Беспроводный доступ к Интернет

Обзор рынка ИК-систем. Асимметричный доступ в Интернет через спутник. Стандарт HIPERLAN/2 для широкополосного беспроводного доступа. Оборудования Cisco и Lucent для сетей беспроводного доступа. Основная архитектура, особенности и службы 802.11b.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 05.05.2012
Размер файла 2,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Оборудование беспроводного доступа: адаптер Lucent ORiNOCO USB

Поговорим о продуктах для построения беспроводных сетей стандарта IEEE 802.11b. В большинстве своем это адаптеры для шины PCMCIA/PC Card, удобные для применения в ноутбуках. А вот использование их в настольных ПК приводило к значительным неудобствам - приходилось использовать дополнительные контроллеры.

Наиболее удачное решение этой проблемы - построение контроллера для шины USB. Поскольку скорость передачи данных порядка 11Mbit/sec, то шина USB, уже ставшая стандартной для настольных ПК, со своей пропускной способностью в 12Mbit/sec и возможностью передачи устройству и напряжения питания, как нельзя лучше подходит для этой цели. Изготовление таких устройств было анонсировано уже давно, но только недавно они наконец появились у нас.

Сегодня мы рассмотрим устройство беспроводный сетевой адаптер Lucent ORiNOCO USB Client Silver, или проще говоря, IEEE 802.11b контроллер на шину USB. Хотя, если быть точнее, беспроводная продукция Lucent теперь производится под маркой Agere Systems, а на продукции пишется, что она от компании Avaya Communication. В общем, дело темное. Но для пользоватеся главное, что все это разрабатывалось Lucent, и поэтому отличается хорошим качеством и отличной поддержкой.

Он удачно дополняет серию продуктов Lucent ORiNOCO, состоящую из PC Card адаптеров (для ноутбуков и PDA) с ISA/PCI переходниками (для настольных ПК), точек доступа Access Point (для подключения к проводной сети), внешних антенн:

Рис. 14. Серия продуктов Lucent ORiNOCO

Технические параметры устройства практически совпадают с характеристиками PCMCIA собратьев:

стандарт IEEE 802.11b, Wi-Fi

частотный диапазон: 2400-2500 MHz

количество частотных каналов: 11

скорости: 11, 5.5, 2, 1Mbit/sec

поддержка 64 и 128 бит (в "Gold" версии) WEP шифрования

дальность работы

Таблица 4. Дальность работы.

11 Mbit/s

5.5 Mbit/s

2 Mbit/s

1 Mbit/s

Open Office

160 m

270 m

400 m

550 m

Semi Open Office

50 m

70 m

90 m

115 m

Closed Office

25 m

35 m

40 m

50 m

Рис. 15. Беспроводный адаптер Lucent ORiNOCO USB

выходная мощность: 15 dBm

внешний интерфейс: USB 1.1

Отличия касаются в основном физических размеров и энергопотребления:

размер (ДхВхШ): 63х89х145мм

вес: 170г

энергопотребление: Doze mode 10 mA, Receiver mode 245 mA, Transmit mode 360 mA

И программной поддержки, которая в настоящий момент обеспечивается только в Windows 98/ME/2000.

Устройство поставляется в небольшой коробке, в которую входят, кроме адаптера, описание, компакт диск с драйверами, программами и дополнительной документацией, а также USB провод длинной 1м.

Благодаря энтузиастам из компании "Диджитал Нэйчур", мы уже знаем, что на самом деле устройство не является полностью новой разработкой, а представляет собой обычную карточку ORiNOCO PC Card Silver, установленную в адаптер PCMCIA для шины USB:

Рис. 16. Карточка ORiNOCO PC Card Silver

В принципе такая технология не нова - большинство точек доступа (Access Point) для беспроводных сетей построены аналогичным образом - они представляют собой микрокомпьютеры, в которые установлены беспроводные карты стандарта PCMCIA. Такой подход позволяет сократить время и деньги на разработку, но повышает конечную стоимость продукта.

