Σχεδίαση & Υλοποίηση Ασύρµατων ικτύων Εσωτερικού Χώρου Τεχνολογίας WiFi

Transcript

1 Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Ηλεκτρονικών Υπολογιστών του ΑΠΘ Σχεδίαση & Υλοποίηση Ασύρµατων ικτύων Εσωτερικού Χώρου Τεχνολογίας WiFi Αντώνης Γ. ηµητρίου ιδάκτωρ Τµ. Ηλεκτρολόγων Μηχ/κών & Μηχ/κών Η/Υ

2 Πλάνο Παρουσίασης Τηλεπικοινωνίες Σήµερα Ανάλυση Αναµενόµενης Τηλεπικοινωνιακής Κίνησης Προϋποθέσεις Κριτήρια Σχεδίασης Επιλογή Τεχνολογίας Αναγνώριση Επιλογή Θέσεων Εγκατάστασης Ανάλυση Κόστους Αξιολόγηση Επένδυσης Τελική Απόφαση Εγκατάστασης

3 Μέρος 1 ο. Τηλεπικοινωνίες Σήµερα

4 Τηλεπικοινωνίες Σήµερα

5 Τηλεπικοινωνίες στο Μέλλον

6 Μέρος 2 ο. Αναµενόµενη Τηλεπικοινωνιακή Κίνηση

7 Εφαρµογές Πλοήγηση σε ιστοσελίδες στο διαδίκτυο (Web Services, DNS) Πρόσβαση σε ηλεκτρονικό ταχυδροµείο (SMTP, POP, IMAP, SSH) Ανταλλαγή αρχείων µεταξύ χρηστών του δικτύου (FTP) Ανταλλαγή αρχείων µεταξύ χρηστών του ασύρµατου δικτύου και χρηστών εκτός αυτού. (FTP) Επικοινωνία φωνής µεταξύ των χρηστών. (VoIP) Επικοινωνία µε ανταλλαγή βίντεο µεταξύ χρηστών. (SIP) ιεξαγωγή µαθήµατος εξ αποστάσεως. (Multicast)

8 Ανταλλαγή αρχείων µεταξύ χρηστών Απαιτητική υπηρεσία, ιδιαίτερα αν υποθέσουµε ότι ο καθηγητής αξιοποιεί το δίκτυο παρέχοντας στους φοιτητές πρόσβαση. Καθορισµός του πλήθους των φοιτητών / µάθηµα (50). Καθορισµός του επιθυµητού ρυθµού µετάδοσης ανά φοιτητή (300Kbps πραγµατικός ρυθµός µετάδοσης). Π.χ Load=300Kbps 50=15Mbps

9 Επικοινωνία Φωνής & Εικόνας Μεταξύ Χρηστών Καθυστέρηση µεταξύ διαδοχικών πακέτων να µην ξεπερνά τα 300ms. Ποσοστό των χαµένων πακέτων να µην ξεπερνά το 5%. (πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή ώστε να µην δηµιουργηθεί συµφόρηση στο δίκτυο που θα οδηγούσε στην απώλεια πακέτων)

10 Εφαρµογές Χαµηλών Απαιτήσεων Πρόσβαση σε και web. ιεξαγωγή µαθήµατος εξ αποστάσεως. Χαµηλής απαίτησης εφαρµογή διότι µία εκποµπή (π.χ. σήµα TV µέσω web) αποστέλλεται µία φορά για όλους τους χρήστες και εκείνοι απλά λαµβάνουν (όπως η τηλεόραση). Άρα το φορτίο είναι όσο εκείνο της εκποµπής (κάποια Kbps).

11 Σύνοψη Εφαρµογή Φορτίο / Χρήστη Άλλες Απαιτήσεις Ανταλλαγή Αρχείων 200Kbps - Βιντεοκλήση / Κλήση Φωνής 50Kbps Υψηλή Προτεραιότητα Άλλες υπηρεσίες <20Kbps (µέση τιµή) -

12 Περιοχή Εγκατάστασης (Παράδειγµα)

13 Κατανοµή Χρηστών στο Κτίριο / Υπηρεσία

14 Κατανοµή Χρηστών στο Κτίριο / Υπηρεσία

15 Κατανοµή Φορτίου στο Κτίριο

16 Μέρος 3ο. Θέσπιση Προϋποθέσεων & Κριτηρίων που Αφορούν τη Σχεδίαση

17 1. Ποιότητα Εξυπηρέτηση όλων (ή µήπως όχι;) των επιθυµητών εφαρµογών Επάρκεια ποιοτικής κάλυψης Ελαχιστοποίηση αλληλεπίδρασης µε άλλα δίκτυα. Προβλήµατα παρεµβολών

18 2. Ασφάλεια Εξοπλισµού ηµόσιο κτίριο

19 3. Πρόσβαση σε εξοπλισµό

20 4. Επεκτασιµότητα

21 5. Κόστος

22 Επιλογή Τεχνολογίας που θα Αγοραστεί

23 Περιγραφή του IEEE a 5GHz ~120m (1 τοίχος) ~35m (Κτίριο) 20dBm 8 µη αλληλεπικαλυπτόµενα κανάλια g 2,4GHz ~140m (1 τοίχος) ~38m (Κτίριο) 20dBm 3 µη αλληλεπικαλυπτόµενα κανάλια Μέγιστος Ρυθµός 54Mbps (OFDM) Πραγµατικός Ρυθµός ~30Mbps (uplink και downlink)

24 Καθορισµός πλήθους σταθµών / περιοχή 10Mbps 40Mbps 1 σταθµός 2 σταθµοί 20Mbps 1 σταθµός

25 5. Αναγνώριση Επιλογή ιαθέσιµων Θέσεων Εγκατάστασης

26 Ποιοτικά Κριτήρια (Ισχύς µεγαλύτερη από -70dBm + fade margin = -60dBm). Ταυτόχρονα πρέπει κάθε χρήστης να «ακούει» κάθε άλλον που εξυπηρετείται από τον ίδιο σταθµό (για να δουλέψει το Collision Avoidance). Η ελάχιστη δυνατή ισχύς στην περιοχή εξυπηρέτησης εξασφαλίζει την ελάχιστη δυνατή παρεµβολή στους δίπλα σταθµούς και την µέγιστη δυνατή επαναχρησιµοποίηση των ίδιων καναλιών. Επιλογή κατάλληλων κεραιοσυστηµάτων. Στόχος είναι να µην χάνεται ενέργεια, αλλά να κατευθύνεται εκεί όπου είναι επιθυµητό.

27 Λογισµικό Ραδιοκάλυψης οκιµή για τις διάφορες θέσεις εγκατάστασης

28 Σωστή Προσέγγιση

29 Σωστή Προσέγγιση Τοποθέτηση σταθµών µέσα στις αίθουσες

30 Σωστή Προσέγγιση Τοποθέτηση σταθµών µέσα στις αίθουσες

31 Σωστή Προσέγγιση Τοποθέτηση σταθµών µέσα στις αίθουσες

32 Σωστή Προσέγγιση Συνολικά

33 Πρόβληµα Ασφάλειας Οι θέσεις εγκατάστασης δεν φυλάσσονται Ο εξοπλισµός κινδυνεύει

34 Ανορθόδοξη Λύση

35 Ανορθόδοξη Λύση Αντώνης ηµητρίου Σχεδίαση & Υλοποίηση Ασύρµατων ικτύων Εσωτερικού Χώρου Τεχνολογίας WiFi

36 Ανορθόδοξη Λύση

37 Ανορθόδοξη Λύση

38 Λογισµικό Ραδιοκάλυψης

39 Λογισµικό Ραδιοκάλυψης

40 Επαλήθευση Εκτιµήσεων - Μετρήσεις ιόρθωση λογισµικού ραδιοκάλυψης ρυθµίζοντας πιο σωστά τις απώλειες των τοίχων βάσει των µετρήσεων 2412 MHz 2437 MHz 2462 MHz Μέτρηση στάθµης παρεµβολέων Επιλογή Καναλιών σε κάθε Σταθµό

41 6. Ανάλυση Κόστους. Αξιολόγηση Επένδυσης

42 Κόστος Επένδυσης Κόστος του Access Point. ( Ε) Κόστος κεραιών. ( Ε) Κόστος καλωδίωσης. (100Ε/AP) Κόστος εγκατάστασης & συνοδευτικού εξοπλισµού εγκατάστασης (200Ε/AP). Κόστος για µελέτη (1000Ε/µέρα). 2-3 µέρες για ένα τυπικό κτίριο. Μία εβδοµάδα για ένα πανεπιστήµιο. Κόστος αγοράς υλικού αντικατάστασης (υπολογίζεται στο 10% του συνολικού εξοπλισµού). Access Controler (επαγγελµατικός 5000Ε)

43 Καθορισµός Τιµολογιακής Πολιτικής Πότε είναι επιθυµητή η απόσβεση; Για το φορτίο που είχα υποθέσει νωρίτερα, τι τιµολόγια πρέπει να επιβάλλω για να έχω το αναµενόµενο κέρδος την επιθυµητή χρονική στιγµή; Είναι ανταγωνιστικές οι τιµές µου; Αν όχι τι µπορώ να κάνω; αναπροσαρµογή του χρόνου που επιθυµώ να κάνω απόσβεση. Περιορισµός της ποιότητας για να περιορίσω το κόστος. (επιστροφή στο βήµα 5)

44 7. Τελική Απόφαση Εγκατάστασης

45 Εγκατάσταση Μετρήσεις ρυθµού εξυπηρέτησης ιαφήµιση Προώθηση υπηρεσιών

46 Συµπεράσµατα 1. Καθορισµός υπηρεσιών 2. Κατανοµή φορτίων στους χώρους 3. Επιλογή κεραιοσυστηµάτων και σταθµών 4. Αξιολόγηση επένδυσης Κόστος Τιµολογιακή Πολιτική 5. Εγκατάσταση

47 Τµήµα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Ηλεκτρονικών Υπολογιστών του ΑΠΘ Σχεδίαση & Υλοποίηση Ασύρµατων ικτύων Εσωτερικού Χώρου Τεχνολογίας WiFi Αντώνης Γ. ηµητρίου ιδάκτωρ Τµ. Ηλεκτρολόγων Μηχ/κών & Μηχ/κών Η/Υ