Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Новые возможности развития WMAN

Фрэнк Балк

Давайте попробуем разобраться, что же происходит с развитием беспроводных городских сетей (Wireless Metropolitan Area Networks — WMAN). До сих пор в США нет общенациональных коммуникационных служб на базе WMAN, к тому же оборудование для этих сетей не получило широкого применения на предприятиях. Большинство существующих WMAN, основанных на стандарте IEEE 802.11 или фирменных технологиях, развернуты в качестве быстрого решения отдельных коммуникационных задач, например, для подключения к сети предприятия компьютеров, установленных в здании, которое расположено на другой стороне улицы. Так называемые системы беспроводного DSL (или MMDS) все еще находятся на стадии опытной эксплуатации в компаниях Sprint и MCI (ранее называлась WorldCom).

Но положение дел с развитием WMAN нельзя считать очень плохим или даже безнадежным. Такие сети развернуты и используются образовательными и медицинскими учреждениями, муниципалитетами и предприятиями, имеющими множество филиалов в черте города. Кроме того, существует консорциум WiMAX, стремящийся обеспечить совместимость беспроводных средств разных производителей на базе стандарта IEEE 802.16 (в него входят ряд спецификаций). Представители консорциума надеются, что их спецификации будут стимулировать производителей к выпуску недорогих компонентов для WMAN (см. “Роль WiMAX”).

Стоит также отметить, что производители уже начали поставлять продукты, специально предназначенные для WMAN. Например, компания Redline Communications выпустила WMAN-систему AN-100, соответствующую стандарту IEEE 802.16a. Подобные продукты имеют существенное преимущество над устройствами DSL, кабельными модемами и другими средствами широкополосного доступа: для их развертывания не нужна базовая проводная инфраструктура связи, а значит, WMAN, работающие в тех или иных полосах частот диапазона 2—11 ГГц, можно развернуть практически где угодно.

Две разновидности WMAN

Начнем с того, что WMAN — это фиксированная беспроводная система масштаба города, соединяющая здания или другие объекты. Существует две основные разновидности WMAN: транспортные сети и сети доступа.

Транспортные сети применяются для соединения элементов корпоративных сетевых инфраструктур, коммуникационных вышек систем сотовой связи и хот-спотов Wi-Fi. WMAN-решения — это палочка-выручалочка для тех компаний, которые для связи между своими объектами в пределах кампуса или всего города не могут позволить себе (с финансовой точки зрения) проложить собственные оптоволоконные линии или арендовать их у оператора. Например, арендная плата за пользование 10-Мбит/с оптоволоконной линией (по которой можно пропустить шесть каналов T1) составляет около 50 тыс. долл. в год. Развертывание же собственной фиксированной радиосистемы стоит примерно в два раза дешевле и к тому же никакой ежемесячной платы после этого платить не придется.

Средства DSL и Т1 тоже можно использовать для создания транспортных сетей, но частная радиосистема предпочтительнее, поскольку позволяет передавать данные, как правило, в 10 раз быстрее. И хотя расходы на покупку и инсталляцию такой системы примерно в пять раз выше, она окупает себя всего за несколько месяцев работы.

Для соединения нескольких объектов можно использовать радиоканалы типа “точка—точка” (Point To Point — PTP), но при большом числе объектов лучше развернуть частную WMAN с более сложной топологией.

Что же касается сетей доступа, то и для их создания использование беспроводных систем — вариант довольно привлекательный. Эти системы являются достойными конкурентами средствам DSL и кабельным модемам. Некоторые Интернет-провайдеры, включая TowerStream, предлагают услуги беспроводного доступа в Интернет. Они успешно конкурируют с операторами проводных инфраструктур, быстро подключая пользователей к Сети и взимая с них меньшую плату. Кроме того, они могут предоставлять свои услуги там, где услуги доступа по проводным каналам не доступны. WMAN-системы удобно применять и для создания временных сетей, например, на больших строительных площадках.

