1350

В настоящий момент лидером в производстве беспроводного оборудования является линия продуктов компании D-Link, компания выпускает новое семейство беспроводных устройств, работающих в новом стандарте IEEE 802.11g и развивающих за счет ряда нововведений (согласно спецификации) не только скорость 54 Мбит/с, но и рекордную 100 Мбит/с (напомним, что речь идет о канальной скорости, или теоретической пропускной способности, - реальная сетевая скорость в несколько раз ниже). Новая линейка устройств включает PCI- и PCMCIA-адаптеры, многофункциональную точку доступа, а также совмещенную в одном устройстве беспроводную точку доступа и маршрутизатор.

Клиентская часть представлена PCI- и PCMCIA-адаптерами

Устройство выполнено в виде стандартного PCI-адаптера. Антенна используется стандартная, как и для предыдущего семейства беспроводных устройств. Следует отметить, что возможность замены антенны является несомненным плюсом, так как при значительном удалении от беспроводной точки доступа или слабом сигнале есть возможность использовать антенны с повышенным коэффициентом усиления сигнала или направленные антенны.

Спецификация беспроводной сетевой карты DWL-546 PCI представлена в таблице 5.

Таблица 5

Стандарты и спецификации	Совместимость с PCI 2.1/2.2
Функции защиты	- Шифрование по технологии WEP 64/128/256 бит; - Отключение ESSID (ИД зоны обслуживания) широковещательной передачи; - Поддержка сетевой аутентификации 802.1x; - Технология WPA (Wi-Fi Protected Access).
Типы модуляции	BPSK, QPSK, CCK, PBCC и OFDM
Радиочасть	IEEE 802.11g 54 Мбит/с
Выходная мощность радиопередачи	от +16 до 18 дБм
Частотный диапазон	2400 ~ 2472 МГц для Европы
Радиотехнология	Технология Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)
Скорости передачи данных, Мбит/с	1, 2, 5,5, 6, 11, 12, 22, 24, 36, 48, 54 (с автоматическим снижением скорости)
Тип антенны	Съемная поворотная антенна типа <диполь> с разъемом SMA обратной полярности (высота 16,03 см)

Серверная часть включает в себя два устройства - многофункциональную точку доступа, а также совмещенную в одном устройстве беспроводную точку доступа и маршрутизатор:

D-Link DWL-2000AP+ Высокоскоростная беспроводная точка доступа 2.4ГГц

DWL-7100AP

Устройства предназначены для развертывания беспроводных сетей класса "инфраструктура" стандарта 802.11g на скоростях ранее недоступных для радиосетей. Точка доступа обладают богатыми средствами администрирования, управления и позволяют без дополнительных усилий предоставить доступ мобильным пользователям.

DWL-7100AP это профессиональная групповая точка доступа и представляет собой пять продуктов в одном: скорость D-Link DWL-7000AP в различных режимах составиляет от 19,66 Мбит/с до 27,56 Мбит/с.

Групповой пункт доступа- базовая беспроводная станция;

Мост- линия между двумя сетями;

Несколько мостов - линии между несколькими сетями;

Клиент - предоставляет возможность беспроводного доступа к любому устройству Ethernet.

Повторитель - расширяет диапазон беспроводных сетей.

Сзади устройства традиционно располагаются разъемы:

Коннектор для подключения первой антенны; LAN-порт 10/100 Мбит/с для подключения к проводной локальной сети; COM-порт консолиРазъем для подключения источника питания;

Коннектор для подключения второй антенны. Коннектор служит для подключения внешней антенны, если необходимо провести объединение сетей находящихся на значительных расстояниях (7 - 50 км ).

Маршрутизатор имеет сетевые порты 10/100 Мбит/с - LAN1-LAN4, WAN-порт 10/100 Мбит/с;

Спецификация точки доступа DWL-7100AP представлена в таблице 6

Таблица.6

Стандарты и спецификации	- Встроенная функция аутентификации адресов MAC; - Интегрированный групповой пункт доступа Wireless Turbo 54 Мбит/с по стандарту 802.11g; - Один WAN-порт Ethernet RJ-45, 10/100 Мбит/с с автоматическим определением скорости и автоматической коммутацией; - Четыре LAN-порта Ethernet RJ-45, 10/100 Мбит/с с автоматическим определением и коммутацией; - Сервер DHCP (LAN) и клиент (WAN); - Статическое и динамическое выделение IP-адресов;
Функции защиты	- Интегрированная система безопасности Firewall; - Шифрование по технологии WEP 64/128/256 бит; - Поддержка сетевой аутентификации 802.1x; - Аутентификация адресов MAC (50 MAC-адресов) и беспроводное управление ассоциациями (исключая выходную мощность радиопередачи и чувствительность).
Типы модуляции	BPSK, QPSK, CCK, PBCC и OFDM
Радиочасть	Соответствие стандарту беспроводной связи IEEE 802.11g при 54 Мбит/с
Выходная мощность радиопередачи	от +16 до 18 дБм
Частотный диапазон	2400 ~ 2472 МГц
Радиотехнология	Технология Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)
Скорости передачи данных, Мбит/с	1, 2, 5,5, 6, 11, 12, 22, 24, 36, 48, 54 (с автоматическим снижением скорости)
Поддерживаемые режимы	-Групповой пункт доступа- Клиент группового пункта доступа Мост от одной точки к другой Несколько мостов Функция повторителя

