Курсовая работа: Основные принципы работы технологии беспроводной связи

Дано: домашний ПК, подключенный неважно каким образом к интернету (выделенная линия, СТРИМ и т.д.).

Надо: развернуть Wi-Fi сеть.

Потребуется: точка доступа и дополнительная сетевая карта Ethernet для домашнего ПК (7 у.е.).

Приступаем. Устанавливаем вторую сетевую карту в ПК. Достаем беспроводную АР и сетевым LAN кабелем, идущим в комплекте, подключаем ее к дополнительной сетевой карте. После этого подсоединяем к АР шнур адаптера питания, включаем его в розетку и щелкаем кнопкой «ON» на задней стенке точки доступа. На передней панели загораются лампочки: «PWR» - питание подано, «Air» - беспроводная сеть активна и индикатор «Link» - проводное подключение по Ethernet сети активно.

Чтобы перейти к настройкам точки доступа, необходимо сначала перенастроить вашу сетевую карту. Для этого кликаем правой кнопкой мышки по иконке «Сетевое окружение» - «Свойства». Перед нами появляется список доступных сетевых подключений. Нажимаем правой кнопкой мыши на второй сетевой карте и выбираем «Свойства». Перед нами появляется панель с сетевыми настройками.

Выбираем – «Протокол Интернета (TCP/IP)» и нажимаем кнопку – «Свойства». Появляется еще одно окошко с настройками. Единственное, что нам предстоит сделать, - это установить галочку в окошко «Использовать следующий IP-адрес» и указать сетевой карте IP адрес из той же подсети, что указан у беспроводной точки по умолчанию. Точный IP точки доступа указан в инструкции, на сетевой карте следует ввести аналогичный адрес, отличающийся только последней цифрой.

Например адрес по умолчанию установлен - 192.168.1.1. Поэтому IP сетевой карты может принимать любые значения от 192.168.1.2 до 192.168.1.254. Вводим, например, 192.168.1.2, маску подсети обязательно указываем – 255.255.255.0. Настройка завершена, нажимаем «ОК».

Затем возвращаемся в окошко «Сетевые подключения», жмем правой кнопкой на иконке, соответствующей нашей сетевой карте и выбираем пункт меню - «Подключить». Через несколько мгновений в правом нижнем углу экрана (системном трее) у нас появляется сообщение – «Сетевое подключение установлено». Теперь самое время переходить к настройкам АР.

В девяти случаях из десяти настройки точки Wi-Fi производятся через WEB интерфейс. Запускаем интернет-браузер, причем, желательно Internet Explorer, поскольку альтернативные программы не всегда корректно работают, и в поле адреса вводим IP точки доступа - 192.168.1.1. Тут же перед нами выскакивает окошко ввода «имени» и «пароля». Эти два параметра необходимы для допуска к настройкам АР и по умолчанию установлены так: имя - «admin», пароль - «admin». Их мы и вводим.

Далее попадаем на станицу настройки. В первом же окне нам предлагают произвести быструю настройку точки доступа – Quick Setup. Выберите этот пункт и проделайте минимум операций, необходимых для организации беспроводной сетки: введите имя сети (SSID), включите шифрование WEP и введите ключ.

Завершите настройки АР следующими образом: через пункты меню, находящиеся в левой части окна браузера (IP config), установите на точке доступа «статический IP» (Static IP), например, 192.168.1.254, маску подсети - 255.255.255.0, шлюз же оставьте пустым. В настройках Wireless запретите автоматическую раздачу IP адресов беспроводным устройствам, то есть выключите DHCP сервер: «DHCP - disable». При таких настройках АР будет выступать только как физическая среда для доступа беспроводных устройств к ПК.

Итак, настройки завершены. Последнее, что требуется сделать, это открыть на ПК доступ в интернет для ваших беспроводных устройств. Эта настройка производится очень легко, стандартными средствами операционной системы Windows XP. Зайдите в свойства "Сетевого окружения". На сетевом адаптере, подключенном к интернету, нажмите правой кнопкой мыши, затем выберите «Свойства» – «Дополнительно».

В разделе «Общий доступ к подключению к Интернету» устанавливаем галочки - «Разрешить другим пользователям сети использовать подключение к интернету данного компьютера» и «Разрешить управление общим доступом к подключению к Интернету» (если это необходимо). После этого нажимаем кнопку «Параметры» и выбираем службы, которые работают в нашей сети (если сеть будет использоваться только для выхода в интернет и обмена файлами, то выбирать ничего не нужно).

