Проект беспроводной сети в условиях сложного рельефа местности и отсутствия развитой инфраструктуры связи

Таблица

Таблица

Cisco SRW208MP-K9

Коммутатор управляемый PoE, 8 портов 10/100 Мбит/с с maxPoE+ 2*1Гб (miniGBIC)

Рис. 6. Коммутатор управляемый PoE

Таблица 13. Технические характеристики:

Данный маршрутизатор обеспечивает передачу данных между внешней точкой доступа и внутренней точкой доступа используя режим PoE, для подачи питания на устройство.

Настройка аппаратных устройств

Настройка аппаратных беспроводных устройств производится несколькими способами:

подключение устройства посредством консольного кабеля и настройки COM-порта

на 9600 бит в секунду, в посылке 8 бит один стоп бит, N- отсутствие контроля чётности, или последовательный асинхронный протокол.

Стандартная служба ОС Windows(всех версий) Hyper Terminal:

Рис. 7. Стандартная служба ОС Windows(всех версий) Hyper Terminal

Рис.

Рис. 8. Настройка в терминале

Для операционных систем Unix используется деймон Telnet:

Рис.

Рис. 9. Настройка в терминале ОС Linux

Также при настройке удалённого управления на обеих операционных системах используется Telnet с подключением на IP адрес устройства.

-        telnet 192.168.1.1 после подключения к устройству вводим логин и пароль установленные первичные при первичной заводской настройке.

         Настройка устройств также возможна через веб-интерфейс посредством использования внутренней программы настроек , которая адаптирована для использования интернет браузера, для обеих типов операционных систем:

Рис. 10. Настройка в WEB-интерфейсе

Рис.

Рис.

При авторизации через веб - интерфейс также указывается логин и пароль установленные заводской настройкой, которые также можно изменить при дальнейшей конфигурировании устройств.

Все выбранные выше аппартные устройства управляются едениным алгоритом внтуреней опреационной системы Cisco IOS.

Cisco IOS (от англ. <#"564053.files/image022.gif">

Рис. 11. Семиуровневая модель OSI для протоколов связи локальных сетей

Выбор топологии

Топология - вид структуры компьютерной сети, отражающей связи между её основными функциональными элементами. При создании сети, в зависимости от задач, которые она должна будет выполнять, может быть реализована одна из сетевых топологий:

Шинная топология

Рабочие станции с помощью сетевых адаптеров подключаются к общей магистрали (шине) (рис. 12) Аналогичным образом к общей магистрали подключаются и другие сетевые устройства. В процессе работы сети информация от передающей станции поступает на адаптеры всех рабочих станций, однако, воспринимается только адаптером той рабочей станции, которой она адресована.

Рис. 12. Шинная топология

Звездообразная топология

Характеризуется наличием центрального узла коммутации - сетевого сервера, которому или через который посылаются все сообщения (рис. 13).

Рис. 13. Звездообразная топология

Кольцевая топология

Характеризуется наличием замкнутого канала передачи данных в виде кольца или петли (рис. 14). В этом случае информация передается последовательно между рабочими станциями до тех пор, пока не будет принята получателем и затем удалена из сети. Недостатком подобной топологии является ее чувствительность к повреждению канала.

Рис. 14. Кольцевая топология

Древовидная топология

Наряду с известными топологиями вычислительных сетей кольцо, звезда и шина, на практике применяется и комбинированная, на пример древовидна структура (рис. 15).

Она образуется в основном в виде комбинаций вышеназванных топологий вычислительных сетей. Основание дерева вычислительной сети располагается в точке (корень), в которой собираются коммуникационные линии информации (ветви дерева).

Вычислительные сети с древовидной структурой применяются там, где невозможно непосредственное применение базовых сетевых структур в чистом виде. Для подключения большого числа рабочих станций соответственно адаптерным платам применяют сетевые усилители и/или коммутаторы. Коммутатор, обладающий одновременно и функциями усилителя, называют активным концентратором.

Рис. 15. Древовидная топология

Также возможны конфигурации без отчётливого характера связей и конфигурации, в которых все компьютеры связаны между собой (полносвязная).

В нашем случае рабочие станции будут объединены в сеть при помощи древовидного топологии (рис. 15).

Логическая схема сети

Рис. 16. Логическая схема сети

Схема разрабатываемой сети

Рис. 17. Логическая разрабатываемой сети

Расчёт диаграмм. Диаграмма направленности

Распределение электромагнитного поля в дальней зоне, создаваемое любой антенной, полностью определяется векторной функцией , зависящей только от сферических угловых координат (,) точки наблюдения

,

где  и  - орты сферической системы координат.

Дальняя зона определяется обычно условиями:

для остронаправленных антенн ;

для слабонаправленных антенн

при  ,

при  ,

где L - наибольший размер антенны.

Под пространственной диаграммой направленности (ДН) антенны по полю понимают графическое изображение изменения модуля функции  и  в зависимости от угловых координат и (рис.1).

На практике обычно итерессуются не пространственной ДН, а ее сечениями в плоскостях и

Рис. 18. Пространственная диаграмма направленности антенны

,

.

.

Чаще всего ДН изображается в полярной и прямоугольной системе координат.

Рис. 19. Сечение диаграммы направленности антенны

Диаграмма направленности, у которой максимальное значение равняется единице, называется нормированной ДН и обозначается как F(,):

Рис. 20. Нормированные диаграммы направленности антенн в плоскостях Н и Е в полярной системе координат

Направленное действие антенны часто оценивается шириной ДН или углом раскрыва главного лепестка диаграммы направленности. Под шириной ДН по половинной мощности подразумевают угол между направлениями, вдоль которых напряженность поля уменьшается в  раз, по сравнению с напряженностью поля в направлении максимума излучения (см. рис.3), а поток мощности уменьшается вдвое. Под шириной ДН по нулям  подразумевается угол между направлениями, вдоль которых напряженность поля равна 0.

Направленные свойства различных антенн удобно оценивать коэффициентом направленного действия (КНД)

 при

Наиболее распространены три метода измерения КНД антенны: графоаналитический, метод зеркального изображения и метод сравнения. В данной работе используется графоаналитический метод.

Для антенн, имеющих остронаправленные характеристики, мало отличающиеся друг от друга в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, выражение для расчета КНД можно приближенно записать следующим образом:

 ,

где F(,) - нормированная ДН антенны.

По значению F(,) одним из графических методов находят интеграл, стоящий в знаменателе. Затем определяют КНД антенны.

В случае, если характеристика направленности имеет узкий главный (< 25) и малые боковые лепестки, такая характеристика с достаточной точностью может быть аппроксимирована эллипсом. В этом случае КНД антенны может быть выражен удобной для расчета формулой:

где  и  - ширина главного лепестка ДН по половинной мощности в плоскостях Е и Н соответственно.

Данный пример показывает, как проводиться расчёт диаграмм направленности, эти математические формулы также используются в готовых формах программах расчётов.

Распространение радиоволн

Радиоволны - это электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве со скоростью света (300 000 км/сек).

Условия распространения радиоволн по естественным трассам определяются многими факторами, так что полный их анализ оказывается слишком сложным. Поэтому в каждом конкретном случае строят модель трассы распространения радиоволн, выделяя те факторы, которые оказывают основное воздействие.

Земная поверхность оказывает существенное влияние на распространение радиоволн: в полупроводящей поверхности Земли радиоволны поглощаются; при падении на земную поверхность они отражаются; сферичность земной поверхности (средний радиус земного шара равен 6370 км) препятствует прямолинейному распространению радиоволн.

В окружающей земной шар атмосфере различают две области, оказывающие влияние на распространение радиоволн: тропосферу и ионосферу. Тропосферой называется приземная область атмосферы, простирающаяся до высоты примерно 10-15 км. Тропосфера неоднородна как в вертикальном направлении, так и вдоль земной поверхности, кроме того, ее электрические параметры меняются при изменении метеорологических условий.

Ионосферой называется область атмосферы, начинающаяся от высоты 50-80 км и простирающаяся примерно до 10000 км над поверхностью Земли. В этой области плотность газа весьма мала и газ ионизирован, т. е. имеется большое число свободных электронов. Присутствие свободных электронов существенно влияет на электрические свойства газа и обусловливает возможность отражения радиоволн от ионосферы. Путем последовательного отражения от ионосферы и поверхности Земли радиоволны распространяются на очень большие расстояния (например, короткие волны могут несколько раз огибать земной шар).

В зависимости от длины рабочей волны влияние одной и той же среды проявляется в большей или меньшей степени. В связи с этим для удобства выбора модели трассы электромагнитные волны делят; на диапазоны, как указано в таблице.

Таблица 16. Распределение электромагнитных волн по диапазонам

Классификация различных случаев распространения УКВ

Ультракороткими называются радиоволны короче 10 м (частота выше 30 МГц). Со стороны более низких частот диапазон УКВ примыкает к коротким волнам, а со стороны высоких частот граничит с длинными инфракрасными лучами. Граница УКВ определена тем, что на этих волнах, как правило, не может быть удовлетворено условие отражения радиоволн от ионосферы (1.01

Встречающиеся в практике случаи распространения УКВ удобно классифицировать следующим образом.

. Распространение УКВ на расстояния, значительно меньше расстояния прямой видимости: (до 5-6 км), когда можно пренебречь сферичностью Земли и считать ее плоской.

. Распространение УКВ на расстояния, не превышающие расстояние прямой видимости: (до 50-60 км) или ненамного превышающие это расстояние (до 80-100 км). На этих расстояниях существенное ослабляющее действие оказывает сферичность Земли. Тропосферная рефракция большей частью улучшает условия приема, но в то же время приводит к возникновению замираний.

. Распространение УКВ на те же расстояния, но в гористой местности или в большом городе, когда на пути волны имеются значительные препятствия.

. Распространение УКВ (сантиметровых и дециметровых) на большие расстояния-до 200-1000 км путем рассеяния на неоднородностях тропосферы.

. Распространение УКВ (метровых) на расстояния свыше 1000 км путем отражения от ионосферы и рассеяния на ее неоднородностях.

Влияние неоднородности электрических параметров земли на распространение радиоволн

Радиофизические свойства земной поверхности на реальных трассах могут изменяться как в глубину (в вертикальном направлении), так и вдоль трассы (в горизонтальном направлении). Эти изменения обусловлены свойствами различных видов земной поверхности, неоднородностями структуры грунта, погодными условиями. Представление о порядке величин радиофизических параметров дает таблица 17, в которой приведены зависимости диэлектрической проницаемости и удельной проводимости от вида поверхности и длины волны.

