2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .......................................................................................................... 3
ГЛАВА 1. ТЕОРИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ............................................................ 5
1.1 Хронология развития стандарта IEEE 802.16x ...................................... 5
1.2 Основные понятия, термины, особенности ....... Ошибка! Закладка не
определена.
1.3 Сравнение Wi-fi и Wi-max ...................................................................... 13
1.4 Архитектура .............................................................................................. 16
1.5 Физическая структура................... Ошибка! Закладка не определена.
ГЛАВА 2. ПОСТРОЕНИЕ СЕТИ .................................................................... 22
2.1 Описание объекта проектирования ........................................................ 22
2.2 Архитектура сети: основные элементы ................................................. 25
2.3 Постановка задачи ................................................................................... 25
ГЛАВА 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СЕТИ ......................................................... 31
3.1 Основные проектные решения. Подбор оборудования ....................... 31
3.2.2 Абонентская WiMAX станция MAXBridge CPE 50 SME ................. 35
3.2 Тестирование Сети ................................................................................... 27
3.3 Охрана труда и техника безопасности ................................................... 40
3.3.1 Общие требования охраны труда .................... Ошибка! Закладка не
определена.
3.2.2 Требования охраны труда перед началом работы ................. Ошибка!
Закладка не определена.
3.3.3 Требования охраны труда во время работы ... Ошибка! Закладка не
определена.
3.3.4 Требования охраны труда в аварийных ситуациях ............... Ошибка!
Закладка не определена.
3.3.5 Требования охраны труда по окончании работы Ошибка! Закладка
не определена.
3
ВЫВОДЫ ........................................................................................................... 49
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ....................................... 50
ВВЕДЕНИЕ
На сегодняшний день даже самые маленькие фирмы не могут
представить своего функционирования без использования компьютеров.
Однако без объединения в целостную системы невозможно будет
организовать полноценную работу инфраструктуру. К тому же, при
построении сети крайне важен ещё и экономический аспект – многое
периферийное оборудование можно использовать совместно. Таким
образом, создание компьютерной сети является необходимым
компонентом в полноценном функционирования, как малого, так и
большого предприятия. К тому же, часто бывает, что фирма располагается
в нескольких помещениях, к тому же удаленных друг от друга и тогда
встает вопрос каким образом объединить предприятие в единую сеть.
На сегодняшний день существует достаточно большое количество
решений по способу реализации как проводных, так и беспроводных сетей.
Но большое количество альтернатив имеет не только преимущества,
но и недостатки.
Так, например, относительно молодая технология WiMax является
более предпочтительной по скорости передачи данных и дальности
передачи данных, но имеет высокую стоимость и, в некотором диапазоне,
требует разрешения на работу. Тогда как сети на основе стандарта Wi-Fi в
области рабочего диапазона бесплатны, и стоимость оборудования
4
существенно ниже, но организация сети для предприятия,
располагающегося в нескольких удаленных зданиях, либо, же с большим
количеством рабочих станций довольно проблематично.
Актуальность работы обусловлена тем, что объединение
предприятия в локальную сеть необходимо для его полноценного
эффективного функционирования. Но учитывая специфику расположения
структурных элементов предприятия не проставляется возможным
использование проводных технологий.
Целью работы является разработка проекта локальной сети
предприятия ООО «Империя связи».
В процессе выполнения работы будут проработаны литературные
источники – с целью обобщения и систематизации теоретических данных:
об истории возникновения и развитии стандарта IEEE 802.16х;
о принципы и способы организации компьютерной сети WI-MAX.
Также будут разобраны основные термины и даны необходимые
определения.
В рамках проектирования будут реализованы следующие пункты:
1) Проанализирована структура предприятия.
2) Разработана структура сети.
3) Подобрано оборудование.
О проделанной работе будут сделаны выводы.
5
ГЛАВА 1. ТЕОРИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Основные понятия, термины, история развития стандарта IEEE
802.16x
Системы беспроводной передачи информации существует столько же,
сколько и сама человеческая цивилизация. Однако, в последние 15-20 лет
развиваются чрезвычайно интенсивно, став одним из основных
направлений развития телекоммуникационной индустрии.
Миграция телекоммуникационных технологий происходит в двух
основных направлениях:
- от речевых услуг конечному пользователю к передаче скоростных
потоков данных, которая в свою очередь уже делится на целый комплекс
различных сервисов, включающих и речь, и данные, и видео.
- от неподвижных пользователей к кочующим и мобильным, что может
обеспечить только беспроводная связь.