Наличие четырех портов встроенного коммутатора является несомненным плюсом, можно использовать маршрутизатор без дополнительных сетевых коммутаторов, в том случае, когда вам необходимо подключить до четырех проводных клиентов сети, либо сочетать их с сегментами беспроводной сети. Если число проводных клиентов значительно, то вы можете использовать маршрутизатор совместно с коммутатором на нужно количество портов, например 24-портовый коммутатор.

Данное оборудование оптимальным образом подходит для построения беспроводной части корпоративной сети. Для объединения отдельных частей корпоративной сети находящихся на значительном удалении (от одного до десятков километров) необходимо применят выносные антенны.

2.4 ВЫВОДЫ

1.Необходимо организовать беспроводной доступ по ряду причин: проблема высокая стоимость монтажных работ, проблема преодоление препятствий при прокладке кабеля.

2.Также широкополосные системы радиодоступа, (в особенности интегрированные решения на их основе) являются альтернативой ВОЛС; технологии xDSL; радиорелейным линиям, реализующим схему точка-точка; оптическим линиям связи в следующих случаях:

в проектах, где применение проводных технологий невозможно и/или нерентабельно, при наличии в зоне обслуживания более 5 абонентов (подключаемых узлов связи);

в проектах, где в одном секторе сконцентрировано большое количество абонентов;

в проектах, где в зоне обслуживания возможно изменение расположения абонентов (например, переезд офисов);

в проектах, где существуют жесткие требования по выделяемой полосе радиочастотного спектра.

3.Данные системы относительно недорогие и развертываются в достаточно короткий срок.

3 РАЗРАБОТКА ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО СОЗДАНИЮ КОРПОРАТИВНЫХ СЕТЕЙ

3.1 РАЗРАБОТКА ПРЕДЛОЖЕНИЙ ПО ПОСТРОЕНИЮ АБОНЕНТСКОЙ ЧАСТИ КОРПОРАТИВНОЙ СЕТИ НА ОСНОВЕ ТЕХНОЛОГИЙ БЕСПРОВОДНОГО РАДИОДОСТУПА

Как показано в главе 2 задача исследования состоит в выработке предложений по построению абонентской части корпоративной сети на основе анализа существующего оборудования.

Типовой задачей построения абонентской части корпоративной сети является задача объединения штабов, территориально размещенного в зданиях, на удалении от главного на расстоянии до 10 км, в единую ЛВС, и подключения этих штабов к общей сети через терминал, расположенный в главном здании.

Рассмотрим существующую сеть рисунок 3.1

Рисунок 3.1 Схема сети

Штаб дивизии соединен со штабом полка №1 по средствам кабельной сети, другие штабы не подключены по причине существующих преград. Прокладка кабеля затруднена по причине наличия водных преград и проложенных железнодорожных полотен. Реализация проблемы объединения штабов в единую ЛВС посредствам кабеля практически не возможна и требует высоких экономических затрат. Стоимость прокладки кабеля представлена в таблице 1 второй главы. Решение проблемы объединения штабов возможна при помощи беспроводных технологий построения локальных сетей.

Решение беспроводного радиодоступа D-Link оперирует в диапазоне спектра с частотами 2,400 - 2,4835ГГц выделяемого сейчас РФ под подобные системы, что позволяет избежать значительных вложений в инфраструктуру и приобретение лицензий на частоты вещания.

Еще одним преимуществом является максимальная простота и удобство в установке и эксплуатации. Не требуется подключения специального программного обеспечения и интеграции с другими системами, что исключает возможные осложнения при обеспечении взаимодействия с другими сетями. Нет необходимости в прокладке дополнительных служебных линий, или установке радиорелейного оборудования в связи с тем, что данное оборудование поддерживает возможность обмена данных между базовыми станциями с использованием этой же технологии и на тех же частотах.

Оборудование спроектировано в соответствии с современными требованиями управлением системой, содержит встроенные механизмы установки и поддержки при внедрении, обеспечивающие простой и быстрый запуск.

3.1.1 Компоненты решения

1.Access Point Module (AP) - модуль точки доступа, фактически является базовой станцией системы, которая включает в себя маршрутизатор что является несомненным преимуществом, нет необходимости покупать дополнительное коммутационное оборудование. АР обеспечивает формирование практически круговой диаграммы направленности излучения. Один модуль АР поддерживает работу до 320 абонентских модулей. Стандартный комплект поставки одного модуля АР включает в себя: АР, адаптер 220, антенну, кабель.