Таблица 17. Электрические параметры земной поверхности

Пресная вода         >1 0.1 0.03 0.003   80 75 65 10           

-2

-20

Влажная почва      >1 0.1 0.03             20-30 20-30 10-20

Сухая почва          >1 0.1 0.03             3-6 3-6 3-6            

Лед (-10оС)             >1 0.1 0.03             4-5 3-5 3-2            

Снег (-10оС)           >1 0.1 0.03             1.2 1.2 1.2             

Лес           >1 0.1     1.004 1.04-1.4       

Физика процессов, происходящих при изменении радиофизических параметров по глубине, заключается в том, что отражение радиоволн может происходить не только от поверхностных, но и от глубинных слоев почвы. Это приводит к изменению модуля и фазы коэффициента отражения, что вызывает скачки напряженности поля вдоль трассы.

При этом если коэффициент поглощения в земле велик, так что волна, распространяющаяся вглубь, достаточно быстро затухает, то отражениями от имеющихся неоднородностей практически можно пренебречь. С другой стороны, когда коэффициент поглощения в земле мал, ослабление волн, проникающих в глубинные слои, будет незначительным и возможно появление отраженных от неоднородностей волн, двигающихся к поверхности земли.

Довольно часто встречаются ситуации, когда распространение радиоволн происходит над участками поверхности с резко отличающимися значениями радиофизических параметров вдоль трассы, например над сушей и морем.

Рис. 21. Геометрия неоднородной трассы

Правовая регламентация использования радиочастот

Документом, содержащим описание основных особенностей распределения полос частот между радиослужбами и основных правовых аспектов использования радиоспектра на территории Российской Федерации средствами гражданского назначения, является Регламент радиосвязи Российской Федерации (далее - Радиорегламент). Он включает в распределение полос частот между радиослужбами Российской Федерации в диапазоне частот 3 кГц - 400 ГГц, частотные планы для основных радиослужб, основные законодательные правовые акты и др..
Нормативные документы, определяющие требования к оборудованию радиосетей передачи данных (РСПД).

ГОСТ 24375-80. Радиосвязь. Термины и определения.

ГОСТ 12252-86. Радиостанции с угловой модуляцией сухопутной подвижной службы. Типы, основные параметры, технические требования и методы измерений.

ГОСТ Р 50657-94. Совместимость радиоэлектронных средств электромагнитная.
Устройства радиопередающие всех категорий и назначений народно-хозяйственного применения. Требования к доступным отклонениям частоты. Методы измерений и контроля.

ГОСТ Р 50736-95. Антенно-фидерные устройства систем сухопутной подвижной радиосвязи. Типы, основные параметры, технические требования и методы измерений.

Рекомендации МЭС-Р по подвижной сухопутной радиосвязи.

Рекомендация МЭС-Р АХ.25 (регламентирует алгоритмы функционирования пакетных радиосетей).

Диапазон рабочих частот

Радиочастоты, используемые оборудованием узкополосных РСПД, лежат в полосах 130 - 174 и 380 - 486 МГц. Решениями ГКРЧ России для работы ряда моделей VHF- и UHF-радиомодемов выделены частоты 148 - 174, 403 − 410, 417 − 422, 433 - 447 МГц. На маломощные РЭС (до 10 мВт) не требуется разрешения на использование частот в полосах частот 433,075 − 434,750 и 446,0 − 446,1 МГц при условии обязательной регистрации указанных РЭС установленным в Российской Федерации порядком.

Таблица 18. Основные технические характеристики РЭС

Выходная мощность передатчика

Именно этот параметр наряду с чувствительностью приемника и характеристиками применяемого антенно-фидерного оборудования определяет дальность связи в конкретных условиях. Очевидно, что в силу разнообразия сетевых конфигураций и разной удаленности объектов обслуживаемых систем требования к дальности связи, обеспечиваемой радиомодемами, различны. Поэтому трансивер радиомодема должен иметь возможность регулировки (программирования) мощности передатчика.

Тип модуляции и ширина рабочих каналов

Производители радиомодемов выбирают тип модуляции, руководствуясь критериями скорости передачи данных и помехоустойчивости. Чаще всего используются разновидности частотной модуляции FSK, FFSK, GFSK и гауссовская модуляция GMSK.

Ширина канала определяется шагом сетки частот и, как правило, равна 12,5 или 25 кГц. Реже встречаются значения 6,25 и 7,5 кГц. Понятно, что чем уже полоса частотного канала, тем ниже скорость передачи данных.

Анализ и обоснование средств защиты информации передаваемой по беспроводным каналам связи. Системы фиксированного широкополосного радио доступа

Анализ результатов развития технологий пользовательского доступа за последнее десятилетие показывает, что для предоставления услуг мультимедиа в настоящее время имеется широкий выбор беспроводных технологий пользовательского доступа. В настоящее время, системы радиодоступа строятся в соответствии со следующими стандартами:

1.       HiperLAN2;

2.       MMDS;

.        WLL;

4.       IEEE 802.11/b/g.

HiperLAN2базируется на недавно разработанной радиотехнологии, созданной специально для взаимодействий по локальной сети в рамках проекта Broadband Radio Access Networks (BRAN), реализуемого Европейским институтом стандартов в области электросвязи (ETSI), радиотехнология - так называемое уплотнение с ортогональным разделением частот (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM),

реализация которого является весьма серьезной технической задачей. Наиболее привлекательной чертой HiperLAN2 является ее высокая скорость, в качестве каковой иногда ошибочно называется величина 54 Мбит/с. Действительно, номинальная скорость радиопередачи будет составлять 54 Мбит/с, но типичная скорость для приложений будет ближе к 20 Мбит/с. Другая характерная черта - поддержка QoS, что весьма важно для таких приложений, как видео и речь. Архитектура HiperLAN2 обеспечивает

соединение со множеством типов сетей, в том числе Ethernet (она будет поддерживаться в числе первых), IP, ATM и PPP. Функции защиты включают аутентификацию и шифрование. Совершенно Построение сетей на основе технологии HiperLAN2 потребует значительных инвестиций. Во-первых, единственный стандарт по беспроводные локальные сети, на сегодняшний день широко применяемый был предложен IEEE, а вовсе не ETSI. Во-вторых, IEEE уже имеет несколько стандартов на беспроводные локальные сети, в том числе стандарт 802.11a, обеспечивающий скорость передачи 54 Мбит/с. И в-третьих, ни одна компания из числа поддержавших проект HiperLAN2 не является признанным лидером в области локальных сетей. Работает данная технология в 5Ггц диапазоне который в настоящий момент еще не лицензирован. Чтобы разделяемые сети в стандарте HiperLAN2

действительно обеспечивали широкополосный доступ, они должны иметь множество точек доступа и множество каналов, которые обеспечивают свободу передвижений в пределах определенной территории.

MMDS

Система MMDS (Microwave Multipoint Distribution Service - Микроволновые многоточечные распределительные системы) получили в последние годы широкое распространение как альтернатива классическим кабельным сетям, в которых распределительная сеть строится за счет прокладки коаксиальных или оптических кабелей. Возможность интеграции систем MMDS c высокоскоростным беспроводным обменом цифровыми данными, позволяет легко решить проблему «последней» мили, обеспечивая радиус вещания, ограниченный линией горизонта (около 60 км).

Запрашиваемые пользователем данные транслируются нисходящими потоками в цифровых каналах, использующих модуляцию QPSK, 16-, 32-, 64-, 128- или 256-QAM. При этом, в зависимости от ширины канала и выбранной схемы модуляции сигнала, в одном канале шириной до 8 МГц обеспечивается скорость передачи данных до 56 Мбит/сек. времени, что в

-1500 раз быстрее, чем позволяет аналоговый телефонный модем (33,6 Кбит/с), в 200-400 раз быстрее, чем по линии ISDN (64 и 128 Кбит/с). Радиус зоны обслуживания системы ММDS определяется высотой подвеса передающей антенны, мощностью передатчика, количеством передаваемых каналов, потерями в антенно-фидерном тракте и коэффициентом усиления передающей и приёмной антенн. В процессе строительства и эксплуатации выявлен ряд преимуществ системы MMDS. Главным недостатком технологии является высокая стоимость оборудования, большое число обслуживающего персонала.

WLL

Первые системы фиксированного беспроводного доступа (WLL -Wireless Local Loop) были разработаны в конце 1980-х - начале 1990-х годов для решения весьма актуальной задачи - расширения зоны

обслуживания АТС. Название этого класса систем определяет и их назначение -предоставление услуг традиционной телефонии абонентам, расположенным за пределами зоны обслуживания.

Системы WLL являются системами типа "точка - многоточка", работают в диапазонах частот от 1,5 до 3,5 ГГц, а сети на базе систем WLL строятся по сотовому принципу. В состав систем WLL входят:

1.       центральная станция (ЦС), обеспечивающая подключение и управление всей сетью в целом;

2.       ретрансляционные станции (PC), позволяющие обеспечить сплошное покрытие обслуживаемой территории и расширить зону обслуживания до нескольких сотен километров (в зависимости от количества последовательно включенных ретрансляторов);

.        терминальные станции (ТС), устанавливаемые в зонах обслуживания;

.        система технического обслуживания, реализованная в виде

программного обеспечения на уровне управления сетевыми элементами и устанавливаемая на персональном компьютере.

Системы WLL предоставляют услуги ТфОП (телефония, факс и передача данных с использованием dial-up-модемов) абонентам, удаленным на десятки километров. Основной недостаток данных систем является высокая стоимость, сложность установки и эксплуатации оборудования.

Развитие систем класса FBWA в конце 1990-х годов обусловлено несколькими факторами:

1.       практически всеобщей информатизация;

2.       появлением широкого набора высокоскоростных транспортных технологий.

.        разработкой концепции построения сетей следующего поколения, обеспечивающих единое управление всеми видами трафика в современных мультисервисных сетях связи.

Таким образом, системы FBWA, предназначенные для предоставления индивидуальным и корпоративным пользователям современных услуг.

Представленные в настоящее время на рынке решения класса FBWA практически не имеют PC, что ограничивает радиус их зоны обслуживания пределами одной ячейки.

В системах FBWA используется секторный принцип построения ЦС, в состав которой входят несколько приемопередатчиков, обслуживающих каждый свой сектор, причем в каждом секторе могут быть организованы несколько радиоканалов.

Терминальные станции современных систем FBWA обеспечивают подключение к различным услугам широкого круга как индивидуальных, так и корпоративных пользователей, включая ЛВС, УАТС, сети Frame Relay и др.

