g (DSSS): DBPSK @ 1 Мбит/с, DQPSK @ 2 Мбит/с, CCK @ 5,5 и 11 Мбит/с * Для 802.11n: PSK/CCK, DQPSK, DBPSK, OFDM
Радио частотные каналы	* 5ГГц: 12 неперекрывающихся каналов для США и Канады, 8 неперекрывающихся каналов для Японии, 19 неперекрывающихся каналов для стран Европейского союза, 5 неперекрывающихся каналов для Китая * 2,4ГГц: 11каналов для США, 13 каналов для стран Европейского союза, 13 каналов для Японии
Выходная мощность передатчика4 (Типичная для каждой скорости соединения)	* 802.11a: 17dBm при 6/9/12/18 Мбит/с 15dBm при 24/36 Мбит/с 14dBm при 48 Мбит/с 13dBm при 54 Мбит/с * 802.11b: 17dBm при 1/2/5.5/11 Мбит/с * 802.11g: 17dBm при 6/9/12/18 Мбит/с 16dBm при 24/36 Мбит/с 15dBm при 48 Мбит/с 14dBm при 54 Мбит/с * 802.11n:
	5GHz Band/HT-20	5GHz Band/HT-40	2.4GHz Band/HT-20	2.4GHz Band/HT-40
	17dBm при MCS0/8	16 dBm при MCS0/8	17 dBm при MCS0/8	16 dBm при MCS0/8
	17 dBm при MCS1/9	16 dBm при MCS1/9	17 dBm при MCS1/9	16 dBm при MCS1/9
	17 dBm при MCS2/10	16 dBm при MCS2/10	17 dBm при MCS2/10	16 dBm при MCS2/10
	15 dBm при MCS3/11	14 dBm при MCS3/11	16 dBm при MCS3/11	15 dBm при MCS3/11
	15 dBm при MCS4/12	14 dBm при MCS4/12	16 dBm при MCS4/12	15 dBm при MCS4/12
	14 dBm при MCS5/13	13 dBm при MCS5/13	15 dBm при MCS5/13	14 dBm при MCS5/13
	13 dBm при MCS6/14	12 dBm при MCS6/14	14 dBm при MCS6/14	13 dBm при MCS6/14
	12 dBm при MCS7/15	11 dBm при MCS7/15	13 dBm при MCS7/15	12 dBm при MCS7/15
Чувствительность приемника	* 802.11a: -87dBm при 6 Мбит/с -86dBm при 9 Мбит/с -84dBm при 12 Мбит/с -81dBm при 18 Мбит/с -77dBm при 24 Мбит/с -75dBm при 36 Мбит/с -68dBm при 48 Мбит/с -67dBm при 54 Мбит/с * 802.11b: -92dBm при 1 Мбит/с -90dBm при 2 Мбит/с -88dBm при 5.5 Мбит/с -84dBm при 11 Мбит/с * 802.11g: -87dBm при 6 Мбит/с -87dBm при 9 Мбит/с -85dBm при 12 Мбит/с -82dBm при 18 Мбит/с -79dBm при 24 Мбит/с -76dBm при 36 Мбит/с -71dBm при 48 Мбит/с -70dBm при 64 Мбит/с 802.11n:
	5GHz Band/HT-20	5GHz Band/HT-40	2.4GHz Band/HT-20	2.4GHz Band/HT-40
	-82dBm при MCS0/8	-79 dBm при MCS0/8	-85 dBm при MCS0/8	-82 dBm при MCS0/8
	-79 dBm at MCS1/9	-76 dBm at MCS1/9	-82 dBm при MCS1/9	-79 dBm при MCS1/9
	-77 dBm при MCS2/10	-74 dBm at MCS2/10	-80 dBm при MCS2/10	-77 dBm при MCS2/10
	-74 dBm при MCS3/11	-71 dBm at MCS3/11	-77 dBm при MCS3/11	-74 dBm при MCS3/11
	-70 dBm при MCS4/12	-67 dBm at MCS4/12	-74 dBm при MCS4/12	-71 dBm при MCS4/12
	-66 dBm при MCS5/13	-63 dBm at MCS5/13	-69 dBm при MCS5/13	-66 dBm при MCS5/13
	-65 dBm при MCS6/14	-62 dBm at MCS6/14	-68 dBm при MCS6/14	-65 dBm при MCS6/14
