Тема: Радіо-Ethernet. Супутникові системи доступу. Перспективні системи. Питання до самоконтролю:

1. Яке призначення систем Радіо-Ethernet?

2. Назвати недоліки систем Радіо-Ethernet.

3. Описати призначення та характеристики мережі WiFi.

4. Описати переваги і недоліки комбінованої схеми доступу до Internet.

5. Надати характеристику передачі інформації по мережах кабельного телебачення

6. Надати характеристику системам супутниковим системам доступу.

7. Охарактеризувати системи, які відносяться до перспективних систем Internet –доступу.

Радіо-Ethernet

Системи радіо-Ethernet застосовуються в тих випадках, коли провідні (кабельні): рішення не задовольняють вимогам замовника, наприклад, якщо неможливо забез­печити необхідну швидкість передачі через низьку якість наявної лінії зв'язку. Дальність дії систем обмежена межами прямої видимості.

До групи радіо-Ethernet відносять обладнання трьох типів, кожний з яких дозво­ляє вирішувати різні і цілком визначені задачі:

• Підключення офісних комп'ютерів у локальну мережу організації (обладнання Cisco Aironet, пункт доступу АР4800, абонентські радіокарти РС14800 або РС4800; обладнання Lucent Technologies: мережевий міст WaveAccess Link WavePoint-ll, абонентські пристрої WaveLAN card). Дальність дії — до 180 м на відкритій місцевості, у будинках — 10...40 м.

• Організація радіовставки в наземний канал (Cisco Aironet BR 500, BreezeLink 121). Дальність дії може досягати ЗО...35 км, швидкість передачі — 64...2048 Кбіт/с.

• Доступ користувачів до мережі оператора системи радіо-Ethernet через його базову станцію (обладнання Lucent Technologies: WaveAccess Link WP-II). У місті віддалення абонента від базової станції може досягати 10...15 км. Ма­ ксимальна швидкість передачі, як правило, не перевищує 2 Мбіт/с (Cisco Aironet серія 340 —11 Мбіт/с, 25 км; SpeedLAN — 11 Мбіт/с, 45 км). Гранична кількість абонентів складає 10...20, при цьому ще зберігається задовільна пропускна здатність клієнтського з'єднання. Обладнання радіо-Ethernet усіх трьох груп працює в діапазоні 2,4 Ггц, застосовуються ШПС-сигнали як із прямою модуляцією несучої (DSSS), так і ППРЧ (FHSS). Стандарт радіо-Ethernet (IEEE 802.11х) остаточно не прийнятий, тому використання обладнання різних виробників для спільної роботи, як правило, неможливо.

На українському ринку обладнання радіо-Ethernet поставляється як оператора-систем радіодоступу (GU, Interstrada, IRES), так і сторонніми постачальниками.

Технологія Radio Ethernet - бездротова мережа Ethernet

Технологія Radio Ethernet дозволяє передавати ваші дані «по повітрю». Для передачі використовується направлена радіоантена - звідси і назва Radio Ethernet. Дана технологія користується достатньою популярністю у домашніх користувачів, як засіб доступу до Internet.

Чесно кажучи, я небагато розчарувався в цій технології: як тільки на вулиці погана погода (дощ, сильний вітер), швидкість передачі ін формації падає в десятки разів. Пару разів взагалі не було зв′язку із-за поганої погоди. Тому, якщо вам потрібне дійсно надійне і постійне з’єднання з Internet, краще використовуйте виділену лінію - хоча швидкість і не така висока, як у випадку з Radio Ethernet, зате надійно. І не потрібно слухати продавців Radio Ethernet, мовляв, кабель поцуплять. А антену, що вкрасти не можуть? Її ще швидше вкрадуть, оскільки кабель виділеної лінії знаходиться в щодо захищених місцях, а антена - на самому відкритому місці на даху будинку - інакше вона не зможе приймати і передавати радіосигнал.

Технологію Radio Ethernet слід застосовувати в наступних випадках:

• Коли потрібно забезпечити зв′язок мобільних абонентів, наприклад, мобільних користувачів або пересувних офісів. Другий випадок більше підходить, оскільки антена Radio Ethernet досить велика і користувачеві з нею буде незручно, враховуючи, що вона у декілька разів більше його ноутбука. А ось на дах мікроавтобуса антену встановити можна.

