Анализ применения беспроводных сетей в бизнесе.

Беспроводная сеть может стать отличным решением для организации канала связи. Используемые в ней радиосредства позволяют создавать микросотовую инфраструктуру с ограниченной зоной покрытия (здание, склад, торговый центр и прилегающая к нему территория), в которой могут свободно перемещаться пользователи, имеющие мобильные вычислительные средства со встроенными системами радиосвязи.

Инфраструктура обеспечивает автоматический роуминг при перемещении. Такая беспроводная сеть позволяет работать с базами данных, электронными таблицами и другими важными приложениями для бизнеса.

Так же беспроводной сетью все больше и больше оборудуются общественные места, торговые комплексы. Что дает небольшой прирост клиентов в эти заведения и дополнительную выручку. Особенно интересно, что беспроводные сети применяются и в аэропортах, что очень удобно для ожидающих своих рейсов людей.

Мое мнение, что в будущем времени беспроводные технологии потеснят и отнимут часть рынка у проводных каналов.

Глава 2 Проект создания беспроводной сети для предприятия, рассредоточенного в малом городе

Выбор WI-FI или WIMAX сетей.

Для того что бы сделать сравнение и понять куда шагать дальше, нам нужно выяснить что же такое Wi-Fi и что такое WIMAX, начнем с WIMAX.

Совсем недавно мы отмечали появление первых беспроводных стандартов, впоследствии объединенных аббревиатурой Wi-Fi, – некогда первые их пробы в виде 802.11a нашли воплощение и развитие в повсеместно распространенных 802.11b и 802.11g. С тех пор арсенал массовых беспроводных технологий периодически обновляется и дополняется. У популярного сегодня стандарта Wi-Fi (IEEE 802.11) несколько лет назад появился преемник – более мощная технология WIMAX (802.16) – что, однако, вовсе не означает передачи эстафеты, то есть это не конкурентные разработки. Попытаюсь уяснить ситуацию и систематизировать имеющиеся сведения относительно этой технологии, опираясь на первоисточники – данные от WIMAX Forum, некоммерческого объединения известных разработчиков, призванного популяризировать и продвигать WIMAX. Стоит коснуться и рыночной ситуации, ведь в России некоторые операторы уже предлагают услуги нового стандарта, хотя и в несколько "предварительном" виде.

Заметим, разработка WIMAX оказалась гораздо менее сложной и болезненной в сравнении с Wi-Fi, когда инженеры буквально на ощупь продвигались вперед. Были использованы накопленные наработки и учтены все нюансы беспроводной связи, с которыми столкнулись специалисты в "довайфайные" времена.

Если Wi-Fi, в силу небольшого радиуса действия отдельно взятой точки доступа, скорее "домашне-офисный" стандарт беспроводной связи, то WIMAX – уже полноценный конкурент для таких технологий, как DSL-связь. Об этом косвенно говорит сама аббревиатура WIMAX: Worldwide Interoperability for Microwave Access (международное взаимодействие для микроволнового доступа). Существует несколько редакций стандарта 802.16, которыми занимается Институт инженеров по электротехнике и электронике IEEE. Первая была утверждена в 2001 году, несколько позднее, в 2002-м, свет увидела вторая редакция, ныне известная как 802.16а. Сегодня действует уже – 802.16e, которая была принята в 2006 году. На последних, как более новых и прогрессивных, редакциях мы и сосредоточим свое внимание, хотя, будем откровенны, 802.16a и 802.16e – не самостоятельные стандарты, а лишь пакеты расширений и дополнений к основному 802.16.

Для начала приведем значения, достаточно ярко характеризующие возможности WIMAX:

Дальность действия: до 50 км.

Рабочая частота: 2-11 ГГц.

Спектральная эффективность: до 5 бит/сек/Гц.

Максимальная скорость передачи данных: до 70 Мбит/с на сектор одной базовой станции. Типовая базовая станция имеет до шести секторов.

Покрытие: расширенные возможности работы вне прямой видимости позволяют улучшить качество покрытия обслуживаемой зоны.

Именно так характеризует стандарт 802.16 компания Intel, один из наиболее активных участников Wi-Fi Alliance, инициативной группы, организованной для развития, унификации и продвижения стандарта.

