CC BY
78
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
УД« 681 з И. Б. ЯДРЫШНИКОВ
Омский государственный университет путей сообщения
РАСЧЕТ ЗОНЫ ДЕЙСТВИЯ БЕСПРОВОДНОГО МОСТА, РЕАЛИЗОВАННОГО
ПО ТЕХНОЛОГИИ WI-FI_
Беспроводный мост может объединить сооружения на территории номпании, а также отдельно расположенные рабочие места. Такое решение обеспечивает качество, универсальность, легкость в использовании и доступность, высокую производительность и надежность. При этом не требуется использование телефонных или кабельных сетей. Ключевые слова: потери в пространстве, суммарная мощность, зоны Френеля.
Допустим, перед сетевым интегратором стоит задача объединения нескодькихдомоных сотой. Самим логичным решением была бы протяжка медного кабеля, однако есть проблема — между зданиями находит-1 ся крупная автомагистраль. Можно объединить две < сети посредством Интернет с помощью канала VPN I (Virtual Private Network, виртуальная частная сеть), t однако это решение требует достаточно больших рас-I ходов па покупку аппаратного фаервола и привле-| чепие специалиста для его настройки. | Поэтому для такого рода инфраструктур целесо-I образно использовать технологии беспроводных i сетей. В этих сетях в качестве транспортных каналов дли передачи трафика Wi-Fi вместо кабелей Ether-ttl not, подсоединенных к соответствующему комму-
татору, применяют беспроводные соединения. В стандарте 802. 11 предусмотрена возможность соединения точек доступа по радиоканалам с помощью беспроводной распределительной системы (WDS).
Термин WDS (Wireless Distribution System) расшифровывается как «распределённая беспроводная система». В этом режиме точки дос тупа соединяются только между собой, образуя мостовое соединение. При этом каждая точка может соединя ться с несколькими другими точками. Все точки в этом режиме должны использовать одинаковый канал, поэтому количество точек, участвующих в образовании моста, не должно быть чрезмерно большим.
В качестве оценочного кри терия работы беспроводного моста будем использовать расстояние, обес-
Рис. I. Беспроводной мост между зданиями
Рис. 2. Зона Френеля
почивающее стабильную снизь на заранее определенной скорости.
Режим беспроводного моста, аналогично проводным мостам, служит для объединения подсетей в общую сеть. С помощью беспроводных мостов можно объединять проводные локальные сети, находящиеся как на небольшом расстоянии в соседних зданиях, так и на расстояниях до нескольких километров.
Беспроводный мост может использоваться там, где прокладка кабеля между зданиями нежелательна или невозможна. Данное решение позволяет достичь значительной экономии средств и обеспечивает простоту настройки и гибкость конфигурации при перемещении офисов.
К точке доступа, работающей в режиме моста, подключение беспроводных клиентов невозможно. Беспроводная связь осуществляется только между парой точек, реализующих мост.
На рис. 1 представлена упрощенная схема беспроводной распределительной системы, решающая вышеуказанную проблему.
Расчет зоны действия беспроводного моста выполняется последующему алгоритму:
1. Рассчи тывается суммарная мощность системы.
У„=Р1+С1 + Рп1й + Ц+1„
(I)
где У(| - суммарная мощность, дБ;
Р( - мощность передатчика, дБмВт;
С, - коэффициент усиления передающей антенны,
дБи;
Ртт - чувствительностьприемника на данной скорости, дБмВт;
Ц — потери сигнала в коаксиальном кабеле и разъемах передающего тракта, дБ;
- потери сигнала в коаксиальном кабеле и разъемах приемного тракта, дБ.
2. Рассчитываются потери в пространстве.
(2)
г («I м . „л
где О - дальность связи, км; I — частота несущей, Гц.
4. Рассчитывается радиус первой зоны Френеля.
Радиоволна в процессе распространения в прос транстве занимает объем в виде эллипсоида вращения с максимальным радиусом в середине пролета, который называют зоной Френеля). Естественные (земля, холмы, деревья) и искусственные (здания, столбы) преграды, попадающие в это пространство, ослабляют сигнал.
Поня тие зон Френеля основано на принципе Гюйгенса, согласно которому каждая точка среды, до которой доходит возмущение, сама становится источником вторичных волн, и поле излучения может рассматриваться как суперпозиция всех вторичных волн. На основе этого принципа можно показать, что объекты, лежащие внутри концен трических окружностей, проведенных вокруглинии прямой видимости двух трансиверов, мо1ут влиять на качество как положительно, так и отрицательно. Все препятствия, попадающие внутрь первой окружности, первой зоны Френеля, оказывают наиболее негативное влияние.
Рассмотрим точку, находящуюся на прямом тракте между передатчиком и приемником, причем расстояние от точки до передатчика равно Б, а расстояние отточки до приемника равно О, то есть расстояние между передатчиком и приемником равно Б + О.
Зона Френеля представлена на рис. 2.
Радиус первой зоны Френеля над предполагаемой преградой рассчитывается по формуле:
Ь Б + й
(4)
где РЬ'/. - потери в свободном пространстве, дБ.
Стоит отметить, что подавление радиоволн в дожде, признанных за неблагоприятные для радиосисте-мы, на практикедля систем 2,4 ГГц и 5 ГГц не являются вредными.
