04.Пояснительная записка Питенко (1197032), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

IEEE 802.11i

Стандарт IEEE 802.11i разработан специально для повышения безопасности работы беспроводной сети. С этой целью созданы разные алгоритмы шифрования и аутентификации, функции зашиты при обмене информацией, возможность генерирования ключей и т. д.:

• AES (AdvancedEncryptionStandard, передовой алгоритм шифрования данных) — алгоритм шифрования, который позволяет работать с ключами длиной 128. 15)2 и 256 бит;

• RADIUS (RemoteAuthenticationDial-InUserService, служба дистанционной аутентификации пользователя) — система аутентификации с возможностью генерирования ключей для каждой сессии и управления ими. включающая в себя алгоритмы проверки ПОДЛИННОСТИ пакетов и т.д.;

• TKIР (TemporalKeyIntegrityProtocol, протокол целостности временных ключей) — алгоритм шифрования данных;

• WRAP (WirelessRobustAuthenticatedProtocol, устойчивый беспроводной протокол аутентификации) — алгоритм шифрования данных;

• ССМР (Counter with Cipher Block Chaining Message Authentication Code Protocol) — алгоритмшифрованияданных.

IEEE 802.11 j

Стандарт IEEE 802.11j разработан специально для использования беспроводных сетей в Японии, а именно для работы в дополнительном диапазоне радиочастот 4.9-5 ГГц. Спецификация предназначена для Японии и расширяет стандарт 802.11а добавочным каналом 4.9 ГГц.

На данный момент частота 4,9 ГГц рассматривается как дополнительный диапазон для использования в США. Из официальных источников известно, что этот диапазон готовится для использования органами общественной и национальной безопасности.Данным стандартом расширяется диапазон работы устройств стандарта IEEE 802.11a.

IEEE 802.11n

На сегодняшний день стандарт IEEE 802.11n самый распространенный из всех стандартов, касающихся беспроводных сетей.

В основе стандарта 802.11n:

• Увеличение скорости передачи данных;

• Увеличение зоны покрытия;

• Увеличение надежности передачи сигнала;

• Увеличение пропускной способности.

Устройства 802.11n могут работать в одном из двух диапазонов 2.4 или 5.0 ГГц.

На физическом уровне (PHY) реализована усовершенствованная обработка сигнала и модуляции, добавлена возможность одновременной передачи сигнала через четыре антенны.

На сетевом уровне (MAC) реализовано более эффективное использование доступной пропускной способности. Вместе эти усовершенствования позволяют увеличить теоретическую скорость передачи данных до 600 Мбит/с – увеличение более чем в десять раз, по сравнению с 54 Мбит/с стандарта 802.11a/g (в настоящее время эти устройства уже считаются устаревшими).

Стандарт 802.11n определяет различные антенные конфигурации «МхN», начиная с «1х1» до «4х4» (самые распространенные на сегодняшний день это конфигурации «3х3» или «2х3»). Первое число (М) определяет количество передающих антенн, а второе число (N) определяет количество приемных антенн. Например, точка доступа с двумя передающими и тремя приемными антеннами является «2х3» MIMO-устройством.

Стандарт IEEE 802.11ac

Первоначальный проект технической спецификации 802.11ac был подтвержден рабочей группой (TGac) в прошлом году, в то время как ратификация Wi-FiAlliance ожидается в конце этого года.

Характеристики стандарта нового поколения Wi-Fi 802.11ac:

WLAN 802.11ac использует целый ряд новых методов для достижения огромного прироста производительности к теоретически поддерживает гигабитный потенциал и обеспечение высоких пропускных способностей, таких как:

• 6GHz полоса

• Высокая плотность модуляции до 256 QAM.

• Более широкие полосы пропускания — 80MHz для двух каналов или 160MHz для одного канала.

• До восьми MultipleInputMultipleOutput пространственных потоков.

Многопользовательские MIMO низкого энергопотребления 802.11ac ставят новые проблемы для разработки инженеров, работающих со стандартом.

Болееширокая полоса пропускания:

802.11ac имеет более широкую полосу пропускания 80 MHz или даже 160 MHz по сравнению с предыдущим до 40 MHz в стандарте 802.11n. Более широкая полоса пропускания приводит к улучшению максимальной пропускной способности для цифровых систем связи.

Среди наиболее сложных задач проектирования и производства — генерация и анализ сигналов широкой полосы пропускания для 802.11ac. Потребуется тестирование оборудования, способного обрабатывать 80 или 160 MHz для проверки передатчиков, приемников и компонентов.

Для генерации 80 MHz сигналов, многие генераторы RF сигналов не имеют достаточно высокой частоты дискретизации для поддержки типичного минимума 2X соотношения пере дискретизации, которые дадут в результате необходимые образы сигналов. Используя правильные фильтрации и пере дискретизации сигнала из Waveform файла, возможно генерировать 80 MHz сигналы с хорошими спектральными характеристиками и EVM.

Для генерации сигналов 160 MHz, в широком диапазоне генератор волновых сигналов произвольной формы (AWG), такие как Agilent 81180A, 8190A могут быть использованы для создания аналоговых I/Q сигналов. Эти сигналы могут быть применены к внешнему I/Q. Как входы векторного генератора сигналов для преобразования частоты RF. Кроме того, можно создать 160 MHz сигналы с использованием 80 +80 MHz режима поддерживающего стандарт для создания двух сегментов 80 MHz в отдельных MCG или ESG генераторах сигнала, объединив затем радиосигналы.

MIMO:

Проверкой MIMO конструкций является изменение. Многоканальный генерации и анализ сигналов могут быть использованы для представления о производительности устройств MIMO и оказания помощи в устранении неполадок и проверки проектов.