2.Subscriber Module (SM) - абонентский модуль - модуль устанавливаемый непосредственно у абонентов, представляет собой сетевые карты для PCI и PCIMCA. Ориентировочная дальность связи без выносной антенны - 300 м, с антенной - до 1 км только при условии прямой видимости с АР. Скорость приема данных до 4 Мб/сек, скорость передачи данных около 1,5 Мб/сек. Стандартный комплект поставки одного модуля SM включает в себя: сетевую карту, внешнею антану

3.Выносная антенна - предназначена для объединения АР на значитеьных расстояниях (от 1 км до 30 км). Дальность связи при помощи выносных антенн определяется коэффициентом усиления.

Таким образом, схема подключения штабов может быть представлена следующим образом рисунок 3.2

Рис3.2 Схема подключения

Антена, установленная на одной площадке, может обслуживать абонентов, находящихся в радиусе от 1 км до 10 км с применением выносной антены и до 30 км с использованием усилителей.

Решение подходит для обслуживания как областей с большой плотностью конечных пользователей, так и для отдельных "островков", требующих точечной доставки беспроводного сервиса.

3.1.2 Скорости работы системы

Режим “Точка -Многоточка ”Co стороны точки доступа Одна точка доступа -21Mbps (полезная информации >15Mbps, включает в себя оба направления -uplink/downlink)Co стороны модуля абонента Один модуль абонента - 6Mbps (полезная информация на downlink >4Mbps, полезная информация на uplink >1Mbps; соотношение downlink/uplink -конфигурируемое, по умолчаниюустановлено 25% uplink, 75% downlink)

Режим “Точка -Точка ”Пролет -27,56 Мbps (полезная информация -> 21Mbps, включает в

себя оба направления - uplink/downlink; соотношение downlink/uplink -

конфигурируемое, по умолчанию установлено 50% uplink, 50%

downlink => >15Mbps downlink; 15 Mbps uplink).

Работая в режиме "Звезда" (точка - многоточка), оборудование может обслуживать рядовых абонентов, а в конфигурации "точка-точка" (Point-to-Point) возможно предоставление высокоскоростного канала. При возникновении необходимости в увеличении емкости системы предложенное решение демонстрирует свою превосходную способность к масштабированию, удовлетворяя новые требования к площади покрытия, плотности абонентов и пропускной способности. Благодаря высокой устойчивости к интерференции и использованию направленных антенн, добавление новых передатчиков увеличивает емкость системы, но не уровень интерференции.

Точки доступа (АР) могут быть подключены к существующей локальной сети или маршрутизатору через стандартное Ethernet соединение.

3.2 ПОДКЛЮЧЕНИЕ К СЕТЯМ PDH/ SDH и IP/FR

Примеры присоединения системы широкополосного доступа к PDH/ SDH и IP/FR сетям показаны на рисунке 3.3 и рисунке 3.4.

Рис.3.3. Подключение системы к SDN сети.

Рис.3.4. Подключение системы к IP/FR сети.

Точки доступа и абонентские модули очень компактны и могут быть смонтированы практически в любом месте. Защита от несанкционированного доступа по радиоинтерфейсу достигается благодаря использованию современных методов аутентификации и шифрования.

3.3 ВЫВОДЫ

Беспроводная организация связи является приемлемой в данном случае оборудовании обладает:

большим радиусом зоны действия;

большим количеством предоставляемых услуг;

минимальными потерями в АФТ;

Есть возможность подключение дополнительных терминалов и абонентов:

возможность подключения к уже существующим кабельным сетям ;

высокая скорость работы в обоих направлениях 21Mbs/15Mbs;

поддержка режимов точка-точка, точка-многоточка;

возможность интеграции дополнительного оборудования;

надежная передача сигнала на больших расстояниях (до 10);

4. ОЦЕНКА СДЕЛАННЫХ ПРЕДЛОЖЕНИЙ

Предложенное в работе решение по организации стационарной системы беспроводной передачи данных позволяет решить задачу быстрой и простой организации каналов связи для обмена данными между абонентами, расположенными в зоне действия системы, в том числе для предоставления высокоскоростного Интернет-сервиса для любых пользователей.

Данная система представляет собой новое слово в ряду радиомодемных сетей связи, называемых на Западе сетями WiFi. Основное отличие предложенного решения заключается в возможности строить сети с гарантированной скоростью обмена для каждой терминальной станции и набором ряда других услуг (таких как управление шириной каналов к пользователю и от него), которые отвечают за качество предоставляемых услуг (параметр QoS). Обычно наличие параметра QoS приводит к существенному удорожанию оборудования.

Еще одним преимуществом является максимальная простота и удобство в установке и эксплуатации. Не требуется подключения специального программного обеспечения и интеграции с другими системами, что исключает возможные осложнения при обеспечении доступа в Интернет. Нет необходимости в прокладке дополнительных служебных линий, или установке радиорелейного оборудования в связи с тем, что данное

Оборудование поддерживает возможность обмена данных между базовыми станциями с использованием этой же технологии и на тех же частотах.

