Проект беспроводной сети в условиях сложного рельефа местности и отсутствия развитой инфраструктуры связи - Дипломная работа

Компьютерная сеть или вычислительная сеть - это совокупность компьютеров или компьютерных терминалов, либо компонент сетевого программного обеспечения, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных. Размеры сетей варьируются в широких пределах, от двух соединенных между собой компьютеров до миллионов компьютеров разбросанных по всему миру. Беспроводные компьютерные сети - это технология, позволяющая создавать вычислительные сети, полностью соответствующие стандартам для обычных проводных сетей, без использования кабельной проводки. В качестве носителя информации в таких сетях выступают радиоволны СВЧ-диапазона. Но есть сети, построенные на его основе, которые передают данные со скоростью до 2 Мбит/с на расстояние до 3,2 км на открытом пространстве и до 120 м внутри здания.· Пропускная способность - максимально возможная скорость обработки трафика, определенная стандартом технологии, на которой построена сеть. · Управляемость сети подразумевает возможность централизованно контролировать состояние основных элементов сети, выявлять и разрешать проблемы, возникающие при работе сети, выполнять анализ производительности и планировать развитие сети. Доступность (availability) означает долю времени, в течение которого система или служба находится в работоспособном состоянии. CSD использует один временной интервал для передачи данных на скорости 9,6 кбит/с в подсистему сети и коммутации (Network and Switching Subsystem NSS), где они могут быть переданы через эквивалент нормальной модемной связи в телефонную сеть. В качестве технических требований мы примем: · Пропускная способность сети. максимально возможная скорость обработки трафика, определенная стандартом технологии, на которой построена сеть.В дипломном проекте реализован проект беспроводной сети в условиях сложного рельефа местности и отсутствия развитой инфраструктуры связи. Сформулированы и описаны все необходимые положения о сети. Описаны цели и задачи проекта, проведен необходимый анализ выбора аналогов и эффективность разработки. В данном случае рассматривался класс радиомодемов, которые используются при построении сетей, не требующих обмена большими объемами информации, но критичных к оперативности и достоверности ее доставки.

беспроводной компьютерный сеть связь

Компьютерная сеть или вычислительная сеть - это совокупность компьютеров или компьютерных терминалов, либо компонент сетевого программного обеспечения, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.

Размеры сетей варьируются в широких пределах, от двух соединенных между собой компьютеров до миллионов компьютеров разбросанных по всему миру.

Для локальных сетей, прокладывается специализированная кабельная система, но положение возможных объектов подключения может быть ограничено этой кабельной системой. Поэтому, когда установка проводной сети невозможна, используют беспроводную компьютерную сеть.

Беспроводные компьютерные сети - это технология, позволяющая создавать вычислительные сети, полностью соответствующие стандартам для обычных проводных сетей, без использования кабельной проводки. В качестве носителя информации в таких сетях выступают радиоволны СВЧ-диапазона.

Беспроводные локальные сети используют четыре способа передачи данных: · радиопередачу в узком спектре

· радиопередачу в рассеянном спектре

· инфракрасное излучение

· лазер

Радиопередача в узком спектре (одночастотная передача)

Этот способ напоминает вешание обыкновенной радиостанции. Пользователи настраивают передатчики и приемники на определенную частоту. При этом прямая видимость необязательна, площадь вещания составляет около 46500 .

Сигнал высокой частоты, который используется, не проникает через металлические или железобетонные преграды. Доступ к такому способу связи осуществляется через поставщика услуг, например Motorola. Связь относительно медленная (около 4.8 Мбит/с).

Радиопередача в рассеянном спектре

При этом способе сигналы передаются в некоторой в полосе частот, что позволяет избежать проблем связи, присущих одночастотной передаче.

Чтобы защитить данные от несанкционированного доступа, применяют кодирование. Скорость передачи в 250 Кбит/с (килобит в секунду) относит данный способ к разряду самых медленных. Но есть сети, построенные на его основе, которые передают данные со скоростью до 2 Мбит/с на расстояние до 3,2 км на открытом пространстве и до 120 м внутри здания.