• Коли неможливо провести виділену лінію - і таке трапляється. Іноді дане задоволення коштує так дорого, що простіше купити радіоантену.

• Коли зв′язок потрібний саме зараз, тобто, у вас немає часу чекати, коли вам проведуть виділену лінію. Або ж Radio Ethernet можна використовувати тимчасово - поки у вас немає виділеної лінії.

При використанні Radio Ethernet потрібно пам’ятати про те, що це все-таки радіосигнал, який може спотворюватися по дорозі до провайдера. Тому середня (і рекомендоване) відстань до провайдера - до 15 кілометрів. Максимальна відстань - до 50 метрів, але це в ідеальних умовах (наприклад, на відкритій місцевості - в полі)

Середня швидкість передачі даних - до 6 Мбит/с. Ясна річ, що у вас вона буде обмежена провайдером - якщо у самого провайдера канал всього в 4 Мбит/с, то 6 Мбит/с у вас бути ніяк не може. Максимальна швидкість передачі даних - І Мбит/с (трохи вище, як у звичайного Ethernet). Що радує, так це число комп’ютерів такої мережі, яке необмежено.

Для підключення клієнта до мережі Radio Ethernet потрібне наступне устаткування:

* PCMCIA Radio Card 11 Mbit/sec радіокарта 11 Мбит/с. R ISAAdapter Card - РСМС1А переходник для радіокарти.

. * 24 dBi Parabolic Grid Antenna, 2.4-2.4835 GHz - направлена параболічна радіоантена. » WRC 600 (4.0 dB per 100 ft. @ 2.4 GHz ) - високочастотний кабель. * N-Type Connector for WRC600 Cable - роз’їм для кабелю. » Standard Lucent ORINOCO WaveLan Jumper Cable - - переходник

для фірмового роз’єму.

Вартість клієнтського устаткування зазвичай не перевищує 250 доларів. Багато провайдерів взагалі надають устаткування в оренду, тобто вам взагалі нічого не потрібно за нього платити: ви платите тільки за Internet. Тоді при відключенні або зміні провайдера вам потрібно буде віддати устаткування.

Мережа WiFi - це бездротова мережа, що дозволяє зв′язати разом величезний спектр різних пристроїв. Клієнтами мережі WiFi можуть бути комп’ютери, КПК (кишенькові ПК), мобільні телефони, ноутбукк. Мережі WiFi описані в стандарті IEEE 802.11. Ідея WiFi полягає в следу-.ющем: доступ до Інтернету по WiFi здійснюється через так звані точки доступу, радіус дії яких складає всього 100 м.

Точки доступу зв′язуються з центральним маршрутизатором, який і забезпечує зв′язок з усесвітньою павутиною. Точки доступу зазвичай встановлюються в багатолюдних місцях: готелях, кафе, Интернет-клуба>х. У нас WiFi не дуже поширена, але на Заході ця технологія упевнено розвивається і з часом дістати доступ до Інтернету по WiFi за допомогою ноутбука можна буде практично в будь-якій точці Європи.

Для роботи по WiFi вам знадобиться спеціальна WiFi-карта. Сучасні моделі ноутбуків, КПК і мобільних телефонів вже оснащені WiFi-адаптерами, а для старіших ноутбуків вам знадобиться WiFi-адаптер,

Що ж до безпеки, то дану технологію краще не використовувати для критично важливих об’єктів, оскільки є сведения, що WiFi -сеть легко «заклинити» за допомогою звичайного КПК.

В Росії технологія RadioEthernet була вперше продемонстрована на виставці NETCOM’94, а її широке впровадження почалося в 1996 році. Перші підсумки були підведені осінню того ж року на конференції Комітету бездротових мереж передачі даних (БЕСІДА) Асоціації документального електрозв′язку (АДЕ). На сьогоднішній день ця технологія працює в сорока п’яти містах країни. Вона дуже детально описана на сервері московської компанії COMPTEK: http://www.comptek.ru.