Этот же производитель выпускает и собирается разрабатывать новые микроэлектронные компоненты оборудования для поддержки WIMAX. Так же в Wi-Fi Alliance входят более 80 наиболее крупнейших компаний, такие как Cisco , Lucent , 3Com , IBM , Intel, Apple, Compaq, Dell , Fujitsu , Siemens , Sony , AMD и пр.

Ввиду того что WIMAX подразумевает использование широкого диапазона частот, появляется возможность монтажа узлов 802.16 на базе существующей инфраструктуры – для этого могут быть задействованы, например, передатчики, установленные на крышах высотных зданий или существующие узлы приемопередатчиков операторов сотовой связи. Интересно, что базовая версия стандарта 802.16 подразумевает только работу в пределах прямой видимости, но уже 802.16a и 802.16e заявляют о возможности использования отражений сигнала – в этом случае прямая видимость антенн передатчика и приемника не потребуется. Использование 802.16 в качестве альтернативы DSL-связи, безусловно, выглядит очень привлекательно – автоматически отпадает необходимость в развертывании кабельной инфраструктуры, прокладке медной "пары" – связь осуществляется по радиоканалу. Конечно же, абонентское оборудование стандарта 802.16 стоит достаточно дорого, но производители уверяют, что в ближайшее время цена ощутимо снизится.

Рабочий диапазон частот у 802.16а составляет 2-11 ГГц. По умолчанию обмен информацией происходит на возможно более высокой частоте (вплоть до 11 ГГц), при ухудшении же качества связи происходит автоматический переход на пониженную частоту – вплоть до 2 ГГц. Это относится к "энд-юзерской" стороне вопроса, то есть к обмену информацией между узлом (базовой станцией) WIMAX и пользовательской аппаратурой, что нельзя сказать о Wi-Fi.

Для передачи данных Wi-Fi использует частоты 2,4 ГГц и 5 ГГц. На сегодняшний день стандартами являются 802.11a, 802.11b и 802.11g. Связь обеспечивается в радиусе 80 - 300 метров от стандартной точки доступа на открытой местности. При наличии более мощных антенн или усилителей сигнала передача данных может осуществляться на расстояние до 20 километров. Известны так же случаи, что самая максимальная дальность (при использовании нестандартных устройств) составляет 382 км. Она была достигнута при передачи 3 MB данных между горными вершинами Эль Агуила и Платилон. А шведское космическое агентство передало данные в 310 км распространения сигнала. При этом использовался усилитель на 6 ватт, чтобы сигнал мог достигнуть стратосферы.

Существует несколько стандартов сетей Wi-Fi, такие как:

802.11 - Первоначальный стандарт. Поддерживает передачу данных со скоростью 1 – 2 Мбит/с.

802.11a - Работает на частоте 5 ГГц. Используется метод мультиплексирования с ортогональным делением частот (OFDM). Поддерживает скорость соединения до 54 Мбит/с (48, 36, 24, 18, 12, 9 и 6 Мбит/с).

Реальная скорость передачи данных – 22 – 26 Мбит/с

12 одновременно доступных для работы каналов

Типичный радиус действия

Внутри помещения:

• 12 – 15 метров для 54 Мбит/с

• 50 – 90 метров для 6 Мбит/с

Вне помещения:

• 30 – 40 метров для 54 Мбит/с

• 250 – 300 метров для 6 Мбит/с

802.11b - Работает на частоте 2,4 ГГц. Используется метод прямой последовательности с разнесением сигнала по широкому диапазону (DSSS). Поддерживает скорость соединения до 11 Мбит/с (5,5, 2 и 1 Мбит/с)

Реальная скорость передачи данных – 5 – 7 Мбит/с

13 каналов (одновременно доступны для работы 3 канала)

Типичный радиус действия

Внутри помещения:

• 30 – 40 метров для 11 Мбит/с

• 80 – 100 метров для 1 Мбит/с

Вне помещения:

• 200 – 300 метров для 11 Мбит/с

• 500 – 600 метров для 1 Мбит/с

802.11g - Работает на частоте 2,4 ГГц. Используется метод прямой последовательности с разнесением сигнала по широкому диапазону (DSSS) и метод мультиплексирования с ортогональным делением частот (OFDM). Поддерживает скорость соединения до 54 Мбит/с (48, 36, 24, 18, 12, 11, 9, 6, 5,5, 2 и 1 Мбит/с)

Реальная скорость передачи данных – 22 – 24 Мбит/с

Обратная совместимость с устройствами стандарта 802.11b

Типичный радиус действия

Внутри помещения:

• 30 – 40 метров для 54 Мбит/с

• 80 – 100 метров для 1 Мбит/с

Вне помещения:

• 150 – 200 метров для 54 Мбит/с

• 400 – 500 метров для 1 Мбит/с

Так же существуют расширения стандартов – 802.11b+ (22 Мбит/с, совместимо с устройствами 802.11b), SuperG (108 Мбит/с).