И наконец, кроме предоставления услуг пользовательского доступа, системы FBWA широко используются в качестве беспроводных городских сетей для предоставления транспортных услуг (например, для подключения базовых станций к коммутаторам мобильных сетей связи).

Организация радио-интерфейса

Полосы частот для систем FBWA определены международным Регламентом радиосвязи, а в России - "Таблицей распределения полос частот между радиослужбами Российской Федерации в диапазонах частот от 3 кГц до 400 ГГц", определяющей также условия использования полос частот в России. Под последними следует понимать три категории полос частот, предназначенных для использования:

1.       преимущественно РЭС правительственного назначения (категория ПР);

2.       преимущественно РЭС гражданского назначения (категория ГР);

3.       совместно РЭС правительственного и назначения (категория СИ).

Выделением полос частот для эксплуатации различных систем FBWA занимается Государственная комиссия по радиочастотам (ГКРЧ), а назначение номиналов частот для эксплуатации каждой конкретной системы производится Главным радиочастотным центром (ГРЧЦ) или его подразделениями.

Современные системы FBWA работают в диапазонах частот 2,4; 3,5; 5; 10,5; 26/28 ГГц, вплоть до 40 ГГц, которые в России относятся к категориям ПР или СИ.. Кроме того, частотный ресурс в каждом конкретном регионе весьма ограничен. Поэтому оператору, решившему предоставлять услуги с использованием систем FBWA, следует перед выбором оборудования выяснить ситуацию с наличием частотного ресурса в регионе развертывания системы в соответствующем подразделении ГРЧЦ.

Перевод систем FBWA в область более высоких частот связан, с одной стороны, с занятостью низкочастотных диапазонов, особенно в крупных городах, а с другой - с необходимостью обеспечения достаточного частотного ресурса для широкого развития систем данного класса. Так, например, если для систем стандартов IEEE 802.1 lb/g выделен частотный ресурс 83,5 МГц в диапазоне 2,4 ГГц, то для развертывания систем FBWA регулирующие органы ЕС в области телекоммуникаций выделили полосу частот 300 МГц в диапазоне 10,5 ГГц и по 2 ГГц - в диапазонах 26/28 ГГц. Для развития особого класса систем фиксированного широкополосного беспроводного доступа, получивших название MWS (Multimedia Wireless System), в диапазоне 40 ГГц выделен частотный ресурс 3 ГГц.

Следует отметить, что при проектировании сетей FBWA, работающих в диапазонах выше 15-20 ГГц, необходимо учитывать влияние атмосферных явлений на качество радиосвязи, а радиус зоны обслуживания одной ЦС при этом не будет превышать нескольких километров.

Более узкополосные системы могут устанавливаться в регионах с ограниченным частотным ресурсом, развертывание же широкополосных систем хотя и требует наличия большего частотного ресурса, однако обеспечивает высокую масштабируемость создаваемой сети доступа.

Общие характеристики систем FBWA

Радиус зоны обслуживания ЦС в большой степени зависит от диапазона частот, в котором работает данное оборудование, и от вида используемой в системе модуляции. Для систем FBWA, работающих в диапазонах 2,4 и 3,5 ГГц, радиус зоны обслуживания составляет 15-20 км, а в диапазоне 26/28 ГГц он уменьшается до 3-5 км. Таким образом, если для предоставления услуг доступа на достаточно обширной территории оператор планирует использовать оборудование, работающее в более высокочастотном диапазоне, то затраты на организацию сети увеличатся в связи с необходимостью установки нескольких ЦС. В то же время такая есть будет обладать высокой масштабируемостью и оператору будет проще получить разрешение на частоты для эксплуатации оборудования.

Потенциальная емкость современных систем FBWA (то есть максимальное количество ТС, которые может обслужить одна ЦС) достигает 1000 ТС и более. Однако реальная емкость сети оператора на базе систем FBWA будет зависеть от целого ряда факторов: метода доступа; используемой в радиотракте сетевой технологии; способов предоставления каналов и т.д., а в первую очередь - от вида предоставляемых услуг. При предоставлении только транспортных услуг на базе выделенных линий количество ТС будет полностью определяться пропускной способностью системы и предоставляемых в аренду выделенных линий. В случае предоставления оператором преимущественно услуг телефонии емкость системы зависит от пропускной способности системы, типа применяемого кодека, средней телефонной нагрузки и процента отказов в обслуживании вызовов. Если же абонентами сети доступа будут преимущественно пользователи услуг передачи данных, то при определении емкости сети необходимо ориентироваться на согласованную скорость передачи (CIR), которая указывается в соглашении об уровне обслуживания (SLA), заключаемом между оператором и пользователями сети доступа.

При построении сетей на базе систем FBWA необходимо также учитывать, что зачастую заявляемые производителями скорости в несколько десятков мегабит в секунду являются не пропускной способностью системы, а скоростью передачи информации в радиотракте. Реальная же пропускная способность зависит, в частности, от используемого метода доступа и от числа обслуживаемых пользователей.

Характеристики стандарта серии 802.11

Стандарт имеющий название IEEE 802.11, разработан на базе стандарта Ethernet для локальных сетей и является его полным аналогом.

Существуют три основные схемы работы пользователей, использующих оборудование данного типа: «точка-точка», «звезда», «все с каждым».

«Точка-точка». Этот тип соединения наиболее часто применяется для организации постоянного соединения между двумя удаленными абонентами. В этом случае важна не мобильность абонентов, а надежность при передаче данных. Поэтому, как правило, оборудование устанавливается стационарно. Использование узконаправленных антенн и усилителей позволяет в отдельных случаях обеспечивать устойчивую связь на расстоянии свыше 50 километров. Подобное решение идеально подходит для магистральных линий с малой загруженностью и корпоративных сетей (связь между двумя локальными сетями, расположенными в удаленных офисах).

«Звезда». Используется при подключении как стационарных, так и мобильных абонентов. Принцип построения такой сети очень схож с принципами построения сотовой сети. В качестве базовой станции («соты») используется оборудование с широконаправленной (круговой) антенной (угол горизонтального обзора 360 градусов). На стороне абонента в зависимости от степени мобильности используется либо узконаправленная, либо широконаправленная антенна.

«Все с каждым». Такое решение чаще всего применяется внутри зданий для организации локальной сети, абоненты которой не привязаны к своим рабочим местам. Каждая станция оснащается всенаправленной антенной, позволяющей поддерживать связь с каждым из абонентов в радиусе 200 метров. Помимо обеспечения свободы передвижения, данное решение позволяет избежать расходов на развертывание кабельной инфраструктуры внутри здания.

Оборудование стандарта 802.11 делится на различные категории по трем признакам: дальность, метод и скорость передачи.

Каждое приемо-передающее устройство, работающее на радиоволнах, занимает определенный участок радиоспектра. Каждый такой диапазон характеризуется центральной частотой, которая также называется «несущей», и шириной диапазона. Дальность работы напрямую зависит от несущей частоты диапазона. Чем выше частота, тем более прямолинейно распространяется радиоволна. Отсюда ясно, что оборудование, работающее на больших частотах, наиболее эффективно используется в условиях прямой видимости. Для передачи на большие расстояния имеет смысл использовать более низкочастотное оборудование, позволяющее огибать предметы, препятствующие распространению сигнала.

Скорость передачи данных зависит от ширины полосы и не зависит от

несущей частоты. Таким образом, неважно, в каком месте радиоспектра располагается канал - скорость будет одинаковой. Использование более высокой несущей частоты позволяет увеличить количество одновременно работающих каналов. Существующее на сегодняшний день оборудование работает в двух диапазонах: 915 МГц и 2,4 ГГц.

Методы передачи данных

Стандарт 802.11 предусматривает использование двух методов передачи данных. Один из них получил название Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) - «метод прямой последовательности», а другой - Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) - «метод частотных скачков». Оба эти метода используют принцип широкополосной передачи сигнала.

Анализ существующих стандартов технологий IEEE 802.11

На сегодняшний день существуют следующие разновидности данного стандарта построения беспроводных локальных сетей IEEE 802.11 a/b/gСтандарт IEEE 802.11, принятый в1997 г., стал первым стандартом данного семейства. Он предусматривает использование диапазона частот 2,4 ГГц, а также технологии расширения спектра скачкообразной сменой частоты (Frequency Hopping Spread Spectrum или технологии расширения спектра по методу прямой последовательности. [Direct Sequence Spread Spectrum DSSS. Стандарт IEEE 802.11 обеспечивает пропускную способность до 2 Мбит/с в расчете на одну точку доступа.

- Стандарт IEEE 802.11А

Стандарт IEEE 802.11 а предусматривает использование нового, не требующего лицензирования частотного диапазона 5 ГГц и модуляции по методу ортогонального мультиплексирования с разделением частот [Orthogonal Frequency Domain Multiplexing [OFDM]). Применение этого стандарта позволяет увеличить скорость передачи в каждом канале с 11 Мбит/с до 54 Мбит/с. При этом одновременно может быть организовано до восьми непересекающихся каналов (или точек присутствия), а не три, как в диапазоне 2,4 ГГц. Продукты стандарта IEEE 802.11 а (сетевые адаптеры NIC и точки доступа) не имеют обратной совместимости с продуктами стандартов 802.11 и 802.11 Ь, так как они работают на разных частотах.

Стандарт IEEE 802.11b

Стандарт IEEE 802.11Ь был принят в 1999 г. в развитие принятого ранее стандарта IEEE 802.11. Он также предусматривает использование диапазона частот 2,4 ГГц, но только с модуляцией DSSS. Данный стандарт обеспечивает пропускную способность до 11 Мбит/с в расчете на одну точку доступа.

Продукты стандарта IEEE 802.11b, поставляемые разными изготовителями, тестируются на совместимость и сертифицируются организацией Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA), которая в настоящее время больше известна под названием Wi-Fi Alliance. Совместимые беспроводные продукты, прошедшие испытания по программе "Альянса WH могут быть маркированы знаком Wi-Fi. В настоящее время ЕЕЕ 802.11b это самый распространенный стандарт, на базе которого построено большинство беспроводных локальных сетей.

Стандарт IEEE 802.11g

Проект стандарта IEEE 802.11g был утвержден в октябре 2002 г. Этот стандарт предусматривает использование диапазона частот 2,4 ГГц, обеспечивая скорость передачи 54 Мбит/с и превосходя, таким образом, ныне действующий стандарт 802.11b. Кроме того, он гарантирует обратную совместимость со стандартом 802.11b. Обратная совместимость стандарта IEEE 802.11g может быть реализована в режиме модуляции DSSS, и тогда

скорость передачи будет ограничена одиннадцатью мегабитами в секунду либо в режиме модуляции OFDM, при котором скорость составляет 54 Мбит/с. Таким образом, данный стандарт является наиболее приемлемым при построении беспроводных сетей.