Основне призначення RadioEthernet, як видно з її назви - забезпечити мережу Ethernet не по проводах, а через радіо-ефір. У всьому іншому це дійсно справжній протокол Ethernet. Сполучені ним комп’ютери відчувають себе так само, як сполучені звичайним коаксиалом або витою парою. Сумарна пропускна спроможність радіо-каналу 2 і навіть 10 Мбіт. Друге значення вже цілком достатньо для корпоративної мережі. На Заході у такий спосіб сполучають, як правило, мережі в масштабах одного або декількох будівель. Окремою приємною особливістю є швидкість розгортання і легкість додавання нових точок доступу, які обмежені тільки вимогою прямої видимості

Комбінована схема

У ряді випадків, коли необхідно підключити невелику групу (6-Ю) компактно розміщених користувачів і альтернативні рішення не влаштовують або відсутні, застосовуться комбінована схема. В абонентів установлюють сервер, до якого витою парою (Ethernet) підключають користувачів. Сервер з'єднують з опорною мережею Internet-провайдера виділеним каналом зі швидкістю передачі даних 64...128 Кбіт/с, що надалі може бути розширений.

Необхідне обладнання: модеми для виділених ліній, сервер (ОС Linux, BSD), концентратор, пристрій безперебійного живлення (UPS). У комп'ютерах : центів установлюються мережеві карти Ethernet 10Base.

Перевагою комбінованої схеми є простота розгортання і висока стабільність ро­боти системи, при цьому абоненти одержують високошвидкісне з'єднання. Недолі­ком є необхідність оренди приміщення серверної і забезпечення схоронності кабе­льної абонентської проводки, що можливо тільки при взаємодії з організаціями, у чи­єму розпорядженні знаходяться будинки.

Потреба в забезпеченні якісного доступу і відсутність прийнятних за ціною рі­шень на основі традиційних технологій призвели до появи на ринку нових систем, що використовують інші канали зв'язку для передачі даних абонентам.

Передача по мережах кабельного телебачення

Мережі кабельного телебачення за ступенем охоплення потенційних спожива­чів не уступають телефонним — телевізійний кабель уже проведений у кожну квар­тиру, а пропускна здатність одного каналу кабельної мережі на два-три порядки ви­ще, ніж у традиційних системах передачі даних.

Обладнання доступу (міст) установлюється поруч з передавальною телевізій­ною станцією. Передача даних до абонента виконується в стандартному 6 МГц те­левізійному каналі (у діапазоні 50-862 МГц), для побудови зворотного каналу в стру­ктурі кабельного телебачення виділяється 0,2-6,0 МГц у смузі частот 5-48 МГц, а кабельна мережа модернізується до двонаправленої. Швидкість передачі в прямому каналі складає від 10 Мбіт/с (QPSK) до 50 Мбіт/с (256 QAM), у зворотному каналі — від 7 Мбіт/с (QPSK) до 36 Мбіт/с (64 QAM).

Широкосмужні системи Internet-доступу використовують сигнали з кодовим по­ділом і працюють у нових мережах кабельного телебачення.

Серед виробників обладнання Internet-доступу по мережах кабельного телеба­чення немає єдиного уявлення про те, яким чином передавати запити користувача. Тому сьогодні випускається головне обладнання для:

• односпрямованих систем, де в зворотному каналі використовується теле­фонна лінія;

• двонаправлених, зі зворотним каналом у телевізійному кабелі;

• комбінованих.

У перших кабельний модем задіяний тільки для прийому даних по мережі кабе­льного телебачення, а для вихідного зв'язку служить звичайний телефонний модем. До числа виробників таких комплексів належать 3Com, Cisco, General Instrument, Hy­brid Networks, і New Media Communication.

Ці системи задовольняють, насамперед, потреби користувачів у високошвидкісному прийомі інформації. Застосування телефонного каналу в якості зворотного дає можливість кабельним операторам, що мають односпрямовану мережу, швидко за­йняти ринок домашніх високошвидкісних комунікацій. Однак у цьому випадку не вда­ється забезпечити основні переваги: сталість з'єднання і звільнення абонентської телефонної лінії.