Оборудование спроектировано в соответствии с современными требованиями управлением системой, содержит встроенные механизмы установки и поддержки при внедрении, обеспечивающие простой и быстрый запуск.

Система, установленная на одной площадке, может обслуживать абонентов, находящихся в радиусе от 3 км до 10 км с применением пассивного отражателя и до 30 км с внешними усилителями.

Решение подходит для обслуживания как областей с большой плотностью конечных пользователей, так и для отдельных "островков", требующих точечной доставки беспроводного сервиса. Работая в режиме "Звезда" (точка - многоточка), оборудование может обслуживать рядовых абонентов и небольшие предприятия малого бизнеса, в то время как в конфигурации "точка-точка" (Point-to-Point) возможно предоставление высокоскоростного канала крупным предприятиям или удаленным системам. При возникновении необходимости в увеличении емкости системы предложенное решение демонстрирует свою превосходную способность к масштабированию, удовлетворяя новые требования к площади покрытия, плотности абонентов и пропускной способности. Благодаря высокой устойчивости к интерференции и использованию направленных антенн, добавление новых передатчиков увеличивает емкость системы, но не уровень интерференции.

Проведем расчет радиоканала передачи данных, который включает в себя следующие этапы:

1.Расчет затухания в антенно-фидерном тракте

2.Расчет эффективной изотропной излучаемой мощности

3.Расчет радиотрассы

4. Расчет потерь при распространении радиоволн

5.расчет энергетического запаса радиоканала.

4.1 СПЕЦИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

В связи с различным расстоянием до отделов -3 км, 5 км и 10 км для связи с ними используются антенны с коэффициентом усиления - 16 дБи и 24 дБи.

Штаб дивизии оснащается оборудованием, представленным в табл. 2

Таблица 2

Наименование	Описание	Ед. изм.	Кол-во
WaveLAN Turbo11PC	Сетевые радиокарты	шт.	8
DWL-7100AP	Точка доступа	шт.	1
Proxy Server		компл.	1
ANT24-1801	Антенна Кус=24 дБи	шт.	1
LAR-245 QuarterWave	Грозозащитник	шт.	1
WaveLAN TurboHPC	Сетевые радиокарты	шт.	8
DWL-7100AP	Точки доступа	шт.	1
FTP Server	Почтовый сервер	шт.	1
ANT18-1801	Антенна Кус=16 дБи	шт.	1

Штаб полка №2 оснащен оборудованием представленным в таблице.3

Наименование	Описание	Ед. изм.	Кол-во
DWL-7100AP	Точки доступа	шт.	1
Data Server	Сервер данных	шт.	1
Tokin Ring	Проводная сеть	компл.	1
ANT24-1801	Антенна Кус=24 дБи	шт.	1
LAR-245 QuarterWave	Грозозащитник	шт.	1
WaveLAN TurboHPC	Сетевые радиокарты	шт.	8
DWL-7100AP	Точки доступа	шт.	2
FTP Server	Почтовый сервер	шт.	1
Fiele Server	Сервер файлов	шт.	1
Enthernet	Проводная сеть	компл.	1
ANT24-1801	Антенна Кус=24 дБи	шт.	3
LAR-245 QuarterWave	Грозозащитник	шт.	1

Таблица 3

4.2 РАСЧЕТ ЗАТУХАНИЯ В АНТЕННО-ФИДЕРНОМ ТРАКТЕ

Потери в антенно-фидерном тракте (АФТ) приемника и передатчика складываются из следующих величин:

- затухание в кабеле;

- затухание в разъемах;

- затухание в дополнительном антенно-фидерном оборудовании (разветвителях, согласующих устройствах и др.)

и определяются по формуле:

(4.1)

где W_C - погонное затухание сигнала в кабеле на рабочей частоте, дБ/м;

L - длина кабеля, м;

W_CC - потери в разъеме, дБ;

N - количество разъемов, шт;

W_доп - потери в дополнительном антенно-фидерном оборудовании, дБм.

Для расчета затухания в кабеле необходимо знать значение погонного затухания на рабочей частоте, которое зависит от марки кабеля. Значения погонного затухания в различных типах кабелей представлены в таблице 5

Таблица 5

Марка кабеля	Затухание, дБ/м
Belden9913	0.23
LMR 200	4.199
LMR 400	1.575
LMR 600	0.144
S" LDF	0.128
SUPERFLEX	0.322

При значительной длине кабеля для компенсации затухания ВЧ-сигнала могут применяться компенсационные приемопередающие усилители. В этом случае потери ВЧ-сигнала на участке АФТ от выхода СВЧ-модуля до модемного входа усилителя компенсируются и в расчетах принимаются равными 0. При этом должно выполняться условие:

К_ПРМ > W_АФТ, (4.2)

где К_ПРМ - коэффициент усиления приемного тракта усилителя;

W_АФТ - затухание сигнала в АФТ.