Усилитель Линейностиявляется характеристикой и усилителем с помощью которого выходной сигнал усилителя остается верным входному сигналу по мере возрастания. Реально усилители линейности линейны только до предела, после которого выход насыщается.

Есть много методов для улучшения линейности усилителя. Цифровой пред искажения является одним из таких технику. Автоматизация проектирования программного обеспечения, как SystemVue обеспечивает приложение, которое упрощает и автоматизирует цифрового дизайна пред искажений для усилителей мощности.

Совместимость с предыдущими версиями. Хотя стандарт 802.11n используется уже в течение многих лет, до сих пор также работают многие маршрутизаторы и беспроводные устройства более старых протоколов 802.11b и 802.11g. Также и при переходе к 802.11ac, будут поддерживаться старые Wi-Fi стандарты и обеспечиваться обратная совместимость.

1.3 Факторы более высокой скорости передачи данных стандарта 802.11n

Стандарт 802.11n применяет три основных механизма для увеличения скорости передачи данных:

- применение нескольких приемопередатчиков и специальных алгоритмов передачи и приема радиосигнала, известный по аббревиатуре MIMO;

- увеличение полосы частот сигнала с 20 до 40 МГц;

- оптимизация протокола уровня доступа к сети.

Рассмотрим каждый из этих механизмов немного подробнее.

Рисунок 1.7 - Первый фактор увеличения скорости передачи данных

Первый фактор. С применением MIMO появляется возможность одновременно передавать несколько потоков данных в одном и том же канале, а затем при помощи сложных алгоритмов обработки восстанавливать их на приеме. Проводя аналогию с автодорогами, можно сказать, что ранее существовал только 1 путь, соединяющий точки А и Б. Теперь таких путей несколько и общая пропускная способность системы увеличилась.

Рисунок 1.8 - Второй фактор увеличения скорости передачи данных

Второй фактор – увеличение доступной ширины полосы частот. Теоретически достижимая пропускная способность канала связи напрямую зависит от ширины занимаемой им полосы частот. В новом стандарте появилась возможность объединять соседние каналы по 20 МГц и таким образом увеличивать пропускную способность практически в 2 раза. По аналогии с автомагистралями можно считать, что вдвое увеличивается количество доступных для движения полос.

Рисунок 1.9 - Третий фактор увеличения скорости передачи данных

Первые два фактора относились к физическому каналу. Третий важный фактор увеличения производительности – оптимизация протокола передачи данных на уровне доступа к среде. В предыдущих версиях прием каждого переданного кадра (порции данных) должен был подтверждаться приемной стороной. В новой версии введена возможность блокового подтверждения. Приемник информации передает одно подтверждение сразу на несколько успешно принятых кадров, что уменьшает загрузку общей пропускной способности канала служебными сообщениями. Кроме того, уменьшен временной промежуток между кадрами, что также позволило повысить полезную пропускную способность. Проводя аналогии с повседневной жизнью, можно сравнить кадры с контейнерами для перевозок грузов. Новые правила 802.11 n позволили уменьшить дистанцию между контейнерами и позволили диспетчеру подтверждать не каждый груз в отдельности, а сразу партию грузов.

1.4 Режимы беспроводных сетей Wi-Fi

В настоящее время используются основы режимы работы беспроводных точек доступа:

• Режим точки доступа AccessPoint (AP)

• Режим беспроводного моста Wireless Bridge

• Режим AP/Bridge (AP+Bridge)

• Режимповторителя Wireless Repeater (Bridge/Repeater)

• Режим роуминга (Roaming)

Красткое описание режимов беспроводного доступа:

Режим точки доступа AccessPoint (AP)

В этом режиме устройство будет работать в качестве обычной беспроводной точки доступа Wi-Fi, т.е. в этом режиме предоставлена возможность клиентам (ноутбуки, настольные компьютеры, КПК, коммуникаторы, смартфоны и др.) получать беспроводной доступ к устройству (при наличии у клиентских устройств беспроводного адаптера Wi-Fi 802.11n/g/b) для подключения к сети Интернет и к ресурсам проводной сети.

Режим AccessPoint - самый простой и часто используемый режим работы беспроводной точки доступа.

Рисунок 1.10 Режим работы AccessPoint

Беспроводная точка доступа имеет идентификатор SSID (ServiceSetIdentifier, идентификатор беспроводной сети), который используется для идентификации беспроводной сети (определяет название сети), и именно его видит беспроводной адаптер при просмотре доступных беспроводных сетей и затем использует для подключения.

Режим беспроводного моста Wireless Bridge

В этом режиме устройство используется для соединения двух независимых друг от друга проводных сетей. Может также использоваться как беспроводной удлинитель Ethernet для объединения двух сегментов сети.

Рисунок 1.11 Режим беспроводного место

РежимAP/Bridge (AP+Bridge)

При использовании совместного режима AP/Bridge беспроводная точка доступа одновременно выступает в качестве обычной точки доступа Wi-Fi для беспроводных клиентов и в качестве беспроводного моста между собственной беспроводной сетью и удаленной беспроводной сетью.

Рисунок 1.12 Режим AP+Bridge

Режим AP/Bridge позволяет также связать три и более беспроводные сети:

Рисунок 1.14 Связь между тремя беспроводными сетями

Режимповторителя Wireless Repeater (Bridge/Repeater)

Режим Repeater (повторитель, репитер) необходим для связи двух беспроводных точек доступа в случаях, когда установление прямой связи между ними не представляется возможным. Фактически в данном режиме устройство осуществляет ретрансляцию радиосигналов между точками доступа.

Например, устройство R выполняет роль повторителя, обеспечивая связь устройств B1 и B2, выполняющих роль мостов:

Характеристики

Список файлов ВКР