Главная » FAQ » Беспроводные сети
Можно ли построить беспроводную сеть на базе простого недорого Wi-Fi устройства доступа?

Оборудование беспроводных сетей стандартов IEEE 802.11 a/b/g можно разделить на бытовые устройства, применяемые в домашних условиях, офисе и более дорогие профессиональные устройства, применяемые операторами связи для предоставления услуг беспроводного доступа в Интернет или крупными предприятими для построения корпоративных сетей большой протяженности. Как в бытовом так и професиональном оборудовании используюся одни и те же Wi-Fi совместимые радиокарты (чипсеты). Поэтому оборудование разного класса может иметь одинаковые характеристики, например, по выходной мощности и чувствительности.
Однако идентичность радиотехничеких параметров не должна вводить в заблуждение об одинаковых возможностях устройств, поскольку профессиональное оборудование имеет совершенно другую аппаратную платформу промышленного уровня и, самое главное, программное обеспечение, ориентированное на предоставление коммерческих услуг или решения корпоративных задач с необходимым для этого надежностью и качеством. Применение бытового оборудования для решения провайдерских или корпоративных задач на начальном этапе развертывания сети привлекательно по стоимости и, на первый взгляд, обеспечивает приемлемое качество. Однако с ростом сети и трафика, как правило, происходит быстрая деградация пропускной способности, качества и надежности связи, что приводит к необходимости замены всей инфраструктуры сети и потере инвестиций.

Что такое Hot-Spot?

Это точки - предназначенные для предоставления беспроводного доступа в Интернет в аэропортах, вокзалах, гостиницах и других оживленных местах. Зона действия базовых станций Hot Spot составляет от нескольких десятков метров, например, в кафе, до несколько сот метров, например, в аэропортах. При этом дальность действия встроенных, например, в ноутбук Wi-Fi устройств позволяют абоненту свободно перемещаться в зоне досягаемости базовых станций таких Hotspot, постоянно оставаясь в он-лайне.

Насколько на практике совместимо между собой Wi-Fi-совместимое оборудование?

Радиокарты, соответствующие международному стандарту IEEE 802.11a/b/g и удовлетворющие требованиям по совместимости Wi-Fi международного альянса производителей Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA) совместимы при их бытовом применении на ограниченном наборе функций. Использование Wi-Fi оборудования от разных производителей в беспроводных сетях операторского класса (кроме Hot Spot) зачастую приводит к сбоям в работе как отдельных абонентов сети, так и всей сети в целом.

Чем отличаются сети с протоколом доступа RadioEthernet и TurboCell?

TurboCell реализует маркерный протокол доступа (поллинг), а RadioEthernet - Wi-Fi совместимый протокол CSMA/CA, являющийся разновидностью протокола Ethernet. Маркерный доступ по принципу своей работы близок к безколлизионному протоколу временного разделения множественного доступа TDMA, в то время как CSMA/CA обеспечивает случайный коллизионный множественный доступ в WLAN сетях.
Протокол CSMA/CA ACK поддерживается на аппаратном уровне в стандарном Wi-Fi совместимом (802.11 а/b/g) WLAN оборудовании и ориентирует его на внутриофисное применение. Данное оборудование стандарта 802.11b может также использоваться вне офиса (outdoor) с некоторыми ограничениями. Протокол TurboCell реализуется программным путем на базе аппаратной платформы стандартного 802.11 a/b/g WLAN оборудования и ориентирует его на эффективное outdoor применение. Таким образом, TurboCell является своего рода outdoor расширением стандартов 802.11a/b/g, обеспечивающем эффективную работу стандартных устройств WLAN в outdoor приложениях.

Какова может быть максимальная реальная скорость и дальность передачи данных в режиме точка-точка?

В стандартах 802.11b и 802.11a/g обеспечивается, соответственно, 11 Mbps и 54 Mbps так называемая сигнальная скорость радиокарты, определяемая используемой модуляцией сигнала. Реальная скорость передачи данных зависит от многих факторов: дальности связи, длины и типа пакетов данных, помеховой обстановки и, главное, от производительности и эффективности конкретного типа оборудования. Максимальные полученные на практике значения скорости передачи данных для карт Orinoco стандарта 802.11 b (чипсет Hermes-I Agere Systems) на высокопроизводительном оборудовании (аппаратные мосты) с использованием протокола TurbоCell составляет 5-6 Mbps на дальности до 70 км. Максимальная полученная на практике дальность связи без ретрансляторов также с использованием протокола TurboCell составляет 89 км.

