RozwiązaniaRozwiązaniabezprzewodowebezprzewodowe

WiWi--FiFi

Confidential

Kryspin Wach

17.05.2012

AgendaAgenda

� Urządzenia ethernetu bezprzewodowego� Funkcje WiFi� Kontroler WAC� Wykorzystanie rozwi ązań WiFi

AWK-5222 AWK-6222

Wireless AP/bridge/clientWireless AP/bridge/client

Obudowa IP68

AWK-5222Przemysłowy AP/bridge/client

IEEE 802.11a/b/g (podwójny moduł radiowy)

AWK-6222przemysłowy AP/bridge/client

IP68 IEEE 802.11a/b/g(podwójny moduł radiowy)

AWK-4121przemysłowy AP/bridge/client

IP68 IEEE 802.11a/b/g(pojedynczy moduł radiowy)

AWK-3121Przemysłowy AP/bridge/client

IEEE 802.11a/b/g

Obudowa IP68

AWK-4131AWK-3131

� >100 Mbps przepustowo ść / 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

Seria AWK-4131 IP68 Single RF AP/Bridge/Client

Outdoor

AWK-4131/3131

� QoS (WMM), VLAN

� Obudowa o klasie ochrony: IP68, –40 do 75°C

� Maks. dystans 10km

Seria AWK-3131 Single RF AP/Bridge/Client

Indoor

AWK-5232/6232

Seria AWK-6232 IP68 Dual RF AP/Bridge/Client

Outdoor

� >100 Mbps przepustowo ść / 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

Seria AWK-5232 Dual RF AP/Bridge/Client

Indoor

� QoS (WMM), VLAN

� Metalowa bryzgoszczelna i pyłoszczelna

obudowa: IP68, –40 to 75°C

� Maks. dystans transmisji do 10 km

Seria AWKSeria AWK --11211121

►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 ASeria AWKWK--11271127

►Standard WLAN : IEEE 802.11a/b/g

►Wireless Client

►100ms Client based Roaming

►Client Bridging

►Umiarkowany ruch sieciowy:

► QoS (WMM), przepustowość do 20 Mbps► 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

AntenyAnteny i wzmacniaczei wzmacniacze2.4GHz 5GHz 2.4 i 5 GHz

dookólne

ANT-WDB-ANM-05025 dBi przy 2.4 GHz, 2 dBi przy 5 GHz

ANT-WDB-ANM-04074 dBi przy 2.4 GHz, 7 dBi przy 5 GHz

ANT-WDB-ANF-06096 dBi przy 2.4 GHz, 9 dBi przy 5 GHz

ANT-WDB-ANF-04075 dBi przy 2.4 GHz, 2 dBi przy 5 GHz

ANT-WSB-ANF-099 dBi przy 2.4 GHz

ANT-WSB5-ANF-1212 dBi przy 5 GHzdookólne

panelowe

Wzm

ac-niacze

5 dBi przy 2.4 GHz, 2 dBi przy 5 GHz

ANT-WDB-ANM-06095 dBi przy 2.4 GHz, 2 dBi przy 5 GHz

ANT-WDB-PNF-151815 dBi przy 2.4 GHz 18 dBi przy 5 GHz

ANT-WSB5-PNF-1818 dBi przy 5 GHz

ANT-WSB-PNF-1212 dBi przy 2.4 GHz

ANT-WSB-PNF-1818 dBi przy 2.4 GHz

A-WPA-2410gM-IDU1W @ 2.4GHz

A-WPA-5410gM-IDU1W @ 5GHz

Standard IEEE 802.11b IEEE 802.11a IEEE 802.11g IEEE 802.11n

Year of Approval 1999 1999 2003 2009

Compatibility IEEE 802.11b IEEE 802.11a IEEE 802.11b/g IEEE 802.11a/b/g

Standardy sieci bezprzewodowych Standardy sieci bezprzewodowych WiWi--FiFi

Frequency Band 2.4 GHz 5 GHz 2.4 GHz 2.4/5 GHz

Channel Bandwidth 20 MHz 20 MHz 20 MHz 20 or 40 MHz

Number of Spatial Streams 1 1 1 2

Max. Data Rates 11 Mbps 54 Mbps 54 Mbps 300 Mbps

Spread Spectrum DSSS OFDM OFDM, DSSS OFDM

Kontroler Kontroler WACWAC--10011001

� Turbo Roaming

� Wsparcie urz ądzeń serii AWK –xxxx-RTG

� 10/100/1000Mbit/s Ethernet

� Czas przeł ącznia pomi ędzy kolejnymi Access Pointami do 50ms (z wł ączonym szyfrowaniem)