-        Физический уровень протокола 802.11g

Стандарт IEEE 802.11g является логическим развитием стандарта 802.11b/b+ и предполагает передачу данных в том же частотном диапазоне, но с более высокими скоростями. Кроме того, стандарт 802.11g полностью совместим с 802.11b, то есть любое устройство 802.11g должно поддерживать работу с устройствами 802.11b. Максимальная скорость передачи в стандарте 802.11g составляет 54 Мбит/с.

При разработке стандарта 802.11g рассматривались несколько конкурирующих технологий: метод ортогонального частотного разделения OFDM и метод двоичного пакетного сверточного кодирования PBCC.

В протоколе 802.11g предусмотрена передача на скоростях 1, 2, 5,5, 6, 9, 11, 12, 18, 22, 24, 33, 36, 48 и 54 Мбит/с. Некоторые из данных скоростей являются обязательными, а некоторые - опциональными. Кроме того, одна и та же скорость может реализовываться при различной технологии кодирования. Ну и как уже отмечалось, протокол 802.11g включает в себя как подмножество протоколы 802.11b/b+.

Технология кодирования PBCC опционально может использоваться на скоростях 5,5; 11; 22 и 33 Мбит/с. Вообще же в самом стандарте обязательными являются скорости передачи 1; 2; 5,5; 6; 11; 12 и 24 Мбит/с, а более высокие скорости передачи (33, 36, 48 и 54 Мбит/с) - опциональными.

Отметим, что для обязательных скоростей в стандарте 802.11g используется только кодирование CCK и OFDM, а гибридное кодирование и

кодирование PBCC является опциональным.

Для передачи на более высоких скоростях используется квадратурная амплитудная модуляция QAM (Quadrature Amplitude Modulation), при которой информация кодируется за счет изменения фазы и амплитуды сигнала. В протоколе 802.11g используется модуляция 16-QAM и 64-QAM. В первом случае имеется 16 различных состояний сигнала, что позволяет закодировать 4 бита в одном символе. Во втором случае имеется уже 64 возможных состояний сигнала, что позволяет закодировать последовательность 6 бит в одном символе. Модуляция 16-QAM применяется на скоростях 24 и 36 Мбит/с, а модуляция 64-QAM - на скоростях 48 и 54 Мбит/с.

Метод доступа

Для доступа к среде используется метод CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Acsses Collision Avoidance) - множественный доступ с контролем несущей и предотвращением коллизий. Перед началом передачи устройство слушает эфир и дожидается, когда канал освободится. Канал считается свободным при условии, что не обнаружено активности в течении определенного промежутка времени - межкадрового интервала определенного типа. Если в течении этого промежутка канал оставался свободным, устройство ожидает еще в течении случайного промежутка времени и если еще канал не занят начинает передавать пакет.

. Существующие стандарты радиодоступа достаточно хорошо проработаны и существует множество фактических реализаций.

. Наиболее перспективным является стандарт IEEE 802.11, который обладает целым рядом достоинств:

высокая скорость развертывания, возможность поэтапного развития сети, начиная с минимальной конфигурации, низкие затраты на эксплуатацию,

высокая пропускная способность, высокая помехозащищенность широкой инфраструктуре, возможности масштабирования.

Поэтому в нашей организации и будет использоваться стандарт IEEE 802.11

Механизмы защиты информации в беспроводных каналах связи. Протоколы безопасности беспроводных сетей

Существует множество технологий безопасности, и все они предлагают решения для важнейших компонентов политики в области защиты данных: аутентификации поддержания целостности данных и активной проверки. Мы определяем аутентификацию как аутентификацию пользователя или конечного устройства (клиента, сервера коммутатора, маршрутизатора, межсетевого экрана и т.д.) и его местоположения с конечных устройств.

Целостность данных включает такие области, как безопасность сетевой

инфраструктуры, безопасность периметра и конфиденциальность данных. Активная проверка помогает удостовериться в том, что установленная политика в области безопасности выдерживается на практике, и отследить все аномальные случаи и попытки несанкционированного доступа.

WEP

В беспроводной локальной сети вопрос прослушивания имеет особую важность. Для обеспечения современного уровня безопасности стандарт IEEE 802.11 включает схему WEP. Для обеспечения конфиденциальности (а также

целостности данных) используется алгоритм, основанный на алгоритме шифрования RC4. Алгоритм обеспечения целостности - это простая 32-битовая последовательность циклической проверки четности с избыточностью (CRC), присоединяемая к концу кадра MAC. Для процесса шифрования 40-битовый секретный ключ делится между двумя сообщающимися сторонами. К секретному ключу присоединяется вектор инициализации (IV). Получившийся блок - это начальное число генератора псевдослучайной последовательности (PRNG), определенного в RC4. Генератор создает последовательность битов, длина которой равна длине кадра MAC плюс CRC. Побитовое применение операции исключающего ИЛИ к кадру MAC и псевдослучайной последовательности дает шифрованный текст. К данному тексту присоединяется вектор инициализации, и результат передается. Вектор инициализации периодически меняется (при каждой новой передаче), следовательно, меняется и псевдослучайная последовательность, что усложняет задачу расшифровки перехваченного текста. После получения сообщения приемник извлекает вектор инициализации и присоединяет его к совместно используемому секретному ключу, после чего генерирует ту же псевдослучайную последовательность, что и источник. К полученному таким образом ключу и поступившим данным побитово применяется операция исключающего ИЛИ, результатом которой является исходный текст. Таким образом, если взять исходный текст, применить к нему и ключевой последовательности операцию исключающего ИЛИ, а затем применить операцию исключающего ИЛИ к результату и той же ключевой последовательности, то в итоге получится исходный текст.

Рис.22. Шифрование данных

В заключение приемник сравнивает поступившую последовательность CRC и CRC, вычисленную по восстановленным данным: если величины совпадают, данные считаются неповрежденными.

WPA

До мая 2001 г. стандартизация средств информационной безопасности для беспроводных сетей 802.11 относилась к ведению рабочей группы IEEE 802.11e, но затем эта проблематика была выделена в самостоятельное подразделение. Разработанный стандарт 802.11i призван расширить возможности протокола 802.11, предусмотрев средства шифрования передаваемых данных, а также централизованной аутентификации пользователей и рабочих станций. Организации WECA (Wireless Основные производители Wi-Fi-оборудования в лице Ethernet Compatibility Alliance), иначе именуемой Wi-Fi Alliance, устав ждать ратификации стандарта IEEE 802.11i, совместно с IEEE в ноябре 2002 г. анонсировали спецификацию Wi-Fi Protected Access (WPA), соответствие которой обеспечивает совместимость оборудования различных производителей. Новый стандарт безопасности WPA обеспечивает уровень безопасности куда больший, чем может предложить WEP. Он перебрасывает мостик между стандартами WEP и 802.11i и имеет то преимущество, что микропрограммное обеспечение более старого оборудования может быть заменено без внесения аппаратных изменений.предложила временный протокол целостности ключа (Temporal Key Integrity Protocol, TKIP). Основные усовершенствования, внесенные протоколом TKIP: Пофреймовое изменение ключей шифрования. WEP - ключ быстро изменяется, и для каждого фрейма он другой; Контроль целостности сообщения. Обеспечивается эффективный контроль целостности фреймов данных с целью предотвращения проведения тайных манипуляций с фреймами и воспроизведения фреймов Усовершенствованный механизм управления ключами.

Стандарт сети 802.11.i с повышенной безопасностью (WPA2)

В июне 2004 г. IEEE ратифицировал давно ожидаемый стандарт обеспечения безопасности в беспроводных локальных сетях - 802.11i.

Действительно, WPA достоин восхищения как шедевр ретроинжиниринга.

Созданный с учетом слабых мест WEP, он представляет собой очень надежную систему безопасности, и обратно совместим с большинством существующего Wi-Fi-оборудования. WPA - практическое решение, обеспечивающее более чем адекватную безопасность для беспроводных сетей. Однако WPA, в конце концов, компромиссное решение. Оно все еще основано на алгоритме шифрования RC4 и протоколе TKIP. Хотя и малая, но все же имеется вероятность открытия каких-либо слабых мест.

Абсолютно новая система безопасности, целиком лишенная брешей WEP ,представляет собой лучшее долгосрочное и к тому же расширяемое решение для безопасности беспроводных сетей. С этой целью комитет по стандартам принял решение 802.11i, также известный

разработать систему безопасности с нуля. Это новый стандарт как WPA2 и выпущенный тем же Wi-Fi Alliance. Стандарт 802.11i использует концепцию повышенной безопасности (RobustSecurityNetwork, RSN), предусматривающую, что беспроводные устройства должны обеспечивать

дополнительные возможности. Это потребует изменений в аппаратной части и программном обеспечении, т.е. сеть, полностью соответствующая RSN, станет несовместимой с существующим оборудованием WEP. В переходный период будет поддерживаться как оборудование RSN, так и WEP (на самом деле WPA/TKIP было решением, направленным на сохранение инвестиций в оборудование), но в дальнейшем устройства WEP будут отмирать.

.11i приложим к различным сетевым реализациям и может задействовать TKIP,но по умолчанию RSN использует AES (Advanced Encryption Standard) и CCMP (CounterMode CBC MAC Protocol) и, таким образом, является более мощным расширяемым решением.

В данной главе проведен анализ технических средств защиты информации в беспроводных каналах связи их механизмов защиты информации и протоколы защиты беспроводных сетей.

К основным техническим средствам защиты относятся:

адаптеры.

точки доступа

мосты

маршрутизаторы

антенны

Существует два основных механизма защиты информации шифрование и аутентификация.

Расмотренны такие протоколы безопасности как WEP, WPA и 802.11i

В нашем проекте будет использован метод защиты WPA2, данный метод полностью удовлетворяет требования безопасности передачи данных.

Подготовка технической документации по эксплуатации сети

Для проведения настроек беспроводной сети для Пк пользовталея обозначим несколько основных пунктов :

·              Включение адаптера Wi-Fi <https://card.gin.ru/wifi-guide.html>

·              Настройка протокола TCP/IP <https://card.gin.ru/wifi-guide.html>

·              Выбор сети <https://card.gin.ru/wifi-guide.html> и подключение

Включение адаптера Wi-Fi <https://card.gin.ru/wifi-guide.html>

Откройте "Панель управления" ("Control Panel") из меню кнопки "Пуск" ("Start").