Потери в разъемах составляют от 0.5 до 2 дБ на каждый разъем и сильно зависят от качества заделки разъемов.

Расчет затухания в АФТ штаба дивизии

Исходные данные представлены в таблице 6

Таблица.6

Обозначение	Наименование	Ед. изм.	Значение
WC	погонное затухание сигнала в кабеле	дБ/м	0,128
L	длина кабеля	м	10
WCC	потери в одном разъеме	дБ	0,5
N	количество разъемов	шт.	1
Wдоп	потери в разветвителе	дБ	0

По формуле (4.1) потери в АФТ составляют:

W_АФТ = 0,128 * 10 + 1 * 0,5 + 0 = 1,78 д

расчет затухания в АФТ штаба полка № 1

Исходные данные представлены в таблице 7

Таблица7

Обозначение	Наименование	Ед. изм.	Значение
WC	погонное затухание сигнала в кабеле	дБ/м	0,128
L	длина кабеля	м	6
WCC	потери в одном разъеме	дБ	0,5
N	количество разъемов	шт.	1

W_АФТ = 0,128 * 5 + 1 * 0,5 = 1,14 дБ

Расчет затухания в АФТ штаба полка №2

Исходные данные представлены в таблице 8

Таблица.8

Обозначение	Наименование	Ед. изм.	Значение
WC	погонное затухание сигнала в кабеле	дБ/м	0,128
L	длина кабеля	м	7
WCC	потери в одном разъеме	дБ	0,5
N	количество разъемов	шт.	1

По формуле (4.1) потери в АФТ составляют:

W_АФТ = 0,128 * 7 + 1 * 0,5 = 1,39 дБ

Расчет затухания в АФТ штаба полка №3

Исходные данные представлены в таблице 9.

Таблица.9

Обозначение	Наименование	Ед. изм.	Значение
WC	погонное затухание сигнала в кабеле	дБ/м	0,128
L	длина кабеля	м	5
WCC	потери в одном разъеме	дБ	0,5
N	количество разъемов	шт.	1

По формуле (4.1) потери в АФТ составляют:

W_АФТ = 0,128 * 6 + 1 * 0,5 = 1,26 дБ

4.3 Расчет эффективной изотропной излучаемой мощности

Эффективная изотропная излучаемая мощность определяется по формуле:

EIRP = Р_ПРД - W_АФТпрд + G_ПРД, (4.3)

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 для штаба дивизии

Исходные данные представлены в таблица 10.

Таблица 10

Обозначение	Наименование	Ед. изм.	Значение
РПРД	выходная мощность СВЧ-модуля	дБм	18
GПРД	коэффициент усиления антенны	дБи	24
WАФТпрд	потери сигнала в АФТ передатчика	дБ	1,78

По формуле (4.3) эффективная изотропная излучаемая мощность составляет:

EIRP = 18 - 1,78 + 24 ⁼ 40,22 дБм

Расчет эффективной изотропной излучаемой мощности для штаба полка№1

Исходные данные представлены в таблица 11

Таблица.11

Обозначение	Наименование	Ед. изм.	Значение
РПРД	выходная мощность СВЧ-модуля	дБм	15
GПРД	коэффициент усиления антенны	дБи	16
WАФТпрд	потери сигнала в АФТ передатчика	дБ	1,14

По формуле (4.3) эффективная изотропная излучаемая мощность составит:

EIRP = 15 - 1,14 + 16 = 29,89 дБм

Расчет эффективной изотропной излучаемой мощности для штаба полка №2

Исходные данные представлены в таблица 12

Таблица 12

Обозначение	Наименование	Ед. изм.	Значение
РПРД	выходная мощность СВЧ-модуля	дБм	18
GПРД	коэффициент усиления антенны	дБи	24
WАФТпрд	потери сигнала в АФТ передатчика	дБ	1,39

По формуле (4.3) эффективная изотропная излучаемая мощность составит:

EIRP = 18 - 1,39 + 24 = 40,61 дБм

Расчет эффективной изотропной излучаемой мощности для штаба полка №3

Исходные данные представлены в таблица 13

Таблица.13

Обозначение	Наименование	Ед. изм.	Значение
РПРД	выходная мощность СВЧ-модуля	дБм	18
GПРД	коэффициент усиления антенны	дБи	24
WАФТпрд	потери сигнала в АФТ передатчика	дБ	1,26

По формуле (3) эффективная изотропная излучаемая мощность составит:

EIRP = 18 - 1,26 + 24 = 40,74 дБм

4.4 РАСЧЕТ РАДИОТРАССЫ

4.4.1 Расчет прямой видимости

При подвесе антенн на высоте H₁ и Н₂ предельно возможная длина трассы распространения радиоволн по прямой видимости обуславливается кривизной земной поверхности и определяется по формуле:

L_MAX = 3,57 * [(H₁)^1/2 + (H₂)^1/2)], (4.4)

где L_MAX - предельно возможная длина трассы распространения радиоволн по прямой видимости, км;

H₁, Н₂ - высоты подвеса антенн, м.