Инфракрасное излучение

Все инфракрасные беспроводные сети используют для передачи данных инфракрасные лучи. В подобных системах необходимо генерировать очень сильный сигнал, так как в противном случае значительное влияние будут оказывать другие источники, например окна. Инфракрасные сети способны нормально функционировать на скорости 10 Мбит/с.

Хотя скорость и удобство использования инфракрасных сетей очень привлекательны, возникают трудности при передаче сигналов на расстояние более 30 м. К тому же такие сети подвержены помехам со стороны сильных источников света, которые есть в большинстве организаций.

Лазер

Лазерная технология похожа на инфракрасную тем, что требует прямой видимости между передатчиком и приемником. Если по каким-либо причинам луч будет прерван, это прервет и обмен данными.

Передача «точка-точка»

Данный способ передачи несколько выходит за рамки существующего определения сети. Технология передачи «точка-точка» предусматривает обмен данными только между компьютерами, в отличие от взаимодействия между несколькими компьютерами и периферийными устройствами. Однако, чтобы организовать сеть с беспроводной передачей, надо использовать дополнительные компоненты, такие, как одиночные и хост-трансиверы. Их можно устанавливать как на автономных компьютерах, так и на компьютерах, подключенных к сети.

Эта технология, основанная на последовательной передаче данных, обеспечивает: · высокоскоростную и безошибочную передачу, применяя радиоканал «точка-точка»;

· проникание сигнала через стены и перекрытия;

· скорость передачи от 1,2 до 38,4 Кбит/с на расстояние до 60 м внутри здания и на 530 м в условиях прямой видимости.

Многоточечное беспроводное соединение

Компонент, называемый беспроводным мостом (wireless bridge), помогает установить связь между удаленными сетями без участия кабеля. Мост может использовать технологию радиопередачи в рассеянном спектре для создания магистрали, соединяющей несколько сетей. Расстояние между ними, в зависимости от условий, может достигать нескольких километров. Стоимость эксплуатации такого устройства зачастую оказывается ниже аренды линии связи.

Беспроводные мосты дальнего действия

Если расстояние, которое покрывает беспроводной мост, недостаточно, можно установить мост дальнего действия. Для работы с сетями Ethernet и Token Ring на расстояниях до 40 км он также использует технологию радиопередачи в рассеянном спектре. Линия Т1 - это стандартная цифровая линия, предназначенная для передачи данных со скоростью до 1,544 Мбит/с.

Актуальность разработки

Данный проект позволит организовать беспроводную компьютерную сеть в условиях сложного рельефа с частой растительностью, различных погодных условий с использованием радиомодемов, которые в свою очередь используют пакетное радиосоединение.

Радиомодем, содержит пакетный контроллер (TNC - Terminal Node Controller), который осуществляет обмен данными с компьютером, доступом к общему радиоканалу в соответствии с методом множественного доступа. Радиомодемы ориентированы для работы в едином радиоканале с пользователями канале множественного доступа.

Преимущества данного типа связи заключается в хорошей масштабируемости и гибкости: - возможность изменять положение станции на местности. возможность свободно расширить беспроводную сеть как в помещениях так и на открытом пространстве. исключается возможность различных “обрывов линий”. при небольших объемах передаваемой информации (электронные документы, электронная почта) это хорошее решение для использования пакетных радиосетей;

беспроводная сеть идеальное решение при отсутствии развитой инфраструктуры связи,особенно если положение объектов требующих беспроводное соединение находиться на различно удаленном друг от друга расстоянии и соответственно рассположение которых может изменяться. затраты денежных средств на развертывание беспроводной сети с использованием радиомодемов, составляют многим меньше, чем затраты на развертывание кабельной сети.

Недостаток радиомодема: сложность эксплуатации в подключение TNC к компьютеру и к радиостанции с последующим конфигурированием. не все пакетные радиомодемы поддерживают стандартную систему АТ-команд (стандартные команды модема), следовательно, для них необходимо специальное ПО.