Проте вважається, що такі рішення зручні для розгортання інфраструктури повносервісних Internet-провайдерів, тому пропонуються як односпрямовані кабельні служби, так і традиційний телефонні, і частково — двонаправлений кабельний сервіс там, де телемережа підтримує зворотний канал. Головна мета цієї стратегії — захо­пити локальний ринок домашніх Internet-послуг і отримати можливість згодом запропонувати користувачам перехід від телефонного дозвону до одно- або двонаправлених сучасних служб.

У 1999 році прийнята версія стандарту DOCSIS 1.1, що підтримана багатьма великими виробниками. Обладнання різних вендорів, що відповідає стандартові, здатне повноцінно працювати спільно. Кабельні модеми, що одержали сертифікат DOCSIS 1.1, з'явилися в продажі в третьому кварталі 1999 року. До 2001 року сер­тифікат відповідності стандартові DOCSIS 1.1 отримали дванадцять виробників го­ловного й абонентського обладнання: 3Com, Arris (Nortel/Antec), Askey, Cisco, Com21, General Instrument, Philips Broadband Networks, Samsung, Sony, Terayon, Thomson Consumer Electronics(RCA), Toshiba.

Прийняття стандарту дозволяє операторові експлуатувати спільно обладнання різних виробників, наприклад, головне обладнання Cisco 7246 і абонентські модеми E-Tech.

Супутникові системи доступу

Системи Internet-доступу із супутниковими каналами відносяться до національ­них, оскільки охоплюють територію, порівнянну з розмірами держави. Вони призна­чені, насамперед, для забезпечення роботи абонентів на периферії — там, де тра­диційні канали зв'язку прийнятної якості відсутні.

Першими в цій області стала компанія Hughes Network Systems із системою DirecPC, потім на ринок вийшли ComBox, New Media Communication і ряд інших ком­паній.

Структура систем передачі даних Internet із супутниковим зворотним каналом у різних виробників багато в чому подібна і включає:

• головне обладнання:

• апаратно-програмний комплекс мережевого операційного центру NOC;

• супутниковий ретранслятор;

• абонентське обладнання:

• карта супутникового модему з програмним забезпеченням клієнта;

• супутникова прийомна система (антена з конвертором);

• звичайний телефонний модем.

Найбільш важливими характеристиками, що визначають показники системи, є:

• вид модуляції сигналу — QPSK;

• швидкість групового потоку даних — від 2 до 53 Мбіт/с;

• формат передачі інформації — DVB /MPEG-2.

Системи надають широкий спектр послуг, до числа яких відносяться:

• Високошвидкісний прийом даних користувачами Internet. Для звичайного абонента це, насамперед, означає можливість швидко одержувати дані в не­обхідному обсязі.

• Пакетне розсилання інформації заздалегідь обраній групі абонентів одночас­но.

• Доставка інформації телеконференцій для Internet-провайдерів. Здатність си­стеми передавати інформацію в "віщальному" режимі також дозволяє засто­совувати її для дистанційного навчання.

• Прийом новин, сигналів цифрового відео й аудіо в реальному масштабі часу. Надалі цей режим дозволить розширити набір пропонованих послуг, напри­клад, шляхом трансляції відеопрограм "по запиту".

• Доступ багатьох користувачів до корпоративних мереж. Штатна можливість підтримки локальних (корпоративних) мереж дозволяє забезпечити спільний доступ до телефонного і супутникового модемів.

Потенційними споживачами послуг є:

• індивідуальні користувачі Internet;

• корпоративні користувачі (побудова власних Intranet-мереж);

• провайдери Internet- послуг;

• інформаційні агентства, телерадіокомпанії, редакції газет і журналів, рекламні агентства.

Усі системи працюють у Ки-діапазоні (11 ГГц) і забезпечують стійкий прийом даних (Р_ощ не гірше 10"⁶) на дзеркальні антени 0 0,9...1,8 м по всій території України.