Технология WiMAX, аккумулировала в себя достижения не только
более простых технологий беспроводного доступа (Wi-Fi), но и технологии
сотовых сетей 3-го поколения. Из Wi-Fi в WiMAX перешла технология
ОЧР, позволяющая получить высокие скорости передачи в радиоканале,
без заметной межсимвольной интерференции. Как и в стандартах сотовой
связи, таких как UMTS, CDMA-2000, в WiMAX используют самые
современные методы избыточного кодирования и повторную передачу
непринятых пакетов. Вместе с тем, в отличие от сотовых сетей,
спецификации WiMAX не описывают структуру сети, что усложняет
6
организацию роуминга и возможности получения услуг в сетях WiMAX
других операторов
Стандарт IEEE 802.16 разрабатывается Институте инженеров по
электротехнике и электронике (IEEE) в координации с Европейским
институтом стандартизации в области телекоммуникаций (ETSI).
Изначально стандарт описывал организацию широкополосной
беспроводной связи с топологией «точка-многоточие» и был ориентирован
на создание стационарных беспроводных сетей масштаба мегаполиса, и
поэтому назывался WiMAN. Однако после создания форма под названием
WiMAX в наименовании стандарта прижилось привычное сейчас WiMAX
– одноименное названию форума.
Для продвижения и развития технологии WiMAX был сформирован
WiMAX-форум на базе рабочей группы IEEE 802.16, созданной в 1999 го-
ду. В форум вошли такие фирмы-лидеры в разработке беспроводного
оборудования – Nokia, Harris Corporation, Ensemble, Crosspan и Aperto.
В мае 2005 года форум объединял уже более 230 участников.
Задачи форума состояли в следующем:
1. Обеспечить при помощи WiMAX доступ к услугам информационных и
коммуникационных технологий для небольших поселений, удаленных
регионов, изолированных объектов. При разработке учитывали, что на
момент странах в, порядка, 1,5 млн поселений где количество жителей не
превышает 100 человек отсутствует подключение к телефонным сетям и не
кабельное сообщение с крупными городами.
2. Создать доступ к услугам информационных и коммуникационных
технологий более 50% населения планеты в пределах своей досягаемости.
С учетом, что в 2005 году общее количество пользователей Интернета в
составляло около 960 млн человек, т.е. 14,5 % всего населения Земли.
7
Работа над новым стандартом беспроводной связи IEEE 802.16 на-
чалась в 2001 году. В декабре 2001 года была принята первая версия
нового стандарта широкополосной связи IEEE 802.16-2001
Необходимость построения беспроводной сети в зоне прямой
видимости привела к тому, что устройства стандарта IEEE 802.16 так и не
получили широкого распространения. Поэтому несколько позднее, в
январе 2003 года, было принято расширение стандарта 802.16 под
названием IEEE 802.16a-2003, которое предусматривало использование
частотного диапазона от 2 до 11 ГГц. Данный стандарт также был
ориентирован на создание стационарных беспроводных сетей масштаба
мегаполиса. Предполагалось, что он станет альтернативой традиционным
решениям широкополосного доступа для последней мили – кабельным
модемам, xDSL и каналам Т1/Е1. Помимо этого, сети стандарта IEEE
802.16a планировались для использования в качестве дополнительной
технологии для подсоединения точек доступа стандарта 802.11b/g/a к
Интернету.
Основным отличием стандарта IEEE 802.16a от базового стандарта
IEEE 802.16 было применение иного частотного диапазона, который не
требует прямой видимости между приемником и передатчиком. Зона
покрытия таких беспроводных сетей значительно шире, чем сетей
стандарта IEEE 802.16. Использование частотного диапазона 2-11 ГГц
потребовало принципиального пересмотра техники кодирования и
модуляции сигнала на физическом уровне.
Логическим продолжением стандарта IEEE 802.16a стал стандарт
IEEE 802.16d, который предусматривал возможность реализации
фиксированного доступа внутри помещений.
Окончательно стандарт IEEE 802.16d был принят в июле 2004 года и
получил название IEEE 802.16-2004, после чего необходимость
рассмотрения отдельных стандартов, 802.16d и 802.16a, стала
8
неактуальной, поскольку итоговая версия охватывала и стандарт 802.16d, и
802.16a.
В 2011 году был утвержден новый вариант стандарта WiMAX –
802.16m. Он предназначен для построения сетей с пропускной
способностью выше 100 Мбмит/с и для реализации ряда новых
перспективных услуг. Базовый вариант спецификаций WiMAX: “IEEE
Standard for Local and metropolitan area networks. Part 16: Air Interface for
Broadband Wireless Access Systems”.