	-64 dBm	-61 dBm	-67 dBm	-63 dBm
Антенны	* 4 дипольных съемных всенаправленных антенны с реверсным разъемом SMA * Коэффициент усиления: 6dBi для частоты 5ГГц, 4dBi для частоты 2,4 ГГц
Интерфейс Ethernet	Порт 10/100/1000BASE-T с 802.3af PoE
Настраиваемый режим работы	* Только «Точка доступа» * «Точка доступа» с Wireless Distribution System (WDS) * Wireless Distribution System (WDS)
Безопасность	* 64/128/152-битное WEP-шифрование данных * Фильтрация MAC-адресов: через RADIUS или локальную базу данных * WPA/WPA2 EAP * TKIP/AES *802.11i/WPA2: Поддержка предварительной аутентификации и кэширования ключей для WPA2 Enterprise * Включение/запрещение широковещания 802.1Q SSID * 16 SSID для каждого частотного диапазона * RADIUS (RFC 2865, 3580): Поддержка аутентификации c сервером RADIUS, до 4 внешних серверов RADIUS *Изолированная безопасность для каждого SSID (различные параметры безопасности для каждого SSID) * Изоляция станции
Поддерживаемые протоколы/методы управления	*Используются протоколы, поддерживаемые унифицированными коммутаторами DWS-4026 * HTTP/HTTPS * SSH * SNMP * Системный журнал * Telnet
	Возможности	Автономный режим	Управляемый режим (DWS-4026)
	Централизованное управление	-	+
	Централизованное распределение программного обеспечения	-	+
	Визуальные инструменты управления точкой доступа	-	+
	Автоматическая настройка мощности	-	+
	Динамический выбор канала	-	+
	Быстрый роуминг L2	-	+
	Быстрый роуминг L3	-	+
	Адаптивный портал	-	+
	Протоколы безопасности WEP/WPA/WPA2	+	+
	Обнаружение несанкционированнх точек доступа	+	+
	Минимизация несанкционированных точек доступа	-	+
	WIDS	-	+
	Изоляция станции	+	+
	Фильтрация MAC-адресов	+	+
	Балансировка нагрузки между точками доступа	+	+
	WDS	+	-
	Функция AP Clustering	+	-
	QoS/WMM	+	+
	Локальное хранение конфигурационного файла	+	-
Индикаторы диагностики	* Power * LAN * 2.4GHz * 5.0GHz
Питание	* Рабочее напряжение: 48В постоянного тока */- 10% для PoE * Источник питания: через внешний адаптер питания 48В постоянного тока, 0,4А * Потребляемая мощность: Макс.11 Вт без Poe, Макс. 12 Вт с PoE
Размеры	190,5 х 198,8 х 36,8 мм
Вес	1,02кг
Рабочая температура	От 0° до 40°С
Температура при хранении	От -20° до 65°С
Рабочая влажность	От 10% до 90% (без образования конденсата)
Влажность при хранении	От 5% до 95% (без образования конденсата)
MTBF	523,721 час
Сертификаты	* FCC Class B * CE * C-Tick * VCCI * TELEC * Wi-Fi * ICES-003 * EN60601-1-2 * NCC * CSA International

