Некоторые особенности реализации беспроводного INTERNET на базе технологии Wi-Fi
Authors: Іващенко Валерій Петрович , Швачич Геннадій Григорович 
Published: March 2022

С увеличением пользователей возникает острая необходимость в оперативном осуществлении коммуникаций между ними, в обмене данными, в быстром получении информации. Поэтому естественным образом происходит интенсивное развитие технологий беспроводных коммуникаций, рынок которых на данный момент развивается огромными темпами. Вообще, заметим, что интеграция вычислительной, коммуникационной и мобильной технологий стимулирует во всем мире спрос на беспроводные решения, позволяющие неизменно оставаться на связи – в любое время и в любом месте. На современном этапе развития сетевых технологий, технология беспроводных сетей является наиболее удобной в условиях требующих мобильность, простоту установки и использования.В настоящее время наибольшую популярность в мобильных системах получила беспроводная связь на базе технологии Wi-Fi, о последней собственно и пойдет речь в данной работе. Wi-Fi (от англ. wireless fidelity – беспроводная связь) – стандарт широкополосной беспроводной связи семейства 802.11. Как правило, технология Wi-Fi используется для организации беспроводных локальных компьютерных сетей, а также создания так называемых точек высокоскоростного доступа в Интернет.В НМетАУ специалистами кафедры прикладной математики и вычислительной техники была внедрена WI-FI технология с целью охвата центрального корпуса, а также корпусов А и Б средствами беспроводного INTERNET для решения задач учебного процесса и научных исследований. Для реализации такого проекта был использован стандарт семейства IEEE 802.11. Стандарт IEEE 802.11 – это стандарт организации беспроводных коммуникаций на ограниченной территории в режиме локальной сети, т.е. когда несколько абонентов имеют равноправный доступ к общему каналу передач. В основу стандарта 802.11 положена сотовая архитектура. Сеть может состоять из одной или нескольких ячеек (сот). Каждая сота управляется базовой станцией, называемой точкой доступа (Access Point, AP). Точка доступа и находящиеся в пределах радиуса ее действия рабочие станции образуют базовую зону обслуживания (Basic Service Set, BSS). Точки доступа многосотовой сети взаимодействуют между собой через распределительную систему (Distribution System, DS), представляющую собой эквивалент магистрального сегмента кабельных ЛС. Вся инфраструктура, включающая точки доступа и распределительную систему, образует расширенную зону обслуживания (Extended Service Set).Заметим, что мы используем стандарт 802.11g из семейства стандартов 802.11. Такой стандарт предназначен, для обеспечения скоростей передачи данных до 54 Мбит/с по радиоканалу в диапазоне около 2,4 ГГц. Стандарт 802.11g является новым стандартом, регламентирующим метод построения WLAN, функционирующих в нелицензируемом частотном диапазоне 2,4 ГГц. В числе преимуществ 802.11g надо отметить низкую потребляемую мощность, большую дальность действия и высокую проникающую способность сигнала. Можно отметить и разумную стоимость оборудования, поскольку низкочастотные устройства проще в изготовлении. Блок-схема передающей части сегмента сети представлена на рис. 1. Рис. 1. Блок-схема передающей части сегмента сетиРис. 2. Блок-схема клиентской части сегмента сети Заметим, что в точках доступа (Access Point, AP) могут применяться секторные или направленные антенны. При реализации отмеченного проекта наша задача состояла в том, чтобы устойчивый сигнал передавался не только пользователям корпуса Б, но и охватывал центральный корпус устойчивой зоной покрытия. В этой связи специалистами кафедры прикладной математики и вычислительной техники была разработана антенна собственного производства. За основу данной антенны, была взята наиболее удобная в реализации геометрия биквад (двойной квадрат). Данная конфигурация излучателя позволила сделать очень небольшую секторную антенну. Размеры данной антенны составили всего 14x14 см, а уровень сигнала не в чем не уступает дорогим антеннам зарубежного производства, а также решает все поставленные перед ней задачи. В данном случае сервер с точкой доступа выполняет роль роутера и самостоятельно распределяет интернет-канал. В режиме Infrastructure Mode станции взаимодействуют друг с другом не напрямую, а через точку доступа (Access Point), которая выполняет в беспроводной сети роль концентратора (аналогично тому, как это происходит в традиционных кабельных сетях).Блок-схема клиентской части сегмента сети представлена на рис. 2. Компьютеры клиентской части объединены в проводную сеть. К этой группе сети подключена вторая точка доступа, которая соединяется друг с другом по радио каналу. Такой режим позволяет объединить несколько проводных сетей.Заметим, что все оборудование как передающей, так и приемной части сети находится внутри помещений. Указанный подход позволяет, с одной стороны, не устанавливать антигрозовую защиту, а с другой повысить сетевую безопасность.Выводы и перспективы дальнейшего расширения сети:1. Мобильный Интернет и мобильные локальные сети открывают корпоративным пользователям новые сферы применения карманных ПК, ноутбуков. Одновременно с этим постоянно снижаются цены на беспроводное оборудование Wi-Fi и расширяется его ассортимент.2. В данном случае при помощи WI-FI технологии объединены в локальную сеть три корпуса ВУЗа, находящиеся на расстоянии не менее 500 метров друг от друга. Практическая реализация такого соединения была выполнена в течение двух недель. Конечно, прокладка проводов, коробов не только испортила бы внешний вид помещений, но и существенно увеличила бы срок внедрения такого проекта. Кроме того, существенно уменьшились материальные расходы на реализацию поставленной задачи.3. Особенности реализации WI-FI технологии в НМетАУ показывает, что скорость передачи данных по такому каналу существенно превышает скорость передаваемого Інтернет трафика в существующей локальной сети.4. В НМетАУ планируется на базе технологии Wi-Fi расширять сеть INTERNET, а также создание беспроводных локальных сетей в вычислительных залах вуза.5. Наличие Wi-Fi-доступа на сегодняшний день является частью современного пакета услуг, без которого заведение постепенно перестает восприниматься как актуальное. В серьезных компаниях все чаще стали интересоваться: есть ли в заведении Wi-Fi-доступ. Мы убеждены, что в скором будущем абитуриенты при поступлении в вуз будут интересоваться о наличии Wi-Fi-доступа и этим будет выделять учебное заведение на фоне конкурентов.6. Реализации плана по внедрению мобильной вычислительной техники стимулирует студентов к приобретению либо ноутбуков, либо КПК. Тот факт, что так много студентов с энтузиазмом восприняли идею покупки мобильных ПК, является замечательным подтверждением той пользы, которую способна принести мобильная вычислительная техника как в образовании, так и в любом перспективном начинании.