� WPA/WPA2 PSK (IEEE802.1X/RADIUS, TKIP and � WPA/WPA2 PSK (IEEE802.1X/RADIUS, TKIP and AES)

� Możliwo ść podł ączenia do 200 AP

Technologia MIMOTechnologia MIMO

Rozwiązanie zwi ększające przepustowo ść sieci

bezprzewodowej polegaj ące na transmisji wieloantenowej

zarówno po stronie nadawczej, jak i po stronie odbi orczej.

� Transmisja wieloantenowa:� Transmisja wieloantenowa:• Wiele anten odbiorczych otrzymuje ten sam sygnał• Zwiększenie szansy na przechwycenie lepszej jakości

sygnału• Prostsze i lepsze odfiltrowanie zakłóceń

Wireless Wireless distributiondistribution systemsystem (WDS)(WDS)

� Możliwo ść podł ączenia hostów (clients) poprzez WDS do sieci LAN

LANEthernet

notebook

802.11 enabled client

� Łączenie ró żnych segmentów sieci LAN � Łączenie ró żnych segmentów sieci LAN (bezprzewodowo)

LANsegment 1

LANsegment 2

� Wsparcie protokołu redundancji (STP/RSTP)

Roaming oparty o autoryzacj ę klienta

Czas przełączania (roaming) > 350 ms

• Roaming w obr ębie jednego kanału (sie ć z zabezpieczeniami)• Ustanowienie poł ączenia z nowym punktem dost ępowym i ponowne uwierzytelnianie u żytkownika• Czas przeł ączania (roaming) > 350 ms

MOXA Turbo RoamingMOXA Turbo Roaming TMTM

� Pojedynczy moduł radiowy

� Vmax. do 120km/h

� Przepustowo ść do 15-20Mbit/s

� 50ms (bez zabezpiecze ń, w obr ębie 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

� Podwójny moduł radiowy zabezpiecza transmisj ę w przypadku wystapienia interferencji na podstawowej cz ęstotliwo ści

RedundantRedundantnyny trybtryb Turbo Turbo RoamingRoaming TMTM

� Praca na dwóch cz ęstotliwo ściach 2.4GHz oraz 5GHz (zabezpieczenie przeciw interferencjom)

� Charakterystyka trybu pracy

� Brak utraty pakietów

� Pakiet zostanie przesłany najszybsz ą drog ą, drugi zostanie porzucony

� Odpowiednia budowa sieci

� anteny kierunkowe

� Odpowiednie ustawienie kanałów

Anteny dookólneAWK

AP1

AWK

AP2

Ustawienie anten wzdłu ż trasy pojazdu (anteny dookólne)

Czas przełączenia < 50 ms

AWK

Client

Roaming z AP1 do AP2 nast ąpi, je śli:• AP1 poniżej progu threshold1 (-55

dBm) oraz• AP2 powyżej progu threshold2 (-85

dBm) oraz• Sygnał AP2 jest lepszy od AP1 o

minimum (5 dB)

AWK

AP2

Anteny kierunkowe

AWK

AP1

Ustawienie anten wzdłu ż trasy pojazdu (anteny kierunkowe)

Czas przełączenia < 50 ms

AWK

Client

Roaming z AP1 do AP2 nast ąpi, je śli:• AP1 poniżej progu threshold1 (-55

dBm) oraz• AP2 powyżej progu threshold2 (-

85 dBm) oraz• Sygnał AP2 jest lepszy od AP1 o

minimum (5 dB)

Jumper

Splitter

Odcinek

Leaky Coaxial CableAWK

AP2

AWK

AP1

Ustawienie anten wzdłu ż trasy pojazdu (anteny w postaci przewodu koncentrycznego)