Беспроводной коммутатор.

Серия коммутаторов DWS-4026 включает в себя унифицированные проводные/беспроводные коммутаторы Gigabit Ethernet следующего поколения, поддерживающие ряд расширенных функций и стандарт 802.11n. Благодаря возможности управления до 64 беспроводных точек доступа DWL-8600AP и до 256 точек доступа DWL-8600AP в кластере коммутаторов, DWS-4026 является полнофункциональным и экономичным решением для среднего и крупного бизнеса и провайдеров услуг. Коммутатор DWS-4026 поддерживает гибкие функции управления и, в зависимости от требований клиента, используется в качестве беспроводного контроллера в базовой/беспроводной сети или гигабитного коммутатора уровня 2+ с поддержкой PoE для конечных пользователей. С помощью настройки централизованного управления WLAN и функций управления, DWS-4026 позволяет сетевым администраторам поддерживать управление, безопасность, резервирование и отказоустойчивость, необходимые для простого и эффективного масштабирования и управления сетями. Вид DWS-4026 представлен на рисунке 26.

Рис. 26 - беспроводной коммутатор DWS-4026.

Большинство из существующих контроллеров сети LAN осуществляет централизованную обработку трафика, что иногда вызывает его неоправданную задержку. Коммутаторы DWS-4026 предоставляют пользователям дополнительные функции. В зависимости от беспроводного приложения, беспроводной трафик может направляться обратно к коммутатору в целях обеспечения большей безопасности или локально перенаправляться к точке доступа для оптимальной производительности. Коммутаторы данной серии предоставляют администраторам максимальную гибкость благодаря опциям туннелирования трафика клиента к коммутатору для централизованного управления безопасностью и перенаправления трафика непосредственно от точки доступа для оптимальной производительности.

DWS-4026 поддерживает новейшую функцию Wireless Intrusion Detection System (WIDS), предназначенную для обнаружения несанкционированных точек доступа и несанкционированных клиентов, а также различных угроз безопасности беспроводной сети. С помощью функции WIDS администраторы могут обнаружить различные угрозы и использовать сканирование радиочастотных каналов для обзора беспроводной сети в целях предотвращения любых потенциальных угроз безопасности. Другими функциями безопасности являются WPA/WPA2 Enterprise, 802.11i, адаптивный портал и аутентификация на основе MAC-адресов. Для проводных клиентов DWS-4026 использует функцию Dynamic ARP Inspection (DAI) и DHCP Snooping для обеспечения максимальной безопасности. Совместное использование функций Dynamic ARP Inspection (DAI) и DHCP Snooping предотвращает угрозы самого высокого уровня, например, “man-in-the-middle” и ARP poisoning. Благодаря поддержке остальных расширенных функций безопасности, таких как управление доступом 802.1X, предотвращение атак DoS, управление широковещательным штормом и защищенный порт, DWS-4026 обеспечивает надежную и централизованную безопасность, предоставляя максимальную отказоустойчивость сети.

Беспроводные клиенты могут воспользоваться преимуществами гибкого и непрерывного роуминга между точками доступа, управляемыми коммутатором DWS-4026 даже в том случае, если они не находятся в одной подсети. Так как DWS-4026 использует различные механизмы, такие как предварительная аутентификация и кэширование ключей, беспроводные клиенты могут свободно перемещаться в зоне действия сети без необходимости повторной аутентификации. Быстрый роуминг осуществляется без разрыва соединения, обеспечивая надежную работу соединения для таких мобильных приложений, как беспроводная IP-телефония и беспроводное подключение КПК. Более того, DWS-4026 поддерживает функцию туннелирования между точками доступа, которая используется для поддержки роуминга уровня 3 для беспроводных клиентов без перенаправления каких-либо данных трафика к унифицированному коммутатору. Это поможет значительно оптимизировать сетевой трафик и сохранить полосу пропускания.

DWS-4026 разработан и оптимизирован для трафика Voice over Wireless, благодаря таким функциями, как Auto-VoIP и Voice VLAN. Функция Auto-VoIP согласовывает потоки VoIP и предоставляет им обслуживание более высокого класса, чем для обычного трафика. Оборудование VoIP использует популярные протоколы управления вызовом, такие как SIP, H.323 и SCCP. Функция Voice VLAN позволяет портам коммутатора передавать голосовой трафик с определенным приоритетом, уровень приоритета обеспечивает разделение речевого трафика и трафика данных с высоким приоритетом, приходящих на порт. Voice QoS позволяет администраторам назначать приоритет трафику, чувствительному к задержкам, и сохранять его целостность.