В USB адаптере Lucent используются два чипа компании Cypress Semiconductor: EZ-USB FX контроллер CY7C64613 и микросхема памяти в 32Kb. Главный чип совмещает в себя контроллер USB шины, процессор, линии ввода-вывода. Он совместим со стандартами USB 1.1 и 2.0, однако ждать от 24 или 48MHz процессора 8051 большой скорости работы не приходится. Заметим, что использовать отдельно от PCMCIA карты Lucent этот USB контроллер нельзя.

Устройство имеет небольшой размер, его легко установить на любой поверхности, хотя провод USB немного жестковат и может создать трудности при ориентации адаптера для получения максимального качества связи. Около основания имеются два светодиода. Один индицирует подачу питания на устройство, второй активность беспроводной сети. Хотя внимательное наблюдение показало, что и первый светодиод меняет цвет во время работы сети. Как вы помните, PCMCIA адаптер также имеет два светодиода на своем корпусе. Однако они не выведены наружу в USB варианте. Также как и выход на внешнюю антенну - в принципе можно сделать отверстие в корпусе и подвести ее, но официально это не предусмотрено.

Установка адаптера (как и большинства USB устройств) очень проста, единственным непонятным моментом оказались запакованные драйвера для Windows 2000, поэтому их нужно было сначала специально "инсталлировать" на ПК с использованием собственной программы установки. Немного насторожил описанный в документации процесс замены вышедшего из строя адаптера - драйвера при установке привязываются к конкретному адаптеру и при его замене необходимо их переустановить. Я попробовал поменять PCMCIA карту в USB адаптере, при этом процессе пришлось только перезагрузить Windows 2000, так что, возможно, данная проблема искусственна.

Так как каждый порт USB допускает максимально энергопотребление в 500mA, то адаптер, потребляющий по спецификации 360mA может спокойно работать. Однако посмотрев в свойствах USB контроллера, сколько потребляет Lucent ORiNOCO USB, я увидел цифру в 420mA. Это заметно больше, чем в спецификации, однако контроллер может устанавливать эту цифру с запасом. Кстати, одновременная работа беспроводного адаптера и переносного жесткого диска, не смотря на то, что по данным системы потребление в сумме достигло 520mA, проблем не вызвала.

При работе устройства в Windows 2000 никаких проблем с несовместимостью или конфликтов с другим оборудованием замечено не было. Отметим также реально работающую возможность выключения/включения адаптера без перезагрузки системы. Похоже, что с поддержкой USB в операционных системах Microsoft становится все лучше - при отключении адаптера в Windows 98SE, система вела себя совсем некрасиво - зависала, показывала GPF и все такое.

Поскольку устройство построено на основе той же PCMCIA карты, то такие параметры, как качество связи и дальность работы абсолютно не отличаются от других адаптеров. Пожалуй, единственным интересным моментом является скорость. Измерения показали, что скорость передачи данных меньше, чем для PCMCIA карты - примерно 600Kb/sec против 700Kb/sec. Причин может быть несколько. Первая это, конечно, драйвера. Сейчас доступна только их вторая версия, а зная отношение к таким вещам компании Lucent, можно ожидать реального прироста скорости в следующих версиях. Второй могут быть USB драйвера самой системы. Поскольку мы знаем, что есть реально работающие устройства со скоростью передачи по USB порядка 900Kb/sec (например жесткие диски и CDRW), то конечно хочется большего и от Lucent ORiNOCO USB, но возможно ограничивающим фактором выступает и переходник USB-PCMCIA.

Выводы

Адаптер Lucent ORiNOCO USB Client Silver является, пожалуй, наиболее выгодным способом подключения к беспроводной сети настольных ПК. Во первых он не требует контроллера PCMCIA-ISA/PCI. Во вторых может быть установлен на расстоянии до 10м от ПК (нужен только длинный провод USB, который заметно дешевле высокочастотного антенного кабеля, да и переходников не нужно), что очень важно для выбора правильного местоположения антенны и достижения максимально дальности работы карты. Ну а в сочетании с ценой, всего на $10 превышающей PCMCIA карту того же производителя, все это делает его просто незаменимым в таких ситуациях.

Достоинства:

удобное подключение к ПК через шину USB

относительно невысокая цена

Недостатки:

меньшая, чем у PCMCIA беспроводных адаптеров, скорость передачи.