В итоге, не смотря на эти недостатки, ряд выше указанных приемуществ, имеет высокий приоритет в использовании данного оборудования, где технология беспроводных СЕТЕЙWI-Fi является наиболее удобной в условиях требующих мобильность.

Краткое описание проекта

Проект осуществляет развертывание беспроводной сети в условиях сложного рельефа и подключение к сети компьютеров пользователей.

Для решения поставленной цели в работе решаются следующие задачи: · Определение топологии, выбор оборудования и программного обеспечения

· Проектирование беспроводной сети;

· выбор радиомодема;

· Расчет трафика;

· Тестирование сети;

· Безопасность беспроводной сети;

· Управление сетевыми ресурсами;

· Оценка себестоимости и окупаемость разработки.

Разработка гибкой структурной схемы беспроводной сети, определение аппаратной и программной конфигурации сервера.

В дипломном проекте реализован проект беспроводной сети в условиях сложного рельефа местности и отсутствия развитой инфраструктуры связи. Сформулированы и описаны все необходимые положения о сети. Описаны цели и задачи проекта, проведен необходимый анализ выбора аналогов и эффективность разработки. Определен выбор оборудования и программного обеспечения необходимого для организации беспроводной сети. В данном случае рассматривался класс радиомодемов, которые используются при построении сетей, не требующих обмена большими объемами информации, но критичных к оперативности и достоверности ее доставки.

Выбрана топология сети и составлены необходимые схемы. Определены методы безопасности для работы в сети и выбор метода шифрования данных для всего оборудования. Составлена документация ориентированная на конечного пользователя и не требует от него специальных знаний в области вычислительной техники и программирования. Пользователь должен только обладать знаниями, необходимыми при повседневной работе на ПК и настройке беспроводной сети. Проведена пробная эксплуатация сети, результат которой показал, что данная сеть может успешно функционировать в данных условиях. Приведены положения по мерам безопасности при работе с ПК.

Сделана экономическая оценка проекта, результат которой показал, что данный проект является краткосрочным, что делает его привлекательным для реализации на практике.

Таким образом, считаю цель работы достигнутой, был разработан проект беспроводной сети. Данный проект позволит не только добиться желаемого уровня доступности пользователей к сети в условиях не развитой структуры связи и защитить беспроводный канал связи, но и также позволит развернуть беспроводную сеть в подобных природных условиях среды.

1.Сети ЭВМ и Телекоммуникации, Архитектура и сетевые технологии Учебное пособие 2006 Санкт-Петербург Изд-во СЗТУ Санкт-Петербург

2.“Компьютер и здоровье” Надежда Баловсяк,2008 Изд-во “Питер” Санкт-Петербург

3.Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В.Г.Олифер, Н.А.Олифер.- СПБ.: Питер, 2002.- 672 с

4.Анкудинов Г.И., Стрижаченко А.И. Сети ЭВМ и телекоммуникации. Архитектура и протоколы: Учеб. пособие.- СПБ.: СЗТУ, 2001, - 92с.

5.Николаев В.И., Фаткиева Р.Р. Системный анализ. Часть 1. Системное проектирование: Учеб. пособие.- СПБ.: СЗТУ, 2002, - 141с.

6.Локальные вычислительные сети: Справочник. В 3-х кн. Кн. 3: Организация функционирования, эффективность, оптимизация / С.В.Назаров, Н.В.Ашхимкин, А.В.Луговец, Ю.А.Воронцов, А.Г.Ерохин, В.П.Поляков; Под ред. С.В.Назарова. - М.: Финансы и статистика, 1995. - 248 с

7.Электродинамика и распространение радиоволн Л.Я.Родос Учебно-методический комплекс 2007Изд-во СЗТУ Санкт-Петербург

8.“Радиомодемы диапазонов vhf/uhf в задачах охраны и мониторинга объектов” 2009 Москва.

9.«Современные технологии и стандарты подвижной связи» / Кузнецов М.А., Рыжков А.Е. - СПБ.: Линк, 2006

10.«Секреты беспроводных технологий» / Джек Маккалоу. - М.: НТ-Пресс, 2005

Размещено на