Сети с расширенным спектром

В настоящее время это наиболее популярная технология беспроводных сетей. Расширенный спектр – это современная технология радиосвязи, которая первоначально создавалась для разведки и военных. Основная идея метода – в том, чтобы распределить информационный сигнал по широкой полосе радиодиапазона, чтобы усложнить подавление или перехват сигнала. Первая разработанная схема расширенного спектра была известна как метод перестройки частоты. Сейчас используется более современная схема – метод прямой последовательности. Расширенный спектр применяется для передачи как цифровых, так и аналоговых данных с помощью аналогового сигнала.

Схема системы связи с использованием расширенного спектра в общем виде выглядит так:

1. Входной сигнал поступает на канальный кодер, который генерирует аналоговый сигнал со сравнительно узкой полосой, центрированной на определенной частоте.

2. Сигнал модулируется с помощью последовательности чисел, именуемой кодом расширения, или расширяющей последовательностью. Обычно код расширения создается генератором случайных чисел. В результате спектр сигнала значительно расширяется.

3. Сигнал передается в таком виде, а после приема демодулируется с таким же кодом расширения.

4. Сигнал подается на декодер для окончательного восстановления данных.

Избыток спектра в такой технологии связи дает следующие преимущества:

• Невосприимчивость сигнала к различным типам шумов. Впервые расширенный спектр применен в военных целях благодаря устойчивости к попыткам подавления.

• Расширенный спектр позволяет шифровать сигналы. Восстановить данные может только пользователь, которому известен код расширения

• Несколько пользователей одновременно могут использовать одну полосу частот при крайне малой взаимной интерференции. Это свойство используется в технологии мобильной связи, и известно как уплотнение с кодовым разделением.

Расширение спектра методом прямой последовательности – это технология, когда обработка исходного сигнала кодом расширения заключается в том, что каждому исходному биту ставится в соответствие несколько битов передаваемого сигнала. При этом степень расширения спектра прямо пропорциональна количеству битов кода. Например, 10-битовый код расширяет полосу частот сигнала в 10 раз. Коды расширения выбирают так, чтобы результирующий сигнал был шумоподобным.

Передача данных в сетях с расширенным спектром

Передача данных в СВЧ-диапазоне отличается тем, что это лицензируемый диапазон частот. В разных странах условия лицензирования отличаются. В США Федеральная комиссия по средствам связи выделила специальные диапазоны частот для маломощных систем (до 1 Вт), которые можно использовать без получения лицензии. По этой причине беспроводные сети с расширенным спектром стали наиболее популярными. Нелицензируемые диапазоны таковы: 902-928 МГц («полоса 915 МГц), 2,4-2,4835 ГГц, и 5,725-5,825 ГГц.

Типичная беспроводная сеть с расширенным спектром работает на скорости передачи данных 1-3 Мбит/с. Сейчас появились новые стандарты, которые обеспечивают скорость 5,5 и 11 Мбит/с.