Как называется режим который может объединить несколько точек доступа в единую беспроводную сеть
Перейти к содержимому

Как называется режим который может объединить несколько точек доступа в единую беспроводную сеть

  • автор:

Портал о современных технологиях мобильной и беспроводной связи

Портал о современных технологиях мобильной и беспроводной связи

Режимы работы WiFi (или топология сетей WiFi)

  • Эпизодическая сеть (Ad-Hoc или IBSS – Independent Basic Service Set).
  • Основная зона обслуживания Basic Service Set (BSS) или Infrastructure Mode.
  • Расширенная зона обслуживания ESS – Extended Service Set.

Режим Ad-Hoc (Independent Basic Service Set (IBSS) или Peer-to-Peer).

Режим Ad-Hoc представляет собой п ростейшую структуру локальной сети, когда абонентские станции (ноутбуки или компьютеры) взаимодействуют непосредственно друг с другом. Такая структура удобна для срочного развертывания сетей. Для ее создания необходим минимум оборудования – каждая абонентская станция должна иметь в своем составе адаптер WLAN.

Режим IBSS

Рис. 1. Режим IBSS

Режим BSS ( Basic Service Set )

В режиме BSS узлы сети взаимодействуют друг с другом не напрямую, а через точку доступа (Access Point, AP).

В режиме BSS все узлы взаимодействуют между собой через одну AP, которая может играть роль моста для подключения к внешней кабельной сети.

Режим BSS

Рис. 2. Топология BSS

Режим ESS (Extended Service Set)

Режим ESS позволяет объединить несколько точек доступа, т.е. объединяет несколько сетей BSS. В данном случае точки доступа могут взаимодействовать и друг с другом. Расширенный режим удобно применять тогда, когда необходимо объединить в одну сеть несколько пользователей или подключить несколько проводных или беспроводных сетей.

Режим ESS

Рис. 3. Режим ESS

Как выбрать режим работы WiFi?

Одним из основных вопросов при организации WLAN-сетей является размер покрытия. На этот параметр оказывает влияние сразу несколько факторов:

1) Используемая частота (чем она больше, тем меньше дальность действия радиоволн).
2) Наличие преград между узлами сети (различные материалы по-разному поглощают и отражают сигналы).
3) Режим функционирования – Infrastructure Mode или Ad Hoc.
4) Мощность передающего оборудования и чувствительность принимающего оборудования.

Дальность действия WiFi

При идеальных условиях распространения радиоволн зона покрытия одной точки доступа будет иметь следующие значения:
— сеть стандарта IEEE 802.11a — 50 м,
— сети 802.11b, g, n — порядка 100 м.

Увеличивая количество точек доступа в режиме ESS, можно расширять зоны покрытия сети на всю необходимую область охвата.

О преимуществах совместной работы сетей мобильной связи с сетями WiFi и о других инновационных технологиях читайте в новой книге «Мобильная связь на пути к 6G».

Читайте также:

Беспроводной мост wds

WDS — или Wireless Distribution System называется технология, при помощи которой можно выполнить расширение зоны покрытия беспроводной сети. Для осуществления настройки требуется несколько точек доступа WiFi, которые объединены в беспроводную сеть. Проводное соединение, являющееся обязательным при классической схеме построения сети, не требуется. В отличии от других решений, особенностью данной технологии является сохранение в сети клиентских MAC-адресов.

Для работы в WDS сети может быть выбран режим релейной, основной или удаленной базовой станции. Как правило, основная базовая станция подключена к проводной сети, , удаленная базовая станчия служит для подключения клиентов к беспроводной сети, а релейная для связи удаленных станций с основными. При этом релейная станция выполняет функцию ретранслятора и усилителя сигнала.

В WDS сети все базовые станции надо требуется настроить на использование одинаковой частоты, ключа и метода шифрования. Использование различных SSID в данном случае допускается.

WDS способен обеспечить не более двух режимов для объединения точек доступа:

1. Режим называется режимом беспроводного моста. В таком случае устройства сообщаются между собой, но не обеспечивают доступа для остальных беспроводных станций или клиентов.