Альтернативные решения

Вы можете организовать несколько беспроводных каналов PTP с использованием остронаправленных антенн (увеличивающих дальность связи) и радиосигналов разной частоты и поляризации. Встречаются инсталляции, в которых шесть или более удаленных объектов подключены к центральному узлу с помощью PTP-продуктов, подобных беспроводному мосту Tsunami компании Proxim. Однако при таком числе объектов лучше развернуть систему типа “точка — много точек” (Point To Multipoint — PMP), в которой один центральный узел обслуживает множество удаленных узлов. Все зависит от применяемой радиотехнологии и географии расположения связываемых объектов. Например, число каналов PTP, которые можно организовать в одном направлении (секторе) при использовании технологии 802.11 существенно ограничено, поскольку для каждого канала требуется отдельная полоса частот шириной 22 МГц, а ширина всего доступного частотного диапазона составляет 83,5 МГц. В системах же типа PMP, как правило, реализуется протокол опроса (polling) удаленных узлов, позволяющий строить многоузловые сети.

В любом случае разработчику сети следует решить вопрос: на какой частотный диапазон ориентироваться — лицензируемый или нелицензируемый? Лицензия дает исключительные права на использование участка спектра в определенном географическом районе, а в нелицензируемом диапазоне в одном и том же месте может работать множество систем. Некоторые устройства для WMAN, включая основанные на стандарте 802.16, могут работать в лицензируемом или нелицензируемом диапазоне.

Многие организации не хотят использовать WMAN, функционирующие в нелицензируемом диапазоне, поскольку опасаются возникновения проблем с помехами и информационной безопасностью. Однако радиосистемы, предназначенные для работы в нелицензируемых диапазонах, как правило, основаны на технологии радиосвязи с расширением спектра сигнала (spread-spectrum) или на протоколе OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), которые обеспечивают высокий уровень помехоустойчивости. Кроме того, установка остронаправленных антенн значительно уменьшает вероятность возникновения взаимных помех между радиосистемами. Впрочем, никогда не следует забывать о том, что любые радиосистемы в принципе подвержены влиянию помех.

В настоящее время на рынке решений PMP преобладают фирменные системы, такие, как Tsunami MP.11 компании Proxim и BreezeNet DS.11 Outdoor фирмы Alvarion, работающие в частотном диапазоне 2,4 ГГц и в той или иной степени соответствующие стандарту 802.11b (Wi-Fi). Компания RoamAD использует модифицированную спецификацию 802.11, в которой изменен MAC-уровень с целью оптимизации работы радиосистем наружного применения.

Идеальная WMAN

В отличие от стандартов 802.11 и 802.15 (на локальные и персональные беспроводные сети соответственно), в новом стандарте 802.16d (802.16-2004) определена радиотехнология, предназначенная для связи территориально распределенных объектов на лицензируемых и нелицензируемых частотах в интервале от 2 до 11 ГГц. Чем выше несущая частота, тем шире доступная полоса рабочих частот, но при очень коротких длинах волн для функционирования радиосистемы требуется соблюдение условия прямой видимости между антеннами взаимодействующих устройств. Соблюсти названное условие вполне реально при развертывании транспортных сетей на открытой местности, но оно становится трудно выполнимым при развертывании системы PMP в плотно застроенном городе или в тех местах, где устанавливать внешние антенны не желательно.

Стандарт 802.16d, в который вошли спецификации 802.16a, 802.16b и 802.16с, определяет радиотехнологию, поддерживающую сотни соединений одновременно и обеспечивающую дальность связи до 50 км и скорость передачи данных до 75 Мбит/с. Такой скорости вполне достаточно для предоставления услуг широкополосного доступа 50 предприятиям с обеспечением скорости передачи данных, равной пропускной способности канала T1. В отличие от стандарта 802.11, в котором преду-смотрено использование MAC-протокола CSMA/CA, в стандарт 802.16 в качестве протокола доступа к среде передачи сигналов включена технология TDMA.