Помимо этого, DWS-4026 поддерживает функцию формирования трафика, которая помогает упорядочить пакеты трафика с течением времени, таким образом, скорость передаваемого трафика ограничена. Другими расширенными функциями QoS являются: управление полосой пропускания на основе потока, минимальная гарантия по полосе пропускания и CoS 802.1p. Все эти функции помогают сохранить сетевой трафик соответствующим образом.

DWS-4026 поддерживает функцию «самовосстановления» сети, увеличивающей отказоустойчивость беспроводной сети. Чтобы восполнить недостаточную зону покрытия в результате выхода из строя точки доступа (например, из-за сбоя питания), коммутатор автоматически увеличивает выходную мощность передатчика соседних точек доступа, чтобы увеличить их зону покрытия. Для обеспечения непрерывного подключения существующих клиентов, коммутатор выполняет балансировку нагрузки между точками доступа, когда сетевой трафик достигает определенного порогового значения. В то же время коммутатор отклоняет подключение новых клиентов к точке доступа для того, чтобы избежать перегрузки полосы пропускания. Благодаря функции «самовосстановления» сети и балансировке нагрузки между точками доступа, коммутатор DWS-4026 может эффективно управлять полосой пропускания, оптимизировать трафик WLAN и обеспечить зону максимального покрытия.

Помимо функционирования в качестве управляющего устройства в беспроводной коммутации, DWS-4026 может также использоваться как стандартный проводной коммутатор уровня 2+ с расширенным функционалом, включая поддержку динамической маршрутизации пакетов (RIPv1/v2), функции безопасности ACL, многоуровневого качества обслуживания (QoS), VLAN, IGMP/MLD Snooping. Помимо этого, коммутаторы поддерживают оптические порты 10-Gigabit. Всё это позволяет предприятию объединять беспроводную сеть с проводной сетевой инфраструктурой. При замене существующей инфраструктуры 10/100 Мбит/с для подключения настольных компьютеров на гигабитное подключение можно использовать коммутатор DWS-4026 в качестве устройства управления беспроводной сетью, коммутатора LAN или универсального устройства, выполняющего функции проводного коммутатора и контроллера беспроводной сети.

Несколько коммутаторов DWS-4026 могут объединяться в кластер, позволяя администраторам настройку и управление всех коммутаторов с помощью одного коммутатора «Мастера». Помимо этого, в кластере можно управлять информацией обо всех точках доступа, а также клиентах, связанных с ними. Это значительно упрощает управление и позволяет снизить усилия, затрачиваемые на обслуживание при масштабировании сети.

Общие характеристики представлены в таблице 7.

Таблица 7. - общие характеристики оборудования DWS-4026.