AWK

Client

Odcinek

Nakładający

się

Przełączenie < 50 ms

Roaming z AP1 do AP2 nast ąpi, je śli:• AP1 poniżej progu threshold1 (-55

dBm) oraz• AP2 powyżej progu threshold2 (-85

dBm) oraz• Sygnał AP2 jest lepszy od AP1 o

minimum (5 dB)

Leaky Coaxial Cable

JumperSplitter

Omni-directional

antennaAWK

AP2

AWK

AP1

AWK

AP3

Ustawienie anten wzdłu ż trasy pojazdu (anteny w postaci przewodu koncentrycznego i antena dookólna)

AWK

Client

Overlap

Handoff Delay < 50 msHandoff Delay < 50 ms

Roaming z AP1 do AP2 nast ąpi, je śli:• AP1 poniżej progu threshold1 (-55

dBm) oraz• AP2 powyżej progu threshold2 (-85

dBm) oraz• Sygnał AP2 jest lepszy od AP1 o

minimum (5 dB)

Leaky Coaxial Cable

JumperSplitter

Omni-directional

antennaAWK

AP2

AWK

AP1

AWK

AP3

Handoff Delay < 50 ms

Ustawienie anten wzdłu ż trasy pojazdu (anteny w postaci przewodu koncentrycznego i antena dookólna)

AWK

Client

Handoff Delay < 50 ms

Overlap

Handoff Delay < 50 ms

Roaming z AP1 do AP2 nast ąpi, je śli:• AP1 poniżej progu threshold1 (-55

dBm) oraz• AP2 powyżej progu threshold2 (-85

dBm) oraz• Sygnał AP2 jest lepszy od AP1 o

minimum (5 dB)

Rozwiązanie:

Roaming z użyciem kontrolera WAC-1001

WAC-1001Wireless Access Controller

Roaming w oparciu o zcentralizowany

kontroler

• Wymiana informacji o autoryzacji

pomiędzy poszczególnymi AP-mi

• Brak wymiany innych danych poprzez

kontroler

Rozbudowa małej i średniej sieci WLAN

• Jeden kontroler WAC mo że obsługiwa ć do 200 AP• Czas przeł ączania < 50 ms• Bezpiecze ństwo: WPA/WPA2

WPA2WPA2--PSKPSK--AES: AES: Pomiar czasów Pomiar czasów przełączaniaprzełączania

Count of Test

<10ms

AP Controller, single RF

1 channel

expected roaming limit <50ms

AP Controller, redundant RF

1 to 3 channels

Lab results for MOXA WAC & AWK AP/Clients

0-9

10-1

9

20-2

9

30-3

9

40-4

9

50-5

9

60-6

9

70-7

9

80-8

9

90-9

9

100-

109

110-

119

120-

129

130-

139

140-

149

150-

159

160-

169

170-

179

210-

219

220-

229

230-

239

240-

249

250-

259

260-

269

270-

279

280-

289

300-

309

310-

319

320-

329

330-

339

340-

349

350-

359

360-

369

370-

379

380-

389

390-

399

400-

409

WPA2-PSK-AES

Test<410ms, ø 315ms

Redundant RF

1 to 3 channels

Inter-controller Roaming

Budowa du żych sieci WLAN z przeł ączaniem pomi ędzy kilkoma kontrolerami

Inter-controller Roaming

Budowa du żych sieci WLAN z przeł ączaniem pomi ędzy kilkoma kontrolerami

Inter-controller Roaming

Budowa du żych sieci WLAN z przeł ączaniem pomi ędzy kilkoma kontrolerami

• Użycie wielu kontrolerów WAC

w obrębie jednej podsieci

• L2 Handoff delay < 50 ms

• Bezpieczeństwo: WPA/WPA2

WAC WAC –– feature detailsfeature detailsUżycie anten

� Rodzaj odpowiedniej anteny pomaga przeprowadzić proces roamingu pomiędzy kolejnymi AP-mi