Исходные данные для расчета прямой видимости приведены в таблиц 14.

Таблица.14

Обозначение	Наименование	Ед. изм	значение
Н1	Высота подвеса антенны в Главном отделе	м	45
Н2	Высота подвеса антенны в отделе № 1	м	10
Н3	Высота подвеса антенны в отделе №2	м	21
Н4	Высота подвеса антенны в отделе №3	м	30

По формуле (4.4) предельно возможная длина трассы распространения радиоволн в пределах прямой видимости составит:

L_MAXн1-н2 = 3,57*[(45)^1/2 +(10)^1/2] = 32,23 км

L_MAXн1-н3 = 3,57*[(45)^1/2 +(21)^1/2] = 40 км

L_MAXн1-н4 = 3,57*[(45)^1/2 +(30)^1/2] = 41,23 км

Расчет потерь при распространении радиоволн

Расчет потерь в радиоканале производится по следующему выражению:

W_О = 100,2 +20 lg(r), (4.5)

где r - расстояние между антеннами приемника и передатчика, км.

Исходные данные для расчета потерь при распространении радиоволн приведены в таблица 14.

Таблица.14

Обозначение	Наименование	Ед. изм	значение
R1	Расстояние между Штабом дивизии и Штабом полка №1	м	3
R2	Расстояние между Штабом дивизии и Штабом полка №2	м	5
R3	Расстояние между Штабом дивизии и Штабом полка №3	м	10

По формуле (4.5) потери при распространении радиоволн для радиотрассы составляют:

W_О1 = 100,2 + 20 * lg (3) = 109 дБм

W_О2 = 100,2 + 20 * lg (5) = 114 дБм

W_О3 = 100,2 + 20 * lg (10) = 120,2 дБм

4.5 РАСЧЕТ СУММАРНОГО УСИЛЕНИЯ РАДИОСИСТЕМЫ

Для того чтобы определить суммарное усиление радиосистемы необходимо знать следующие параметры:

-выходная мощность передатчика;

-чувствительность приемного тракта удаленной точки;

-коэффициенты усиления антенн передатчика и приёмника;

-коэффициенты усиления усилителей (при их наличии).

Таблица 13

Обозначение	Наименование	Ед. изм.	Значение
WАФТпрд	Потери сигнала в АФТ для штаба №1	дБ	1,78
WАФТпрм	Потери сигнала в АФТ для штаба №2	дБ	1,39
WО	Потери при распространении радиоволн	дБм	109
GПРД1	Усиление антенны ( Штаба дивизии )	дБи	24
GПРД2 --прд	Усиление антенны (штаба №1)	дБи	16
PПРД1	Выходная мощность ( Штаба дивизии)	дБм	18
PПРМ2	Чувствительность (штаба №1)	дБм	-82

Суммарное усиление радиосистемы вычисляется по формуле:

G_? = Рпрд -Рпрм + Gпрд + Gпрм, (4.6)

где Рпрд - выходная мощность радиопередатчика, дБм;

Рпрм -чувствительность приемника, дБм;

Gпрд - усиление антенны передатчика, дБи;

Gпрм - усиление антенны приемника, дБи.

Исходные данные для расчета суммарного усиления представлены в табл. 13.

По формуле (4.6) суммарное усиление радиосистемы между отделами составляет:

G_?1 = 18 - (-82) + 24 + 16 = 140 дБм

G_?2 = 18 - (-82) + 24 + 24 = 148 дБм

G_?3 = 18 - (-82) + 24 + 24 = 148 дБм

4.6 РАСЧЕТ СУММАРНЫХ ПОТЕРЬ РАДИОСИСТЕМЫ

Расчет потерь в радиоканале можно произвести по следующему выражению:

W_? = W_АФТпрд + W_АФТпрм + Wo, (4.7)

где W_АФТпрд - потери сигнала в АФТ передатчика, дБ;

W_АФТпрм - потери сигнала в АФТ приёмника, дБ;

Wo - потери при распространении радиоволн, дБм.

По формуле (4.7) суммарные потери в радиосистеме между отделами составляют:

W_?1 ⁼ 1.78 + 1,14 + 109 = 111,92 дБм.

W_?2 ⁼ 1,78 + 1,39 + 114 = 117,17 дБм.

W_?3 ⁼ 1.78 + 1,26 + 120 = 123,04 дБм.

4.7 РАСЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ЗАПАСА РАДИОКАНАЛА

Суммарное усиление системы должно быть больше суммарных потерь: G_?>W_?

Разность величин G_? и W_? определяет энергетический запас радиоканала по направлениям:

Z = G_? - W_?. (4.8)

По формуле (4.8) энергетический запас радиоканала составляет:

= 140- 111,92 = 28,08 дБм.

= 148- 117,17 = 30,83 дБм.