Оборудования Cisco и Lucent для сетей беспроводного доступа

Точка доступа ORiNOCO AP-1000

Точка доступа ORiNOCO AP-1000 - сетевой мост для сетей Ethernet, имеющий два слота PCMCIA для подключения двух карт ORiNOCO PC Card, работающих на разных частотах. Это дает возможность организации двух точек доступа на одном устройстве.

Управление ORiNOCO AP-1000 осуществляется удаленно по протоколу SNMP с помощью прилагаемого ПО ORiNOCO AP Manager. С помощью этого ПО осуществляется начальное конфигурирование, управление, контроль и удаленный мониторинг состояния устройства.

Рис. 17. Точка доступа AP-1000 (вид спереди)

Рис. 18. Точка доступа AP-1000 (вид сзади)

В слот А установлен беспроводный адаптер ORiNOCO PC Card, в слот Б установлена заглушка.

Карта ORiNOCO PC Card (Silver/Gold)

Рис. 19. Карта ORiNOCO PC Card (Silver/Gold)

Основу серии беспроводных продуктов Lucent Technologies составляет карта ORiNOCO PC Card. Карта содержит в себе радиомодуль и приемопередатчик, что позволяет устройствам серии ORiNOCO образовывать высокоскоростные беспроводные сети стандарта IEEE 802.11b. Отличительной особенностью карты ORiNOCO является сниженное энергопотребление и улучшенная чувствительность приемника.

Карта ORiNOCO PC Card имеет 4 скорости передачи информации: 11 Мбит/с, 5,5 Мбит/с, 2 Мбит/с и 1 Мбит/с, что дает возможность варьировать дальность и скорость передачи, поскольку чем меньше скорость, тем выше чувствительность приемника, и как следствие, большая дальность.

Другой полезной возможностью новой ORINOCO PC Card является функция шифрации трафика. Так, карта Silver использует алгоритм Wired Equivalent Privacy (WEP) с 64 разрядным ключом, а карта Gold - алгоритм RC4 и 128 разрядный ключ (поэтому ввоз карт Gold на территорию России невозможен из-за экспортных ограничений).

Карта ORiNOCO PC Card совместима с оборудованием других производителей, поддерживающим стандарт IEEE 802.11b. Также карта поддерживает оборудование стандарта IEEE 802.11 на скоростях 1 и 2 Мбит/с.

Карта ORiNOCO PC Card работает в следующих продуктах:

Точка доступа AP-1000;

Переходник ORiNOCO/EC;

Переходник на шину ISA (PCI);

а также в качестве PC карты в ноутбуках и других устройствах и портом PCMCIA.

Технические характеристики

Таблица 5. Технические характеристики.

Выходная мощность передатчика

15 дБ

Энергопотребление (от источника 5В)

Ожидание

9 mA

Прием

185 mA

Передача

285 mA

Диапазон рабочих температур

0-55 C

Влажность

до 95%

Скорость передачи

11 Мбит/с

5.5 Мбит/с

2 Мбит/с

1 Мбит/с

Покрываемый радиус со встроенной антенной

Открытое место (поле)

160 м

270 м

400 м

550 м

Офис с деревянными перегородками

50 м

70 м

90 м

115 м

Здание с капитальными стенами

25 м

35 м

40 м

50 м

Чувствительность приемника

- 82 дБ

- 87 дБ

- 91 дБ

- 94 дБ

Задержка распространения

65 нс

225 нс

400 нс

500 нс

Точка доступа Cisco Aironet Series AP340

Точка доступа предназначена для подключения беспроводных клиентов к сети головного офиса либо провайдера услуг. Работает в диапазоне, разрешенном для беспроводной передачи данных. За счет применения прогрессивного метода модуляции информационная скорость в канале может достигать 11 Мбит/с. Поддерживает стандарт IEEE 802.11 на скоростях 1 и 2 Мбит/с, обеспечивая совместимость с оборудованием других производителей, со ответствующем стандарту.

Рис. 20. Точка доступа AP340 (вид спереди)

Рис. 21. Точка доступа AP340 (вид со стороны разъёмов)

В качестве клиентов могут использоваться радиокарты серий AIR-PCM340, AIR-PCI340, AIR-ISA340 и универсальные клиенты AIR-WGB340. С применением внешних антенн обеспечивает зону покрытия до 6-8 км без применения дополнительных усилителей. С усилителями дальность возрастает до 15 км (в случае применения всенаправленной антенны).