� Dla różnych anten konieczne jest ustawienie indywidualnych wartości progów sygnału

treshold ValueScan

treshold ValueRoam

Siła

syg

nału

omni-directional pattern

treshold ValueScan

treshold ValueRoam

directional pattern – forward direction*

* backward direction has opposite pattern, signal strength reducing

Niezawodny RoamingRedundantne poł ączenie pojazd-stacja

Ethernet Switch Redundantna sie ć światłowodowa b ądź miedziana

OCCSignaling Server SCADA

WAC-1001Wireless Access Controller

WAC-1001 Fiber Optic Cable

Ethernet Cable

Dual Controllers for Redundancy

AWK-3121-RTG Single RF Client

Redundantna sieć pokładowa

Video Surveillance

Train Controller

Train Controller

Redundantna sie ć bezprzewodowa

Dual APs for Redundancy

Dual Clients for Redundancy

Roaming < 50 ms

Dual Ethernet Switches for RedundancyAWK-3121-RTG

Single RF AP

� Tryb ACC

Zasada działania─ AP-y wymagają jedynie jednorazowego ustawienia konfiguracji (taka sama dla wszystkich

urządzeń)

(OP mode=ACC mode, SSID, RF band, RF channel, and wireless security)

─ Dynamiczne tworzenie połączeń bazując na sile sygnału i czasie jego wystepowania

─ Automatyczne łączenie i rozłączanie sąsiadujących

AP-ów

─ Połączenia ACC wykorzystują bezpieczeństwo WPA/WPA2

Funkcja ACC (Auto Carriage Connection)

Tryb ACC

Gdy zmieni się kolejność wagonów w składzie─ Połączenia ACC wykorzystują bezpieczeństwo WPA/WPA2

─ Funkcja link time-out dla sprawdzenia stabilności połączenia

Gdy zmieni się kolejność wagonów w składzie

─ Poszczególne AP formują nowe połączenia

─(bridge) Automatycznie

─ Wykorzystywane są zasady bezp.

WPA/WPA2

Włączanie funkcji Włączanie funkcji ACCACC

1.2.

1.

Wybór trybu ACC

ParameterParametery trybu ACCy trybu ACC

3.

4.

5.

ACC Parameters

RSSI (%)100%

0%

40%

RSSI of neighbor A

The neighbor A becomes the candidate for connection target

Remove A from the candidate list.

Parametry ACC

0%

time (s)Timestamp that RSSI ≧≧≧≧ ACC RSSI threshold ∆t = ACC link timeout Timestamp that RSSI

< ACD RSSI threshold

ACC ACC -- łączeniełączenie

1. Urządzenie wykrywa narastaj ący sygnał od innego urządzenia o takich samych opcjach konfiguracji poł ączenia

2. Gdy siła sygnału odbieranego przekracza warto ść RSSI ACA (RSSI associate value) – nast ępuje odliczanie czasu T(negotiation timeout) i nawi ązanie poł ączenia

� Następuje negocjacja połączenia i ustalenie funkcji master/slave

AWK AWKAWK AWK

RSSI

� Następuje negocjacja połączenia i ustalenie funkcji master/slave

RSSI ACA

3. Po upływie czasu ACC negotiation timeout poł ączenie jest nawiązane� Brak możliwości podłączenia jakiegokolwiek innego urządzenia radiowego

t ACC negotiation timeout

ACC ACC -- rozł ączanierozł ączanie

� Pętla histerezy pomi ędzy warto ściami RSSI ł ączenia i rozł ączania powoduje zwi ąkszenie niezawodno ści w przypadku wyst ąpienia zakłóce ń (deszcz, ruch poci ągu itp.)

� Parametr ACC link timeout zabezpiecza przed przypadkowym rozł ączeniem (zakłócenia, spi ęcia itp.)

AWK AWKAWK AWK

RSSIRSSI ACA

t ACC link timeout

RSSI ACD

przypadkowym rozł ączeniem (zakłócenia, spi ęcia itp.)� Rozłączenie nast ępuje gdy siła sygnału jest stale

poni żej warto ści RSSI ACD przez okres czasu T ACC link timout

Pytania ?Pytania ?Pytania ?Pytania ?

Dziękuj ę za uwagęDziękuj ę za uwagęDziękuj ę za uwagęDziękuj ę za uwagę