Функции управления WLAN	+До 64 точек доступа, подключенных к коммутатору + До 256 точек доступа в кластере + До 2048 беспроводных клиентов (1024 пользователей при использовании туннелирования, 2048 пользователей, если туннелирование не используется)
Роуминг	+ Быстрый роуминг + Роуминг между коммутаторами и точками доступа, подключенными к одному коммутатору + Внутри - и Меж- сетевой роуминг + Туннелирование между точками доступа
Управление доступом и полосой пропускания	+ До 32 SSID на точку доступа (16 SSID на радиочастотный диапазон) + Балансировка загрузки между точками доступа на основе количества пользователей или использования точки доступа
Управляемые точки доступа	DWL-8600AP
Управление точками доступа	+ Автоматическое обнаружение точек доступа + Удаленная перезагрузка точек доступа + Мониторинг точек доступа: список управляемых точек доступа, несанкционированных и не прошедших аутентификацию точек доступа + Мониторинг клиентов: список клиентов ассоциированных с каждой управляемой точкой доступа + Мониторинг клиентов Ad-hoc + Аутентификация точек доступа с помощью локальной базы данных или внешнего сервера RADIUS + Централизованное управление каналами/политиками безопасности + Визуальные инструменты управления точками доступа (Поддержка до 16 jpg-файлов) + Поддержка унифицированной точки доступа (DWL-8600AP): Управляемый/Автономный режим
Функции безопасности WLAN	+ Wireless Intrusion Detection & Prevention System (WIDS) + Минимизация несанкционированных точек доступа + Классификация несанкционированных и действительных точек доступа на основе МАС-адреса + WPA Personal/Enterprise + WPA2 Personal/Enterprise + 64/128/152-битное WEP-шифрование данных + Классификация беспроводных станций и точек доступа на основе канала, MAC-адреса, SSID, времени + Поддержка типа шифрования: WEP, WPA, Dynamic WEP, TKIP, AES-CCMP, EAP-FAST, EAP-TLS, EAP-TTLS, EAP- MD5, PEAP-GTC, PEAP-MS-CHAPv2, PEAP-TLS + Аутентификация на основе МАС-адресов + Изоляция станции
	+ Размер таблицы MAC-адресов: 8K записей + IGMP Snooping: 1K многоадресных групп
Функции уровня 2	+ 8021.D Spanning Tree + 802.1w Rapid Spanning Tree + 802.1s Multiple Spanning Tree + Link Aggregation 802.3ad: до 32 групп, до 8 портов в группе + 802.1ab LLDP + LLDP-MED + One-to-One Port Mirroring + Many-to-One Port Mirroring + Размер Jumbo-фреймов: до 9Кб VLAN + 802.1Q VLAN Tagging + 802.1V + Группы VLAN: до 3965 записей + VLAN на основе подсетей + VLAN на основе MAC-адреса + GVRP + Double VLAN + Voice VLAN
Функции уровня 3	+ Статическая маршрутизатизация IPv4 + Размер таблицы маршрутизации: до 128 статических маршрутов + Плавающие статические маршруты + VRRP + Proxy ARP + RIPv1/v2
Quality of Service (Качество обслуживания)	+ Очереди приоритетов 802.1p (до 8 очередей на порт) + CoS на основе: порта коммутатора, VLAN, DSCP, порта TCP/UDP, TOS, MAC-адреса источника, IP-адреса источника + Auto-VoIP + Минимальная гарантия по полосе пропускания на очередь + Формирование трафика на порт + Управление полосой пропускания на основе потока
ACL (Список управления доступом)	ACL на основе: порта коммутатора, MAC-адреса, очередей приоритетов 802.1p, VLAN, Ethertype, DSCP, IP-адреса, типа протокола, номера порта TCP/UDP
Функции безопасности LAN	+ Аутентификация RADIUS при административном доступе + Аутентификация TACACS+ при административном доступе + Функция Port Security: 20 MAC-адресов на порт, уведомление в случае срабатывания функции + Фильтрация MAC-адресов + Управление доступом 802.1x на основе портов и Guest + Защита от атак DoS
	+ Dynamic ARP Inspection (DAI) + DHCP Snooping + Управление широковещательным штормом: шаг 1 % от скорости канала + Защищенный порт + DHCP-фильтрация
Методы управления	+ Web-интерфейс + Кластеризация коммутаторов + Учетная запись RADIUS + CLI + Сервер Telnet: до 5 сессий + Клиент Telnet + Клиент TFTP + SNMP v1, v2c, v3 + sFlow + Несколько файлов конфигурации + Поддержка двух копий ПО (Dual Images) + RMON v1: 4 группы (Statistics (Статистика), History (История), Alarms (Уведомления), Events(События)) + Клиент BOOTP/DHCP + Сервер DHCP + DHCP Relay + SYSLOG + Описание портов
Интерфейсы устройства	+ 24 порта 10/100/1000BASE-T с поддержкой PoE 802.3af + 4 комбо-порта SFP + Консольный порт RS-232 + 2 открытых слота для установки дополнительных модулей с портами 10 Gigabit
Резервный источник питания	Коннектор для подключения источника питания DPS-600
Power over Ethernet	+ Стандарт: 802.3af + Выходная мощность на каждом порту: 15,4Вт + Общая выходная мощность: 370 Вт + Автоотключение порта при значении тока выше 350мА
Производительность	+ Коммутационная матрица: 88 Гбит/с + Макс. скорость передачи пакетов: 65,47 Mpps + Метод коммутации: Store and Forward + Размер буфера пакетов: 750 КБ
Управление потоком	+ Управление потоком 802.3x в режиме полного дуплекса + Метод «обратного давления» в полудуплексном режиме + Предотвращение блокировок HOL
Дополнительные uplink-модули с портами 10GE	+ DEM-410X Модуль с 1 слотом 10GE XFP (Для подключения к оптоволоконной магистрали сети) + DEM-410CX Модуль с 1 портом 10GE CX4 (Для стекирования коммутаторов)
Дополнительные трансиверы XFP 10GE	+ DEM-421XT Трансивер XFP 10GBASE-SR, MMF, макс. расстояние до 300 м, 3,3/5В + DEM-422XT Трансивер XFP 10GBASE-LR, SMF, макс. расстояние до10 км, 3,3/5В + DEM-423XT Трансивер XFP 10GBASE-ER, SMF, макс. расстояние до 40 км, 3,3/5В
Индикаторы диагностики	+ На устройство: Power, Console, RPS + Для порта 10/100/1000BASE-T: Link/Activity/Speed, PoE + Для слота SFP: Link/Activity + Для слота 10 Gigabit: Link/Activity
Питание	+ Питание: внутренний универсальный источник питания от 100 до 240 В переменного тока, 50/60 Гц + Потребляемая мощность: 525 Вт (макс., при функционировании всех портов PoE)
MTBF	185,540 часов
Размеры	+ 440 (Ш) x 389 (Г) x 44 (В) мм + Установка в 19” стойку, высота 1U
Вес	6кг
Температура	+ Рабочая температура: от 0° до 40° C + Температура хранения: от -10° до 70° C
Влажность	+ Рабочая влажность: от 10% до 90% без образования конденсата + Влажность хранения: от 5% до 90% без образования конденсата
Электромагнитная совместимость	FCC Class A, ICES-003, VCCI, CE, C-Tick, EN 60601-1-2
Безопасность	UL/cUL, CB