Можно ли в беспроводной сети организовать телефонную связь?

В беспроводном канале Point To Point (P2P) без проблем работают телефонные каналы Voice Over IP. Есть также примеры организации цифровых телефонных каналов E1 на дальностях 70 км на базе беспроводного оборудования, работающего по протоколу TurboCell. Однако для получения коммерческого качества телефонных каналов (особенно это касается E1) следует использовать оборудование, предоставляющее синхронный дуплексный канал с гарантированным временем доставки пакетов.

Чем отличаются радиокарты Orinoco от других карт, например, Cisco?

Сетевые карты Orinoco, Cisco и другие отличаются чипсетом. В картах Orinoco стандарта 802.11b используются чипсет Hermes Fillips (Hermes-I), а также с 2003 года чипсеты Hermes Ruby (Hermes-I) и Hermes-II производства Agere Systems (бывшее подразделение микроэлектроники Lucent Technologies). В картах 802.11b от Cisco и др. используется чипсеты PRISM 2/2.5/3 производства Intersil. Известны также чипсеты Atheros, Broadcom, применяемые многими OEM производителями карт.
Чипсеты разных производителей в целом имеют примерно одинаковые технические параметры (техническое превосходство того или иного чипсета обычно носит временный характер). В целом качество и эффективность того или иного беспроводного оборудования определяется техническими характеристиками аппаратной платформы и, особенно, применяемым программным обеспечением.
На сегодняшний день лидирующие позиции на рынке Outdoor WLAN по интегральному показателю (скорость передачи данных, дальность связи, цена, надежность, наличие драйверов для различных OC и др.) в стандарте 802..11b занимают карты и оборудование, использующее чипсет Agere Systems.

Почему могут тормозить сети Wi-Fi?

Исследователи предупреждают о возможных проблемах, таящихся в технологии беспроводной передачи данных. По их сведениям, пропускная способность сетей Wi-Fi напрямую зависит от скорости самого медленного адаптера в сети.
Виной всему метод доступа к беспроводному каналу. Протокол CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) предусматривает прослушивание эфира беспроводными устройствами во избежание коллизий. Когда канал занят медленным устройством, остальные вынуждены выжидать, пока оно закончит приём/передачу информации. Протокол CSMA/CA реализован в стандартах 802.11a, b, и g.
Если один из клиентов беспроводной сети находится дальше остальных, это также заметно снижает скорость доступа прочих абонентов к сети. Для борьбы с этим некоторые производители оборудования для беспроводных сетей предусматривают блокирование устройств, не способных обеспечить скорость выше определённого уровня. Но принятие этих мер означает отход от стандарта. Решение проблемы Анджей Дуда видит в механизме QoS (quality of service), который сейчас обсуждается в организации IEEE, занимающейся выработкой технических стандартов беспроводной передачи данных. Поддержка QoS предусмотрена в протоколе 802.11e, который пока ещё не стал стандартом. Сейчас же операторы связи готовы внедрять оборудование стандарта 802.11g, но их клиенты не получат всех преимуществ беспроводных коммуникаций, пока в сетях Wi-Fi будут встречаться устройства стандарта 802.11b.

Как рассчитать потери радиосигнала?

Потери передачи в открытом пространстве без учета влияния земли и тропосферы определяются следующим выражением:
L=20lg (4pkRf),
где:
R-протяженность радиоканала;
f-рабочая частота передачи;
к-коэффициент, связывающий размерности длины волны и частоты;
Для случая, когда R определяется в километрах. а частота в гигагерцах, потери передачи в свободном пространстве, выражаемые в децибеллах, вычисляются следующим образом:
L (Дб) = 92,5 + 20 lg R (км) + 20 lg f (ГГц)
Учет влияния земли и тропосферы рассчитать очень сложно, поэтому обычно при проектировании радиоканала предусматривается некоторый запас по уровню сигнала, так называемый "запас на затухание".
Этот запас достигается за счет увеличения высоты расположения приемных и передающих устройств над поверхностью земли, достижения более узкой направленности антенны и уменьшения потерь сигнала в кабеле.

