СИСТЕМЫ ФИКСИРОВАННОГО БЕСПРОВОДНОГО ДОСТУПА КОМПАНИИ INFINET WIRELESS

    В статье рассмотрены системы фиксированного беспроводного доступа для подключения абонентов к сетям передачи данных. Отказавшись от мысли объять необъятное, рассмотрев все имеющиеся на рынке решения, автор остановился на изделиях компании InfiNet Wireless – одного из лидеров в разработке и производстве подобных систем. На примере изделий компании рассмотрены способы построения устройств различной конфигурации, отличающиеся функциональными возможностями, дальностью действия и другими параметрами.

    Системы фиксированного беспроводного доступа (СФБД) широко используются во всем мире для решения задачи последней мили – подключение абонентов к сетям передачи данных и телефонным сетям. В рамках одной статьи невозможно рассказать обо всех технологиях и аппаратном обеспечении, применяемых в СФБД. Поэтому существующие в данном приложении решения рассмотрены на примере СФБД компании InfiNet Wireless – одного из лидеров в разработке и производстве беспроводного оборудования для решения задач "последней мили" и построения транспортных сетей.

    Основные виды существующих в настоящее время СФБД приведены в таблице 1, а основные области их применения показаны на рисунке 1.

БАЗОВЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ СИСТЕМ

    Система Sky MAN, производимая InfiNet Wireless, дает операторам возможность предоставить клиентам полный и недорогой набор современных сервисов на этапе перехода к использованию оборудования WiMAX.

    Модификации SkyMAN Access и SkyMAN Link построены на основе архитектуры распределенных беспроводных сетей SkyMAN.

    Принципиальным отличием от подавляющего большинства СФБД является использование в качестве транспортной среды не беспроводных мостов, а беспроводных маршрутизаторов, что позволяет получить целый ряд преимуществ, в том числе, и снижении стоимости сетевого оборудования. Таблица 1. Системы фиксированного беспроводного доступа

    СФБД работают под управлением операционной системы WANFleX, построенной на модифицированной программной базе ядра реального времени RTEMS, и реализуют устойчивый и высокоскоростной (Null Сору) маршрутизирующий механизм. Штатное программное обеспечение включает в себя полную реализацию стека протоколов TCP/IP, поддержку multicast, встроенные средства конфигурирования и диагностики, включая поддержку telnet и http.

    В устройствах реализован механизм встроенных фильтров (IP Firewall), позволяющий путем задания набора блокирующих и маршрутизирующих фильтров для каждого узла определять, какие пакеты будут приниматься, какие перенаправляться, а какие блокироваться данным узлом. В качестве протоколов маршрутизации используется статическая маршрутизация и протоколы RIP I, RIP 2. Для управления и конфигурации используется простой и понятный язык командной строки собственной разработки, напоминающий систему взаимодействия в ОС Unix.

    Основные настройки SkyMAN производятся с помощью специальной утилиты, реализующей графический пользовательский интерфейс. Для мониторинга сети используется система управления сетью, работающая под управлением практически любой программной среды, использующей стандартный протокол SNMP. В таблице 2 приведены основные характеристики системы SkyMAN.

    Сервисы

    В системе Sky MAN имеется возможность передачи разнородного трафика в рамках единой сети за счет назначения потокам приоритетов по набору критериев, а также установки максимальной скорости передачи для каждой базовой станции (БС) или абонентской станции (АС). Управление полосой пропускания и назначение приоритетов абонентам производится для каждого абонента по каждому IP-сервису.

     В рамках маршрутизации протокола TCP/IP возможно предоставление услуг абонентам разными провайдерами и создание виртуальных частных сетей (VPN). Кроме того, имеются дополнительные сервисы, ориентированные на интернет-сервис-провайдеров – брендмауэр, отбор пакетов – СОРМ, обеспечение QoS, маршрутизация по различным критериям, накопление статистики по всем возможным составляющим TCP/IP-протокола.

    Сеть

    В сети, построенной на оборудовании SkyMAN, реализованы алгоритмы адаптивной буферизации, обеспечивающие успешное функционирование системы при активной работе с интенсивными потоками пакетов разной длины. Снижение накладных затрат при передаче небольших пакетов достигается за счет применения механизма склеивания пакетов.

    Проблема ограниченного диапазона IP-адресов решается за счет работы каждого абонента в своей сети – настраиваемый протокол трансляции адресов NAT.

