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

  

Развертываем городскую беспроводную сеть

Патрик Шабер

Ячеистая топология? Проводной или беспроводной канал распределительной сети? Технология Wi-Fi или WiMAX? Эти вопросы, безусловно, возникают при построении городской сети беспроводного широкополосного доступа. Тем не менее они, возможно, не являются самыми важными. Прежде всего необходимо решить, как реализовать беспроводную сеть с максимально гибкой топологией? и как в полной мере задействовать имеющуюся сетевую инфраструктуру?

Построение муниципальной беспроводной сети может означать серьезный удар по ценам на телекоммуникационные услуги. В США на базе таких сетей жильцам жилых домов и корпоративным пользователям, которые не охвачены услугами крупных операторов связи, зачастую предоставляется недорогой (а то и вовсе бесплатный) широкополосный доступ. Некоторые муниципалитеты считают беспроводные сети “выигрышной картой” для развития бизнеса и туризма, а также прекрасным способом снижения эксплуатационных расходов для органов местного самоуправления. Кроме того, несомненным стимулом внедрения беспроводных сетей является укрепление общественной безопасности. Этому способствует не только мобильный доступ к базам данных водительских лицензий, систем оповещения, преступных группировок и другой информации, но и оперативное составление и предоставление различных рапортов о происшествиях в полевых условиях.

Чаще всего в городах развертываются сети Wi-Fi, обеспечивающие широкополосный Интернет-доступ в нелицензируемых 2,4- и 5-ГГц частотных диапазонах. В сетях Wi-Fi используются беспроводные маршрутизаторы и/или точки доступа, которые устанавливаются на таких конструкциях, как уличный фонарь или водонапорная башня, подключаются к проводной сети и передают сигнал в радиусе около 100 м.

В ходе обсуждения технических вопросов построения сетей Wi-Fi обычно фигурируют стандарты IEEE 802.11a, 802.11b и 802.11g. Они определяют технологии, различающиеся рабочими частотными диапазонами и скоростями передачи данных. Стандарт 802.11b был разработан первым и предусматривает самую низкую скорость передачи информации, тогда как стандарт 802.11g появился последним и является самым “скоростным”. Городские абоненты осуществляют доступ к муниципальной сети Wi-Fi посредством домашних беспроводных мостов или беспроводных сетевых карт, инсталлируемых на компьютеры.

Сети Wi-Fi обеспечивают разделяемую между пользователями скорость передачи данных около 54 Мбит/с. Муниципальные беспроводные сети могут превратить жилые дома, предприятия, аэропорты, парки, кофейни, библиотеки и многие другие общественные места в хот-споты. В некоторых случаях городские беспроводные сети охватили даже местные колледжи и университеты.

Целостность проводной инфраструктуры

Желая “освободить от проводов” свои города, муниципалитеты рассматривают различные технические решения: основанные на фирменных технологиях фиксированного радиодоступа, технологиях мобильных сетей 3G, стандартных протоколах WiMAX (IEEE 802.16), Wi-Fi и т. д.

Второй важный момент — выбор технологии (беспроводной или проводной) подключения беспроводных сегментов, т. е. построения распределительной (backhaul) сети. Хотя беспроводные каналы можно быстро организовать, что называется, “на пустом месте” — и поэтому им часто отдается предпочтение, в случае перегрузки таких каналов или резкого ухудшения их характеристик (например, во время обильного снегопада) может возникнуть необходимость в проводном канале. Однако независимо от выбранной сетевой топологии и технологии распределительной сети для эффективного соединения медной и оптоволоконной инфраструктур обычно требуются медиаконвертеры, прозрачно соединяющие один тип среды (сетевого кабеля) с другим.

Чаще всего используют медиаконвертеры типа медь—оптоволокно. Обеспечивая стыковку оптоволоконной и медной инфраструктур или подключение по оптике беспроводных точек доступа с медными интерфейсами, медиаконвертеры позволяют экономично увеличивать дальность действия существующей сети, срок эксплуатации неоптического оборудования или расстояния между двумя такими устройствами.

В сети с кольцевой топологией медиаконвертеры применяются для преобразования среды 100Base-FX в среду 10/100Base-TX в месте подключения беспроводной точки доступа. Для такой сети можно использовать мост-медиаконвертер с двумя оптическими портами и несколькими медными портами 10/100 Ethernet. Первые служат для подключения медиаконвертера к кольцу, а вторые — для подключения собственно точки доступа. Расстояние между узлами на кольце при использовании многомодового оптоволокна может составлять до 2 км, а при использовании одномодового — до 120 км.

Используя медиаконвертер с несколькими дополнительными портами Ethernet, можно подключить к сети несколько находящихся в одном месте беспроводных точек доступа, сохраняя при этом кольцевую структуру сети. В тех случаях, когда задействуются беспроводные точки доступа с направленными антеннами или когда в целях компенсации окружающих шумовых сигналов две точки доступа устанавливают рядом одну с другой, применение медиаконвертера с несколькими портами Ethernet позволяет обойтись без дополнительного инфраструктурного оборудования. Другим преимуществом наличия дополнительных портов Ethernet является возможность непосредственно подключать к медиаконвертеру ноутбук для технического обслуживания или поиска неисправностей.

Использование медиаконвертеров в сети, построенной по принципу “звезда”, практически ничем не отличается от их использования в сетях с кольцевой топологией, за исключением того, что в данном случае не надо замыкать оптическое кольцо. В сети с топологией “звезда” к беспроводным точкам доступа протягиваются прямые оптические линии. Преобразование из оптики (100Base-FX) в медь (10/100Base-TX) осуществляется медиаконвертерами на месте подключения точек доступа.