Какова дальность связи при использовании различных типов внешних антенн в топологии сети ‘точка-точка’?
Антенна 24 dBi 14 dBi 12 dBi 10 dBi 7 dBi
24 dBi 1 Мбит/сек 26,2 км 19,0 км 17,3 км 15,8 км 14,1 км
2 Мбит/сек 24,5 км 16,9 км 15,4 км 14,1 км 12,0 км
5,5 Мбит/сек 21,8 км 14,4 км 13,1 км 12,0 км 10,2 км
11 Мбит/сек 19,4 км 12,8 км 11,2 км 10,2 км 8,7 км
14 dBi 1 Мбит/сек - 12,0 км 10,9 км 9,5 км 8,1 км
2 Мбит/сек - 10,2 км 9,3 км 8,1 км 6,6 км
5,5 Мбит/сек - 8,7 км 7,6 км 6,6 км 5,5 км
11 Мбит/сек - 7,1 км 6,1 км 5,5 км 4,0 км
В каких случаях можно использовать радио без оформления разрешений на использование радиочастот?

Выдержка из Решения ГКРЧ № 04-03-04-003 от 6 декабря 2004 г.
3. Разрешить гражданам Российской Федерации и российским юридическим лицам использование на вторичной основе радиочастот в пределах полосы радиочастот 2400 - 2483,5 МГц для эксплуатации внутриофисных систем передачи данных, указанных в прилагаемом перечне (приложение № 2), на территории Российской Федерации без оформления разрешений на использование радиочастот, при выполнении следующих условий:
- эксплуатации РЭС внутриофисных систем передачи данных только внутри зданий, закрытых складских помещений и производственных территорий;
- регистрации РЭС внутриофисных систем передачи данных установленным в Российской Федерации порядком.

Что мне будет за за работу без разрешений?

см. Кодекс российской федерации об административных правонарушениях (№ 195-ФЗ от 30.12.2001, статьи 13.1-13.9)
Статья 13.3. Самовольные проектирование, строительство, изготовление, приобретение, установка или эксплуатация радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств.
Проектирование, строительство, изготовление, приобретение, установка или эксплуатация радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств без специального разрешения (лицензии), если такое разрешение (такая лицензия) обязательно (обязательна), - влечет наложение административного штрафа на граждан в размере от пяти до десяти минимальных размеров оплаты труда с конфискацией радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств или без таковой; на должностных лиц - от десяти до двадцати минимальных размеров оплаты труда с конфискацией радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств или без таковой; на юридических лиц - от ста до двухсот минимальных размеров оплаты труда с конфискацией радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств или без таковой.
Примечания:
1. Под радиоэлектронными средствами в настоящей статье и статье 13.4 настоящего Кодекса понимаются технические средства, состоящие из одного или нескольких радиопередающих или радиоприемных устройств либо из их комбинации и вспомогательного оборудования и предназначенные для передачи или приема радиоволн.
2.Под высокочастотными устройствами понимаются оборудование или приборы, предназначенные для генерирования и местного использования радиочастотной энергии для промышленных, научных, медицинских, бытовых и других целей, за исключением применения в области электрической связи.
3.Не влечет административной ответственности использование радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств, предназначенных для индивидуального приема программ телевизионного вещания и радиовещания, а также для использования изделий бытовой электроники, не содержащих радиоизлучающих устройств.
Статья 13.4. Нарушение правил проектирования, строительства, установки, регистрации или эксплуатации радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств.
1.Нарушение правил проектирования, строительства, установки или регистрации радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств - влечет предупреждение или наложение административного штрафа на граждан в размере от одного до трех минимальных размеров оплаты труда с конфискацией радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств или без таковой; на должностных лиц - от трех до пяти минимальных размеров оплаты труда; на юридических лиц - от тридцати до пятидесяти минимальных размеров оплаты труда с конфискацией радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств или без таковой.
2.Нарушение правил эксплуатации радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств, правил радиообмена или использования радиочастот либо несоблюдение государственных стандартов, норм или разрешенных в установленном порядке параметров радиоизлучения - влечет предупреждение или наложение административного штрафа на граждан в размере от трех до пяти минимальных размеров оплаты труда с конфискацией радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств или без таковой; на должностных лиц - от пяти до десяти минимальных размеров оплаты труда с конфискацией радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств или без таковой; на юридических лиц - от пятидесяти до ста минимальных размеров оплаты труда с конфискацией радиоэлектронных средств и (или) высокочастотных устройств или без таковой.