= 148- 123,04 = 24,96 дБм.

4.8 ВЫВОДЫ

1. Предложенное в работе решение для построения абонентской части корпоративной сети обладает минимальной стоимостью для систем радиодоступа, представленного, в настоящее время, производителями.

2. Предложенное решение удовлетворяет требованиям к абонентской части корпоративной сети по масштабированию. При возникновении необходимости в увеличении емкости системы предложенное решение демонстрирует свою превосходную способность к масштабированию, удовлетворяя новые требования к площади покрытия, плотности абонентов и пропускной способности.

3. Таким образом, на основе предложенного решения может быть организованна абонентская часть корпоративной сети, удовлетворяющей требованиям по разнородность трафика, пропускной способности, масштабируемости и минимальной стоимости, для отделов федеральной службы и других структур, в случае ограничений на организацию проводного доступа.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время, все более острой становится задача построения абонентской части корпоративной сети.

Для решения этой задачи в работе проведен анализ сетей беспроводного доступа. Анализ показал необходимость организации беспроводного доступа по ряду причин:

1. Недостаточная телефонизация удаленных регионов.

2. Высокая стоимость организации проводного доступа через естественные и искусственные физические препятствия.

Помимо этого исследования показали, что широкополосные системы радиодоступа, (в особенности интегрированные решения на их основе) являются альтернативой ВОЛС, технологии xDSL, радиорелейным линиям, реализующим схему точка-точка; оптическим линиям связи в следующих случаях:

в проектах, где применение проводных технологий невозможно и/или нерентабельно, при наличии в зоне обслуживания более 5 абонентов (подключаемых узлов связи);

в проектах, где в одном секторе сконцентрировано большое количество абонентов;

в проектах, где в зоне обслуживания возможно изменение расположения абонентов (например, переезд офисов);

Анализ существующих технологий беспроводного доступа показал, что:

1. Существующие стандарты радиодоступа достаточно хорошо проработаны и существует множество фактических реализаций.

2. Наиболее перспективным является стандарт FBWA, который обладает целым рядом достоинств:

высокая скорость развертывания, возможность поэтапного развития сети, начиная с минимальной конфигурации,

низкие затраты на эксплуатацию,

высокая пропускная способность,

высокая помехозащищенность.

На основе проведенного анализа в работе сформулированы предложения по организации беспроводного доступа. Особенностью предложенного решения является использования комплекта оборудования, способного организовать объединения удаленных объектов(< 1200, на расстоянии до 32 км).

Предложенное в работе решение для построения абонентской части корпоративной сети обладает минимальной стоимостью для систем радиодоступа, представленного, в настоящее время, производителями.

Это решение удовлетворяет требованиям к абонентской части корпоративной сети по масштабированию. При возникновении необходимости в увеличении емкости системы предложенное решение демонстрирует свою превосходную способность к масштабированию, удовлетворяя новые требования к площади покрытия, плотности абонентов и пропускной способности.

Таким образом, на основе предложенного решения может быть организованна абонентская часть корпоративной сети, удовлетворяющей требованиям по разнородность трафика, пропускной способности, масштабируемости и минимальной стоимости, для отделов федеральной службы и других структур, в случае ограничений на организацию проводного доступа. Для оценки сделанных предложений в работе проведены расценочные расчеты основных параметров систем.

Расчеты показали, что:

1.Предложенное в работе решение позволяет получить выигрыш по стоимость по сравнению с подобными проводными системами, а также с другими типами оборудования основанного на технологиях беспроводного радиодоступа, в несколько раз.

2. При выполнении общих требований к сети доступа, предлагаемое решение позволяет получить выигрыш по отношению с подобными решениями по дальности связи, по масштабируемости.

Таким образом, в работе предложено решение актуальной задачи по построению абонентской части корпоративной сети передачи данных на основе широкополосного беспроводного доступа.

В перспективе возможно применение систем беспроводного широкополосного радиодоступа для построения магистральной части корпоративной сети. Для этого в качестве направлений для дальнейших исследований необходимо использовать :

увеличение дальности передачи информации,

увеличение помехоустойчивости,

снижение стоимости оборудования.

ЛИТЕРАТУРА

1. Котиков И.М. Пространство технологий абонентского доступа для оператора связи// Технологии и средства связи 2003.№1.

2. Котиков И.М. Технологии проводного доступа для мультисервисных сетей связи// Технологии и средства связи 2003. №3.

3. Технологии и средства связи 2003.№5.

4.Мельников В. Защита информации в компьютерных системах. - М.: Финансы и статистика, 1997.

5. Мельников Д.А. Информационные процессы в компьютерных сетях. - М.: Кудиц-Образ, 1999.

6. Щербо В.К. Стандарты вычислительных сетей. - М.,: Кудиц - Образ, 2000.

7.Мауфер Т. WLAN «Практическое руководство для администраторов и профессиональных пользователей» Пер.с англ.-М.:КУДИЦ-ОБРАЗ,2005.