2. Беспроводной повторитель или репитер.

Основные недостатки WDS:

Значительно(до 50%) падает пропускная способность сети, если сравнивать с классическим вариантом подключения.

Скорость работы по Wi Fi так же падает из за того, что для связи точки доступа используют один канал.

Когда используются точки доступа различных производителей — возникает проблема совметсимости.

Поддерживается только WEP шифрование, хотя последние модели Wi-Fi роутеров могут поддерживать и WPA.

Основные достоинства WDS:

Между точками Wi-Fi доступа отсутствует проводное соединение.

MAC-адреса клиентов сети сохраняются.

По аналогии с сетевым коммутатором(свитчем) WDS функционирует на базе МАС-адресов.

Сигнал ретранслируется без обработки, принятый пакет просто повторяется во все порты.

Как называется режим который может объединить несколько точек доступа в единую беспроводную сеть

ВОПРОС 7. (ТОПОЛОГИЯ БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ)

Специфика использования радиоэфира в качестве среды передачи данных накладывает свои ограничения на топологию сети. Если сравнивать ее с топологией проводной сети, то наиболее близкими вариантами оказываются топология «звезда» и комбинированная топология «кольцо» и «общая шина». Следует упомянуть, что развитие беспроводных сетей, как и многое другое, проходит под неусыпным контролем соответствующих организаций. И са мой главной среди них является Институт инженеров электротехники и элек троники (Institute of Electrical and Electronic Engineers, IEEE). В частности, беспроводные стандарты, сетевое оборудование и все, что относится к бес проводным сетям, контролирует Рабочая группа по беспроводным локаль ным сетям (Working Group for Wireless Local Area Networks, WLAN), в состав которой входят более 100 представителей из разных университетов и фирм- разработчиков сетевого оборудования. Эта комиссия собирается несколько раз в год с целью совершенствования существующих стандартов и создания новых, базирующихся на последних исследованиях и компьютерных дости жениях.
В России также организована ассоциация БЕспроводных СЕтей передачи ДАнных («БЕСЕДА»), которая занимается ведением единой политики в области беспроводных сетей передачи данных. Она же и контролирует развитие рынка беспроводных сетей, предоставляет различные услуги при подключении, создает и развивает новые центры беспроводного доступа и т. д. Теперь что касается непосредственно топологии беспроводных сетей. На сегодняшний день используют два варианта беспроводной архитектуры или, проще говоря, варианта построения сети: независимая\ конфигурация (Ad-Hoc) и инфраструктурная конфигурация. Отличия между ними незначительные, однако они кардинально влияют на такие показатели, как количество подключаемых пользователей, радиус сети, помехоустойчивость и т. д.

НЕЗАВИСИМАЯ КОНФИГУРАЦИЯ
Режим независимой конфигурации (рис. 9.1), часто еще называемый «точка-точка», или независимый базовый набор служб (Independent Basic Service Set, IBSS), — самый простой в применении. Соответственно такая беспроводная сеть является самой простой в построении и настройке.

Чтобы объединить компьютеры в беспроводную сеть, достаточно, чтобы каж-дый из них имел адаптер беспроводной _связи. Как правило, такими адаптерами изначально оснащают переносные компьютеры, что вообще сводит построение сети только к настройке доступа к ней. Обычно такой способ организации используют, если сеть строится хаотично или временно, а также если другой способ построения не подходит по каким-либо причинам. Режим независимой конфигурации, хоть и прост в построении, имеет некоторые недостатки, главными из которых являются малый радиус действия сети и низкая помехоустойчивость, что накладывает ограничения на расположение компьютеров сети. Кроме того, если нужно подключиться к внешней сети или к Интернету, то сделать это будет непросто.

ИНФРАСТРУКТУРНАЯ КОНФИГУРАЦИЯ
Инфраструктурная конфигурация, или, как ее еще часто называют, режим «клиент/сервер», — более перспективный и быстроразвивающийся вариант беспроводной сети.