Как обеспечить связь при отсутствии прямой видимости?

Во-первых, следует попытаться ее обеспечить, подняв антенны на большую высоту. Если это невозможно - выбрать точку на трассе, видимую обоими абонентами, и установить там ретранслятор, состоящий из двух антенн и точки доступа или радиомоста (для сети на радиомостах). Возможно, потребуются дополнительные усилители. Вместо точки доступа или радиомоста при небольших дальностях пролетов (до 2 км) может быть использован специальный ретрансляционный усилитель Manus-10.

Как оценить уровень опасности СВЧ излучения беспроводного оборудования для здоровья персонала?

С помощью органов Санэпиднадзора, имеющих специальные измерители уровня электромагнитного поля и утвержденные методики.
В первом приближении можно аналитически оценить плотность потока мощности по формуле П=PG/4*3.14r2, где - P - мощность передатчика, G - коэффициент усиления антенны в направлении на объект облучения, r - расстояние от антенны до объекта облучения.
Безопасными считаются значения 10 мкВт/см2 при круглосуточном воздействии излучения и 25 мкВт/см2 при воздействии излучения в течение рабочего дня.
Расчеты показывают, что при удалении от комнатной всенаправленной антенны на расстояние более 15-50 см (в зависимости от типа оборудования) плотность потока мощности не превышает установленной нормы в 10 мкВт/см2.

Влияет ли растительность на радио-линки?

Часть тракта канала связи может проходить сквозь растительность, по большей части через листву высоких деревьев. В некоторых пригородных областях и в маленьких городах такие преграды, скорее всего, устранить не удастся, даже устанавливая антенны на крышах. Проведенное исследование привело к следующим выводам.
Наличие деревьев вблизи месторасположения абонента может привести к замиранию вследствие многолучевого распространения.
Основными многолучевыми эффектами, к которым приводит наличие лиственного покрова, являются дифракция и рассеяние.
Измерения, проведенные в садах с периодической структурой, дали такие результаты: поглощение 12-20 дБ на одно дерево для лиственных пород и до 40 дБ для группы из 1-3 хвойных деревьев, когда листва находится внутри 60% первой зоны Френеля. Эффекты многолучевого распространения находятся в сильной зависимости от ветра. Таким образом, при установке высокочастотных систем для каждого абонента нужно постараться, чтобы в 60% первой зоны Френеля не было листвы.

Что такое Infrastructure Mode?

В режиме Infrastructure Mode (он же - режим клиент/сервер) беспроводная сеть состоит из как минимум одной точки доступа (Access Point (AP), подключенной к проводной сети, и некоторого набора беспроводных оконечных станций. Такая конфигурация носит название базового набора служб (Basic Service Set, BSS).
см. так же Ad-hoc Mode.

Что такое Ad-hoc Mode?

В режиме "Ad-hoc" каждое устройство или станция могут связываться непосредственно друг с другом, без использования точки доступа (AP). Режим "Ad-hoc" называют также "режим равный-с-равным" (peer-to-peer) или Independent Basic Service Set (IBSS - независимый базовый набор служб).
см. так же Infrastructure Mode

Что такое Точка Доступа (Access Point)?

Точка Доступа - это "прозрачный" мост, предоставляющий беспроводной доступ станциям, оборудованным беспроводными сетевыми картами к компьютерам, объединенным в сеть с помощью проводов. С помощью Точек Доступа беспроводные рабочие станции могут быть очень быстро объединены в сеть.

Может ли информация быть перехвачена во время передачи по радио?

Существует 2 системы безопасности. На аппаратном уровне - технология Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS), предоставляющая систему безопасности при Скрамблинге. На программном уровне - технология шифрования WEP для лучшей безопасности и для контроля доступа.

Что такое WEP?

WEP - это Wired Equivalent Protection. Алгоритм шифрации данных, соответствующий стандарту IEEE 802.11.

Что такое WPA?