Технические характеристики

Таблица 6. Технические характеристики

Максимальное число клиентов

2048

Поддерживаемые кабельные протоколы

IEEE 802.3: 10Base-T, 10Base-2, 10Base-5

Локальная конфигурация

(Serial EIA-232 DB-9 female)

Удаленная конфигурация

HTTP, Telnet, FTP или SNMP BOOTP

SNMP

MIB I, MIB II

Индикаторы

System, Ethernet Network Activity, Wireless LAN Activity

Чувствительность приемника

-90dBm @ 1Mbps -88dBm @ 2Mbps

-87dBm @ 5.5Mbps

-84dBm @ 11Mbps

Выходная мощность

30mW (US, Canada, ETSI)

4.5mW/MHz (EIRP, Japan)

Температура эксплуатации

От 0C до 55C

Относительная влажность

от 10% до 90%

Размеры

16cm x 12cm x 3.68cm

Вес

0,35 кг

Блок питания

90-264 VAC, 47/63 Hz to 12 VDC @ 1.5A

Модификации серии

Таблица 7. Модификации серии

AIR-AP340E2C

340 Series AP c 2-мя встроенными антеннами, без шифрации данных

AIR-AP340E2R

340 Series AP с 2-мя СВЧ-разъемами типа RP-TNC, без шифрации данных

AIR-AP341E2C

340 Series AP c 2-мя встроенными антеннами, шифрация данных ключом 40-бит WEP

AIR-AP341E2R

340 Series AP с 2-мя СВЧ-разьемами типа RP-TNC, шифрация данных ключом 40-бит WEP

AIR-AP341S1C

340 Series AP c 1-ой встроенной антенной, шифрация данных ключом 40-бит WEP

AIR-AP342E2C

340 Series AP c 2-мя встроенными антеннами, шифрация данных ключом 128-бит WEP

AIR-AP342E2R

340 Series AP с 2-мя СВЧ-разъемами типа RP-TNC, шифрация данных ключом 128-бит WEP

PCMCIA карта AIR-PCM340

Рис. 22. PCMCIA карта AIR-PCM340

Клиентское устройство AIR-PCM340 представляет собой PCMCIA карту. Является клиентским устройством для точек доступа серии AIR-AP340. За счет применения прогрессивного метода модуляции информационная скорость в канале может достигать 11 Мбит/с. Поддерживает стандарт IEEE 802.11 на скоростях 1 и 2 Мбит/с, обеспечивая совместимость с оборудованием других производителей, соответствующем стандарту.

Для настольных компьютеров, имеющих шину ISA или PCI, есть модели AIR-ISA340 и AIR-PCI340.

Также допускается применение внешних антенн.

Технические характеристики

Таблица 8. Технические характеристики.

Индикаторы

System, Ethernet Network Activity, Wireless LAN Activity

Чувствительность приемника

- 90dBm @ 1Mbps

- 88dBm @ 2Mbps

- 87dBm @ 5.5Mbps

- 84dBm @ 11Mbps

Выходная мощность

30МВт (US, Canada, ETSI)

Температура эксплуатации

От -30° C до 70° C

Относительная влажность

95%

Размеры

5.4 cm x 11.1 cm x 0.5 cm

Вес

0,045 кг

Энергопотребление

490mA в режиме передачи,

280mA при приеме,

5mA в режиме энергосбережения (sleep)