Цена Wi-Fi компонентов быстро падает. В будущем Wi-Fi доступ станет повсеместным, и эта глобальная сеть будет наполнена разнообразными Wi-Fi совместимыми устройствами:

• Мобильные компьютеры

• PDAs – HP, Toshiba и Palm

• Мобильные телефоны

• Автомобили

• Игровые приставки

• Бытовые приборы

Недостатки Wi-Fi

Частотный диапазон и эксплуатационные ограничения в различных странах неодинаковы; во многих европейских странах разрешены два дополнительных канала, которые запрещены в США; В Японии есть ещё один канал в верхней части диапазона, а другие страны, например Испания, запрещают использование низкочастотных каналов. Более того, некоторые страны, например Италия, требуют регистрации всех Wi-Fi сетей, работающих вне помещений, или требуют регистрации Wi-Fi-оператора. В России также обязательна регистрация сетей Wi-Fi.

Довольно высокое по сравнению с другими стандартами потребление энергии, что уменьшает время жизни батарей и повышает температуру устройства.

Самый популярный стандарт шифрования WEP может быть относительно легко взломан даже при правильной конфигурации (из-за слабой стойкости ключа). Несмотря на то, что новые устройства поддерживают более совершенный протокол шифрования данных WPA, многие старые точки доступа не поддерживают его и требуют замены. Принятие стандарта IEEE 802.11i (WPA2) в июне 2004 сделало доступной более безопасную схему, которая доступна в новом оборудовании. Обе схемы требуют более стойкий пароль, чем те, которые обычно назначаются пользователями. Для более надежной безопасности можно использовать VPN.

Wi-Fi имеют ограниченный радиус действия. Типичный домашний Wi-Fi маршрутизатор стандарта 802.11b или 802.11g имеет радиус действия 45 м в помещении и 90 м снаружи. Расстояние зависит также от частоты. Wi-Fi в диапазоне 2.4 ГГц работает дальше, чем Wi-Fi в диапазоне 5 ГГц.

Наложение сигналов закрытой или использующей шифрование точки доступа и открытой точки доступа, работающих на одном или соседних каналах может помешать доступу к открытой точке доступа. Эта проблема может возникнуть при большой плотности точек доступа, например, в больших многоквартирных домах, где многие жильцы ставят свои точки доступа Wi-Fi. Неполная совместимость между устройствами разных производителей или неполное соответствие стандарту может привести к ограничению возможностей соединения или уменьшению скорости.

В заключение можно сказать, что сравнения и споры о WIMAX и Wi-Fi возникают достаточно часто, возможно потому что оба основаны по стандартам IEEE, начинающимся на "802", и определяют беспроводное соединение. Однако стоит заметить, что эти два стандарта нацелены на различные задачи.

WIMAX - система дальнего действия, покрывающая много километров, который, как правило, использует сертифицированный спектр. Различные 802.16 стандарты обеспечивают различные типы доступа – мобильный и статический.

Wi-Fi система меньшего диапазона и радиуса, обычно десятки метров, которая использует не сертифицированный спектр, чтобы обеспечить доступ к сети. Обычно Wi-Fi используется конечными пользователями, чтобы получить доступ к их собственной сети, которая может быть связана с Интернетом. Wi-Fi подобен беспроводному телефону. Важно отметить, что если использовать точки доступа Wi-Fi с надлежащими антеннами, то сеть Wi-Fi может иметь достаточно большую зону покрытия.

WIMAX и Wi-Fi имеют различные механизмы. WIMAX использует механизм, основанный на связях между базовой станцией и пользовательским устройством. Каждая связь основана на определенных алгоритмах планирования. Теперь можно понять, что для нашего проекта больше подойдет Wi-Fi.