При построении радиосети передачи данных(РСПД) воспользуемся топологией организации сети «звезда». При топологии «звезда» одна из станций (базовая станция) является центральной и взаимодействует с другими удаленными станциями (модемами).
Нам потребуется:
-Коммутатор, обеспечивающий маршрутизацию трафика и открывающий доступ в сеть Internet.
-Точка доступа (базовая станция с контроллером). В ее задачи входит: управление распределением каналов, канальное кодирование/декодирование, управление мощностью излучения, адаптация скорости передачи данных, контроль качества передачи информации.
-Модем, обеспечивающий прием и передачу трафика между точкой доступа и цифровым устройством.
Таким образом имеем следующую структурную схему:
http://imageshost.ru/photo/740485/id1066904.html
Чуть поподробнее. Основу базовых станций составляют приемо-передатчики. С точки зрения целесообразности, оправдано применение стационарных базовых станций (в основном из соображений электропитания). Хотя и передвижные станции могут быть весьма полезны, и так необходимы во время перегрузки сети (например, в дни всеобщих праздников).
Контроллер базовых станций – это мощный компьютер, обеспечивающий управление работой базовых станций и осуществляющий контроль работоспособности всех блоков базовой станции, а также отвечающий за процедуру handover (передача обслуживания мобильной станции от одной базовой станции к другой в режиме передачи данных). Для слабозаселенной местности (пригород) один контроллер может обслуживать несколько базовых станций.
Также для работы системы (в частности коммутатора) необходим некоторый набор регистров. Это, а) домашний регистр, представляющий собой компьютерную базу данных о домашних абонентах. В этом регистре содержатся опознавательные номера и адреса, а также параметры подлинности абонентов, список услуг; b) регистр аутентификации, необходимый для исключения несанкционированного использования ресурсов сети. Регистр формирует ключи и алгоритмы аутентификации, на основе данных, хранящихся в ПЗУ модема; c) регистр статистики, предназначенный для сбора информации об «активности» абонента и о состоянии его счета.
С учетом вышеизложенного, построим конечную схему РСПД:
Еще нам будет необходим:
-обслуживающий персонал, который будет поддерживать сеть в рабочем состоянии, а также осуществлять расширение области ее функционирования и модернизацию сети;
-персонал по работе с действующими и потенциальными клиентами, в задачи которого входит поиск новых абонентов, заключение договора на обслуживание абонента, передача абоненту (купля-продажа или безвозмездно) оборудования, необходимого для пользования услугами радиосети передачи данных (модем), настройка этого оборудования, ну и конечно же, «ТЕХНИЧЕСКАЯ ПОДДЕРЖКА», которая должна работать круглосуточно и без выходных, для консультации и дистанционного решения проблем возникших у абонента.
В структуру домашнего регистра будут входить
Логин Пароль MAC-адрес абонента Паспортные данные Тариф Статус
Регистр статистики
Логин Тариф Состояние лицевого счета Время входа в сеть Время выхода из сети Входящий трафик Исходящий трафик
Регистр аутентификации
Ключ аутентификации абонента Алгоритм аутентификации Алгоритм расчета ключа шифрования
При выборе стандарта доступа остановимся на стандарте WiMax (802.16). Важной особенностью 802.16 является работа с отраженными радиосигналами в условиях не прямой видимости. Это достигается благодаря применению технологии OFDM для расшифровки сильно искаженного отраженного сигнала. Суть OFDM заключается в использовании большого количества узкополосных сигналов - поднесущих. Каждый из них отвечает за свой отдельный бит, а все вместе они определяют кодовое слово, в котором используются методы восстановления информации - коды Рида-Соломона вместе со сверточным кодированием. Стандарт также допускает более гибкое по сравнению с 802.11 распределение полосы частот, используемых для передач данных. Причем это можно сделать как за счет уменьшения количества поднесущих, так и с помощью их сужения. Минимальная ширина сигнала, предусмотренная стандартом, составляет 1,25 МГц, а максимальная - 20 МГц. Естественно, что с уменьшением частотного ресурса скорость передачи уменьшается, но сама эта возможность позволяет использовать частотный спектр отдельными фрагментами, а не целиком, как это было в 802.11.
Существенным отличием 802.16 от 802.11 является возможность использования протокола с разрешением конфликтов. Устройства 802.11 работают по принципам Ethernet, все они имеют равные права на доступ к радиотракту, а попытавшись одновременно установить связь, разрешают конфликты, повторяя попытки захвата среды через случайное время. В 802.16 имеется выделенное устройство - базовая станция оператора, которая раздает своим подчиненным права доступа к радиосреде. В результате протокол нового стандарта позволяет более эффективно использовать радиочастотный ресурс и обеспечить эффективную передачу данных. Причем в самом стандарте предусматриваются несколько режимов передачи - так называемых профилей. Один предназначен для пакетных данных, другой - для псевдосинхронных каналов, третий - для широковещательных передач.
Нас будет интересовать стандарт 802.16-2005г. (известен также как 802.16e и мобильный WiMax). Это — новый виток развития технологии фиксированного доступа (802.16d). Оптимизированная для поддержки мобильных пользователей версия поддерживает ряд специфических функций, таких как хэндовер, idle mode и роуминг. Применяется масштабируемый OFDM-доступ (SOFDMA), возможна работа при наличии либо отсутствии прямой видимости. Пропускная способность – до 40 Мбит/с. Радиус действия до 5 км. Планируемые частотные диапазоны для сетей Mobile WiMAX таковы: 2,3-2,5; 2,5-2,7; 3,4-3,8 ГГц.
Оборудование для использования сетей WiMax поставляется несколькими производителями и может быть установлено как в помещении (устройства размером с обычный DSL-модем), так и вне него. Следует заметить что оборудование, рассчитанное на размещение внутри помещений и не требующее профессиональных навыков при установке, конечно, более удобно, однако способно работать на значительно меньших расстояниях от базовой станции, чем профессионально установленные внешние устройства. Поэтому оборудование, установленное внутри помещений требует намного больших инвестиций в развитие инфраструктуры сети, так как подразумевает использование намного большего числа точек доступа.
WiMax применяется как для решения проблемы «последней мили», так и для предоставления доступа в сеть офисным и районным сетям. При этом, по крайней мере одна базовая станция подключается к сети провайдера с использованием классических проводных соединений. Однако, чем большее число БС подключено к сетям провайдера, тем выше скорость передачи данных и надёжность сети в целом.
...это вторая часть статьи