Она имеет много плюсов, главными из которых являются возможность подключения достаточно большого количества пользователей, более высокая помехоустойчивость, полный контроль подключений и многое другое. Кроме того, есть возможность использования комбинированной топологии и проводных сегментов сети. Для организации беспроводной сети с использованием инфраструктурной конфигурации, кроме адаптеров беспроводной связи, установленных на компьютерах, также необходимо иметь как минимум одну точку доступа (Access Point).

В этом случае конфигурация носит название базового набора служб (Basic Service Set, BSS). Точка доступа может работать как автономно, так и в составе проводной сети и служить мостом между проводным и беспроводным сегментами сети. При такой конфигурации компьютеры общаются только с точкой доступа, которая и руководит передачей данных между ними (рис. 9.2) (в проводной сети аналогом является концентратор).

Конечно, одной точкой доступа сеть может не ограничиваться, что и случается с ее ростом. В этом случае базовые наборы служб образуют единую сеть, конфигурация которой носит название расширенного набора служб (Extended Service Set, ESS). В этом случае точки доступа обмениваются между собой информацией, передаваемой через проводное соединение (рис. 9.3) или через радиомосты, что позволяет эффективно организовывать трафик в сети между ее сегментами (фактически точками доступа).

СТАНДАРТЫ БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ ETHERNET Развитие технологии Radio Ethernet началось с 1990 года. Первопроходцами стали специалисты Института инженеров электротехники и радиоэлектроники, которые были объединены в группу 802.11 Working Group. Разработка длилась более пяти лет и завершилась созданием спецификации IEEE 802.11 — группы стандартов для беспроводных локальных сетей.

Стандарт IEEE 802.1 Id определяет параметры физических каналов и сетевого оборудования. Так, им описывается разрешенная мощность излучения передатчиков в допустимых законами диапазонах частот. Этот стандарт очень важен, поскольку для работы сетевого оборудования используются радиоволны, которые, если не будут соответствовать указанным параметрам, могут помешать другим устройствам, работающим в этом или близко лежащем к нему диапазоне частот.

СТАНДАРТ IEEE 802.11Е Поскольку через сеть могут передаваться данные разных форматов и разной важности, то необходимо иметь механизм, который умел бы определять ее и придавал их передаче необходимый приоритет. За это и призван отвечать стандарт ГЕЕЕ 802.11е, который был специально разработан с целью передачи потокового видео или аудио с гарантированными качеством и доставкой.

Стандарт IEEE 802.11f разработан с целью обеспечения аутентификации сетевого оборудования (рабочей станции), если компьютер пользователя перемещается от одной точки доступа к другой, то есть между сегментами сети. При этом вступает в действие протокол обмена служебной информацией (Inter-Access Point Protocol, IAPP), который необходим для передачи этой информации между точками доступа. При этом достигается эффективная организация ра-‘ боты распределенных беспроводных сетей.

Стандарт IEEE 802.11h разработан с целью эффективного управления мощностью излучения передатчика, выбора несущей частоты передачи и генерации нужных отчетов. Он вносит некоторые новые алгоритмы в МАС-уровень, а также физический уровень стандарта IEEE 802.11a. В первую очередь это связано с тем, что в некоторых странах диапазон 5 ГГц используют для трансляции спутникового телевидения, радарного слежения за объектами и т. п., что может вносить помехи в работу передатчиков беспроводной сети. Смысл работы алгоритмов стандарта IEEE 802.11h заключается в том, что компьютеры беспроводной сети (или передатчики) при обнаружении отра женных сигналов (интерференции сигнала) могут динамически переходить на другой диапазон, понижать или повышать мощность передатчиков. Это позволяет эффективнее организовать работу уличных и офисных радиосе тей.