Основний недолік систем із супутниковим каналом прийому полягає в принципі організації передачі потоків даних: усі запити абонентів маршрутизуються через ме­режевий операційний центр (NOC — Network Operations Center). Тому місце розта­шування NOC істотно впливає на вартість послуг. За оцінками ряду американських Internet-провайдерів, більше 65% їх сумарного трафіка має локальне призначення — адресується абонентам того ж провайдера, і лише частина запитів, що залишилася, направляється в "зовнішній світ". Також обмежує застосування подібних систем зна­чна затримка поширення сигналів через геостаціонарний супутник.

Перспективні системи

Системи передачі даних по мережах електроживлення

Мережі електроживлення є в кожній квартирі і тому становлять інтерес як транспортна основа для систем передачі даних. Промислові зразки абонентського обладнання для комп'ютерних локальних мереж виробництва Intelogic PassPort і Tut Systems HomeRun з'явилися в середині 1998 року і являють собою адаптери, що під­ключаються до розеток мережі електроживлення 220 В. Швидкість передачі даних складає від 0,35 до 1,3 Мбіт/с. Розміри комп'ютерної мережі обмежені межами галь­ванічно зв'язаної мережі електроживлення (до найближчого силового трансформа­тора). В якості дисципліни доступу до ресурсів використаний протокол Ethernet.

Поширення в Україні подібні мережі поки що не отримали: в умовах високої щільності заселення (багатоквартирні будинки) пропускної і навантажувальної здат­ності виявилося явно недостатньо. Проте, розробки в цій області продовжуються, а можливість використовувати для передачі дані мережі електроживлення залишаєть­ся як і раніше привабливою.

Нещодавно німецька фірма Veba представила проект створення комп'ютерної мережі в межах будинку, на базі ліній електропередачі "ONELINE All services". Сис­тема проходить тестування в декількох сотнях житлових будинків у Німеччині. Буди­нковий пристрій передачі даних ONELINE Box розташовується поруч з лічильником електроенергії і через мережу електроживлення зв'язується з подмемо ONELINE

іnhouse Modem, що розташований безпосередньо в квартирі абонента. Модем може бути підключений у будь-яку розетку в квартирі, забезпечує передачу даних зі швидкістю до 10 Мбіт/с і має інтерфейс Ethernet для з'єднання з комп'ютером. До ОNELINE Box може бути підключене до ЗО телефонних ліній і канал передачі даних Internet.

Системи бездротового Internet –доступу

Проблеми організації високошвидкісних магістральних каналів зв’язку, пошук транспортних систем, здатних забезпечити швидке охоплення великої кількості або­нентів, необхідність зниження експлуатаційних витрат змушують звернути увагу на системи бездротового Internet –доступу (MMDS).

Широкосмужні бездротові системи відносяться до міських і дозволяють забез­печити високошвидкісну (до 2 Мбіт/с на абонента) двосторонню передачу даних. JenflKicTb групового потоку в одному стандартному телеканалі (6 МГц) — до ЗО Мбіт/с, вид модуляції — QAM (у зворотному каналі QPSK). Радіус зони покриття zo 35-40 км, у залежності від типу системи і діапазону її робочих частот (18е лі. 3.1).

Тип системи бездротового Internet-доступу	Опис
MMDS (multichannel multipoint distribution service)	Більшість телепередавачів системи ана­логові; для формування субканалів по­трібна установка цифрових передавачів
MDS (multipoint distribution service)	Старі системи аналогового телебачення
WCS (wireless communications services)	Нові системи телебачення
< ITFS (instructional television fixed service)	Застосовуються в системах навчання й Internet-доступу
LMDS (local multipoint distribution service)	Нові системи телебачення
ISM (instructional scientific and medical)	Використовують не ліцензовані частот­ні смуги для побудови радіомереж і формування зворотного каналу в дво-направлених системах

Стрімкий розвиток російського інтернету привів до того, що надійний зв′язок для багатьох не розкіш, а абсолютна необхідність. У зв′язку з цим росте інтерес до нових технологій, які можуть забезпечити доступ в усесвітню мережу з максимальною ефективністю. Одна з таких технологій - RadioEthernet, про яку розповідається в цій статті. Між іншим, багато російських провайдерів сьогодні роблять ставку саме на RadioEthernet. І не дарма.

См.р. №4 Корпоративна мережа Intranet.