    Построение резервных каналов на БС производится автоматическим переключением АС с одной БС на другую без изменения IP-адресов локальных сетей абонентов.

    Возможна реализация самоорганизующихся сетей со случайными взаимосвязями при сохранении полного контроля со стороны централизованных служб авторизации.

    Физический канал

    С помощью встроенных радиомодулей система SkyMAN непрерывно анализирует уровень радиосигнала (текущего и максимального) и число пакетов. В условиях помех, слабого сигнала, высокой нагрузки резко! уменьшается число перерегистраций, за счет чего и сохраняется устойчивая работа сети. При необходимости используется встроенная функция анализа частотной обстановки, визуальная оценка эффективности радиосреды, выявление радиопомех и определение их мощности.

    Антенны абонентских станций просты в юстировке, возможна как настройка с помощью встроенных механизмов, так и с использованием дополнительных аксессуаров.

    Управление, мониторинг, биллинг

    Построенная на базе протокола SNMP единая система контроля сети обеспечивает простоту управления сетью за счет централизованного регулирования доступа ко всем станциям сети через единую базу данных. Быстрая оценка загрузки любого из интерфейсов системы позволяет обнаруживать, локализовывать и решать проблемы, возникающие в сети.

    Накопление информации о потоках данных решает задачу реализации централизованного сбора статистики для тарификации и дальнейшего анализа. Возможно перенаправление потока данных на удаленную рабочую станцию. Отбор пакетов производится дублированием проходящих пакетов и не замедляет работу сети.

    Безопасность

    Система SkyMAN защищена от несанкционированного доступа механизмами проверки соответствия МАС-и IP-адресов и встроенными алгоритмами шифрования. Также имеется механизм доступа к управлению устройством с помощью имени пользователя и пароля.

СИСТЕМА ШИРОКОПОЛОСНОГО БЕСПРОВОДНОГО ДОСТУПА SKYMAN ACCESS

    Назначение

    Система SkyMAN Access, предназначенная для создания и расширения операторских сетей высокоскоростного доступа к интернету и телефонной сети общего пользования (ТфОП), позволяет создавать виртуальные беспроводные сети для корпоративных пользователей и сети для передачи мультимедийной информации в интересах государственных, муниципальных и образовательных учреждений. Возможно также построение пакетной транспортной беспроводной сети для сбора телеметрической информации и объединение точек доступа сетей Wi-Fi.

    Типовая топология беспроводной сети SkyMAN Access

    В состав сети SkyMAN Access может входить одна или несколько БС, объединенных магистралями SkyMAN Link, или другими каналами связи, (см. рис. 2).

    Каждая БС содержит от одного до шести секторов и обеспечивает в диапазоне 5 ГГц суммарную скорость обмена с АС от 6 до 288 Мбит/с при дальности до 12 км. В диапазоне 2,4 ГГц обеспечивается максимальная скорость передачи 11 Мбит/с на сектор БС.

    В состав сети могут быть включены ретрансляторы (РТР), обеспечивающие увеличение дальности до 12 км и позволяющие обходить крупные препятствия, закрывающие БС от АС.

    АС, находящаяся в зоне радиовидимости более чем одной БС, может быть зарегистрирована на каждой из них, при этом поддерживается адаптивный выбор БС, обеспечивающей лучшее качество обслуживания. Такое свойство системы позволяет обеспечить горячее резервирование канала АС – БС, повышая надежность сети.

    Базовая станция

    БС системы SkyMAN Access предназначена для подключения абонентов к интернету и ТФОП, а также для объединения удаленных корпоративных сетей в единую сеть.

    В состав БС, построенной по модульному принципу, может входить до 6 модулей, в зависимости от требований к пропускной способности, дальности передачи, используемого частотного диапазона и наличия свободных частот. Каждый из модулей (или радиоинтерфейсов в двухмодульных моделях) обслуживает один пространственный сектор, ширина которого определяется конкретной топологией сети, наличием частотного ресурса и размещением абонентов.

    В состав аппаратного и программного обеспечения Б С входят следующие компоненты:

беспроводный маршрутизатор IWR5000 для каждого сектора. Антенно-фидерные устройства и антенные кабели;
программное обеспечение для управления сетью SkyMAN Access NMS;
лицензии для подключения специализированных абонентских станций, на каждый сектор базовой станции;
коммутатор Ethernet (опционально);
шкаф для монтажа оборудования (опционально);
источники бесперебойного питания (опционально).
Часть 2