Модификации серии

Таблица 9. Модификации серии

Номер по каталогу

Тип карты

Описание

AIR-ISA340

ISA

340 Series 11Mbps Adapter, без шифрации данных

AIR-ISA341

ISA

340 Series 11Mbps Adapter, с шифрацией ключом 40-бит WEP

AIR-ISA342

ISA

340 Series 11Mbps Adapter, с шифрацией ключом 128-бит WEP

AIR-PCI340

PCI

340 Series 11Mbps Adapter, без шифрации данных

AIR-PCI341

PCI

340 Series 11Mbps Adapter, с шифрацией ключом 40-бит WEP

AIR-PCI342

PCI

340 Series 11Mbps Adapter, с шифрацией ключом 128-бит WEP

AIR-PCM340

PCMCIA

340 Series 11Mbps Adapter, без шифрации данных

AIR-PCM341

PCMCIA

340 Series 11Mbps Adapter, с шифрацией ключом 40-бит WEP

AIR-PCM342

PCMCIA

340 Series 11Mbps Adapter, с шифрацией ключом 128-бит WEP

ГЛОССАРИЙ

Спутниковый модем -- это приемное DVB-устройство, выполняющее задачи приема и декодирования спутникового сигнала, содержащего Интернет-поток провайдера системы АДИС, выделения из этого потока данных клиента. В большинстве случаев это встраиваемая PCI-карта, но есть и внешние устройства, подключаемые через USB-порт либо Ethernet интерфейс.

Транспондер -- это передатчик на спутнике. Он имеет свои параметры, основными из которых являются: частота, поляризация, скорость потока (symbol rate, SR) и коррекция ошибок (FEC). Зная эти параметры, надо внести их в приемное устройство (тюнер, спутниковый модем) для настройки приемного ВЧ-блока на транспондер.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

16QAM(16-Quadrature Amplitude Modulation)

16-квадратурная амплитудная модуляция

64QAM(64-Quadrature Amplitude Modulation)

64-квадратурная амплитудная модуляция

AP(Access Point)

Точка доступа

ARIB(Association of Radio Industries and Businesses)

Ассоциация радиопромышленности и вещания

ARQ(Automatic Repeat reQuest)

Автоматический повторный запрос

ATM(Asynchronous Transfer Mode)

Асинхронный режим передачи

BPSK(Binary Phase Shift Keying)

Двоичная фазовая манипуляция

CA(Collision Avoidance)

Предотвращение конфликтов

C/I(Carrier-to-Interference ratio)

Отношение несущей к помехе

CL(Convergence Lavel)

Уровень конвергенции

CM(Centralized Mode)

Централизованный режим

CSMA(Carrier Sense Multiple Access)

Множественный доступ с опознаванием несущей

DVB(Digital Video Broadcast)

Передача цифрового видео

DM(Direct Mode)

Прямой режим

EC(Error Control)

Защита от ошибок

EDGE(Enhanced Data rates for Global Evolution)

Высокоскоростная передача данных для глобальной эволюции

EIRP(Equivalent Isotropic Radiated Power)

Эффективная изотропная радиальная мощность

ETSI(European Telecommunication Standards Institute)

Европейский институт стандартизации электросвязи

FEC(Forward Error Correction)

Канальное помехоустойчивое кодирование

GPRS(General Packet Radio Service)

Услуга универсальной пакетной радиопередачи

H2GF(Hiperlan/2 Global Forum)

Глобальный форум HIPERLAN/2

H2(Hiperlan/2)

Высокопроизводительная локальная сеть на радиоканалах, тип 2

IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)

Институт инженеров по электротехнике и электронике

IETF(Internet Engineering Task Force)

Группа инженеров по разработке стандартов Интернет

IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)

Инверсное быстрое преобразование Фурье

IP(Internet Protocol)

Стек протоколов Интернет

ISM(Industrial, Scientific, and Medical)

Частотный диапазон 2,4 ГГц для промышленных, научных и медицинских организаций

ITU(International Telecommunication Union)

Международный союз электросвязи

MAC(Mandatory Access Control)

Уровень доступа к среде

MT(Mobile Terminal)

Мобильный терминал

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

Мультиплексирование с ортогональным частотным разделением

PDU(Protocol Data Unit)

Блок данных протокола

PHY(Physical layer)

Физический (уровень)

PPP(Point-to-Point Protocol)

Протокол с двухточечным соединением

QoS(Quality of Service)

Качество услуги

QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)

Квадратурная фазовая манипуляция

RLC(Radio Link Control)

Управление радиозвеном

SSCS(Service Specific Convergence Sublayer)

Подуровень конвергенции услуги

TDD(Time Division Duplex)

Дуплексный режим с временным разделением канала

TDMA(Time Division Multiply Access)

Множественный доступ с временным разделением канала

UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)

Система универсальной мобильной связи

АДИС

Система асимметричного доступа в Интернет через спутник.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.