ВВЕДЕНИЕ
1 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
1.1 КЛАССИФИКАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИИ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ
1.2 СИСТЕМЫ ФИКСИРОВАННОГО БЕСПРОВОДНОГО ДОСТУПА
1.3 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ WI-FI
2. СОВРЕМЕННЫЕ БЕСПРОВОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
2.1 СЕМЕЙСТВО СТАНДАРТОВ IЕЕЕ 802.11 И ДАЛЕЕ
2.1.1 ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ
1.1.2 РЕЖИМЫ РАБОТЫ WI-FI
2.1.3 ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА ОБСЛУЖИВАНИЯ
2.1.4 ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ WI-FI
2.1.5 МОДУЛЯЦИЯ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Введение
Беспроводные технологии являются одними из наиболее быстро развивающихся и востребованными. Это означает, что они имеют огромные перспективы, ведь в скором будущем все полностью перейдут на мобильную связь, которая не нуждается в прокладке кабелей. Вместе с этим совершенствуется и оборудование. На рынки постоянно выходят новые модели роутеров, базовых станций, ПК и так далее. Так же обновляются и операционные системы. Благодаря этому постоянно обновляются и инструкции, а у пользователей могут возникать различные вопросы. Bezprovodoff также не отстает. Все данные постоянно обновляются, что позволяет читателям найти все, что необходимо для настройки, как относительно старого, так и наиболее современного оборудования, имеющегося на отечественном рынке и доступного пользователям. Мы идем в ногу со временем.
Средства и системы беспроводной связи используются, как правило, в сетях, включающих также и проводные (кабельные) средства, и дают возможность удобно, быстро и экономично решить проблемы, возникающие в процессе решения и модернизации чисто кабельных сетей. Беспроводные средства связи следует поэтому считать не полной альтернативой кабельным сетям, а лишь альтернативной технологией для реализации отдельных сегментов (или целых уровней) в проектируемой, расширяемой или модернизируемой локальной компьютерной сети.
Проектирование сети относиться к главной задачи для предприятия. Именно проектирование сети, а точнее сказать проектированную структуру сети на основе беспроводной технологии Wi-Fi, потому что функционирование всей системы не в меньшей степени зависит от этого, так же как и от применяемого оборудования или программного обеспечения. В общем, в современных проектах сеть является неотъемлемой частью и без нее в любой организации не обойтись.
Для лучшей гибкости в использовании система будет иметь модульное строение дающее возможность использовать ее как целиком, так и отдельными модулями. При этом отдельные модули можно изменять и корректировать, не оказывая влияния на систему в целом, а лишь на определенную ее функцию.
1 Исследование предметной области
1.1 Классификация и технологии беспроводных сетей
Беспроводные сети передачи информации подразделяют:
- по способу обработки первичной информации – на цифровые и аналоговые;
- по ширине полосы передачи – на узкополосные, широкополосные и сверхширокополосные;
- по локализации абонентов – на подвижные и фиксированные;
- по географической протяженности – на персональные, локальные, региональные (городские) и глобальные (мировые);
- по виду передаваемой информации – на системы передачи речи, информации и данных.
Справедливы и системы градации на основе используемой технологии (спутниковые сети, атмосферные оптические линии и т.п.), по назначению и др.
Термин «беспроводность» определяется легко – отсутствует соединительный провод (оптоволоконный или медный кабель).
Персональные беспроводные сети передачи данных стали появляться сравнительно недавно – в середине 90-х годов. Однако лишь к концу 90-х развитие микроэлектроники позволило производить для таких устройств интегральную элементную базу. Открывшиеся перспективы привели к тому, что практически одновременно появилось сразу несколько разработок персональных беспроводных сетей, основные из которых – это спецификации HomeRF, стандарты семейства IEEE 802.15 (Bluetooth и IEEE 802.15.3/4), а также технологии сверхширокополосной связи (UWB) [1].
1.2 Системы фиксированного беспроводного доступа
Системы фиксированного беспроводного доступа широко используются во всем мире для решения задачи последней мили - беспроводного подключения абонентов к сетям передачи данных и телефонным сетям.
Связь Bluetooth применяется, прежде всего, для передачи информации между различными портативными устройствами, например, мобильными телефонами и наладонниками, а также для обмена данными между гаджетами и настольным компьютером. Технология Bluetooth обеспечивает скорость передачи информации до 723 кбит/с (спецификация версии 1.2) или до 2,1 Мбит/с (спецификация версии 2.0) в радиусе от 10 до 100 метров.