СТАНДАРТ IEEE 802.11j Стандарт IEEE 802.1 1j разработан специально для условий использования беспроводных сетей в Японии, а именно для использования дополнительного диапазона радиочастот 4,9-5 ГГц1. Спецификация расширяет стандарт 802.11а добавочным каналом 4,9 ГГц. Данный стандарт расширяет диапазон работы устройств стандарта IEEE 802.11a.

СТАНДАРТ IEEE 802.11N На сегодняшний день IEEE 802.11n — самый перспективный из всех стандартов, касающихся беспроводных сетей. К сожалению, он пока только разрабатывается, но перспективы, которые он предлагает, выглядят очень неплохо. В перспективе стандарт должен обеспечить скорость передачи данных минимум в 100 Мбит/с, что фактически совпадает с наиболее распространенной скоростью в проводных сетях стандарта Ethernet 802.3. Стандарт в своей работе будет использовать метод ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM) и квадратурную амплитудную модуляцию (QAM), что, по идее, должно не только обеспечить ^высокую скорость передачи данных, но и полную совместимость со стандартами IEEE 802.11a, Для увеличения скорости передачи данных планируется использовать несколько новых технологий, одной из которых является технология с множественным вводом/выводом (Multiple Input Multiple Output, MIMO). Смысл ее заключается в параллельной передаче данных по разным каналам с применением нескольких передающих антенн. Также подразумевается расширение канала до 40 МГц.

СТАНДАРТ IEEE 802.11R Поскольку ни в каком из беспроводных стандартов толком не описаны правила роуминга, то есть перехода клиента от одной зоны к другой, то это призван сделать стандарт IEEE 802.11г.

Сети точка-точка, точка-многоточка — оборудование, применение, особенности

Топология сети определяет ее функциональные возможности, такие как пропускная способность, скорость передачи данных, дальность отправки сигнала. Чтобы создать беспроводную сеть, способную решать широкий спектр задач как в быту, так и в коммерческой и производственной деятельности, следует определить какие именно параметры системы являются наиболее значимыми. Для построения Wi-Fi сетей существует несколько основных принципов, которые отличаются как по области применения, так и по ключевым характеристикам.

Что такое сеть точка-точка

Один из типов логической топологии построения сетей – точка-точка, от английского «point-to-point». Данный вид архитектуры сети обуславливает прямое соединение между двумя узлами. Пакеты непосредственно передаются от одного узла к другому, однако, физически данный отрезок сети может состоять из большого количества промежуточного оборудования.

Правила передачи данных – протокол доступа – определяются логической структурой и не привязаны к оборудованию. Данный тип организации обмена информацией позволяет упростить маршрутизацию, идентификацию пакетов в структурах с множеством физических коммуникационных узлов.

Что такое сеть точка-многоточка

При организации сетей передачи данных часто необходимо решать задачу соединения нескольких абонентов с одной точкой доступа, через которую может обеспечиваться обмен информацией с какой-либо локальной сетью, подключение к корпоративным сетям, связь с оператором связи, доступ в глобальную общемировую сеть Интернет. В таких случаях востребовано применение типа связи точка-мультиточка – также употребляется вариант названия «point-to-multipoint».

Данный вид организации передачи данных широко применяется для обеспечения беспроводной связи. Соединение точка-мультиточка необходимо там, где затруднена или нерентабельна прокладка кабельных трасс, приемные устройства рассеяны по большой площади, также удобно использовать данную систему для обмена информацией с мобильными абонентами.

Применение сети точка-точка

Сеть точка-точка может применяться как в случаях кабельного соединения разных типов оборудования, так и для беспроводного соединения двух ПК, двух роутеров, двух локальных сетей. Также применяется для обустройства виртуальных каналов на основе разнообразных комплексов сетевого оборудования обеспечивающего и беспроводную, и кабельную связь практически на любых расстояниях.

Прямое физическое соединение двух устройств доступно на дальности до 100 м, при использовании стандартного потребительского оборудования. Профессиональные маршрутизаторы позволяют увеличить расстояние передачи сигнала до 500 метров. Также могут быть использованы специальные антенны:

  • Секторные;
  • Параболические;
  • Панельные.