Рис. 23. «Панель управления»

Откройте "Сетевые подключения" ("Network Connections").

Рис. 24. «Сетевые подключения»

Выберите "Беспроводное сетевое соединение" ("Wireless Network Connection")

Выберите "Беспроводное сетевое соединение" ("Wireless Network Connection") и из меню "Файл" ("File") окна "Сетевые подключения" ("Network Connections") выберите "Включить" ("Enable").

Адаптер Wi-Fi включен

Настройка протокола TCP/IP <https://card.gin.ru/wifi-guide.html>

1.       Откройте "Панель управления" ("Control Panel") из меню кнопки "Пуск" ("Start").

2.       Откройте "Сетевые подключения" ("Network Connections").

.        Выберите "Беспроводное сетевое соединение" ("Wireless Network Connection") и из меню "Файл" ("File") окна "Сетевые подключения" ("Network Connections") выберите "Свойства" ("properties").

Рис .25. Сетевые настройки

4.В окне "Беспроводное сетевое соединение - свойства" ("Wireless Network Connection Properties") на вкладке "Общие" ("General") выберите "Протокол Интернета (TCP/IP)" ("Internet Protocol (TCP/IP)") и нажмите кнопку "Свойства" ("properties").

.В окне "Свойства: Протокол Интернета (TCP/IP)" ("Internet Protocol (TCP/IP) Properties") выберите "Получить IP-адрес автоматически" ("Obtain an IP address automatically") и "Получить адрес DNS-сервера автоматически" ("Obtain DNS server address automatically") и нажмите кнопку OK.

.В окне "Беспроводное сетевое соединение - свойства" ("Wireless Network Connection Properties") нажмите кнопку ОК.

Настройка протокола TCP/IP закончена

Выбор сети <https://card.gin.ru/wifi-guide.html> и подключение

1.       Откройте "Панель управления" ("Control Panel") из меню кнопки "Пуск" ("Start").

2.       Откройте "Сетевые подключения" ("Network Connections").

.        Выберите "Беспроводное сетевое соединение" ("Wireless Network Connection") и из меню "Файл" ("File") окна "Сетевые подключения" ("Network Connections") выберите "Свойства" ("properties").

.        В окне "Беспроводное сетевое соединение - свойства" ("Wireless Network Connection Properties") перейдите на вкладку "Беспроводные сети" ("Wireless Networks") и нажмите кнопку "Просмотр доступных беспроводных сетей" ("View Available Networks").

Рис . 26. Подключение беспроводной сети

5.       В окне "Беспроводное сетевое соединение" ("Wireless Network Connection") слева в меню "Сетевые задачи" ("Network Tasks") нажмите на ссылку "Обновить список сетей" ("refresh network list").

6.       В окне "Беспроводное сетевое соединение" ("Wireless Network Connection") среди списка доступных сетей выберите Test, введите в предлагаемое окно WPA ключ для безопасного соединения и нажмите кнопку "Подключить" ("Connect").

Рис . 27. Окно «Беспроводное сетевое соединение»
Сеть Test Подключена.

Пробная эксплуатация сети

После того как беспроводная сеть настроена и её работоспособность проверена, можно приступать к тестированию её производительности. При тестировании ноутбук с беспроводным адаптером располагался в непосредственной близости от первой точки доступа (AP #1), и вторая точка доступа (AP #2), за бревенчатой стеной.

В первом тесте измерялся трафик между ноутбуком и ПК #1, к которому подключалась точка доступа AP #1. Во втором тесте измерялся трафик между ПК #1 и ПК #2, то есть, между компьютерами, к которым подключены точки доступа. В третьем тесте измерялся трафик между ноутбуком и вторым стационарным компьютером (ПК #2), расположенной за бревенчатой стеной, к которому подключалась вторая точка доступа. Схема тестирования показана рисунке 28.

Рис. 28. Схема тестирования

Для генерации трафика использовался тестовый пакет NetIQ Chariot 5.0 с нагрузочными скриптами, имитирующими передачу и приём файлов.

Таблица 19. Измерение скорости

Как видно из представленных результатов, в тесте взаимодействия ноутбука с ПК #1, то есть когда беспроводной клиент находится в непосредственной близости от точки доступа, сетевой трафик вполне соответствует стандарту IEEE 802.11g.

При взаимодействии друг с другом двух точек доступа сетевой трафик также соответствует стандарту 802.11g.

При взаимодействии ноутбука с ПК #2, то есть, когда задействуется распределённая сеть и данные от ноутбука поступают первоначально на первую точку доступа, затем передаются второй точке доступа и только после этого поступают в ПК #2, сетевой трафик несколько ослабевает. Причём в данном случае заметна асимметрия при передаче трафика от ноутбука к ПК #2 и в обратном направлении. Характерно, что при передаче данных от ноутбука к ПК #2 можно выделить два режима передачи: со скоростью 9 и 3 Мбит/с. Причём каждый из режимов длится в течении чуть меньше 2 мин. В результате в среднем скорость передачи составляет порядка 6 Мбит/с.

Рис.

Однако, в любом случае, те преимущества, которые позволяет получить беспроводная сеть, компенсирует и незначительное снижение скорости передачи.

Оценка работоспособности сети

Дадим оценку работоспособности сети в виде объяснения оптимизационной задачи.

Оптимизационные компоненты решения (для поддержки полного набора опций функциональности и безопасности сети):

·              беспроводные клиентские адаптеры Cisco Aironet;

·              Cisco-совместимые беспроводные клиентские адаптеры.

Внедрение решения также минимизирует общую стоимость владения и максимизирует работоспособность сети за счет оптимизации следующих функций внедрения, управления и безопасности:

·              сканирование и мониторинг радиосреды;

·              обнаружение источников помех;

·              передовые средства диагностики и устранения неисправностей;

·              автоматическое конфигурирование новых точек доступа;

·              обнаружение несанкционированно установленных точек доступа;

·              мониторинг соблюдения политики безопасности и генерация сигналов при нарушении;

·              быстрый безопасный роуминг;

·              продолжение 802.1X аутентификации клиентов даже в тех случаях, когда связь с удаленным сервером аутентификации нарушается (функция WAN link remote site survivability);

·              массовое конфигурирование и обновление ПО;

·              Cisco Wireless Security Suite с защищенным доступом Wi-Fi Protected Access;

·              высокая доступность с помощью автоматического восстановления (self-healing) беспроводной сети.SWAN соответствует следующим требованиям:

·              Пропускная способность и масштабируемость. Точки доступа и беспроводные мосты работают на скоростях от 11 Мбит/с (IEEE 802.11b) до 54 Мбит/с (IEEE 802.11а, IEEE 802.11g).

·              Все точки доступа Cisco Aironet поддерживают функцию балансировки нагрузки (load-balancing), фильтрации трафика, а также поддерживает функцию горячего резервирования точек доступа (hot-standby redundancy).

·              Точки доступа и беспроводные мосты способны выбирать наименее зашумленный канал передачи, что обеспечивает отсутствие интерференции с другими устройствами, работающими в этом частотном диапазоне.

·              Безопасность. Cisco Wireless Security Suite основан на стандарте IEEE 802.1X и протоколе Extensible Authentication Protocol (EAP) и обеспечивает высокий уровень корпоративной безопасности. Устройства Cisco Aironet поддерживают все типы аутентификации и в сочетании с Remote Access Dial-In User Server (RADIUS) беспроводные устройства образуют масштабируемое решение с централизованным управлением политикой безопасности, включающее: взаимную аутентификацию, необходимую для того, чтобы клиентские адаптеры ассоциировались с легальной и авторизованной точкой доступа; динамическую генерацию ключа на каждого пользователя, на каждую сессию для обеспечения защиты передаваемого трафика; защита ключа с помощью предстандартного протокола Temporal Key Integrity Protocol (TKIP); сбор информации на RADIUS сервере обо всех попытках аутентификации.

·              Защита инвестиций. Устройства Cisco Aironet обладают набором функций, обеспечивающих защиту капиталовложений при потребности в дальнейшем развитии сети или расширении существующей функциональности:

·              Устройства серии Cisco Aironet 1310 и Cisco Aironet 1130 имеют модульную конфигурацию, позволяющую при необходимости увеличить пропускную способность сети путем установки дополнительного модуля или замены существующего модуля на новый, работающий в новом стандарте.

·              Все устройства Cisco Aironet обладают объемом памяти (Flash/DRAM), в четыре раза большим, чем требуется для существующего программного обеспечения, что гарантирует возможность обновления программного обеспечения с появлением новой функциональности.

Оценка себестоимости разработки. Затраты по капитальным вложениям на реализацию проекта

Затраты по капитальным вложениям на реализацию проекта включают в себя затраты на приобретение основного оборудования, монтаж оборудования, транспортные расходы и проектирование, и рассчитывается по формуле:

где: К_О - капитальные вложения на приобретение основного оборудования;

К_М. - расходы по монтажу оборудования;

К_ТР - транспортные расходы;

К_ПР - затраты на проектирование

Общий перечень необходимого основного оборудования и его стоимость приведены в таблице

Таблица 20. Затраты на оборудование

Транспортные расходы, составляют 3% от стоимости всего оборудования и рассчитываются по формуле:

руб

Монтаж оборудования, пуско-наладка производится инженерами-монтажниками, расходы составляют 1% от стоимости всего оборудования и рассчитываются по формуле:

 руб

Расходы по проектированию и разработке проекта составляют 0,5% от стоимости всего оборудования и рассчитываются по формуле:

 руб

Общая сумма капитальных вложений по реализации проекта составляет:

руб

Эксплуатационные расходы

Текущие затраты на эксплуатацию данной системы связи определяются по формуле:

где ФОТ - фонд оплаты труда;

О_С - отчисления на соц. нужды;

ОАО - амортизационные отчисления;

Э - электроэнергия для производственных нужд;

Н - накладные затраты;

Фонд оплаты труда

В штате данного проекта состоят 3 инженера-техника. Месячная зарплата у инженера-техника составляет 35 000 руб. Заработная плата сотрудников приведена в таблице 21.

Таблица 21. Заработная плата сотрудников

Расчет затрат по социальному налогу

В соответствии со статьей 385 Налогового кодекса РК социальный налог составляет 11% от начисленных доходов и рассчитывается по формуле:

где ПО - отчисления в пенсионный фонд.

ФОТ - фонд оплаты труда

,11 - ставка на социальные нужды

Отчисления в пенсионный фонд составляют 10% от ФОТ, социальным налогом не облагаются и рассчитываются по формуле:

 руб

Тогда социальный налог будет равен

 руб

Расчет затрат на амортизацию. Амортизационные отчисления берутся исходя из того, что норма амортизации на оборудование связи составляет 25% и вычисляются по следующей формуле:

Где Н_А- норма амортизации;

∑К - стоимость оборудования;

Тогда амортизационные отчисления составляют:

 руб

Расчет затрат на электроэнергию. Затраты на электроэнергию для производственных нужд в течение года, включают в себя расходы электроэнергии на оборудование и дополнительные нужды и рассчитываются по формуле:

,

Где: З_{ЭЛ.ОБОР.} - затраты на электроэнергию для оборудования;

З_{ДОП.НУЖ.} - затраты на дополнительные нужды;

Затраты электроэнергии на оборудование рассчитывается по формуле

,

где: W - потребляемая мощность, W=8,8кВт;

Т - время работы (24 в сутки);

S - тариф, равный 1 кВтч=2.8 руб

- количество рабочих дней в месяце;

- количество месяцев в году.

 212 889.6 руб

Затраты на дополнительные нужды составляют 5% от затрат на электроэнергию оборудования и рассчитываются по формуле:

электроэнергию для оборудования;

Затраты на электроэнергию для дополнительных нужд:

 руб

Тогда суммарные затраты на электроэнергию будут равны:

 руб

Расчет накладных затрат. Накладные расходы составляют 75 % от всех затрат и рассчитываются по формуле:

Где ФОТ - фонд оплаты труда;

Тогда накладные затраты составят:

 руб

Результаты расчета годовых эксплуатационных расходов проекта по построению сети Wi-Fi, представлены в таблице 22

Таблица 22 . Годовые эксплуатационные расходы

Срок окупаемости разработки

Расчет доходов

Рассчитаем условный доход, полученный от внедрения сети.

Услуга Online Wi-Fi предоставляет возможность пользователям ноутбуков, карманных персональных компьютеров и смартфонов, имеющих порт Wi-Fi, получить беспроводный доступ в сеть Интернет. Оплата услуги Online Wi-Fi производиться посредством

Каждый пользователь сети за месяц платит абонентскую плату в размере 850 руб.

Прибыль от реализации услуг рассчитывается по формуле

где  - месячная абонентская плата клиентов;- количество клиентов, По статистическим данным в среднем в поселке насчитывается 100 клиентов (всего проживает 200 человек);- число месяцев;

 руб

Оценки эффективности от реализации проекта производится на основе следующих показателей:

1.       Чистая прибыль;

2.       Срок окупаемости;

Для расчета срока окупаемости необходимо определить чистый доход и доход предприятия после налогообложения.

Где П - прибыль от реализации услуг, КПН - корпоративный подоходный налог с юридических лиц. Сумма налога в бюджет составляет 20% от чистого дохода предприятия. Чистая прибыль предприятия после налогообложения рассчитывается по формуле:

ЧП = 1020000-20%=816000 руб

Вывод: Чистая прибыль после реализации проекта за год составит 816 000 рублей.

Все затраты, которые включают затраты на приобретение оборудования,

на монтаж оборудования, на проектные работы и фонд оплаты труда, составят 3 224 096.5 рублей.

Соответственно проект окупиться через 4 года. Окупаемость проекта краткосрочна, что делает проект привлекательным для реализации его на практике.

Безопасность жизнедеятельности при работе на ПК

В данном дипломном проекте производится разработка беспроводной компьютерной сети, в состав которой входят ПЭВМ, соединение между которыми реализуется при помощи пакетного радиосоединения.

В основном, работы по разработке сети заключаются в установке и монтаже закупленных компонентов сети и их подключении к электросети. Для обеспечения электробезопасности при монтаже, наладке и работе с сетью необходимо обратить особое внимание на создание защитных мер от попадания пользователей и обслуживающего персонала под напряжение, для предотвращения травматизма при работе с сетью.

Разработка вопросов безопасности позволит сделать практические рекомендации по уменьшению отрицательных проявлений влияния современных информационных технологий на человека.

Техника безопасности при работе с компьютером

Работа за компьютером может привести к проблемам со здоровьем. Об этой негативной стороне работы с компьютером не задумываются ни обычные пользователи, ни руководители компьютерных фирм. Между тем компьютерные профессии уже породили целый ряд заболеваний, обусловленных именно их спецификой, связанной с работой за компьютером. Проблемы еще усугубляются тем, что и обычный человек, чья деятельность напрямую не связана с компьютером, также часто проводит за ним по несколько часов в день. Применение изложенных гигиенических и физкультурно-оздоровительных мероприятий поможет оградить пользователя от отрицательного воздействия компьютеров, повысить свою работоспособность и жизненный тонус.

Рабочее место

Специалисты различных направлений и специализаций после тщательных исследований пришли к выводу, что причиной отклонений здоровья пользователей являются не столько сами компьютеры, сколько недостаточно строгое соблюдение принципов эргономики. Ученые озабочены тем, чтобы появление и активное применение компьютерных технологий не стало дополнительным фактором ухудшения здоровья. Для этого необходимо, чтобы рабочее место отвечало бы гигиеническим требованиям безопасности. На рисунке 30. представлена система взаимодействия человека, компьютера и окружающей пользователя среды.

Рис. 30. Схема взаимодействия человека и компьютера

Исходя из этой системы взаимодействия, сформулируем основные требования к организации рабочих мест и рабочего процесса, которые помогут уменьшить воздействие вредных факторов от ПК.

Схема рабочего места, соответствующая указанным выше требованиям, представлена на рисунке

Рис.31. Рабочее место пользователя

Требования к мониторам

Один из главных компонентов компьютера - это монитор, при покупке которого нужно быть особенно внимательным, так как именно от него зависит хорошее зрение и безопасность работы.

До недавнего времени одной из негативных характеристик мониторов считался высокий уровень вредного излучения. С современными мониторами данной проблемы нет, особенно если они соответствуют установленным стандартам безопасности.

Однако при длительной работе за компьютером монитор может спровоцировать обострения заболеваний глаз, так как пользователь постоянно смотрит на него с близкого расстояния.

Типы мониторов

На сегодняшний день можно выделить два типа мониторов - жидкокристаллические (ЖК) и ЭЛТ-мониторы (на основе электронно-лучевой трубки). Они различаются технологией создания.

До недавнего времени были распространены ЭЛТ-мониторы. Важным параметром для них является частота регенерации дисплея. Она измеряется в герцах и показывает, сколько раз в секунду обновляется изображение на экране.

Значение частоты регенерации очень важно, так как оно влияет на зрение. Принцип работы ЭЛТ-монитора состоит в следующем: электронный луч, который находится внутри специальной трубки, прорисовывает изображение на экране. Частотой регенерации называется то количество раз в секунду, которое луч пробегает по экрану и рисует на нем картинку.

В последнее время стали популярны ЖК-мониторы. Их принцип работы обеспечивает статичное, неизменяемое изображение, поэтому картинка на таких мониторах получается гораздо четче, а мерцание и дрожание отсутствует. Соответственно, глаза при работе с жидкокристаллическим монитором устают гораздо меньше, поэтому ЖК-мониторы считаются более безопасными для глаз.

Однако у ЖК-мониторов есть недостатки. Например, для некоторых из них, особенно для сравнительно ранних моделей, характерен ограниченный угол обзора. Современные мониторы поддерживают угол обзора до 160°, однако до идеального угла в 180° пока далеко. Другим несовершенством жидкокристаллических мониторов является недостаточная цветопередача - на таких мониторах цвета иногда выглядят более блеклыми, чем на ЭЛТ.

Устройства ввода информации

Клавиатура должна находиться близко от монитора, чтобы максимально сократить траекторию взгляда между ними и, как результат, не рассеивать внимание при работе. Мышь следует поместить на одну поверхность с клавиатурой.

Неправильное положение рук при печати на клавиатуре приводит к хроническим растяжениям кисти. Важно не столько отодвинуть клавиатуру от края стола и опереть кисти о специальную площадку, сколько держать локти параллельно поверхности стола и под прямым углом к плечу. Поэтому клавиатура должна располагаться в 10-15 см (в зависимости от длины локтя) от края стола

Профилактические методы уменьшения усталости при работе за компьютером

Настоятельно рекомендуются для предупреждения утомления и профилактики развития патологических состояний в перерывах между занятиями с монитором и после их окончания проводить специальную зарядку. Существует несколько комплексов упражнений для такой зарядки: для глаз, для улучшения мозгового кровообращения, для снятия утомления с мышц плечевого пояса, рук, туловища и ног.

Зрительная профилактика и профилактика остеохондроза позвоночника

Комплекс упражнений для глаз

Во время работы с видеомонитором большая часть нагрузки приходится на мышцы, управляющие движением глазного яблока и изменением формы хрусталика. На снятие статического напряжения с этих мышц, улучшение кровообращения в них и направлены предлагаемые упражнения. Их необходимо проводить, отвернувшись от экрана (лучше всего при этом смотреть в окно), держа голову прямо. Следует максимально напрягать все мышцы, дыхание должно быть ритмичным. Каждое упражнение необходимо повторять четыре-пять раз.

. На счет 1-4 зажмурить глаза, сильно напрягая глазные мышцы, затем раскрыть их и, расслабив мышцы, посмотреть вдаль на счет 1-6.

. На счет 1-4 посмотреть на переносицу и задержать взгляд. Затем перевести взгляд вдаль на счет 1-6.

. На счет 1-4, не поворачивая головы, посмотреть направо, затем перевести взгляд прямо вдаль на счет 1-6. То же самое повторить с фиксацией взгляда вверх, влево и вниз.

. Перевести взгляд быстро по диагонали направо вверх - налево вниз, потом посмотреть вдаль на счет 1-6, затем повторить то же самое в направлении налево вверх - направо вниз.

Для всех возрастных групп полезно проводить упражнения, предупреждающие возникновение остеохондроза позвоночника. Комплекс состоит из следующих упражнений:

Исходное положение (И.п.) - стоя, руки опущены. Полукруговые движения головой к правому и левому плечу.

И.п. - то же. Повороты головой вправо и влево.

И.п. - стоя, руки на поясе. Наклоны головы вправо, влево, вперед, назад.

И.п. - то же. Круговые движения головой.

И.п. - стоя, руки на голове. Надавливание. То же другой рукой.

И.п. - стоя, правая рука на правой щеке. Надавливание. То же другой рукой.

И.п. - стоя, руки опущены. Поднимание и опускание плеч.

И.п. - стоя, руки к плечам. Круговые движения вперед и назад.

И.п. - стоя, руки соединены сзади в «замок». Отведение рук назад. Спина прямая.

И.п. - стоя, руки в стороны. Круговые движения руками вперед и назад.

И.п. - стоя, руки на поясе. Наклоны вперед, прогнувшись.

И.п. - стоя, руки на поясе. Повороты вправо и влево.

И.п. - то же. Наклоны вправо, влево, вперед, назад.

И.п. - стоя, руки опущены. Круговые движения тазом.

Упражнения просты и не требуют специальной подготовки, поэтому, если пользователь дисплея будет выполнять ежедневно хотя бы часть этих упражнений, он

тем самым поможет себе избавиться от неприятных последствий гиподинамии.

Осанка

Сохранять нужную осанку при работе за компьютером помогает правильно подобранный рабочий стул. Спинка стула должна поддерживать нижнюю половину спины, но при этом не быть жестко закрепленной, чтобы можно было свободно двигаться.

Оптимальным во время работы за компьютером является положение тела, при котором спина и шея находятся на одной линии, ноги стоят на полу и согнуты под прямым углом.

Для правильного расположения спины можно подкладывать под поясницу небольшую подушку. Подголовник снимет напряжение с мышц шеи.

Голову нужно держать прямо, с небольшим наклоном вперед. Монитор и рабочие документы должны быть размещены так, чтобы не приходилось постоянно поворачивать голову.

Синдром запястного канала

Расположив руки на клавиатуре, нужно проследить, чтобы плечи были расслаблены, а руки согнуты примерно под углом 90°; если у кресла есть подлокотники, они не должны слишком подпирать локти и заставлять плечи подниматься высоко.

Важно проследить, чтобы при работе мышью на столе лежало не только запястье, но и локоть и предплечье. В этом положении мышцы плечевого пояса наименее напряжены, и такая поза является профилактикой возможных проблем с руками.

Для рук должно быть достаточно свободного места.

Синдром запястного канала (СЗК) представляет собой травму запястья.

Патологическое состояние, называемое синдромом запястного канала (СЗК), вызывается ущемлением срединного нерва в запястном канале. Оно возникает при распухании срединного нерва и/или сухожилий кисти. Чаще всего СЗК - это ПВПН в результате многочасового сидения за компьютером с неправильной осанкой.

Накапливающаяся травма вызывает накопление продуктов распада в области запястного канала. Если пользователь не делает регулярных перерывов и не выполняет простые упражнения для кисти, продукты распада вызывают распухание, а затем и развитие СЗК.

Правильное положение рук.

. При работе с клавиатурой, угол сгиба руки в локте должен быть прямым (90 градусов)

. При работе с мышкой кисть должна быть прямой, и лежать на столе как можно дальше от края.

. Стул или кресло должно быть с подлокотниками, так же желательно наличие специальной выпуклости для запястья (коврик для мыши, специальной формы клавиатура или компьютерный стол с такими выпуклостями).

Рис. 32. Положения рук

Упражнения для рук

Чем чаще вы будете прерываться для выполнения упражнений, тем больше они принесут пользы.

. Встряхните руки.

. Сжимайте пальцы в кулаки (~10 раз)

. Вращайте кулаки вокруг своей оси.

. Надавливая одной рукой на пальцы другой руки со стороны ладони, как бы выворачивая ладонь и запястье наружу.

С помощью этих упражнений вы улучшите кровообращение в мышцах и растяните их.

Дополнительные факторы, влияющие на производительность труда

Работа сотрудников непосредственно связана компьютером, а, соответственно, с дополнительным вредным воздействием целой группы факторов, что существенно снижает производительность их труда. К таким факторам можно отнести:

·        воздействие вредных излучений от монитора;

·        неправильная освещенность;

·        не нормированный уровень шума;

·        нарушение микроклимата;

·        наличие напряжения;

·        и другие факторы.

Электромагнитные излучения

Защита от электромагнитного излучения 1. По возможности, стоит приобрести жидкокристаллический монитор, поскольку его излучение значительно меньше, чем у распространённых ЭЛТ мониторов (монитор с электроннолучевой трубкой).

2. При покупке монитора необходимо обратить внимание на наличие сертификата.

. Системный блок и монитор должен находиться как можно дальше от вас.

. Не оставляйте компьютер включённым на длительное время если вы его не используете, хотя это и ускорит износ компьютера, но здоровье полезней. Так же, не забудьте использовать "спящий режим" для монитора.

. В связи с тем, что электромагнитное излучение от стенок монитора намного больше, постарайтесь поставить монитор в угол, так что бы излучение поглощалось стенами. Особое внимание стоит обратить на расстановку мониторов в офисах.

. По возможности сократите время работы за компьютером и почаще прерывайте работу.

. Компьютер должен быть заземлён. Если вы приобрели защитный экран, то его тоже следует заземлить, для этого специально предусмотрен провод, на конце которого находиться металлическая прищепка (не цепляйте её к системному блоку).

Электростатическое поле, ионизация, вредные вещества в воздухе
 При работе, компьютер образует вокруг себя электростатическое поле, которое деионизирует окружающую среду, а при нагревании платы и корпус монитора испускают в воздух вредные вещества. Всё это делает воздух очень сухим, слабо ионизированным, со специфическим запахом и в общем "тяжёлым" для дыхания. Естественно, что такой воздух не может быть полезен для организма и может привести к заболеваниям аллергического характера, болезням органов дыхания и другим расстройствам.

Монитор и зрение

В связи с тем, что монитор находиться на близком расстоянии, мышцы глаза управляющие хрусталиком находятся в постоянном напряжении. Помимо этого, дополнительное напряжение глаз создаётся принципом работы монитора т.е., обычно глаз воспринимает отражение света от предметов, монитор же, сам является источником света. К этому прибавим мерцание (в случаях, если частота регенерации монитора менее 75 кадров в секунду), очень редкое моргание глаза, блики на экране и т.д. и получим все предпосылки к развитию близорукости, ухудшению зрения, быстрой усталости глаз и другим расстройствам.

Освещенность

Освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна быть 300-500 лк. (минимальный размер объекта различения - толщина штриха буквы - 0.3 мм, отсюда разряд зрительной работы - работа высокой точности). Допускается установка светильников местного освещения для подсветки документов. Местное освещение не должно создавать бликов поверхности экрана и увеличивать освещенность экрана более 300 лк.

Следует ограничивать отраженную блесткость на рабочих поверхностях (экран, стол, клавиатура и другие) за счет правильного выбора типов светильников и расположения рабочих мест по отношению к источникам естественного и искусственного освещения.

Следует ограничивать неравномерность распределения яркости в поле зрения пользователя монитора и ПЭВМ, при этом соотношение яркости между рабочими поверхностями не должно превышать 3:1-5:1, а между рабочими поверхностями и поверхностями стен и оборудования - 10:1.

В качестве источников света при искусственном освещении должны применяться преимущественно люминесцентные лампы типа ЛБ. При устройстве отраженного освещения производственных и административно-общественных помещениях допускается применение металлогалогенных ламп мощностью до 250 Вт. Допускается применение ламп накаливания в светильниках местного освещения.

Для обеспечения нормируемых значений освещенности в помещениях использования мониторов и ПЭВМ следует проводить чистку стекол оконных рам и светильников не реже двух раз в год и проводить своевременную замену перегоревших ламп.

Шум

В производственных помещениях, в которых работа на ПЭВМ является вспомогательной, уровни шума на рабочих местах не должны превышать значений, установленных для данных видов работ Санитарными нормами допустимых уровней шума на рабочих местах.

При выполнении основной работы на ПЭВМ уровень шума на рабочем месте не должен превышать 50 дБА.

В помещениях операторов ЭВМ (без дисплеев) уровень шума не должен превышать 65 дБА. На рабочих местах в помещениях, где размещены шумные агрегаты вычислительных машин (АЦПУ, принтеры и т.п.), уровень шума согласно СанПиН 2.2.2.542-96 не должен превышать 75 дБА.

Шумящее оборудование, уровни шума которого превышают нормированные, должно находиться вне помещения с ПЭВМ.

Дополнительными мероприятиями по уменьшению уровня шума в машинных залах могут быть:

·        устройство подвесного потолка, который служит звукопоглощающим экраном;

·        использование звукопоглощающих материалов с максимальными коэффициентами звукопоглощения в области частот 63-8000 Гц для отделки помещений;

·        уменьшения площади стеклянных ограждений и оконных проемов;

·        установка особо шумящих устройств на упругие (войлочные и т.п.) прокладки;

·        применение на рабочих местах звукогасящих экранов;

·        использование однотонных занавесей из плотной ткани, подвешенных в складку на расстоянии 15-20 см от ограждения. Ширина занавеси должна быть в 2 раза больше ширины окна.

Микроклимат

Микроклимат помещения с компьютером

В помещении, в котором установлен компьютер, должен поддерживаться определенный микроклимат - влажность, запыленность, температура воздуха.

С 30 июня 2003 года действуют обязательные санитарно-эпидемиологические правила и нормативы - СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы». На сегодняшний день это основной нормативный документ по безопасной работе на компьютере. В этом документе наряду с другими положениями регламентируются требования к микроклимату помещения.

Для помещения с компьютером существуют определенные требования к температуре, влажности и наличию пыли. Температура должна находиться на уровне 21-25 °C, относительная влажность - 40-60 %, уровень аэроионов - от 400-600 до 50 000 (оптимальный - 1500-5000).

Это оптимальные условия для обеспечения максимально комфортного теплового баланса температуры тела человека и его терморегуляции. Если температура выше нормы, кровеносные сосуды расширяются, и теплоотдача в окружающую среду возрастает. При понижении температуры кровеносные сосуды соответственно сужаются, приток крови к телу замедляется и теплоотдача уменьшается.

На терморегуляцию организма влияет также влажность воздуха. Слишком высокая влажность (более 85 %) затрудняет терморегуляцию, а слишком низкая (менее 20 %) вызывает пересыхание слизистых, причем не только дыхательных путей, но и глаз.

Не менее важна оптимальная влажность в помещении: чем она выше, тем слабее влияние электростатических и электромагнитных полей, уровень излучения которых в помещении, где установлен компьютер, всегда повышен.

Принципиальным фактором в микроклимате помещения с компьютером является уровень пыли. Человеческий организм плохо адаптирован к условиям повышенной запыленности. Квартирно-офисная пыль сильно отличается от природной. Офисная пыль может содержать частицы мебельных тканей, клея, строительных материалов, частицы кожи человека и домашних животных, в том числе грызунов, споры микроскопических плесневых и дрожжевых грибов, различные виды клещей, волокна хлопка, льна, бумаги, бактерии и вирусы.

Кроме этого, помещение, где стоит компьютер, должно хорошо проветриваться. Чистый воздух - это лучший источник легких ионов, который не заменит ни один ионизатор.

Напряжение

Компьютер является электрическим устройством с напряжением питания 220/380. В трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью.

Во избежание поражения электрическим током, возникновения пожара и повреждения компьютера следует соблюдать следующие меры безопасности:

· при эксплуатации требуется принять меры, исключающие удары и падения компьютера;

·        не допускается попадание внутрь компьютера и периферии посторонних предметов, жидкостей и сыпучих веществ;

·        не допускаются перегибы, передавливания и натяжения питающих кабелей;

·        не допускается устанавливать компьютер вблизи источников тепла;

·        не допускается закрывание вентиляционных отверстий компьютера и периферии.

·        запрещается включать компьютер и периферию со снятой крышкой;  <http://cs.narod.ru/pasport.htm>

·        запрещается эксплуатация компьютера с неисправным шнуром питания;

·        запрещается подключать к компьютеру периферийные устройства при включенном питании;

·        запрещается эксплуатация компьютера в помещении с высокой влажностью или сильно загрязненным воздухом;

Организационные и технические мероприятия по защите от поражения электрическим током

При эксплуатации этого оборудования и другого электрооборудования возможно поражение работающего персонала воздействием электрического тока.

Потенциальные опасности поражения током могут возникнуть при монтаже или эксплуатации электрооборудования.

Признаками повышенной опасности поражения электрическим током в помещениях являются:

·              Сырость (относительная влажность выше 70% или токопроводящая пыль);

·              Токопроводящие полы (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п.);

·              Высокая температура (выше +30 °С);

·              Возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий и металлическим корпусам электрооборудования.

В помещениях существует опасность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий и металлическим корпусам электрооборудования. Для предотвращения этой опасности необходимо электрооборудование устанавливать не ближе 1 метра от металлоконструкций.

Для защиты от поражения электрическим током обслуживающего персонала на электроустановке применяются как индивидуальные, так и общие меры защиты. Наиболее простыми и достаточно эффективными средствами защиты являются заземление или зануление.

В зданиях система питания электроустановок осуществляется через трехфазное напряжение с глухо-заземленной нейтралью, также существует контур заземления.

В качестве меры защиты персонала от поражения электрическим током от корпусов электрооборудования. К мерам и средствам индивидуальной защиты относятся инструменты контроля, наладки и ремонта. Можно выделить следующие группы средств:

·              Изоляционный инструмент широкой номенклатуры (отвертки, плоскогубцы, кусачки и др.);

·              Приборы для электрических измерений (ампервольтметры, мегомметры).

Техника безопасности при установке антенн

Нельзя выполнять работы по установке антенн во время дождя, снегопада, гололедицы, при сильном ветре и т. п. Выходить на крышу можно через люк или слуховое окно. По пожарной лестнице допускается подниматься на здания, имеющие не более двух этажей.

При установке и ремонте антенн каждый работающий обязан иметь следующие защитные средства: диэлектрические перчатки, предохранительный пояс и веревку, очки, рукавицы, фонарь, а также инструмент с изолирующими ручками. Работают на крыше в обуви на резиновой подошве. Перед выходом на крышу необходимо надеть предохранительный пояс с веревкой для страховки или обвязаться прочной веревкой, второй конец которой закрепить на чердаке за балку или стропила.

Крепление веревок за дымовые трубы не допускается. На плоские огражденные и неогражденные крыши выход допускается без страхующего каната в обуви на резиновой подошве с надетым предохранительным поясом. При необходимости подхода к краю крыши применение страхующего каната обязательно. Около мачт антенн, установленных на крутых крышах, должны быть устроены выходные люки. На люке прочно закрепляют болт или кольцо, к которому привязывают веревку для страховки. Второй конец ее прикрепляют к предохранительному поясу работающего на крыше.

Элементы антенн доставляют на крышу через чердак или непосредственно с земли при помощи кронштейна с блоком.

Антенну устанавливают не менее двух человек (до 5 м). При длине мачты более 5 м количество работников увеличивается, например, при подъеме антенны высотой 7,5 м два человека поднимают мачту, два тянут за оттяжку в сторону подъема, а остальные двое человек страхуют мачту другими оттяжками.

При подъеме антенны работающие прикрепляют страхующие веревки к стяжным болтам или к основанию антенны.

При оборудовании снижения антенны (закрепление кабеля к отводной планке и при устройстве ввода в окно комнаты работающий должен "страховаться" веревкой. При монтаже антенны следует пользоваться приставными лестницами. Нижние конце лестниц при установке на полу снабжают резиновыми наконечниками, при установке на грунте - острыми металлическими щупами.

Если работу с лестницы выполняют на высоте более 3-х метров или устанавливают ее на цементном и плиточном полах, во избежание падения лестницу поддерживает специально назначенный для этого работник. При пробивке отверстий, гнезд или борозд в каменных и бетонных стенах зданий надевают защитные очки и рукавицы.

Нельзя протягивать антенны и токопроводящие растяжки над проводами электросети и радиотрансляционной сети, напряжение этих сетей может составлять от 220 до 900 В.

Грозозащита антенн

Чтобы избежать поражения молнией антенны и людей, находящихся внутри здания, необходимо выполнить ряд мероприятий по грозозащите антенны. Металлические мачты, на которых устанавливаются антенны, должны быть заземлены. Так как в антеннах наиболее часто применяются петлевые вибраторы, которые средней точкой соединены с металлической стрелой, а стрела с металлической мачтой, то дополнительных мер по грозозащите не требуется (кроме заземления металлической мачты). Если же мачта деревянная, то по ней необходимо проложить толстый (сечением 15-25 мм2) провод или медную ленту, которые одним концом соединяют с серединами вибраторов, а другой с заземлителем.

Заземлитель представляет собой ряд штырей, закопанных или вбитых в землю на глубину 2-3 м, и соединенных между собой толстым проводом или шиной. Вместо штырей можно использовать стальной оцинкованный лист или другой массивный металлический предмет. Для уменьшения сопротивления заземления размеры закопанного предмета должны быть максимальной величины. Металлическую оплетку коаксиального кабеля фидера также необходимо заземлить. Лучшая грозозащита осуществляется установкой на вершине мачты металлического вертикально расположенного заостренного штыря такой длины, чтобы его острие располагалось хотя бы на 1,5 м выше антенны. Если наружная антенна установлена вблизи высоких сооружений (либо на балконе или лоджии), оборудованных молниеотводами, то устройство грозозащиты не обязательно. Комнатные антенны также не требуют грозозащиты.

Меры противопожарной безопасности

Необходимым условием возникновения пожара является наличие окислителя, горючего и источника загорания.

Импульсами воспламенения могут быть: открытые пламя, искра, возникшая при ударе или трении, искры на электрических разрядах, статическое электричество.

При возникновении открытого пламени надо как можно быстрее затушить его. Чтобы не произошло воспламенения следует на участке располагать средство тушения (огнетушители). Надо своевременно производить осмотр оборудования. Пожарная безопасность электрооборудования достигается соблюдением правил использования электроустановок. Все электроустановки должны иметь устройство защиты от токов короткого замыкания.

Предупреждение распространения пожара достигается за счет:

Соблюдения противопожарных требований при разработке плана помещений.

Выполнения противопожарных мероприятий в зданиях.

Заключение

В дипломном проекте реализован проект беспроводной сети в условиях сложного рельефа местности и отсутствия развитой инфраструктуры связи. Сформулированы и описаны все необходимые положения о сети. Описаны цели и задачи проекта, проведен необходимый анализ выбора аналогов и эффективность разработки. Определён выбор оборудования и программного обеспечения необходимого для организации беспроводной сети. В данном случае рассматривался класс радиомодемов, которые используются при построении сетей, не требующих обмена большими объемами информации, но критичных к оперативности и достоверности ее доставки.

Выбрана топология сети и составлены необходимые схемы. Определены методы безопасности для работы в сети и выбор метода шифрования данных для всего оборудования. Cоставлена документация ориентированная на конечного пользователя и не требует от него специальных знаний в области вычислительной техники и программирования. Пользователь должен только обладать знаниями, необходимыми при повседневной работе на ПК и настройке беспроводной сети. Проведена пробная эксплуатация сети, результат которой показал, что данная сеть может успешно функционировать в данных условиях. Приведены положения по мерам безопасности при работе с ПК.

Сделана экономическая оценка проекта, результат которой показал, что данный проект является краткосрочным, что делает его привлекательным для реализации на практике.

Таким образом, считаю цель работы достигнутой, был разработан проект беспроводной сети. Данный проект позволит не только добиться желаемого уровня доступности пользователей к сети в условиях не развитой структуры связи и защитить беспроводный канал связи, но и также позволит развернуть беспроводную сеть в подобных природных условиях среды.

Список литературы

1.Сети ЭВМ и Телекоммуникации, Архитектура и сетевые технологии Учебное пособие 2006 Санкт-Петербург Изд-во СЗТУ Санкт-Петербург

.“Компьютер и здоровье” Надежда Баловсяк,2008 Изд-во “Питер” Санкт-Петербург

.Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы / В.Г.Олифер, Н.А.Олифер.- СПб.: Питер, 2002.- 672 с

.Анкудинов Г.И., Стрижаченко А.И. Сети ЭВМ и телекоммуникации. Архитектура и протоколы: Учеб. пособие.- СПб.: СЗТУ, 2001, - 92с.

.Николаев В.И., Фаткиева Р.Р. Системный анализ. Часть 1. Системное проектирование: Учеб. пособие.- СПб.: СЗТУ, 2002, - 141с.

.Локальные вычислительные сети: Справочник. В 3-х кн. Кн. 3: Организация функционирования, эффективность, оптимизация / С.В.Назаров, Н.В.Ашхимкин, А.В.Луговец, Ю.А.Воронцов, А.Г.Ерохин, В.П.Поляков; Под ред. С.В.Назарова. - М.: Финансы и статистика, 1995. - 248 с

.Электродинамика и распространение радиоволн Л.Я.Родос Учебно-методический комплекс 2007Изд-во СЗТУ Санкт-Петербург

.“Радиомодемы диапазонов vhf/uhf в задачах охраны и мониторинга объектов” 2009 Москва.

.«Современные технологии и стандарты подвижной связи» / Кузнецов М.А., Рыжков А.Е. - СПб.: Линк, 2006

.«Секреты беспроводных технологий» / Джек Маккалоу. - М.: НТ-Пресс, 2005