Оборудование беспроводных сетей передачи данных стандарта IEEE 802.11n


Алексей Полунин

Hits: 21458

Головной комитет IEEE по стандартам 11 сентября 2009 года официально утвердил окончательный вариант спецификаций 802.11n. С принятием беспроводного стандарта 802.11n ожидается переход всей телекоммуникационной отрасли на новый качественный уровень.

Хотя сегодня в мире ежедневно инсталлируется более миллиона устройств Wi-Fi (802.11), этот стандарт, описанный в 560-страничном документе, сделает беспроводную передачу данных еще более популярной.<br />Работа над стандартом 802.11n, открывающим новые горизонты для беспроводной передачи данных, была долгой и непростой. Его начали создавать еще в начале 2002 года, но как часто бывает, вендоры не могли долго друг с другом договориться и каждый стал продвигать оборудование с собственным вариантом стандарта. В результате первая версия стандарта была отвергнута в 2006 году. И только через год была одобрена вторая предварительная версия, которую можно считать компромиссной. С тех пор стандарт уточнялся, но производители уже стали разрабатывать и выпускать оборудование, которое, как прогнозируется, кардинально изменит всю телекоммуникационную отрасль.

Что внутри стандарта 802.11n?

В стандарте 802.11n реализован очень разумный принцип: там, где это возможно, применять существующие имеющиеся решения и по мере появления новых технологий, повышающих производительность, внедрять их. Повторное использование имеющихся технологий, таких как частотное уплотнение ортогональных сигналов (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM), кодирование с прямым исправлением ошибок (Forward Error Correction, FEC), уплотнение сигналов методом квадратурной амплитудной модуляции (Quadrature Amplitude Modulation, QAM), позволило уменьшить стоимость и сроки разработки нового оборудования и обеспечило обратную совместимость с существующими стандартами Wi-Fi.
Ключевой компонент стандарта 802.11n под названием MIMO (Multiple Input, Multiple Output — много входов, много выходов) предусматривает пространственное мультиплексирование с целью одновременной передачи нескольких информационных потоков по одному каналу. Также MIMO работает с многолучевым распространением радиосигналов, за счет которого обеспечивает доставку информации получателю с небольшой вероятностью потерь данных и минимальным влиянием помех. Именно возможность одновременной передачи и приема данных определяет высокую пропускную способность устройств 802.11n. Кстати, в предыдущих версиях стандартах с многолучевым распространением отчаянно боролись. Обычно вариант реализации MIMO описывается как 2х3 или 3х3. Под этим подразумевается число антенн, работающих на передачу и число приемных антенн.
Применение MIMO определило конструктивное исполнение точек доступа, которые имеют характерные один или два ряда по три антенны в каждом. Отметим, что кроме внешних антенн, новые точки доступа во многих случаях оборудованы антеннами, встроенными в корпус. Поэтому часто характерный признак MIMO оказывается скрытым от глаз пользователей.
Для увеличения пропускной способности в новом стандарте предусмотрено увеличение ширины радиоканала до 40 МГц, изменена модуляция на более скоростную, а также уменьшено количество служебной информации в кадре.
Интересным решением представляется применение различной модуляции для различных подканалов. По мнению Станислава Рыбалко из компании "Комптек", это означает, что близко расположенный абонент будет работать на максимальной модуляции, а удаленный низкоскоростной абонент не будет ему мешать. До появления стандарта 802.11n появление в зоне действия точки доступа далеко расположенного от нее абонента приводило к снижению скорости работы для всех абонентов. Точка доступа переходила на пониженную модуляцию для этого удаленного абонента.

Производители оборудования стандарта 802.11n и их продукция

Компания Apple, более известная другой своей продукцией, так же предлагает точку доступа AirPort Extreme, созданную на основе стандарта 802.11n. В большей степени это решение ориентировано на домашнего пользователя, для создания в условиях помещения беспроводной сети, обладающей широкой функциональностью. Как отмечается в описании этой точки доступа, она может одновременно обслуживать до 50 абонентов. Для подключения к Глобальной сети используется порт 10/100Base-T. Так же эта точка доступа имеет порт USB для подключения принтера и аудиовыход для передачи аналогового или оптического цифрового аудиосигнала. Для реализации последней возможности требуются совместимые активные динамики или стереосистема. Помимо "родной" операционной системы, программное обеспечение AirPort Extreme может взаимодействовать с компьютерами под управлением Windows XP и Windows Vista.