Их применение увеличивает дальность обмена данными между точками связи до 20 километров. Основные виды оборудования применяемые для организации сетей топологии точка-точка:

  • Точки доступа;
  • Адаптеры;
  • Роутеры;
  • Модемы.

Совокупность устройств, составленных в виде цепочки передающего и принимающего оборудования, способна обеспечить передачу информации на огромные расстояния. Независимость канала точка-точка от видов и количества оборудования, из которого физически составлена сеть, позволяет не только существенно увеличивать дальность, но и обеспечивать высокую скорость передачи данных.

Примером применения топологии точка-точка в ретрансляционных сетях может служить Napo Network, расположенная в трудных, для реализации Wi-Fi соединения, условиях горной местности Южной Америки. Сеть обеспечивает связь между 15 медицинскими учреждениями, расположенными в сельской местности, и имеет протяженность около 445 километров.

Применение сети точка-многоточка

Топология с единым узлом связи, к которому подключаются отдельные абоненты носит наименование точка-многоточка. В кабельных сетях аналогичная топология называется «звезда». Широко применяются при построении распределенных систем связи. Хорошо подходят для создания сетей на предприятиях, осуществления диспетчерской связи, организации комплексов видеонаблюдения и охраны.

Используются для подключения систем обмена информацией с территориально удаленными производственными площадками и подразделениями. Годятся для организации зон покрытия Wi-Fi, что требуется при создании муниципальных городских и сельских сетей, организации беспроводной связи в коттеджных и дачных поселках.

Также на базе систем точка-многоточка можно построить приватные защищенные частные сети, с ограничением доступа. Это особенно важно для крупных производственных и проектных учреждений, где происходит обмен конфиденциальной информацией между различными подразделениями. В этом случае безопасность связи является ключевым элементом локальной сети организации.

Для создания беспроводной сети точка-многоточка используют базовые станции оснащенные несколькими антеннами. Данное оборудование устанавливает вне зданий и сооружений, поэтому применяют всепогодные исполнения устройств. Внешние антенны усиливают сигнал, увеличивая как расстояние передачи, так и повышая качество и скорость обмена данными.

Приемные устройства представляют собой точки доступа, для последующего соединения с сетью пользовательского оборудования, так и схожие с ними по функционалу роутеры, маршрутизаторы, иные устройства способные принимать и передавать Wi-Fi сигнал.

Как правило оборудование рассчитано на работу в двух диапазонах: 2,4 Ггц и 5 Ггц. Частота 2,4 Ггц часто бывает перенасыщена сигналами, которые создают помехи и вносят искажения в сигнал, что влияет как на скорость работы, так и на дальность передачи. В некоторых случаях гораздо эффективнее будет использовать частоту 5 Ггц. Но далеко не все пользовательские принимающие устройства, такие как смартфоны, ноутбуки, способны работать на данной частоте. Поэтому рекомендуется принимать решение о переходе на другую предварительно ознакомившись с параметрами оборудования. Многие производители выпускают устройства способные функционировать на иных частотах.

Достоинства и недостатки сетей точка-точка

Чтобы организовать канал связи точка-точка не потребуется высокая квалификация или глубокие знания. Настроить данное подключение можно просто основательно изучив соответствующее руководство, в частности некоторые производители сетевого оборудования прикладывают пошаговые инструкции к продаваемым устройствам. Также несложно осуществлять и процесс поддержки работоспособности созданного подключения. Простота настройки считает одним из основных преимуществ сети точка-точка.

Другой плюс – качество связи. Как самостоятельно созданные, так и приобретенные у поставщика услуг связи виртуальные каналы с реализацией принципа передачи сигнала точка-точка обладают высокой пропускной способностью, что минимизирует задержки при обмене информацией, а также снижает влияние помех. Каналы надежны, непрерывно готовы к передаче данных, всегда обладают свободными ресурсами для немедленной реакции на запрос о срочной отправке сигнала.