2.2 Место реализации проекта

Местом реализации беспроводного доступа в сеть интернет является Государственное учреждение Республики Татарстан.

В настоящее время развитие традиционных коммутационных систем практически прекращено. В основном идет процесс адаптации к сетям нового поколения.

Необходимость и актуальность организации сети беспроводного доступа, на базе технологии Wi-Fi, в учреждении, обусловлена растущей потребностью граждан к своевременному оказанию услуг и инорматизации. Уровень информатизации можно повысить с помощью современных услуг связи: высокоскоростной доступ в Интернет.

Для удовлетворения потребности будет использоваться оборудование на базе стандарта 802.11n (Wi-Fi).

Задачи проекта:

· Развертывание сети беспроводного доступа Wi-Fi в учреждении Республики Татарстан для оказания актуальных и своевременных услуг.

· Удовлетворение существующего и прогнозируемого спроса на услуги телекоммуникаций.

Область применения технологий беспроводного доступа Wi-Fi:

· Экономическая нецелесообразность подключения по проводной линии;

· Переход на электронный вид оказания услуг в Республике.

· Обеспечение высокой скорости передачи данных.

2.3 Техническое решение проекта

Проект «Беспрводной доступ Wi-Fi в Государственном учреждении Республики Татарстан» базируется на оборудовании c поддержкой стандарта 802.11n, получившим сертификат Wi-Fi. Wi-Fi покрывает всю территорию и обьединяет всех пользователей в единую сеть с доступом в интернет. Сеть осуществляется установленными по всей территории организации беспроводными унифицированными точками доступа, управляемыми беспроводным коммутатором.