Этапы развития и совершенствования стандарта WiMAX приведены
в табл. 1.
Таблица 1 – Этапы усовершенствования стандарта WiMAX
Стандарт
Принят
Полосы
частот,
ГГц
Мобильн
ость
Технологии
Ширина
канала,
МГц
802.16
12.2001
11 - 66
нет
Одна несущая (SC)
20, 25, 28
802.16-2004
06.2004
2 - 11
нет
SC или OFDM (256)
1,75; 3,5;
7; 14;
1,25; 5;
10; 15;
8,75
802.16е
12.2005
11 - 66
2 - 11
(фикс.)
2 - 6
(моб.)
есть
SC или OFDM (256),
или SOFDM (128, 512,
1024, 2048)
1,25; 5;
10; 20
802.16k
2007
11 - 66
2 – 11
(моб.)
есть
SC или OFDM (256),
или SOFDM (128, 512,
1024, 2048)
1,25; 5;
10; 20
802.16-2009
2009
Те же
есть
Те же + 802.16i
Та же
802.16j
2009
Те же
есть
Те же + ретрансляция
Та же
802.16m
2011
Ниже 3,6
есть
SOFDMA
1‒ 20
9
По структуре сети стандарта IEEE 802.16 очень похожи на
традиционные сети мобильной связи: здесь также имеются базовые
станции, которые действуют в радиусе до 50 км, но при этом их не
обязательно устанавливать на вышках – для них вполне подходят крыши
домов. А для соединения базовой станции с пользователем необходимо
всего лишь устанавливаемое в помещении абонентское оборудование.
Одна базовая станция в сети стандарта IEEE 802.16 может
обслуживать большое количество пользователей и предоставлять им
услуги различного уровня. Например, один сектор одной базовой станции
способен обеспечить скорость передачи данных, достаточную для
одновременного обслуживания более 60 предприятий, подключенных по
каналам типа T1 (передача данных со скоростью до 2 Мбит/с), и 100
жилых домов, подключенных по каналам типа DSL. Типовая базовая
станция имеет до шести секторов.
Итак, WiMAX – это стандарт беспроводной связи для
широкополосной связи на большие расстояния.
Аббревиатура WiMAX от англ. Worldwide Interoperability for
Microwave Access.
Стандарт IEEE 802.16 – стандарт беспроводной связи,
обеспечивающий широкополосную связь на значительные расстояния со
скоростью, сравнимой с кабельными соединениями.
WiMAX применяется для решения следующих задач:
Соединение точек доступа Wi-Fi друг с другом и другими
сегментами Интернета.
Обеспечения беспроводного широкополосного доступа как
альтернативы выделенным линиям и DSL.
Предоставление высокоскоростных сервисов передачи данных (до 3
Мб/с) и телекоммуникационных услуг.
10
Создание точек доступа, не привязаных к географическому
положению.
Хронология развития стандарта приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Хронология развития стандарта 802.16х
WiMAX позволяет осуществлять доступ в Интернет на высоких
скоростях, с гораздо большим покрытием, чем у Wi-Fi сети. Это позволяет
использовать технологию в качестве «магистральных каналов»,
продолжением которых выступают традиционные DSL-и выделенные
линии, а также локальные сети. В результате подобный подход позволяет
создавать высокоскоростные сети в масштабах целых городов.
Типовая структура на базе WiMax представлена на рисунке 2.
11
Рисунок 2 – Типовая структура сети Wi-max
Набор преимуществ есть у каждой версии WiMAX, однако его
версии существенно отличаются друг от друга. Разработчики стандарта
искали оптимальные решения как для фиксированного, так и для
мобильного применения, но совместить все требования в рамках одного
стандарта не удалось. Хотя ряд базовых требований совпадает,
нацеленность технологий на разные рыночные ниши привела к созданию
двух отдельных версий стандарта (вернее, их можно считать двумя
разными стандартами). Каждая из спецификаций WiMAX определяет свои
рабочие диапазоны частот, ширину полосы пропускания, мощность
излучения, методы передачи и доступа, способы кодирования и модуляции
сигнала, принципы повторного использования радиочастот и прочие
показатели. А потому WiMAX-системы, основанные на версиях стандарта
IEEE 802.16 e и d, практически несовместимы. Краткие характеристики
каждой из версий приведены ниже.
802.16-2004 (известен также как 802.16d и фиксированный WiMAX).
Спецификация утверждена в 2004 году. Используется ортогональное