Стандарт Wi-Fi Protected Access (WPA) заменяет существующий стандарт Wired Equivalent Privacy (WEP), и предоставляет пользователям улучшенный протокол шифрования данных, защищающий от попыток неавторизованных пользователей подключиться к беспроводной сети. Технология WPA поддерживает стандарт 802.1X и протокол Extensible Authentication Protocol (EAP). Объединенная структура использует централизованный сервер аутентификации, который позволяет WPA обеспечивать большую безопасность в беспроводных сетях, проверяя подлинность каждого пользователя до его подключения к сети. Для облегчения установки домашние пользователи могут применить специальный режим, который автоматизирует функции настройки безопасности WPA.
Более подробные материалы в Библиотеке: Стандарты WPA и 802.11i и Кратко о технологии WPA

Как соединить две проводные сети по воздуху с помощью двух Точек Доступа?

Необходимо устройства установить в режим Bridge, настроить их на MAC-адреса друг-друга. Установить одинаковые каналы, ESSID и ключи кодирования (если кодирование включено).

Что такое режимы работы 4х и 8х на точка доступа и беспроводных адаптерах?

Поскольку реальная скорость передачи на точка доступа и беспроводных адаптерах составляет порядка 3-4 Мбит/с, включение режима 4х на стандарте 802.11b+ позволяет добиться производительности порядка 12-16 Мбит/с (4*3~4=12~16), а при использовании режима 8x порядка 24 Мбит/с (8*3~4=24) в идеальных условиях. В реальных условиях данные могут значительно отличаться.

Что такое направленность антенн и какая она бывает?

В сетях радиопередач используются как узконаправленные антенны, так и антенны с более широким сектором охвата, вплоть до всенаправленных (круговых).
Для соединения типа точка-точка используются две нацеленные друг на друга (узко)направленные антенны; так строятся, например, радиорелейные линии передач, в которых расстояние между соседними релейными вышками может исчисляться десятками километров. Узконаправленная антенна фокусирует радиолуч, увеличивая плотность его энергии; таким образом передатчик данной мощности "простреливает" на большее расстояние.
Другой тип связи получится при использовании только всенаправленных антенн. В этом случае будет достигнута возможность соединения каждого с каждым. Такую топологию имеют обычно небольшие учрежденческие сети, развернутые на ограниченной территории.
Наконец, если в центре "ячейки" поместить базовую станцию со всенаправленной антенной и снабдить всех обслуживаемых ею абонентов сфокусированными на нее направленными антеннами, то получим топологию точка-много точек. Если еще соединить между собой базовые станции в некоторой иерархии (либо радиорелейными линиями или просто радио-соединениями по типу "точка-точка", либо кабельными каналами), то получим уже целую сотовую сеть. В данном случае это будет фиксированная сотовая сеть, так как мобильный абонент не может иметь направленную антенну.

Что такое технология WDS?

WDS - Wireless Distribution System.
Технология WDS, позволяет одновременно подключать беспроводных клиентов, к точкам, работающим в режиме Bridge (мост точка-точка) и Multipoint Bridge (мост точка-много точек). Однако скорость передачи данных у беспроводных клиентов, в таком режиме будет порядка 1/3 от скорости передачи данных между точками доступа.
WDS - Wireless Distribution System

Что такое Collision Avoidance для беспроводных сетей?

Полное название: Multiple Access with Collision Avoidance for Wireless (MACAW).
MACAW - это протокол уровня доступа (MAC - Medium Access Control) широко используемый в Ad-hoc сетях. Суть протокола в том, что он использует последовательность фреймов RTS-CTS-DS-DATA-ACK для передачи данных. Протокол помогает решать проблему "спрятанного терминала" - т.е. беспроводного устройства, которое видят не все члены сети. Так же отличительная черта MACAW - он не использует прослушивание несущей волны, т.е. зря не засоряет эфир.

Хочу создать беспроводную сеть с радиусом 2-3 км и подключить максимальное количество пользователей. Как быть?

При построении такой схемы большинство неопытных авторов испытывают большой соблазн поставить одну всенаправленную антенну и подключить к ней всех клиентов в радиусе 2-3 км.
Огорчим - это невозможно (за реальные деньги). Оставьте иллюзию что Wi-Fi может заменить Ethernet, ADSL или оптику в этом случае.
- всенаправленная антенна соберет все помехи в округе
- ограничение на количество соединений. Одна обычная точка доступа (Linksys WRT54G, DWL-2100), даже при условии хорошей связи не в состоянии обрабатывать более 20 соединений. Исключение - специальные точки доступа, разработанные для организации Hot-Spot'ов, но и их мощности далеко не безграничны.
(см.Hot-Spot)

-->