БШПД – системы беспроводного широкополосного доступа



Беспроводные широкополосные системы активно используются в промышленности, на транспорте, в военных целях, а также для бытовых повседневных нужд – обеспечивают доступ к Интернету, работу сетей VPN, VoIP, систем видеонаблюдения, конференцсвязи, телевидения, служат для передачи TDM трафика, телеметрии. БШПД дает возможность быстрой отправки и получения больших объемов данных и является необходимым элементом современных информационных систем.

Системы связи на основе БШПД

Беспроводной широкополосный доступ – эффективная технология передачи информации абонентам, которые находятся на удалении от опорной сети доступа к инфраструктуре системы связи, когда средства приема являются движущимися, а также в тех случаях, если прокладка кабеля в данной местности невозможна, либо не рентабельна. Широкополосные сети обеспечивают предоставление услуг связи гарантированного качества в заданном интервале частот.

Технология БШПД основана на теории широкополосных сигналов, которая была разработана для обеспечения повышенной помехоустойчивости при передаче данных с применением источника сигнала малой мощности. Для вещания берется значительно больший диапазон частот, чем при обычной (узкополосной) передаче, а сигнал преобразуется оптимальным образом в тракте приема. Избыточность полосы пропускания и специальная обработка обеспечивают повышенный показатель соотношения сигнал-шум при невысокой мощности источника передачи. Поэтому оборудование систем БШПД отличается малой мощностью, а значит обладает небольшими габаритами и относительно низкой стоимостью.

В одной полосе пропускания может одновременно идти вещание несколько типов. Для этого каждой передающей сигнал системе выделяется часть диапазона, а все устройства заранее настраиваются для работы только с выделенным интервалом частот. Чтобы посылать данные в обоих направлениях – и на прием, и на передачу – обеспечивают два пути прохождения сигнала – в полосе пропускания выделяют два канала, работающих с разыми частотами.

Актуальными на сегодняшний день технологиями БШПД принято считать:

  • Спутниковую связь;
  • WiMax;
  • Wi-Fi;
  • LTE.

Продолжают применяться стандарты предыдущего поколения, такие как UMTS, CDMA, DECT.

Преимущества БШПД

Современные беспроводные широкополосные сети способны достигать скорости 450 Мбит/с, а сети пятого поколения 7 Гбит/с. Они обеспечивают обмен данными в рамках сети и служат для передачи мультимедийной информации: потокового видео, телевизионных трансляций, пакетной передачи речи, обеспечения видеоконференций, IP-телефонии. Системы активно используются для мобильной телефонной связи, беспроводного доступа в Интернет, подключения удаленных промышленных объектов к частным сетям, для связи на транспорте. Беспроводные сети обладают следующими достоинствами:

  • Высокая скорость передачи данных;
  • Не требуется много времени на проектирование;
  • Развёртывание осуществляется в короткие сроки;
  • Экономия на материалах – не нужно прокладывать дорогостоящий кабель;
  • Установка не требует капитальных затрат – не нужно проводить масштабные строительные или земляные работы;
  • Применение в условиях, когда прокладка кабеля невозможна или не рентабельна;
  • Гибкая архитектура сети, что означает возможность динамической модификации топологии сети при отключении, перемещении, подключении мобильных пользователей в короткие сроки, без потери времени;
  • Степень защищенности от несанкционированного доступа выше, чем у кабельных систем.

Преимущества сетей БШПД делают их наиболее эффективным средством для применения в качестве «последней мили», то есть финального отрезка сети, на котором осуществляется связь непосредственно с абонентом. Реализация системы в этом случае выглядит так, что до определенного этапа оператор прокладывает кабельные магистрали, а на последнем участке монтирует ретрансляционное оборудование и связь с устройствами конечных пользователей осуществляется с помощью беспроводных технологий.

Оборудование БШПД

Чтобы организовать беспроводную сеть необходимо использовать ряд специальных устройств, имеющих различное назначение и отличающийся функционал:

  • Беспроводные репитеры;
  • Адаптеры;
  • Маршрутизаторы беспроводной связи;
  • Коммутаторы;
  • Антенны;
  • Роутеры с поддержкой технологий ADSL или 4G.

Репитеры используются для усиления сигнала и позволяют увеличивать расстояние его передачи. Адаптеры необходимы в качестве переходников для подключения устройства абонента к беспроводному роутеру. Маршрутизаторы служат для распределения потоков данных, позволяют преобразовывать сигнал в случае перехода от одного стандарта связи к другому. Коммутаторы выполняют функции управления, мониторинга сети, распределения нагрузки и ряд иных опций.

Применяются секторные, панельные или параболические антенны, они являются неотъемлемой частью точек доступа и служат для увеличения дальности передачи. Расстояние, на которое отправляется сигнал, может составлять до 20 км. Роутеры, поддерживающие технологии ADSL либо 4G, используются в сетях, которые функционируют согласно соответствующему стандарту и необходимы, если подключение другим методом не рентабельно или вовсе невозможно. Оборудование бытового класса широко применяется при обустройстве беспроводных сетей в населенных пунктах для создания доступа местных жителей к Интернету, к услугам мобильной связи или цифровогмутелевидению.

Оборудование БШПД в промышленности

Телекоммуникационные устройства применяемые на объектах промышленности должны отличаться повышенными характеристиками, такими как:

  • Отказоустойчивость;
  • Устойчивость к динамическим нагрузкам;
  • Защита от внешнего механического воздействия;
  • Защита от электромагнитного воздействия;
  • Устойчивость к температурным изменениям в пределах заданного диапазона;
  • Взрывобезопасность;
  • Улучшенная защищенность от перепадов напряжения;
  • Защищенность от несанкционированного доступа.

Оборудование функционирует в сложных условиях, а от его надежности зависит не только правильность проведения технологических и организационных процессов, но и безопасность работы людей. Поэтому устройства, предназначенные для производственных и добывающих предприятий, проходят дополнительную подготовку. Так, например, паяные соединения покрываются лаком, чтобы повысить их защищенность от коррозии, а платы обладают повышенной устойчивостью к химическим и механическим воздействиям. Оборудование проходит тестирование, при отбраковке, с помощью дополнительных проверок, выявляют скрытые дефекты. Высокое качество компонентов, а также особенности конструкции гарантируют долгое и безотказное функционирование аппаратов в самых экстремальных условиях.

Использование резервных систем – это альтернативный способ повышения надежности, не требующий применения дорогого, высококачественного оборудования. Дублирование позволяет значительно повысить отказоустойчивость системы применяя дополнительные контуры связи. Но увеличение количества устройств также может приводить к удорожанию. Поэтому на практике часто используются комбинированные методы, с использованием устройств способных самостоятельном менять топологию сети.

Защита информации на промышленных предприятиях

Широкое использование информационных сетей и хранение в цифровом виде данных, составляющих корпоративную тайну, не только повышает эффективность работы организации, но и создает риски нового типа: возможность кражи конфиденциальных сведений, нарушения коммуникации и постороннего вмешательства в бизнес процессы. Чтобы избежать ненужных потерь, необходим профессиональный подход к организации систем связи – только так можно создать надежную защиту и успешно справиться с киберугрозами.

Наиболее эффективной мерой повышения устойчивости к взлому является применение специализированных устройств дополнительно защищенных от несанкционированного доступа. Такое оборудование оснащается системами аутентификации, дающими доступ только с заранее прописанных адресов и устройств. Встроенное ПО обеспечивает гибкие настройки рабочих режимов, позволяют создавать персональные учетные записи, регулировать права доступа, проводить проверку абонентов.

Прописывание автоматической реакции оборудования на обнаружении несанкционированного вмешательства в работу позволяет повысить защищенность системы. В качестве основных мер противодействия взлому чаще всего применяются блокировка учетной записи, либо блокировка порта. Наиболее действенными методами защиты являются применение специального программного обеспечения, грамотное проектирование и реализация структуры сети, соблюдение правил пользования связью сотрудниками организации.

Применение БШПД. Как беспроводные сети упрощают работу на промышленных, удаленных и труднодоступных объектах?

Беспроводные сети на промышленных предприятиях дают возможность повышать качество производственных процессов, уменьшать расходы, использовать упрощенную инфраструктуру ЛВС, осуществлять контроль за работой. Применяя сети БШПД удается добиться следующих эффектов:

  • Снизить затраты времени производственных процессов за счет ускорения связи центров принятия решений с персоналом на местах;
  • Увеличить степень автоматизации;
  • Обеспечить постоянную коммуникацию руководства с сотрудниками, работающими в местах, куда затруднен доступ.

Персональные средства связи с функцией подключения к беспроводной сети обеспечивают мобильность абонентов. Что необходимо, если человек вынужден перемещаться по большой территории и при этом требуется, чтобы он в любой момент был доступен и сам имел доступ к системе связи. Широко применяется в транспортных компаниях, а также специальных службах: пожарной, медицинской, полиции, в охранных организациях.

Беспроводные сети дают возможность создать системы удаленного видеонаблюдения, которые необходимы для фиксации и мониторинга событий, происходящих на производственных площадках. Актуально для всех типов организаций. При этом, с помощью Интернета, доступ к трансляции можно получить из любой точки планеты.

Осуществление мониторинга положения персонала – полезная опция как для производственных, так и для добывающих организаций. Можно быстро найти и вызвать нужного сотрудника, следить за эффективностью работы, а также своевременно обнаружить человека в случае возникновения аварийной ситуации.

Беспроводные сети позволяют автоматизировать процессы производства. Использование датчиков и управляющих устройств делает возможным дистанционный контроль и управление. Востребовано на удаленных месторождениях, а также для оборудования расположенного в труднодоступных местах. С помощью беспроводных устройств мониторинг можно осуществлять непрерывно, а не время от времени.

Создание систем беспроводной связи на удаленных объектах позволяет не только осуществлять непрерывный контроль работы персонала, управление оборудованием, но и оперативно реагировать на любые изменения, своевременно принимать решения, а значит предотвращать аварийные ситуации и, при необходимости, быстро оказывать требуемую помощь сотрудникам, находящимся на труднодоступных производственных или добывающих площадках.

Использование беспроводных систем на производственных, а также добывающих предприятиях позволяет повысить мобильность персонала, увеличить скорость обмена информацией, улучшить коммуникацию с удаленными площадками. Отсутствие кабелей повышает надежность системы, а современные технологии беспроводной связи дают возможность обеспечить высокую скорость передачи данных. Становятся доступны технологии потокового видео, пакетной передачи речи, конференц-связь, видеонаблюдение, телеметрия и многие другие. С помощью систем БШПД осуществляют автоматизацию, снижают непосредственное участие человека, внедряют инновации увеличивающие выработку. Информация собирается и передается оперативно, максимально точно и полно, что позволяет повысить безопасность и эффективность работы организации.