Технология wlan(802.11)

Для разработки стандартов беспроводных локальных компьютерных сетей (WLAN) в 1989 г. была создана рабочая группа (комитет) Института инженеров электротехники и радио­электроники США IEEE 802.11. Целью группы являлась разработка архитектуры беспро­водных сетей WLAN и спецификаций канального и физического уровней, обеспечивающих скорости передачи данных в канале 1 Мбит/с и выше.

Структура системы предполагает наличие в своем составе точек доступа (ТД) к провод­ной сети общего пользования и большого количества абонентских станций, между, которы­ми обеспечивается беспроводная связь, и которые могут связываться с абонентами провод­ной сети через точки доступа рисунок 8.5.

Рис. 8.5. Структура WLAN IEEE 802.11

Точки доступа обеспечивают взаимодействие по радиоканалу с абонентскими станция­ми через радиоинтерфейс стандарта 802.11 и взаимодействие с сетью передачи данных об­щего пользования по одному из протоколов. Точка доступа в общем случае может быть представлена как беспроводный мост, который подключается через коммутатор к общей сети. Каждая точка доступа обеспечивает покрытие некоторого пространства, называемого зоной обслуживания. Радиус зоны обслуживания зависит от параметров физического уровня .

Технология Bluetooth(802.15)

Bluetooth представляет собой недорогой радиоинтерфейс с низким энергопотреблением (мощность передатчика всего порядка 1 мВт) для организации персональных сетей, обеспечивающих передачу в режиме реального времени как цифровых данных, так и звуковых сигналов. Изначально «дальность» действия радиоинтерфейса закладывалась равной 10 метрам, (т. е. примерно в границах одной комнаты), однако сейчас спецификациями Bluetooth уже определена и вторая зона около 100 м — для покрытия стандартного дома или вне него. При этом нет необходимости в том, чтобы соединяемые устройства находились в зоне прямой видимости друг друга, их могут разделять "радиопрозрачные" препятствия (стены, мебель и т. п.), и к тому же приборы могут находиться в движении. Для работы радиоинтерфейса Bluetooth используется так называемый нижний (2,45 ГГц) диапазон ISM (industrial, scientific, medical), предназначенный для работы промышленных, научных и медицинских приборов.

Радиоканал обладает полной пропускной способностью в 1 Мбит/с, что обеспечивает создание асимметричного канала передачи данных на скоростях 723,3/57,6 Кбит/с или полнодуплексного канала на скорости 433,9 Кбит/с. Если данные не передаются, то через Bluetooth – соединение можно передавать до 3-х дуплексных аудиоканалов по 64 Кбит/с в каждом направлении. Возможна также и комбинированная передача данных и звука. В части организация обмена данными Bluetooth соответствует спецификации стандарта локальных сетей IEEE 802 и использует сигналы с расширением спектра путем скачкообразной перестройки частоты (FHSS) по псевдослучайному закону со скоростью 1600 переключений в секунду в полосе 2400–2483,5 МГц [2].

8.5.2. Технология wimax(802.16)

Стандарт разработан в октябре 2001 г., опубликован в апреле 2002 г.; задает параметры и функции радиоинтерфейса для беспроводных широкополосных городских сетей (Wireless MAN).

Изначально стандартом рассматривалась полоса частот 10...66 ГГц, в которой возмож­но использование диапазонов частот, допускающих применение оборудования для построе­ния глобальных систем радиодоступа. Однако, такое ограничение диапазонов частот практи­чески позволяет реализовать только линии прямой видимости, что в условиях городской застройки не всегда возможно или удобно. Поэтому довольно быстро (конец 2002 г.), появил­ся проект дополнения к стандарту, обозначенный как IEЕЕ 802.16а. В спецификации 802.16а рассматривается диапазон частот 2...11 ГГц, допускающий функционирование ра­диолиний даже при отсутствии прямой видимости. Оборудование этого класса ориентировано на домашних пользователей или малые и средние предприятия.

Дополнительно в стандарте рассмотрены вопросы ЭМС систем фиксированного широ­кополосного радиодоступа в спецификациях IEEE 802.16с.

В соответствии со стандартом, беспроводные сети городского масштаба могут быть по­строены с помощью АС с внешней антенной, которые посредством радиоинтерфейса обме­ниваются сообщениями с центральной БС. Беспроводные городские сети стандарта 802.1с предлагают альтернативные проводным системам решения, такие как линии волоконной оптики, коаксиальные линии, использующие кабельные модемы и цифровые абонентские линии (xDSL). Это связано с тем, что беспроводные системы позволяют покрывать значительные геогра­фические зоны без использования дорогостоящей кабельной инфраструктуры, подключаю­щей отдельные сегменты сетей к узлу связи, технология предоставляет недорогие соедине­ния для большого количества абонентов широкополосного радиодоступа. В стандарте реа­лизуется сотовый принцип построения сетей стандарта 802.16 с целью экономии частотного ресурса и возможности повторного использования частот.

В соответствии со сценари­ем технологии Wireless MAN обеспечивается присоединение сетей зданий, отдельных або­нентов, находящихся в здании, подключенных к АС с помо­щью внутренней сети здания, такой как, например, сеть EtherNet или локальная сеть беспроводного доступа стан­дарта 802.11а, b, g рис. 8.6.

Рис. 8.6 Структура сети Wireless MAN

Развитие систем Wireless MAN направлено, в том числе, на увеличение количества дос­тупных для абонентов стыков и протоколов, реализованных в АС. Например, БС может обме­ниваться данными с персональ­ным компьютером абонента в жилом доме через АС со сты­ком, поддерживающим спецификации Ethernet. Так как линии от БС к АС и от АС к ПК имеют различную физическую природу, важнейшими функциями системы являются приспособление к различным стыкам сети радиодоступа 802.16 и обеспечение качества обслу­живания QoS с использованием дополнительного логического уровня согласования. С развитием техноло­гии предполагается «всеядность» стандартизованного оборудования по отношению к внеш­ним стыкам. Допустимы стыки Ethernet, ATM, DOCSIS и другие, что увеличивает гибкость и удобство использования сетей 802.16.

Популярность стандарта сильно возросла с созданием альянса производителей оборудо­вания WIMAX с перспективами решения задач роуминга абонентов между сотами в соот­ветствии со спецификацией 802.16е для достижения определенной мобильности .