8.Шахнович С. «Современные беспроводные технологии» СПб.:ПИТЕР,2004.

9.Рошан П. «Основы построения беспроводных локальных сетей стандарта 802.11»

10.Олифер В. Олифер Н. «Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы» СПб.:ПИТЕР,2001

ДОКЛАД

Уважаемые председатель и члены комиссии, вашему вниманию предлагается доклад об основных результатах выполнения выпускной квалификационной работы курсантом 450-1А учебного отделения курсанта Князева на тему: «Разработка предложений по построению корпоративных сетей передачи данных на основе перспективных сетевых технологий».

Цель работы: на основе анализа состояния и тенденций развития сетевых технологий разработать предложения по построению корпоративной сети.

Для достижения поставленной цели работа была разделена на три этапа:

1 этап: Анализ сетей беспроводного доступа, в котором приведены: обоснование применения сетей беспроводного доступа и анализ состояния российского рынка беспроводного широкополосного доступа.

2 этап: Анализ существующих технологий, поддерживающих стандарт беспроводного широкополосного радиодоступа, анализ характеристик выбранного оборудования

3 этап: Разработка предложений по построению абонентской части корпоративной сети на основе технологий беспроводного радиодоступа.

Актуальность темы обусловлена тем обстоятельством, что в настоящее время, с каждым днем все более увеличивается количество корпоративных сетей, существующие сети расширяются, возрастает число пользователей этих сетей. Причем растут также и требования к передаваемому трафику, пропускной способности, масштабируемости и стоимости, которая является существенным показателем при построении корпоративной сети. Помимо задачи увеличения пропускной способности магистральной сети, актуальной является задача построения сети доступа, основные требования к которой представлены на слайде. Это(слайд ):

широкая инфраструктура,

масштабируемость,

невысокая стоимость.

Трудности решения этой задачи возникают по ряду причин( слайд ):

1.Проблема телефонизации.

2.Проблема преодоления препятствий при прокладке кабеля.

3.Высокая стоимость проекта в случае подключения <5 абонентов.

4.Возможность изменения расположения абонентов.

Для построения корпоративных сетей передачи данных, в настоящее время, используются следующие передающие среды:

1. медный кабель;

2. волокно - оптический кабель;

3. радиоканал;

4. оптический канал;

5. лазерный канал.

Сравнительные характеристики стоимости, времени подготовки и прокладки кабеля приведены на слайде ( слайд ). Анализ показал, что в настоящее время организация сети доступа по радиоканалу по скорости и стоимости обладает, в ряде случаев преимуществами.

Проведенный анализ существующих технологий, поддерживающих стандарт беспроводного радиодоступа показал, что наиболее перспективными являются стандарты серии 802.11.

При рассмотрении систем фиксированного широкополосного радиодоступа получены следующие результаты:

1. Существующие стандарты радиодоступа достаточно хорошо проработаны и существует множество фактических реализаций.

2. Наиболее перспективным является стандарт IEEE 802.11, который обладает целым рядом достоинств(слайд ):

высокая скорость развертывания,

возможность поэтапного развития сети, начиная с минимальной конфигурации,

низкие затраты на эксплуатацию,

высокая пропускная способность,

высокая помехозащищенность.

Для решения задачи по разработке предложений по построению абонентской части корпоративной сети на основе технологий беспроводного радиодоступа:

1. Взята за основу схема отдела (слайд ) и рассмотрена его структура.

2. Поставлена задача по построению единой ЛВС и подключению отдела к общей сети через терминал, расположенный в главном здании.

3. Сопоставлены характеристики двух, наиболее перспективных типов оборудования (слайд) и выбрано одно из них, с учетом расставленных приоритетов (слайд).

4. На основе выбора оборудования предложена схема соединения удаленных объектов с главным зданием (слайд).

Проведен анализ характеристик выбранного оборудования и сделаны следующие выводы:

1. Предложенное в работе решение для построения абонентской части корпоративной сети обладает минимальной стоимостью для систем радиодоступа, представленного, в настоящее время, производителями.

2. Предложенное решение удовлетворяет требованиям к абонентской части корпоративной сети по масштабированию. При возникновении необходимости в увеличении емкости системы предложенное решение демонстрирует свою превосходную способность к масштабированию, удовлетворяя новые требования к площади покрытия, плотности абонентов и пропускной способности.

Таким образом, на основе предложенного решения может быть организованна абонентская часть корпоративной сети, удовлетворяющей требованиям про разнородность трафика, пропускной способности, масштабируемости и минимальной стоимости, в случае ограничений на организацию проводного доступа.

Созданная в процессе выполнения ВКР схема построения сети доступа, после незначительной адаптации может быть реализована и эффективно применена.

Предложенное в работе решение позволяет получить выигрыш по стоимость по сравнению с подобными проводными системами, а также с другими типами оборудования основанного на технологиях беспроводного радиодоступа, в несколько раз.