Протокол CSMA/CA неэффективен для WMAN. Он плохо работает при большой дальности связи, поскольку в нем предусмотрен конкурентный доступ к среде передачи, а клиентские устройства должны определять коллизии. Применение направленных антенн делает данный протокол еще менее пригодным для использования. Вместо него, как уже говорилось, в стандарте 802.16 предусмотрена технология TDMA, согласно которой сетевым узлам выделяются временные интервалы, чтобы они могли передавать данные в определенной очередности, а не случайным образом. Так удается избежать коллизий и улучшить работу сети. И еще. В стандарте 802.16 предусмотрен встроенный в MAC-уровень механизм обеспечения качества обслуживания трафика (QoS), позволяющий операторам WMAN предоставлять услуги IP-телефонии и передачи видеоинформации без дополнительных накладных расходов, связанных с работой сетевых протоколов. Радиосистема стандарта 802.16 предназначена для обслуживания сотен пользователей, но лучше всего она работает, когда число узлов в одной соте не превышает 100, иначе в работе сети возникают заметные временные задержки. Стоит отметить, что механизм QoS планируется добавить и в стандарт 802.11.

В отличие от обычных служб передачи данных сетей 2,5G и 3G в WMAN существенных проблем с задержкой передачи сигналов не возникает. Расстояния между узлами WMAN относительно небольшие, поэтому задержки, связанные с распространением радиосигналов, невелики. По словам представителей компании Proxim, возникающая в ее системе PMP задержка не превышает 1 мс. Однако в новых беспроводных системах с полносвязной топологией, в которых данные передаются через множество промежуточных узлов, задержка может быть гораздо больше.

Рассматривая возможности внедрения WMAN, следует решить: стоит ли устанавливать сетевое оборудование собственными силами? Если пользовательское устройство не имеет интегрированной антенны или антенны, которая легко крепится присосками к окну, то лучше всего заказать установку такого устройства специалистам фирмы-производителя или операторской компании. Большинство проблем в работе WMAN возникают именно из-за неправильной установки антенн. Что же касается стандарта 802.16, то простые в установке (plug-and-play) устройства этого стандарта появятся в продаже лишь через какое-то время, поскольку определенные стандартом диапазоны характеристик радиосистем довольно широки, и многие компании еще только планируют или осваивают производство соответствующих этому стандарту продуктов.

О безопасности

Опасение многих системных администраторов по поводу информационной безопасности WMAN является одним из основных препятствий на пути их распространения. В связи с этим важно отметить, что в спецификации MAC-уровня стандарта 802.16 предусмотрены надежные защитные механизмы. Многие производители беспроводного оборудования будут выпускать продукты стандарта 802.16 с поддержкой методов шифрования 3DES (128-битовый ключ), RSA (1024-битовый ключ) и AES. Для аутентификации пользовательских устройств при установлении беспроводного соединения в данном стандарте предусмотрен обмен сертификатами, что помешает подключать к сети “нелегальные” устройства. В целом сеть стандарта 802.16 значительно безопаснее сети стандарта 802.11.

Консорциум WiMAX рассчитывает на то, что технология WiMAX получит широкое распространение на предприятиях. Поддерживаемый им стандарт 802.16 исключительно важен для того, чтобы стандартизованные WMAN стали реальностью..


Тут можно вызвать мастера для ремонта посудомоечной машины Bosch




  
9 '2004
СОДЕРЖАНИЕ

бизнес

• Инвестиционный аспект проекта «Тетрарус»

• Успехи и проблемы ИКТ-индустрии

инфраструктура

• PCI Express ускорит работу сервера

• Коммутаторы контента

• Холодное решение «горячих» проблем

• Стандарты WPA и 802.11i

информационные системы

• Сила портала

• Современные средства управления персоналом в call-центре

сети связи

• Информационно-аналитические операторские центры

• IP поднимает интерес к видеоконференц-связи

• Новые возможности развития WMAN

кабельные системы

• Рождение универсального конвертера

• Коаксиальный кабель не уходит в прошлое

защита данных

• Последний рубеж обороны

• Броня для сервера

новые продукты

• Мобильный IP-телефон от Zyxel; Решения STROM telecom для сетей мобильной связи; Универсальная система доступа HYTAS; Надежный Comet; Коммуникации по электросети


• Калейдоскоп



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх