Arial Georgia Tahoma Times New Roman Verdana

Беспроводные сети Lucent ORiNOCO

Продукты серии WaveLAN, предназначенные для построения беспроводных компьютерных сетей, производятся компанией Lucent Technologies уже более четырех лет. Первые версии обеспечивали скорость 2 Мбит/сек и работали на частоте 900 МГц, а сегодня на частоте 2,4 ГГц они обеспечивают скорость до 11 Мбит/сек.

О популярности решений Lucent говорят многие факты: университет Гонконга в дополнение к своей проводной сети, включающей около 6000 точек, установил 140 WavePOINT-II Access Point. Оборудование Lucent WaveLAN в качестве мобильного решения для компьютерной сети используют множество компаний, в их числе Asiana Airlines, итальянская транспортная компания SAD Transporto Locale, Государственный Университет Сингапура, японский университет Keio. Вооруженные силы США и некоторые полицейские управления также выбрали технологию WaveLAN.

Для своей новой серии беспроводных продуктов компания Lucent выбрала название "ORiNOCO". Продукты ORiNOCO могут работать совместно с любыми устройствами, использующими радиотехнологию DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) стандарта IEEE 802.11b. Кроме этого, они обратно совместимы с продуктами Lucent Technologies WaveLAN/IEEE.

Серия продуктов Lucent ORiNOCO включает в себя:

• ORiNOCO PC Card
• ORiNOCO ISA Adapter, PCI Adapter
• ORiNOCO Access Point AP-500 и AP-1000
• ORiNOCO Residential Gateway RG-1000

Базовым элементом беспроводной сети является карта ORiNOCO PC Card. Существует два варианта таких карт — "Silver" и "Gold". Они отличаются только поддерживаемыми алгоритмами шифрования: "Silver" PC Card работает с WEP с 64 битным ключом, а "Gold" использует 128 битный ключ в RC4 шифровании. В остальном эти устройства представляют собой беспроводные сетевые карты стандарта IEEE 802.11b, с поддержкой WECA Wi-Fi (wireless fidelity). В зависимости от качества сигнала, карты автоматически выбирают скорость передачи в 11, 5.5, 2 или 1Mbit/sec.

Поскольку слоты PC Card (ранее PCMCIA) обычно есть только в переносных ПК, для настольных предлагается использовать адаптеры ISA/PCI — PC Card. Конечно, это немного страшно выглядит :), однако вполне работоспособно. Здесь хочется сделать одно замечание. Обычно беспроводные сети ассоциируются с мобильными ПК, поэтому исполнение адаптера в виде PC Card вполне естественно. Однако, поскольку все-таки есть множество конфигураций с обычными настольными ПК, то изготовление обычных ISA/PCI карт было бы правильным шагом. Тем более, что стоимость таких карт была бы ниже, чем у PC Card. Можно также предположить и альтернативный вариант — создание карт для шины USB, которая есть уже у большинства как настольных, так и мобильных ПК. Отметим, что некоторые производители беспроводного оборудования (а их сейчас более 10!) уже представили такие варианты.

Для соединения беспроводной сети с существующей проводной используются ORiNOCO Access Point. Эти устройства представляют собой мосты между двумя технологиями. Кроме этого они допускают удаленное управление и мониторинг. Модель AP-500 использует интерфейс 10BaseT и встроенную радиокарту. У AP-1000 сетевой интерфейс уже 10/100BaseT и есть два слота для установки беспроводных PC Card карт. Остальные параметры включают в себя:

Программное обеспечение по управлению устройствами состоит из ORiNOCO AP Manager и PRO Manager software. Также поддерживаются SNMP MIB II, 802.3, 802.1D и 802.11 MIB (traps: power up, authentication, link up/down).

Для варианта SOHO, когда вся сеть построена на беспроводных картах, и хочется иметь общий выход в интернет, можно использовать ORiNOCO Residential Gateway RG-1000. Это устройство интегрируется в беспроводную сеть и, используя встроенный 56K модем, позволяет каждому пользователю выходить в интернет. Если хочется использовать более высокую скорость для связи с интернет, то можно подключить внешний кабельный/ISDN/xDSL модем к 10BaseT Ethernet порту RG-1000. Для предоставления общего доступа используется технология NAT. Кроме этого, для упрощения конфигурирования клиентов устройство поддерживает стандарт DHCP.

Если настольный ПК установлен под столом или антенна радиокарты сильно перекрывается посторонними предметами, то возможно использование внешней антенны. Для этого на торце ORiNOCO PC Card есть небольшой разъем, закрытый заглушкой. Компания Lucent предлагает свой вариант подобной антенны — The WaveLAN Range Extender Antenna. Несмотря на свой небольшой размер, она обладает неплохими характеристиками:

• рабочие частоты 2400–2500 MHz
• усиление 2,5 dBi
• увеличение расстояния (антенна на одном устройстве):
  • на открытом пространстве 50%
  • в офисе 15%
• длина провода ~ 1.5m

Кроме этого, в серии ORiNOCO есть и более специализированные продукты:

ORiNOCO AS-1000 Access Server — более мощная версия AP-1000, предназначена для использования в больших корпоративных сетях, обеспечивает высокий уровень защиты (RADIUS, PAP, CHAP) и управляемости (SNMP MIB I-II, TFTP).

ORiNOCO EC/EC-S Ethernet & Serial Converters — позволяет подключить устройство, рассчитанное на работу в составе 10BaseT сети к беспроводной сети ORiNOCO.

ORiNOCO Outdoor Router System — включает с себя COR-1100 Central Outdoor Router, ROR-1000 Remote Outdoor Router и Outdoor Router Client (ORC). Позволяет создавать соединения типа point-to-multipoint и point-to-point на расстояниях до 26 км.

Практическое тестирование

Для тестирования оборудования мы использовали пару ORiNOCO PC Card Silver и один адаптер ISA-PC Card. В комплект поставки радиокарты входят, кроме платы, описание и компакт диск с драйверами, ПО и описаниями в формате Adobe PDF. Адаптер ISA — PC Card поставлялся только с кратким описанием процесса установки.

Технические данные карты:

• Частотный диапазон: 2400–2483,5 MHz
• Количество частотных каналов: 4/11/13/14 (в зависимости от страны)
• Модуляция: Direct Sequence Spread Spectrum (CCK, DQPSK, DBPSK)
• Протокол доступа к среде: CSMA/CA (Collision Avoidance) с ACK
• Интерфейс: PC card, с адаптерами -  ISA, PCI
• Размеры: 117,8 × 53,95 × 8,7 mm (PC Card)
• Дальность работы:

• Выходная мощность: 15 dBm
• Потребление питания (+5V) : PC Card Doze mode 9 mA, Receiver mode 185 mA, Transmit mode 285 mA, ISA адаптер — 25mA.
• Программная совместимость: Novell Client 3.x & 4.x, Windows 95/98/NT/2000, Apple, Windows CE
• Поддержка стандарта IEEE 802.11b HR

Серия ORiNOCO имеет, пожалуй, самую широкую программную поддержку из аналогичных продуктов. Поставляемое на компакт диске ПО включает в себя драйвера для систем:

• Windows 95 NDIS 3
• Windows NT 4.0 NDIS 4
• Windows 98 and 2000 NDIS 5
• Windows CE
• MacOS Apple PowerBook
• Linux Driver Source/Library
• MS-DOS Card Access, ODI, Packet Driver

Также поставляются драйвера для PCI-PC Card адаптера для систем Windows 95 и NT 4.0. Кроме драйверов есть тестовая и диагностическая программа Client Manager.

Для тестирования мы использовали один ноутбук с PC Card слотом и настольный ПК. Для установки ORiNOCO Silver PC Card в него мы применили ISA PC Card адаптер (напомню, что в арсенале фирмы есть и PCI версия такого адаптера). Он представляет собой простую 16 разрядную ISA плату с одной микросхемой контроллера и слотом для установки PC Card Type II. Для операционных систем Windows 9x/NT/2000 он устанавливается как стандартный Intel 82365 PCIC совместимый PCMCIA контроллер (на самом деле используется чип Vadem 469). Для MS DOS / Windows 3.x можно использовать Card Access Driver. Для PCI адаптера применяются микросхемы PCI to Cardbus bridge TI 1225 и Power interface TI TPS2206. Этот вариант поддерживается под Windows 98/2000 встроенными драйверами, а для Windows 95/NT есть драйвера на компакт диске. Оба адаптера позволяют подключать Type II 16 бит 5 вольт PC Card устройства. Кроме этих адаптеров, скорее всего, возможно применение и любых других, поскольку шина PC Card является стандартной и для нее существует множество других контроллеров.

Установка беспроводной карты никаких трудностей не вызвала, несмотря на такое "двойное" подключение через адаптер. Установка карты в ноутбук также не вызвала проблем. Дополнительно с драйверам было установлено программное обеспечение Client Manager.

При установке драйверов карты (для системы она выглядит как обычная сетевая карта), необходимо выбрать один из вариантов подключения:

• Peer-to-Peer Group — в сети только адаптеры ORiNOCO PC Card
• Access Point — сеть с базовой станцией ORiNOCO Access Point
• Residental Gateway — сеть со станцией ORiNOCO Residental Gateway

В дальнейшем можно создать до 4-х профилей подключения (например, для мобильного ПК — дома через RG-1000, в офисе через AP-500) и переключать их на лету через панель управления или иконку в системном трее (после установки Client Manager):

Каждый профиль имеет собственные настройки параметров сети. Для Peer-toPeer Group и Residental Gateway это имя сети (Network Name) и ключ шифрования (Encryption key). Первый определяет группу адаптеров, которые работают совместно — контроллеры видят только таких партнеров, у которых установлено то же имя сети. Это позволяет создавать в одном пространстве несколько непересекающихся сетей. Использование ключа шифрования еще больше повышает секретность.

Для варианта Access Point настроек больше:

Как мы уже писали, скорость работы этих карт в хороших условиях 11Mbit/s. Измерения показали, что скорость передачи данных достигает (Windows 98, NetBEUI, Microsoft Network) 700KB/s. Эта цифра вполне соответствует скорости обычной проводной 10Mbit/s сети.

После установки программы Client Manager можно провести более подробное исследование работы системы:

Одна из функций — выдача информации о карте и версиях ПО:

Следующая — проверка работоспособности карты:

И последняя проверка — работа в паре:

Сначала можно выбрать партнера для теста из доступных станций. На закладке "Test Results" можно посмотреть текущие характеристики канала связи, причем параметры оцениваются с обеих сторон канала. Там же можно посмотреть, на каких скоростях происходит обмен информацией. Закладка "Test History" показывает динамику изменения параметров связи. С помощью закладки "Log Settings" можно настроить запись характеристик канала в файл.

С использованием этой программы было проведено исследование дальности связи и факторов, которые на нее влияют. У установленных на расстоянии 3 м ПК отношение SNR (сигнал/шум) составляет примерно 45 dB. Снижение этого параметра (кроме расстояния) вызывает помещение на линии связи различных преград. Например, железный лист (от корпуса ПК) -9 dB, железобетонная стена -6 dB, рука — 5dB (конечно, эти цифры очень приблизительные). Карты автоматически выбирают скорость работы из 11, 5,5, 2, 1Mbit/s, исходя из условий связи. Связь на скорости 11 Mbit/s возможна до SNR примерно 15 dB. Мы проводили тестирование на пересеченной местности :), в парке, при этом расстояние устойчивой работы на максимальной скорости достигало 100 м. На расстоянии 120 м при SNR примерно 10 dB, пакеты приходили на скоростях 11/5.5/2/1 Mbit/s в соотношении 0% / 66% / 33% / 0%. Увеличение расстояния до 180 м, привело к падению SNR до 7 dB, а соотношение скоростей стало 0% / 0% / 50% / 50%. В нашем случае ограничивающим фактором являлись преграды в виде деревьев, мелкий дождь, ну и возможно влияние Останкинской телебашни :) (она была на расстоянии порядка 800 м). Проблемы с качеством связи также могут вызывать микроволновые печи, охранные системы, радиотелефоны. Исходя из результатов тестирования, можно сказать, что параметры мощности передатчика и чувствительности приемника отличные, и в хороших условиях вполне достижимы заявленные дальности работы. Кстати, у встроенных в PC Card антенн нет ярко выраженной направленности. При перемещении ноутбука вокруг настольного ПК заметных изменений качества приема не отмечалось. На больших дальностях влияние положения антенны также практически не заметно. Можно сказать, что при расположении антенн в направлении друг к другу качество немного (SNR на 4…5 dB) выше. Использование оборудования в офисной/домашней обстановке заметно снижает радиус устойчивой работы из-за стен, а максимальная дальность может быть достигнута только в условиях установки антенн на открытом пространстве.

Выводы

Адаптеры ORiNOCO PC Card прекрасно показали себя в работе. Крупнейший из производителей сетевого радиооборудования, компания Lucent Technologies, создала отличную серию продуктов для построения быстрых беспроводных сетей.

Достоинства:

• высокая скорость работы по стандарту IEEE 802.11
• отличная поддержка драйверами

Недостатки:

• отсутствие карт на шины ISA/PCI
• сложность установки дополнительных антенн