К недостаткам данного вида связи стоит отнести относительно высокую стоимость, если данным способом необходимо соединить несколько различных узлов связи. Стоимость оборудования также играет существенную роль. Для создания устойчивого помехозащищенного соединения требуется закупка и размещение качественного, мощного оборудования, способного обеспечить бесперебойную работу системы при любых внешних условиях.

Низкая гибкость сети: пропускная способность строго лимитирована и, при необходимости, любые изменения параметров канала потребуют замены всего оборудования.

Не полное использование ресурсов системы. Пропускная способность является фиксированной, рассчитанной на максимальный возможный объем передачи данных, а также на решение нештатных ситуаций. В повседневном применении все возможности системы используются редко.

Достоинства и недостатки сетей точка-многоточка

При необходимости соединения нескольких объектов, находящихся на значительном удалении друг от друга, в единую сеть наиболее эффективным способом является создание сети с топологией точка-многоточка. Данная система отличается гибкостью: можно добавлять и удалять абонентов, а также менять ширину канала доступа выделяемую каждому из них.

Простота изменения конфигурации сети – для этого достаточно добавить абонента, поставить ограничение на подключение новых абонентов, запретить определенным устройствам доступ к ресурсам сети. Все перечисленные настройки вносятся программно, при работе со встроенным ПО оборудования. Другим достоинством является наличие большого количества настраиваемых опций, что позволяет максимально эффективно задействовать ресурсы оборудования.

Большим преимуществом является широкий ассортимент устройств, предлагаемых производителями. Практически под каждую задачу можно подобрать оборудование, которое наилучшим образом справится с ее решением.

Правильный подбор передающих устройств позволяет обеспечивать необходимую зону покрытия. Профессиональные модели позволяют существенно увеличить дальность передачи сигнала, а если не требуются особые параметры сети, то можно существенно сэкономить приобретая менее дорогое оборудование.

К недостаткам системы можно отнести сложности связанные с использованием некоторых алгоритмов осуществления связи базовой станции с абонентами. Но в большинстве современных станций используются современные версии ПО, в которых учтены и исправлены указанные недостатки.

Отличия сетей точка-точка и точка-многоточка

Применение сетей точка-точка и точка-многоточка целесообразно при решении разных задач. Например, при небольшом количестве конечных абонентов может оказаться дешевле и эффективнее организовать для каждого из них соединение по принципу точка-точка, если абоненты требовательны к качеству связи. Либо можно удешевить систему, установив одну базовую станцию, способную работать со всеми абонентами.

Очевидно, что при росте числа принимающих устройств, а также при снижении требований к параметрам связи, лучше применять систему точка-многоточка. Это позволит снизить издержки и увеличит возможности по настройке сети, позволит добавить новых абонентов, что важно, если прогнозируется рост их числа, а заранее точное количество не известно.

Однако экономическая эффективность системы точка-многоточка падает с ростом требования к дальности передачи сигнала. Если требуется организовать обмен данными с удаленными объектами, то сеть точка-точка способна покрывать огромные расстояния, и даже пересекать континенты. Здесь может использоваться большое количество промежуточного оборудования. При этом благодаря возможности реализации виртуального канала в сети точка-точка, прокладка маршрута будет происходить только между определенными узлами. Передаваемые пакеты данных будут «видеть» только начальный пункт отправки и конечный, принимающий, коммуникационный узел.

При необходимости организации беспроводной связи, основным этапом подготовки, обуславливающим успешное выполнение работы, является правильный подбор оборудования. Когда проанализированы все факторы и определено будет использоваться система с множеством абонентов и одним передающим и принимающим устройством на всех, либо для каждого будет создан свой специализированный канал, необходимо установить такие характеристики, как пропускная способность, желаемая дальности передачи, помехоустойчивость, поддерживаемое количество абонентов. Чтобы получить результат, который станет приемлемым решением поставленной задачи, следует либо тщательно изучить рынок оборудования и отзывы пользователей, либо обратиться к опытным профессионалам.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *