Rozwi¹zania bezprzewodowe_MSD_2013

Rozwiązania
bezprzewodowe
Kryspin Wach
21.05.2013
Confidential
Agenda
Urządzenia ethernetu bezprzewodowego (IEEE
802.11n oraz seria AWK-112x)
Funkcje WiFi, ACC
Kontroler WAC
Wykorzystanie rozwiązań WiFi
AWK-4131/3131
Seria AWK-4131
IP68 Single RF AP/Bridge/Client
Outdoor
>100 Mbps przepustowość / 300 Mbps DR
WLAN Standards: IEEE 802.11a/b/g/n
Single RF: 2.4 GHz bądź 5 GHz
10/100/1000 Mbps LAN
Szybki roaming
QoS (WMM), VLAN
Seria AWK-3131
Single RF AP/Bridge/Client
Obudowa o klasie ochrony: IP68, –40 do 75°C
Maks. dystans 10km
Indoor
AWK-5232/6232 – podwójny moduł radiowy
Seria AWK-6232
IP68 Dual RF AP/Bridge/Client
Outdoor
>100 Mbps przepustowość / 300 Mbps DR
Standard WLAN: IEEE 802.11a/b/g/n
Dual RF: 2.4GHz and 5Ghz
10/100/1000 Mbps Dual LAN
Funkcja szybkiego roamingu
QoS (WMM), VLAN
Seria AWK-5232
Dual RF AP/Bridge/Client
Metalowa bryzgoszczelna i pyłoszczelna
obudowa: IP68, –40 to 75°C
Indoor
Maks. dystans transmisji do 10 km
Seria AWKAWK-1121
►Standardy WLAN: IEEE
802.11a/b/g
►Wireless Client
►100ms Client based Roaming
►Client Bridging
►Umiarkowany ruch sieciowy:
► QoS (WMM – funkcja włącza
QoS poprzez WiFi),
przepustowość do 20 Mbps
►Zasilanie 12-48VDC (opcjonalnie
zasilania z PoE)
►Metalowa obudowa
► IP30, –40 to 75°C
Seria AWK
AWK--1127
►Standard WLAN: IEEE 802.11a/b/g
►Wireless Client
►100ms Client based Roaming
►Client Bridging
►Umiarkowany ruch sieciowy:
► QoS (WMM), przepustowość do 20 Mbps
►Jeden port RS-232/422/485
► Wsparcie połączeń szeregowych
►RealCom, TCP Server/Client, UDP
► Złącze DB9
►Zasilanie 12-48VDC (opcjonalnie PoE)
►Metalowa obudowa
► IP30, –40 to 75°C
Kontroler WACWAC-1001
Turbo Roaming
Wsparcie urządzeń serii AWK –xxxx-RTG
10/100/1000Mbit/s Ethernet
Czas przełącznia pomiędzy kolejnymi Access
Pointami do 50ms (z włączonym szyfrowaniem)
WPA/WPA2 PSK (IEEE802.1X/RADIUS, TKIP and
AES)
Możliwość podłączenia do 200 AP
Anteny i wzmacniacze
2.4GHz
5GHz
ANT-WSB-ANF-09
ANT-WSB5-ANF-12
9 dBi przy 2.4 GHz
12 dBi przy 5 GHz
2.4 i 5 GHz
ANT-WDB-ANM-0502
5 dBi przy 2.4 GHz, 2 dBi przy 5 GHz
dookólne
ANT-WDB-ANM-0407
4 dBi przy 2.4 GHz, 7 dBi przy 5 GHz
ANT-WDB-ANF-0609
6 dBi przy 2.4 GHz, 9 dBi przy 5 GHz
ANT-WDB-ANF-0407
5 dBi przy 2.4 GHz, 2 dBi przy 5 GHz
ANT-WDB-ANM-0609
5 dBi przy 2.4 GHz, 2 dBi przy 5 GHz
panelowe
ANT-WSB-PNF-12
ANT-WSB5-PNF-18
ANT-WDB-PNF-1518
12 dBi przy 2.4 GHz
18 dBi przy 5 GHz
15 dBi przy 2.4 GHz 18 dBi przy 5 GHz
ANT-WSB-PNF-18
18 dBi przy 2.4 GHz
Wzmacniacze
A-WPA-2410gM-IDU
A-WPA-5410gM-IDU
1W @ 2.4GHz
1W @ 5GHz
802.11n: MultiMulti-Input Multi
Multi-Output (MIMO)
Jeden przestrzenny strumień
AWK-X131 wspiera tryb 2 x 2
Technologia MIMO
Rozwiązanie zwiększające przepustowość sieci
bezprzewodowej polegające na transmisji wieloantenowej
zarówno po stronie nadawczej, jak i po stronie odbiorczej.
Transmisja wieloantenowa:
• Wiele anten odbiorczych otrzymuje ten sam sygnał
• Zwiększenie szansy na przechwycenie lepszej jakości
sygnału
• Prostsze i lepsze odfiltrowanie zakłóceń
Auto Carriage Connection (ACC)
ACC: Komunikacja pomiędzy zespołem
pojazdów (magistrala)
Dane
Dane
Dane
ACC: Połączenie pojazd
pojazd--pojazd
Tę samą funkcjonalność można uzyskoać poprzez
zastosowanie funkcji WDS, ale z poniższymi
zastrzeżeniami:
- Manualna konfiguracja – jest wymagana przy
każdorazowej zmianie w układzie wagonów
(pojazdów)
-
Słabe bezpieczeństwo transmisji – tryb WDS wspiera
jedynie standard otwarty (Open) oraz WEP
WDS
ACC: Gdzie można wykorzystać
wykorzystać??
Zautomatyzowany tryb łączenia pojadów w jedną
magistralę
Modele:
• AWK-3121-RTG
• AWK-5222-RTG
Korzyści:
• Wspólne ustawienia dla wszystkich urządzeń, brak konieczności
wprowadzania zmian przy zmianie topologii
• Większe bezpieczeństwo transmisji
Wymagania dla anten przy funkcji ACC:
• Mały zysk (moc) anteny
• Anteny kierunkowe
ACC – konfiguracja parametrów
ACA/ACD RSSI Thresholds (dBm)
• Powyżej progu ACA – urządzenie staje się „kandydatem” do
połączenia
• Poniżej progu ACD– początek procedury rozłączenia
istniejącego połączenia
ACA Link Timeout (60 – 180 sekund)
• Poniżej progu + Link Timeout = rozłączenie transmisji
• Powyżej progu + Link Timeout = najlepszy kandydat do
połaczenia
ACA Negotiation Timeout (1 – 180 sekund)
• Czas po upływie którego pomiędzy dwoma urządzeniami
zostanie nawiązane trwałe połączenie
Parametry ACC
RSSI (%)
The neighbor A becomes the
candidate for connection target
100%
Remove A from the
candidate list.
40%
RSSI of neighbor A
0%
Timestamp that RSSI
≧ ACC RSSI threshold
∆t = ACC link timeout
Timestamp that RSSI
< ACD RSSI threshold
time (s)
ACC - rozłączanie
Pętla histerezy pomiędzy wartościami RSSI łączenia i
rozłączania powoduje zwiąkszenie niezawodności w
przypadku wystąpienia zakłóceń (deszcz, ruch
pociągu itp.)
Parametr ACC link timeout zabezpiecza przed
przypadkowym rozłączeniem (zakłócenia, spięcia itp.)
Rozłączenie następuje gdy siła sygnału jest stale
poniżej wartości RSSI ACD przez okres czasu TACC link
timout
AWK
RSSI ACA
RSSI ACD
AWK
AWK
AWK
RSSI
t ACC link timeout
Parametery
Parameter
y trybu ACC
3.
4.
ACC Parameters
5.
ACC: Jak to działa
działa??
Oddalenie
Zbliżenie
3
2
Zbliżenie
enie
1
2
1.
Sygnał
spada
poniżej
wartości
ACD
Threshold
1. Sygnał
Sygnałpomiędzy
przekracza
wartość
progu
ACA
Threshold
1.
dwoma
urządzeniami
przekracza wartość ACA Threshold
2.
Odliczanie
ACA Link
Timeoutczasu
2. Stabilizacja
Stabilizacjaczasu
połączenia
(odliczanie
ACA
Link
Timeout)
2.
połączenia
(oczekiwanie
na ACA
Link
Timeout)
3.
Rozłączenie
3. Nawiązanie
Ustanowienie
połączenia
3(ACA Negotiation
3.
połączenia
(oczekiwanie
na ACATimeout)
Negotiation Timeout)
4. Połaczenie
Połączeniezestawione
zastawione
4.
Roaming
Roaming oparty o autoryzację klienta
Czas przełączania (roaming) > 350 ms
• Roaming w obrębie jednego kanału (sieć z zabezpieczeniami)
• Ustanowienie połączenia z nowym punktem dostępowym i
ponowne uwierzytelnianie użytkownika
• Czas przełączania (roaming) > 350 ms
MOXA Turbo RoamingTM
Pojedynczy moduł radiowy
Vmax. do 120km/h
Przepustowość do 15-20Mbit/s
50ms (bez zabezpieczeń, w obrębie tego samego
kanału)
Maksymalnie 3 kanały
Prosta konfiguracja
•
•
•
Nie jest potrzebny żaden dodatkowy protokół ani AP
Brak narzutu na wydajność podczas pomiaru poziomu sygnału
Dodatkowe ustawienia
AP candidate list
roaming policy setting
Redundantny
Redundant
ny tryb Turbo RoamingTM
Podwójny moduł radiowy zabezpiecza transmisję w przypadku wystapienia
interferencji na podstawowej częstotliwości
Praca na dwóch częstotliwościach 2.4GHz oraz 5GHz
(zabezpieczenie przeciw interferencjom)
Charakterystyka trybu pracy
Brak utraty pakietów
Pakiet zostanie przesłany najszybszą drogą, drugi zostanie
porzucony
Odpowiednia budowa sieci
anteny kierunkowe
Odpowiednie ustawienie kanałów
Roaming w oparciu o zewnętrzny kontroler
Decyzja o przełączeniu jest podejmowana przez
oddzielny kontroler na podstawie oceny mocy sygnału
Clienta widzianego przez AP.
Modele:
•
•
WAC-1001
AWK-3121/4121 (wersja CV)
Właściwości:
•
•
•
•
•
Wsparcie domeny roamingowej
Bogata konfiduracja
Zabezpieczenia - WPA/WPA2
Wsparcie jednego i kilka kanałów
Bardzo szybki czas przełączania
Roaming w oparciu o kontroler – (1)
Połączony
Client
-88dBm
WAC-1001 podejmuje decyzję:
Bieżący link > Threshold High
- brak przełączania do innego AP
-45dBm
AP1
Badanie
AP2
Switch
Roaming w oparciu o kontroler – (2)
Połączony
Client
-60dBm
AP1
-75dBm
Badanie
WAC-1001 podejmuje decyzję:
Current
(AP2-Client
Link-<Bieżący
Threshold
Link)
High
< Difference
- Rozpoczęcie
Brak przełączania
procedury roamingu
AP2
Switch
Roaming w oparciu o kontroler – (3)
Connected
Client
-75dBm
AP1
-60dBm
Survey
WAC-1001 podejmuje decyzję
(AP2-Client
Current Link- <Current
Threshold
Link)High
> Difference
Przełączenie
- Rozpoczęciedoprocedury
AP2
przełączania
AP2
Switch
WPA2--PSKWPA2
PSK-AES: Pomiar czasów
przełączania
<10ms
AP Controller, single RF
1 channel
Count of Test
Lab results for MOXA WAC & AWK AP/Clients
expected roaming limit <50ms
AP Controller, redundant RF
1 to 3 channels
Test
WPA2-PSK-AES
400-409
390-399
380-389
370-379
360-369
350-359
340-349
330-339
320-329
310-319
300-309
280-289
270-279
260-269
250-259
240-249
230-239
220-229
210-219
170-179
160-169
150-159
140-149
130-139
120-129
110-119
100-109
90-99
80-89
70-79
60-69
50-59
40-49
30-39
20-29
10-19
0-9
<410ms, ø 315ms
Redundant RF
1 to 3 channels
WAC – ustawienie anten
Użycie anten
Siła sygnału
Rodzaj odpowiedniej anteny pomaga przeprowadzić proces
roamingu pomiędzy kolejnymi AP-mi
Dla różnych anten konieczne jest ustawienie indywidualnych
wartości progów sygnału
omni-directional pattern
treshold ValueScan
treshold ValueRoam
directional pattern – forward direction*
treshold ValueRoam
treshold ValueScan
* backward direction has opposite pattern,
signal strength reducing
Niezawodny Roaming
Redundantne połączenie pojazd-stacja
Signaling
Server
SCADA
OCC
WAC-1001
Wireless Access
Controller
WAC-1001 Dual Controllers
for Redundancy
Ethernet Switch
Redundantna sieć światłowodowa bądź miedziana
AWK-3121-RTG
Single RF AP
AWK-3121-RTG
Single RF Client
Fiber Optic Cable
Ethernet Cable
Dual Ethernet
Switches
for Redundancy
Dual APs for
Redundancy
Roaming < 50 ms
Redundantna sieć bezprzewodowa
Dual Clients for Redundancy
Video Surveillance
Train
Controller
Train
Controller
Redundantna sieć pokładowa
Pytania ?
Dziękuję za uwagę