Системы DЕСТ (Digital Enhanced Cordless Telephony) разрабатывались для внутриофисных приложений с целью обеспечения сотрудников мобильной телефонной связью в пределах офиса. Для работы систем DЕСТ выделен диапазон частот 1,880-1,900 ГГц. Широкое распространение получила модификация систем DЕСТ-WLL, предназначенная для подключения фиксированных удаленных абонентов к телефонной сети общего пользования на расстояниях до 5 км. Системы DЕСТ обеспечивают качественную телефонную связь, однако не предназначены для передачи данных, как правило, возможно только низкоскоростное подключение к Интернет. В настоящее время выпуск систем этого класса сокращается, поскольку их возможности по передаче данных не удовлетворяют современным требованиям.
Системы BWA (Вгоаdband Wireless Access) строятся на базе неколлизионного пакетного протокола доступа к среде передачи и обеспечивают широкополосный доступ к сетям передачи данных. Системы выпускаются для различных частотных диапазонов, наиболее распространенные - 3.5 ГГц, 5 ГГц и 10.5 ГГц. За счет мощных механизмов обеспечения качества обслуживания, системы позволяют с высоким качеством передавать голос и обеспечивать другие сервисы реального времени, такие как видеонаблюдение, видеоконференцсвязь, передача потокового видео и т.п.
LMDS (Local Multipoint Distribution System) используют частотные диапазоны выше 26 ГГц и предназначены для высокоскоростной передачи данных на небольших расстояниях. Как правило, эти системы поддерживают передачу потоков Е1 и могут использоваться для подключения удаленных АТС и базовых станций сотовой связи.
MMDS (Multipoint Multimedia Distribution System) изначально создавались для трансляции телевизионных программ в диапазоне 2,3-2,5 ГГц. В настоящее время они также используются для двухсторонней передачи данных на расстояниях до 50 км.
Системы класса Radio-Ethernet (Wi-Fi) строятся на базе оборудования стандарта IЕЕЕ 802.11. Системы работают в диапазоне 2.4 ГГц и диапазонах 5.15-5.35, 5.75-5.85 ГГц. Для создания систем фиксированного беспроводного доступа могут использоваться как специализированные беспроводные мосты, так и оборудование для внутриофисных сетей - точки доступа и беспроводные сетевые адаптеры, оснащенные внешними антеннами и, при необходимости - усилителями. Долгое время подобные системы диапазона 2.4 ГГц были основным типом систем фиксированного беспроводного доступа. В настоящее время, в связи со значительным увеличением помехового фона в диапазоне 2.4 ГГц, вызванного практически неконтролируемым распространением оборудования стандарта 802.11 и принципиальными ограничениями использованного в стандарте коллизионного протокола доступа к среде передачи, популярность этого оборудования в сетях фиксированного беспроводного доступа снижается.
Сегодня всё шире распространяются локальные беспроводные сети (WLAN), использующие радиочастоты для передачи данных. Всё чаще их называют сетями Wi-Fi, хотя ранее это было наименование одного из стандартов (802.11b).
Под аббревиатурой Wi-Fi (от английского Wireless Fidelity, что можно перевести как "высокая точность передачи данных по беспроводному каналу связи") понимают семейство стандартов для организации беспроводных локальных сетей в соответствии со спецификацией IEEE 802.11.
Современные сети Wi-Fi, несмотря на все свои преимущества, обладают и существенным недостатком - радиус их действия редко превышает 50-70 метров. Но в нашем случае это не проблема, так как нам нада развернуть сеть на небольшое расстояние. Впрочем, данного недостатка будут лишены сети WiMAX, информацию через которые можно будет передавать на расстояния до 50 км со скоростью 70 Мбит/с.
В настоящее время наиболее широкое распространение получили три разновидности стандарта IEEE 802.11 с индексами a, b и g и недавно утвердили стандарт IEEE 802.11n. Спецификация IEEE 802.11a подразумевает использование частотного диапазона 5 ГГц, максимальная пропускная способность сети в этом случае достигает 54 Мбит/с. Каналы связи, организованные в соответствии с IEEE 802.11b и IEEE 802.11g, используют диапазон частот 2,4 ГГц, а максимальная скорость передачи данных составляет 11 Мбит/с и 54 Мбит/с, соответственно (рисунок 2.1). Радиус действия WLAN составляет от 50 до 100 метров [2].
Рисунок 1.1 - Схема беспроводной сети Wi-Fi
Первоначально сети WLAN из-за высокой стоимости оборудования применялись, в основном, внутри крупных американских корпораций. Затем беспроводные точки доступа (или хот-споты) стали появляться в общественных местах крупных западных городов. Имея ноутбук с контроллером Wi-Fi, посетитель ресторана или постоялец гостиницы мог быстро соединиться с Интернетом, просмотреть электронную почту или загрузить интересующую его информацию. Коммерческая привлекательность таких точек доступа выявилась достаточно быстро, в результате сейчас публичные хот-споты получили очень широкое распространение в РК.
Естественно, сети WLAN могут применяться и в пределах квартиры, например, для связи настольного компьютера, ноутбука и КПК. Кроме того, контроллеры Wi-Fi встраиваются в гибридные мобильные телефоны. Владелец такого устройства может в любое время сделать звонок через сотовую сеть (естественно, в пределах зоны покрытия) или же перейти на использование менее дорогой IP-телефонии при наличии поблизости точки беспроводного доступа в Интернет. Гибридные мобильники ориентированы, в первую очередь, на корпоративных заказчиков, для которых применение IP-телефонии будет означать снижение расходов на традиционную сотовую связь.
1.3 Цели и задачи Wi-Fi
При всем богатстве выбора сетевых подключений сложно одновременно соблюсти три основных требования к сетевым соединениям: высокая пропускная способность, надежность и мобильность. Решить подобную задачу может следующее поколение беспроводных технологий - Wi-Fi.
«Wi-Fi» - это торговая марка популярной в наши дни беспроводной технологии, которая используется во многих отраслях и имеет широкое применение. Wi-Fi использует технологию IEEE 802.11, включающую стандарты 802.11n, 802.11b, 802.11 g, и 802.1a. Технология Wi-Fi поддержана каждой современной операционной системой персонального компьютера, программными интерфейсами и «железом», игровыми пультами, принтерами, и другой периферией.
«Союз Wi-Fi» – это консорциум отдельных и независимых компаний, продвигающих Wi-Fi стандарты с целью улучшения взаимодействия беспроводных продуктов, основанных на стандарте IEEE 802.11. «Союз Wi-Fi» следит, чтобы Wi-Fi оборудование различных производителей было совместимо. И изготовители, имеющие членство «Союза Wi-Fi» имеют право отметить свои продукты и упаковку эмблемой Wi-Fi.
Цель Wi-Fi состоит в том, чтобы упростить доступ к Интернету, данным и потокам. Главные цели Wi-Fi:
- сделать доступ к информации легче;
- гарантировать совместимость устройств;
- устранить проводной доступ.
Использование Wi-Fi позволяет PC, пульту игры, мобильному телефону и др. устройствам соединиться с Интернетом, если устройство находится в пределах диапазона беспроводной сети, связанной с Интернетом. Зона покрытия беспроводной сети может быть различных размеров исходя из стоящей задачи, и обуславливается набором Wi-Fi оборудования и архитектурой беспроводной сети. Организации и фирмы, такие как аэропорты, гостиницы и рестораны часто обеспечивают Wi-Fi доступ, чтобы привлечь или помочь своим клиентам.
Wi-Fi также дает возможность устройствам соединиться непосредственно друг с другом. Этот режим обеспечения связи может оказаться полезным в приложениях игры и бытовой электронике. Когда сетевая технология радиосвязи вышла на рынок, возникло много проблем для потребителей, которые не могли использовать продукты от различных производителей из-за несовместимости оборудования. Союз Wi-Fi начал решать эту проблему, обращая внимание на потребности конечного пользователя, тем самым, позволяя технологии совершенствоваться. Союз создал такое определение Wi-Fi, которое, заверило самих потребителей в совместимости Wi-Fi оборудования.
Много потребительских устройств используют Wi-Fi. Персональные компьютеры и ноутбуки могут соединяться в Wi-Fi сеть друг с другом, соединяться с Интернетом, например, в аэропортах и ресторанах, где есть так называемая «горячая» Wi-Fi точка доступа.
Маршрутизаторы или Wi-Fi роутеры, которые включают DSL-модем или кабельный модем и точка доступа Wi-Fi, часто настраиваются в домах и других помещениях, обеспечивая доступ в Интернет и ко всем связанным устройствам. Для связи от клиента к клиенту можно соединить устройства Wi-Fi без маршрутизатора.
На 2007 год в Европе технология Wi-Fi была широко распространена в пределах деловых и промышленных кругах. В деловой среде, увеличилось число точек доступа Wi-Fi, обеспечивая сетевую способность использования большего количества каналов. Wi-Fi допускает доступ к беспроводным голосовым приложениям (VoWLAN или WVOIP). Использование Wi-Fi дает возможность организации безопасного компьютерного сетевого шлюза, межсетевой защиты, сервера DHCP, системы обнаружения вторжения, и других функций [3].