3. Рассчитывае тся дальность связи:
(3)
где /? - радиус зоны Френеля, м; [— частота несущей, ГГц;
Б, О — расстояние от антенн до самой высшей точки предполагаемого препятствия, км.
Было установлено, что если внутри окружности, радиус которой составляет при мерно 0,6 радиуса первой зоны Френеля, проведенной вокруг любой точки между двумя трансиверами, нет никаких преград то затуханием сигнала, обусловленного наличием преград, можно пренебречь. Одной из таких преград является земля. Следовательно, высота двух антенн должна быть такой, чтобы вдоль тракта не было ни одной точки, расстояние от которой до земли было бы меньше, чем 0,6 первой зоны Френеля. Рассмотрим в качестве примера. Найти расстояние, на котором будет стабильно работать связь на скорости 6 Мбит/с между двумя ■точками доступа 0\МЬ2100АР, устройства работают на 6-м канале, при этом частота несущей равна 2437 Гц, для передачи будем использовать направленную антенну АЫТ24-2100.
Их паспортные характеристики: - мощность передатчика ОУУЬ2ЮОАР 16дБмВт;
- потери сигнала в коаксиальном кабеле и разъемах передающего и приемного трактов 7,75 дБ;
- чувствительность ЭШЬ2100АР на скорости 6 Мбит/с -88 дБмВт;
- коэффициент усиления антенны АМТ24-2100 21 дБи.
По представленному алгоритму. Суммарная мощность системы равна
У, = 16 + 21 + 21 - (-88) - 7,75 - 7,75 = 130,5 дБ.
Потери в пространстве равны
= 130,5 -10 = 120,5 дБ.
Следова тельно, чтобы затухание сигнала было минимальным, препятствие не должно заходить в зону Френеля с радиусом 17 м.
Достоверность вышеуказанного алгоритма была подтверждена практическими экспериментами.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод технология беспроводных мостов является хорошей альтернативой кабельным линиям связи. Если сравнить стоимость покупки и настройки двух точек доступа и выносных антенн с приобретением и протяжкой кабельной линии связи при одинаковом расстоянии можно легко заметить — себесгоимостьоргани-зации беспроводного моста намного ниже, что подтверждает приведенный пример.
Расстояние между источником и приемником равно
D = 10
= 10км.
Получаем, что на скорости 6 Мбит/с данное оборудование может работать на расстоянии до 10 км.
Допустим, что предполагаемое препятствие от правой антенны находится на расстоянии 4 км.
К = 17.3J—Η V 2,437
46
437 4+6
= 17 м.
Библиографический список
I Баскаков И.В. Пролетарский A.B. Беспроводные сети Wi-PI. - М.: Бином. 2007 - 215 с.
2. Росс Д. Wl-Pl. Беспроводные сети. Установка. Конфигурирование. Использование. - М.; ИТ Пресс, 2006. - 312 с.
3. Рошан П. Диэри Д. Основы построения беспроводных локальных сетей стандарта 802.11. - М.: Бином, 2004. - 304 с.
ЯДРЫШНИКОВ Игорь Борисович, аспирант кафедры «Автоматика и системы управления».
Статья поступила в редакцию 24.11.08 г. © И. Б. Ядрышников
УДК 681 з в. Г. ШАХОВ
И. Б. ЯДРЫШНИКОВ
Омский государственный университет путей сообщения
РЕАЛИЗАЦИЯ
БЕЗОПАСНОСТИ ХОТ-СПОТОВ В ГОСТИНИЧНОМ БИЗНЕСЕ_
С ростом популярности беспроводных сетей 802.11 a/b/g, объединённых общим названием Wi-Fi, всё быстрее развивается новое направление на рынке организации услуг доступа в Интернет — создание публичных зон доступа, или хот-спот. И если с беспроводной составляющей хот-спот всё более-менее понятно, то со средствами учёта и контроля пользователей по-прежнему возникают затруднения.
Ключевые слова: беспроводные технологии, доступ, хот-спот, инкапсуляция, управление.
В эпоху глобализации многие менеджеры постоянно разъезжают по командировкам. Они всегда | должны быть на связи, проверяя служебную элект-< ронную почту, используя 1Р-телефонию и посещая % корпоративные интернет-ресурсы.
Необходимостью станови тся наличие мобильного | компьютера, или ноутбука, с возможностью опера-| тивного подключения к Интернету. А это обеспе-5 чикается благодаря использованию беспроводных | радиотехнологий.
I Поэтому во многих местах появляются обществен-ные точки высокоскоростного беспроводного досгу-ЕИ па в Интернет, или хот-споты, в международных аэ-
ропортах, на железнодорожных вокзалах, в библиотеках, гостиницах.
Что касается гостиниц, то при появлении в них беспроводного доступа резко увеличивается их привлекательность в первую очередь для мобильных менеджеров.
Динамичное развитие рынка гостиничных услуг требует от владельцев и управляющих неординарных решений для привлечения новых и удержания уже существующих клиентов. Помимо цены за номера и качества материальных активов гостиницы (здание, мебель, оборудование) всё большее значение приобретают нематериальные активы, такие как имидж