3.  WiMAX

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.

В общем виде WiMAX сети состоят из следующих основных частей: базовых и абонентских станций, а также оборудования, связывающего базовые станции между собой, с поставщиком сервисов и с Интернетом.

Для соединения базовой станции с абонентской используется высокочастотный диапазон радиоволн от 1,5 до 11 ГГц. В идеальных условиях скорость обмена данными может достигать 70 Мбит/с, при этом не требуется обеспечения прямой видимости между базовой станцией и приёмником.

4.  Infrared Data Association

Если вы никогда раньше не пользовались инфракрасной связью, то знайте, что обычно для того чтобы связать устройства по IrDA достаточно активировать их инфракрасные порты и сблизить устройства так, чтобы порты «смотрели» друг на друга. Как правило, после этого вам могут задать вопросы наподобие: «Вы действительно хотите принять файл?», ответив на которые вы совершите задуманное (например – передадите файл с устройства на устройство). Учтите, что инфракрасной передаче данных может помешать яркий свет – солнечный, например.

1.  Bluetooth

Изначально технология задумывалась для довольно узкого применения в коммуникационном оборудовании и предполагала возможность связи на расстоянии до 10 метров. Сегодня некоторые фирмы уже предлагают микросхемы Bluetooth, способные поддерживать связь на расстоянии до 100 метров. Так как радиотехнология Bluetooth "не боится" препятствий, поэтому соединяемые устройства могут находиться вне зоны прямой видимости. Соединение происходит автоматически, как только Bluetooth-устройства оказываются в пределах досягаемости, причем не только с одним устройством, но и сразу с несколькими (если они находятся в зоне досягаемости).

Примечание: Компания AIRcable выпустила Bluetooth-адаптер Host XR с радиусом действия около 30 км.

2.  Wi-Fi

Точка доступа передаёт свой идентификатор сети (SSID) с помощью специальных сигнальных пакетов на скорости 0,1 Мбит/с каждые 100 мс. Поэтому 0,1 Мбит/с — наименьшая скорость передачи данных для Wi-Fi.

Стандарт IEEE 802.11n был утверждён 11 сентября 2009 года. Его применение позволяет повысить скорость передачи данных практически вчетверо по сравнению с устройствами стандартов 802.11g (максимальная скорость которых равна 54 Мбит/с), при условии использования в режиме 802.11n с другими устройствами 802.11n. Теоретически 802.11n способен обеспечить скорость передачи данных до 600 Мбит/с.

3.  WiMAX

WiMAX может работать в очень большом диапазоне скоростей. Технологический теоретический максимум - это 75 Mbps на канал (20 MHz канал, использующий 64QAM ¾ code rate). Реальная скорость работы будет безусловно меньше и заметно меньше и обычно не превышает 45 Mbps на канал. Однако не стоит забывать, что пропускная способность канала будет делиться между несколькими клиентами. В случае mobile WiMAX скорость будет еще ниже. Однако в любом случае она будет в разы больше скорости 3G. У существующих решений для мобильного WiMAX спектральная эффективность составляет 5 bps/Hz. Кроме того эффективная скорость работы зависит и от типа применяемой модуляции. В общем - в случае WiMAX самая плохая скорость будет порядка 2 Mbps (на таких скоростях работает Sprint). Обычная - 5-6 Mbps. А максимальная (в реальных условиях) - порядка 10 Mbps.

4.  Infrared Data Association

Итак, протокол IrDA (Infra red Data Assotiation) позволяет соединяться с периферийным оборудованием без кабеля при помощи ИК-излучения с длиной волны 880nm. Порт IrDA позволяет устанавливать связь на коротком расстоянии до 1 метра в режиме точка-точка. IrDA намерено не пытался создавать локальную сеть на основе ИК-излучения, поскольку сетевые интерфейсы очень сложны и требуют большой мощности, а в цели IrDA входили низкое потребление и экономичность. Интерфейс IrDA использует узкий ИК-диапазон (850–900 nm с 880nm "пиком") с малой мощностью потребления, что позволяет создать недорогую аппаратуру и не требует сертификации FCC (Федеральной Комиссии по Связи).

1.  Bluetooth

Достоинством стандарта Bluetooth является отсутствие каких-либо проводов при соединении, к тому же, устанавливаемое посредством Bluetooth беспроводное соединение не требует, чтобы устройства находились в прямой видимости друг от друга. К тому же, Bluetooth-гарнитуры разных производителей вполне совместимы (например, Nokia и Sony-Ericsson).