Бесперебойный сервис

С помощью одного медиаконвертера с несколькими портами Ethernet можно подключать несколько беспроводных точек доступа и осуществлять техническое обслуживание сети. Если медиаконвертер поддерживает функцию резервирования оптоволоконных соединений, можно значительно повысить показатель готовности сетевых сервисов. Когда происходит обрыв основной волоконной линии, медиаконвертер обнаруживает это и активизирует резервный канал. До устранения неисправности исходный канал переводится в неактивное состояние и становится вторичным.

В силу сложности структуры крупных беспроводных сетей часто используется гибридная топология, являющаяся комбинацией кольцевой и звездообразной.

В крупных многоэтажных офисных зданиях и жилых домах беспроводные точки доступа обычно подключаются к общему коммутатору, расположенному в техническом помещении цокольного этажа. Для подключения таких зданий к узлам связи или даже к центру управления сети (Network Operating Center — NOC) часто используется выделенная оптоволоконная линия. В аппаратной комнате здания эта выделенная линия подключается к коммутатору, сигнал с которого направляется через оптоволоконные соединения на многочисленные беспроводные точки доступа, расположенные на разных этажах здания.

В таких инсталляциях медиаконвертер может использоваться для двух целей: для преобразования оптика—медь в месте подключения беспроводной точки доступа и для подачи на нее напряжения электропитания. Поддерживающий стандарт IEEE 802.3af и используемый в качестве питающего оборудования (Power Source Equipment — PSE) медиаконвертер может служить для подачи электропитания на питаемые устройства (Powered Device — PD) по кабелю категории 5. Оптический сигнал поступает по оптоволоконной линии на медиаконвертер PoE, где преобразуется в электрический сигнал и подается на беспроводную точку доступа вместе с напряжением электропитания. Такой способ электропитания точки доступа очень удобен тогда, когда на месте ее установки источник питания либо труднодоступен, либо вообще отсутствует.

Одна городская история

Медиаконвертеры активно используются в сети муниципалитета г. Мурхеда (шт. Миннесота). Городские структуры пользуются услугами беспроводного интернет-провайдера GoMoorhead!, владельцем которого является компания Moorhead Public Service (MPS; www.mpsutility.com).

В ответ на высокую стоимость широкополосных сервисов сетей кабельного ТВ и инфраструктур DSL и низкую скорость dial-up-подключений компания MPS построила свою собственную сеть Wi-Fi городского масштаба, охватывающую площадь, равную 33 кв. км. Предлагаемый в этой сети сервис обеспечивает скорость передачи данных 1 Мбит/с (в обе стороны) и доступен жильцам домов, корпоративным пользователям и посетителям общественных мест.

Компания MPS задействовала имеющееся оптоволоконное кольцо, инсталлированное в 2000 г., которое охватывает весь город и служит магистралью для сети Wi-Fi. Кроме того, для размещения порядка 300 радиопередатчиков компания MPS использует свои собственные столбы, мачты и городские фонари, что вместе с оптическим кольцом превращает весь город Мурхед в единый хот-спот.

В сети MPS применяются мосты-медиаконвертеры с двумя оптическими портами и несколькими портами 10/100 Ethernet. Одномодовые волокна берут начало в основной точке присутствия (POP) сети и последовательно соединяются друг с другом посредством медиаконвертеров. Каждый медиаконвертер преобразует оптический сигнал 100Base-FX в электрический 10/100Base-TX, который и поступает в беспроводную точку. Дополнительные порты Ethernet используются для технического обслуживания сети. Из-за суровых зим в Мурхеде медиаконвертеры помещаются в специальные шкафы у оснований монтажных сооружений для точек доступа.

Хотя для подключения к магистрали MPS в основном используются проводные соединения, в тех местах, где выполняется условие прямой видимости между передатчиком и приемником, используется также и беспроводное соединение. В некоторых зонах города дорожные щиты, деревья и дома из металлического сайдинга создавали настолько сильные помехи, что пришлось сделать небольшие оптоволоконные отводы от сетевого кольца.

Один плановый отвод позволил компании MPS инкорпорировать в свою беспроводную сеть расположенный в Мурхеде Университет штата Миннесота. В здание университетской библиотеки от кольца была протянута выделенная оптоволоконная пара. Там установили медиаконвертер, через который канал был подключен к коммутатору с медными портами 10/100 Ethernet. На выходе коммутатора опять пригодился медиаконвертер, преобразующий сигнал в оптический формат и передающий его по оптоволоконным кабелям в восемь зданий, включая университетские общежития, где медиаконвертеры снова преобразуют оптический сигнал в электрический и подают его на беспроводные точки доступа.

***

В каком бы городе ни было начато развертывание городской беспроводной сети, споры о выборе оптимальных технологий продолжаются очень долго. Однако при этом часто упускаются из виду преимущества, обеспечиваемые медиаконвертерами для повышения гибкости топологии и более эффективного использования имеющейся сетевой инфраструктуры..





  
7 '2006
СОДЕРЖАНИЕ

бизнес

• Дополнительные услуги, или Что будет товаром в новых телекоммуникациях?

• Маленький, но очень глобальный игрок

• Напряжение сети

инфраструктура

• Тестируем анализаторы БЛВС

• Климат для оборудования

информационные системы

• Как обеспечить соблюдение рабочего графика операторами call-центра

• Call-центры отечественных производителей (часть I)

• Получите преимущество в сетевом администрировании

сети связи

• Обсуждение нового законодательства в сфере телекоммуникаций

кабельные системы

• PoE Plus: больше мощности

• Развертываем городскую беспроводную сеть

защита данных

• IDS-конструктор: постройте свою собственную систему обнаружения вторжений!

новые продукты

• Новые серверы компании «Аквариус»; Учет пользования сетью; WDM-медиаконвертеры и SFP-модули компании «Вимком»;


• Калейдоскоп



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