Компания Aruba Networks предлагает несколько новых точек доступа, которые соответствуют стандарту 802.11n. Эти устройства могут подключаться к электропитанию через сеть Ethernet по стандарту 802.3af. Для управления новыми точками доступа можно использовать систему Adaptive Radio Management, выпускаемую компанией Aruba. Сейчас предлагается четыре модели семейства AP-120, отличающихся числом рабочих диапазонов и вариантами антенн. В этом семействе используется MIMO варианта 3х3. Так же Aruba Networks предлагает специализированную платформу RAP-5WN для малого офиса или домашнего применения. Эта платформа может работать в диапазонах 2,4 ГГц и 5ГГц, в ней предусмотрено подключение к модему 3G для резервирования основной линии доступа.

Еще один известный производитель беспроводных решений Bluesocket намерен поставлять на рынок точку доступа BSAP-1800. Это устройство поддерживает работу двух радиотрактов в обоих диапазонах частот (2,4 и 5 ГГц) и может быть оснащено как внешними, так и внутренними антеннами. Для реализации возможности передачи двух потоков со скоростью 150 Мбит/с это устройство оснащено интерфейсом Gigabit Ethernet. Так же поддерживается технология электропитания по стандартту 802.3af поверх сети Ethernet. Точка доступа BSAP-1800 поддерживает технологию Bluesocket DynamicRF, позволяющую оптимизировать радиопокрытие и снизить влияние помех. Еще одним плюсом своего оборудования производитель считает поддержку простого развертывания этих точек доступа при использовании контроллера. Их достаточно просто подключить к сети и необходимая конфигурация будет получена из контроллера.

Компания Cisco предлагает сегодня две точки беспроводного доступа, в которых реализован новый протокол. Это точка Cisco Aironet 1140, которая выполнена в компактном корпусе и предназначена для установки в помещениях. Конструктивное исполнение другой точки доступа Cisco Aironet 1252 позволяет ее использовать в разных погодных условиях. Эта точка доступа имеет модульную конструкцию, обеспечивающую наращивание функциональных возможностей в будущем. Точка 1252 так же имеет возможность подключения внешних антенн. По заверениям производителя, реальная пропускная способность этих устройств превышает 170 Мбит/с при максимальной пропускной способности 300 Мбит/c (для стандарта 802.11n и полосе сигнала 40 МГц). Точки доступа Cisco Aironet 1140 и Cisco Aironet 1252 поддерживают обратную совместимость с существующими сетями и устройствами стандарта 802.11a/b/g.
Для оборудования стандарта 802.11n компания Cisco разрабатывает расширенный функционал под названием M-Drive. В частности, планируется функция ClientLink, которую можно рассматривать в качестве "виртуальной трубы" между точкой доступа и клиентским устройством. Благодаря этой функции появится возможность фокусировать пространственное поле излучения точки доступа в сторону клиента с учетом его перемещений в пространстве.

Компания NetGear разработала целое семейство точек доступа нового стандарта. В их числе точка доступа WNDAP330, которая работает на частоте 5 ГГц для предотвращения помех от сетевых устройств 802.11b или 802.11g и имеет возможность переключения в диапазон 2,4 ГГц для обратной совместимости с этими стандартами. В ней используется электропитание поверх Ethernet по технологии 802.3af. Точка доступа WNAP210 предназначена только для работы в диапазоне 2,4 ГГц. По заверению производителей она может поддерживать одновременную работу до 30 пользователей. Точка доступа WN802Tv2 поддерживает режим WDS для расширения покрытия сети, она имеет встроенные антенны и предназначена для работы в диапазоне 2,4 ГГц. Данная точка доступа поддерживает назначение приоритетов по видам трафика. Точка доступа RangeMax NEXT Wireless-N WN802T расширяет домашнюю сеть или сеть небольшого офиса за счет поддержки скорости до 300 Mbps и подключения по Gigabit Ethernet к магистральной сети.

Компания Proxim Wireless предлагает две точки, поддерживающие новый стандарт. Это модели АР-800 и АР-8000 из семейства ORINOKO, основным отличием которых можно считать число частотных диапазонов для одновременной работы. Старшая модель может работать одновременно в диапазонах 2,4 ГГц и 5 ГГц, а младшая только в одном из двух. Обе точки доступа работают в режиме MIMO 3х3 и способны передавать на скоростях 170 Мбит/с (АР-800) и 320 Мбит/с (АР-8000). Для развертывания и управления этими точками доступа производитель рекомендует использовать централизованную систему управления ProximVision ES. Для электропитания точек доступа может быть использована технология 802.3af.

Компания Ruskus Wireless предлагает решение ZoneFlex 7942, которое позиционируется как центрально-управляемая мультимедийная точка доступа, полностью поддерживающая стандарт 802.11n. Эта точка доступа ориентирована на использование как в составе корпоративных сетей, так и в качестве оборудования хот-спотов операторских сетей. Для упрощения развертывания и эксплуатации сети данных точек доступа производитель рекомендует применять выпускаемый им центральный контроллер ZoneDirector. В точке доступа ZoneFlex 7942 реализована запатентованная компанией технология BeamFlex, в основе которой лежит использование программно-управляемых антенн. Эта технология призвана обеспечить адаптацию радиосигналов к изменяющимся условиям, например при перемещении абонентов.

Компания Trapeze выпустила свое решение с поддержкой нового стандарта. Эта точка доступа MP-432 способна работать в диапазонах 2,4 ГГц и 5 ГГц, поддерживая максимальную агрегированную скорость передачи до 600 Мбит/с. Точка оборудована внутренними антеннами и работает в конфигурации MIMO 3х3 или 2х3. Точка доступа оснащена двумя портами GigabitEthernet с поддержкой стандартов электропитания 802.3af, 802.3af+ или 802.3at. От выбранного варианта электропитания зависит режим работы антенн.
Другая точка доступа MP-82, так же поддерживающая стандарт 802.11n, позиционируется производителем как решение для использования ванутри помещений в условиях работы большого числа других точек доступа. Характеристики данной точки доступа аналогичны МР-432, кроме выбранного режима MIMO. В точке доступа МР-82 используется лишь конфигурация 2х3, что позволяет упростить вариант электропитания, ограничившись только 802.3af.

TRENDNet анонсирует довольно широкую линейку беспроводного оборудования, работающего по новому стандарту. Это и беспроводные маршрутизаторы для домашнего и офисного применения, различные адаптеры для клиентских устройств и, конечно, точки доступа. Точка доступа TEW-630APB работает в диапазоне 2,4 ГГц и позволяет беспроводным клиентам устанавливать соединение со скоростью до 300 Мбит/с. В ней реализована технология распределенной беспроводной системы WDS, позволяющая расширить зону действия беспроводной сети за счет подключения дополнительных точек беспроводного доступа, отвечающих новому стандарту. Другая точка TEW-636APB имеет аналогичные характеристики радиотракта, но обладает более широким функционалом как сетевое устройство. В частности, она поддерживает аутентификацию 802.1x и RADIUS. Сетевыми возможностями отличается еще одна точка доступа TEW-638APB, в которой реализована поддержка стандарта 802.11e Quality of Service (QoS).

Компания ZyXEL обращает внимание на специализированный Internet-центр NBG460N с возможностью подключения на скоростях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. Этот Internet-центр так же обладает встроенной точкой доступа 802.11n, полностью отвечающей предварительной версии стандарта, и коммутатором Gigabit Ethernet. По заверениям производителя, это устройство, несмотря на свои скромные габариты и вес, обладает высокой скоростью маршрутизации (до 500 Мбит/с) и расширенными возможностями для создания корпоративных и беспроводных сетей. В частности, обеспечивается одновременная работа с Internet и ресурсами операторской сети благодаря технологии Link Duo, высокоскоростной аппаратный шлюз на два VPN-туннеля и поддержка IP-телевидения (TVport). Это решение компания ZyXEL ориентирует на использование в различных конфигурациях по подключению абонентов. Например, для создания беспроводной сети в небольших офисах и малых предприятиях, в которых велик трафик передачи данных.

О своей готовности предложить рынку оборудование, поддерживающее новый стандарт Wi-Fi заявили практически все производители беспроводных решений. Это обещает весьма жесткую конкуренцию за благосклонность потребителя.

Сравнение стандартов беспроводных сетей передачи данных Wi-Fi

Описание 802.11a 802.11b 802.11g 802.11n
Дата принятия стандарта Июль 1999 Июль 1999 Июнь 2003 Сентябрь 2009
Пропускная способность передачи, Мбит/с 54 11 54 600
Пропускная способность данных,Мбит/с 23 6 20 30-150
Радиус покрытия внутри помещения, м. 35 38 38 70
Тип модуляции OFDM CCK CCK или OFDM Пространственный OFDM
Диапазон частот 5 ГГц 2,4 ГГц 2,4 ГГц 2,4 ГГц или 5 ГГц
Пространственные потоки мультиплексирования 1 1 1 2, 3, 4 (не предназначено для Wi-Fi)
Ширина частотной полосы, МГц 20 20 20 20 или 40
 

 


Комментарии (0):

Добавить комментарий

 
Ваше имя:
Ваш комментарий:
Решите задачку (ответ напишите цифрами):
Ноль + Два =

 
 
 
Наверх