К недостаткам данного стандарта можно отнести достаточно малую дальность связи и использование для передачи данных радиоволн частотой 2,45 ГГц - на этой же частоте работает большинство современных беспроводных систем промышленного, научного и медицинского назначения, что повышает вероятность возникновения помех в канале Bluetooth.

2.  Wi-Fi

Преимущества Wi-Fi

·  Позволяет развернуть сеть без прокладки кабеля, что может уменьшить стоимость развёртывания и/или расширения сети. Места, где нельзя проложить кабель, например, вне помещений и в зданиях, имеющих историческую ценность, могут обслуживаться беспроводными сетями.

·  Позволяет иметь доступ к сети мобильным устройствам.

·  Wi-Fi устройства широко распространены на рынке. Гарантируется совместимость оборудования благодаря обязательной сертификации оборудования с логотипом Wi-Fi.

·  Излучение от Wi-Fi устройств в момент передачи данных на два порядка (в 100 раз) меньше, чем у сотового телефона.

Недостатки Wi-Fi

·  Частотный диапазон и эксплуатационные ограничения в различных странах неодинаковы. Во многих европейских странах разрешены два дополнительных канала, которые запрещены в США; В Японии есть ещё один канал в верхней части диапазона, а другие страны, например Испания, запрещают использование низкочастотных каналов. Более того, некоторые страны, например Россия, Беларусь и Италия, требуют регистрации всех сетей Wi-Fi, работающих вне помещений, или требуют регистрации Wi-Fi-оператора.

·  Как было упомянуто выше - в России точки беспроводного доступа, а также адаптеры Wi-Fi с ЭИИМ, превышающей 100 мВт (20 дБм), подлежат обязательной регистрации.

·  Самый популярный стандарт шифрования WEP может быть относительно легко взломан даже при правильной конфигурации (из-за слабой стойкости алгоритма). Несмотря на то, что новые устройства поддерживают более совершенный протокол шифрования данных WPA и WPA2, многие старые точки доступа не поддерживают его и требуют замены. Принятие стандарта IEEE 802.11i (WPA2) в июне 2004 года сделало доступной более безопасную схему, которая доступна в новом оборудовании. Обе схемы требуют более стойкий пароль, чем те, которые обычно назначаются пользователями. Многие организации используют дополнительное шифрование (например VPN) для защиты от вторжения.

3.  WiMAX

Достоинства WiMax

В первую очередь, это увеличенная пропускная способность, а во-вторых, большее расстояние связи. К примеру, размеры сотовой ячейки в данной сети в десятки раз превосходят показатели технологии Wi-Fi. WiMax легко справляется с проблемами, вызванными ограничением видимости, поэтому раскрутка сайта и работа в сети будет производиться бесперебойно. Это возможно по той причине, что технология основывается на ортогональном частотном мультиплексировании, имеющем большое количество несущих.

Недостатки WiMax

В данном случае связь становится практически односторонней. Проще говоря, в обратных каналах передается гораздо большее количество информации, чем в каналах прямой связи. Если вы работаете с сетью малых размеров, то перекосы трафика будут просто недопустимо большими.

4.  Infrared Data Association

Достоинства IrDA

·  не требует проводов

·  нечувствительность к электромагнитным помехам

 Недостатки IrDA

·  высокая стоимость приемников и передатчиков

·  низкая скорость передачи данных

·  незащищенность передаваемой информации

·  необходимость нахождения приемника и передатчика в прямой видимости.

Из этой работы мы узнали основные принципы работы технологии беспроводной связи. А именно какое существует аппаратное обеспечение беспроводной сети, способы передачи данных по беспроводной сети, её подключение и настройка, скорость передачи данных, а так же все достоинства и недостатки выше перечисленного аппаратного обеспечения.

http://ru.wikipedia.org/wiki/Bluetooth

http://ru.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi

http://ru.wikipedia.org/wiki/WiMAX

http://ru.wikipedia.org/wiki/Irda

http://www.idexpert.ru/technology/123/

http://iu5.bmstu.ru/netwiki/index.php/IrDA

http://www.volgograd.ru/theme/hitech/mobil_svyaz/23954.pub

http://www.lanberry.ru/besprovodnye-seti/wi-fi-doma-sozdaem-besprovodnuyu-set-i-podklyuchaem-kpk

http://ambivox.info/wiki/Bluetooth

http://www.wimaxinfo.ru/info/faq/speedwimax

http://www.getwifi.ru/p_standarts.html

http://www.ixbt.com/peripheral/irda.html