3. Разработка структурной схемы организации сети

Беспроводная сеть, которую планируется реализовать, будет основана на новом стандарте IEEE 802.11n. Сеть будет управляться сервером с помощью беспроводного коммутатора. Так как беспроводной коммутатор и точки доступа распространяют сигнал сферически, планируется установить три точки доступа по всей площади учреждения, а беспроводной коммутатор - в серверном помещении, в центре, для охвата каждой точки доступа. Схема беспроводной сети представлена на рисунке 27.

Организация сети доступа

· Организовать сеть беспроводного доступа, для чего приобрести и установить 3 точки доступа DWL-8600AP.

· Беспроводной коммутатор DWS-4026 разместить в рабочем помещении.

· Настроить беспроводной коммутатор, определить точки доступа. Обеспечить мониторинг и защиту сети.

· Организация подключения к сети Internet. Доступ к сети Internet организовать через широкополосный /DSL модем.

Таблица 8 Потери эффективности сигнала Wi-Fi при прохождении через различные среды.

Препятствие	Дополнительные потери (dB)	Эффективное расстояние*
Открытое пространство	0	100%
Окно без тонировки (отсутствует металлизированное покрытие)	3	70%
Окно с тонировкой (металлизированное покрытие)	5-8	50%
Деревянная стена	10	30%
Межкомнатная стена (15,2 см)	15-20	15%
Несущая стена (30,5 см)	20-25	10%
Бетонный пол/потолок	15-25	10-15%
Монолитное железобетонное перекрытие	20-25	10%

Эффективное расстояние - означает, насколько уменьшится радиус действия после прохождения соответствующего препятствия по сравнению с открытым пространством.

После прохождения одной стеклянной перегородки он уменьшится до 300 м * 70% = 210 метров.

Рис. 27 - Схема беспроводной сети

4. Расчет эффективной изотропной излучаемой мощности

Эффективная изотропная излучаемая мощность определяется по формуле:

EIRP = Р_ПРД - W_АФТпрд + G_ПРД, (3.1)

где Р_ПРД - выходная мощность передатчика, дБм;

W_АФТпрд - потери сигнала в АФТ передатчика, дБ;

G_ПРД - усиление антенны передатчика, дБи.

Расчет эффективной изотропной излучаемой мощности одной точки доступа (данные представлены в таблице 9.)

Таблица 9. - Параметры данных

Обозначение	Наименование	Ед. изм.	Значение
РПРД	выходная мощность передатчика	дБм	18
GПРД	коэффициент усиления антенны	дБи	24
WАФТпрд	потери сигнала передатчика	дБ	6

По формуле (3.1) эффективная изотропная излучаемая мощность составляет:

EIRP = 18 - 6 + 24 ⁼ 36 дБм

Определим пропускную способность канала предоставляемого одному абоненту, зная количество абонентов и пропускную способность данной сети:

5. Расчет зоны действия сигнала

Эта методика позволяет определить теоретическую дальность работы беспроводного канала связи, построенного на оборудовании D-LINK. Следует сразу отметить, что расстояние между антеннами, получаемое по формуле - максимально достижимое теоретически, а так как на беспроводную связи влияет множество факторов, получить такую дальность работы, особенно в черте города, увы, практически невозможно.

Для определения дальности связи необходимо рассчитать суммарное усиление тракта и по графику определить соответствующую этому значению дальность. Усиление тракта в дБ определяется по формуле:

(3.2)

где - мощность передатчика;

- коэффициент усиления передающей антенны;

- коэффициент усиления приемной антенны;

- реальная чувствительность приемника;

По графику, приведённому на рисунке 28, находим необходимую дальность работы беспроводного канала связи.

По графику (кривая для 2.4 GHz) определяем соответствующую этому значению дальность. Получаем дальность равную ~300 метрам.

Без вывода приведём формулу для расчёта дальности. Она берётся из инженерной формулы расчёта потерь в свободном пространстве:

(3.3)



Рис. 28 - График для определения дальности работы беспроводного канала связи.

где: FSL (free space loss) - потери в свободном пространстве (дБ);

F - центральная частота канала на котором работает система связи (МГц);

D - расстояние между двумя точками (км).

FSL определяется суммарным усилением системы. Оно считается следующим образом: