Инфракрасная связь
Инфракрасный канал - это канал для передачи данных, который не требует проводного соединения. В компьютерной технике обычно используется для связи с периферийными устройствами.
В отличие от радиосвязи, инфракрасный канал нечувствителен к электромагнитным помехам, что позволяет применять его в производственных условиях. Одним из главных недостатков инфракрасного канала является высокая стоимость приемников и передатчиков, так как обязательно преобразование электрического сигнала в инфракрасный сигнал и соответственно обратно. Низкие скорости передачи информации также являются недостатком (как правило скорость не превышает 5-10 Мбит/с, но при применении инфракрасных лазеров возможны значительно более высокие скорости). Помимо этого, передаваемая информация не была конфиденциальна. В условиях прямой видимости инфракрасный канал может обеспечить связь на достаточно большие расстояния (примерно несколько километров). Но данный вид связи наиболее удобен для объединения компьютеров, находящихся в одной комнате, где постоянную и надежную связь позволяет обеспечить отражение от стен комнаты. Наиболее естественным типом топологии здесь является — «шина» (когда переданный сигнал одновременно получают все абоненты). Из-за того, что у данного вида связи такое большое количество недостатков, инфракрасный канал не смог получить широкого распространения.
Сотовая связь
Сотовая связь, сеть подвижной связи — один из наиболее распространенных видов мобильной радиосвязи, в его основе лежит сотовая сеть. Главная особенность заключается в том, что зона покрытия делится на ячейки (которые называются соты), определяющиеся зонами покрытия отдельных базовых станций (БС). Соты частично перекрываются и вместе образуют сеть. На идеальной (ровной и без застройки) поверхности зона покрытия одной БС представляет собой круг, поэтому составленная из них сеть имеет вид сот с шестиугольными ячейками (сотами).
Такую сеть составляют расположенные в пространстве приёмопередатчики, которые работают в одном и том же частотном диапазоне, и связывают оборудование, позволяющее определять текущее местоположение подвижных абонентов и обеспечивать непрерывность связи при перемещении абонента из зоны действия одного приёмопередатчика в зону действия другого.
Системы мобильной связи эволюционировали в очень короткое время. И в процессе её развития можно выделить несколько так называемых поколений:
Системы первого поколения (1G) были аналоговыми. Они были созданы на достаточно надежных сетях, но с ограниченной возможностью предложения услуг абонентам. Кроме того, они не позволяли осуществлять роуминг между сетями. То есть абонент с одной и той же SIM-картой не может получать услуги в сетях разных операторов. К системам первого поколения относятся: AMPS и NMT.
Системы мобильной связи второго поколения (2G) являются цифровыми. Здесь появились существенные преимущества: абонентам предлагали большее количество усовершенствованных услуг, повышение емкости и качества. Наиболее распространенным стандартом этого поколения является GSM (Глобальная система мобильной связи). Так как потребность в беспроводном доступе в Интернет возрастала, это привело к дальнейшему развитию системы 2G. Так появилась система, называемая 2.5 G. Примером технологии 2.5 G является GPRS (General Packet Radio Services) – стандартизованная технология пакетной передачи данных, позволяющая использовать конечное устройство мобильной связи для доступа в Интернет. Позже была внедрена технология EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution), что позволило повысить скорость передачи данных до сотен килобит в секунду. Так же, не маловажным в данном стандарте сервисом является появление SMS (услуги службы коротких сообщений).
Стандарты 2G на протяжении многих лет были основными при построении систем мобильной связи. Именно GSM дал большой толчок к появлению сетей сотовой связи по всему миру. Однако со временем набор услуг, которые могли предложить стандарты 2G оказался недостаточным. Кроме того, применяющиеся в данном стандарте технологии передачи данных перестали удовлетворять пользователей сети по скорости. Эти факторы привели к появлению систем третьего поколения (3G), позволяющих осуществлять связь, обмен информацией и предоставлять различные развлекательные услуги, ориентированные на беспроводное устройство (терминал). Развитие подобных услуг началось уже для систем 2G, но для поддержки подобных услуг система должна располагать высокой емкостью и пропускной способностью радиоканалов, а также совместимостью между системами, для того, чтобы предоставлять прозрачный доступ по всему миру.
Примером системы 3G является Универсальная система мобильной связи (UMTS). Данный стандарт позволяет предоставить абонентам скорости передачи данных до 2 Мбит/сек. Технология HSDPA (3.5G) дает скорость уже до 14 Мбит/сек. Таким образом, пользователи сети могут получать широкий перечень мультимедийных услуг (высококачественное видео, игры, загрузка файлов больших объемов). Однако даже такая скорость передачи данных будет удовлетворять потребности пользователя сети лишь до определенных пределов. В связи с этим началась разработка стандарта четвертого поколения, который позволит снять верхний предел на долгое время.
Ниже в таблице представлены основные вехи в истории развития сотовой связи:
Дата |
Событие |
1981 |
Шведская компания Эрикссон в Саудовской Аравии ввела в эксплуатацию первую в мире систему сотовой связи на основе аналогового стандарта NMT 450. |
1991 |
Представлен первый стандарт цифровой сотовой связи (GSM). |
1999 |
Выпущен стандарт пакетной передачи данных GPRS. |
2000 |
В Монако, на острове Мен и в Швеции построены первые тестовые сети 3G, в Великобритании выпущены первые лицензии 3G. В этом же году началась разработка стандарта четвертого поколения. |
2001 |
С сетях 3G были сделаны первые успешные тестовые вызовы. |
2006 |
В сетях стандарта UMTS начинается внедрение технологии высокоскоростной передачи данных HSDPA. |
2009 |
Шведская телекоммуникационная компания "TeliaSonera" объявила о запуске первой в мире коммерческой сети четвёртого поколения стандарта LTE в Стокгольме и Осло. |
Таким образом, менее чем за 30 лет технологии сотовой связи совершили головокружительный скачок. Теперь абонент уже не ощущает географической привязанности и может пользоваться высококачественными телекоммуникационными услугами где бы он ни находился.
BlueTooth
BlueTooth — производственная спецификация беспроводных персональных сетей (WPAN). BlueTooth обеспечивает обмен информацией между различными устройствами. Персональные компьютеры, ноутбуки, мобильные телефоны, принтеры, цифровые фотоаппараты, мышки, клавиатуры, джойстики, наушники, гарнитуры на надёжной, бесплатной, доступной радиочастоте для ближней связи.
BlueTooth позволяет этим устройствам сообщаться, когда они находятся в непосредственной близости друг от друга ( в радиусе до 100 метров). Дальность сильно зависит от преград и помех, даже в разных помещениях.
Разработки по созданию BlueTooth начались в далеком 1998-м году. За несколько лет, а точнее в 2002 году, инженеры смогли понять, как должен работать BlueTooth и началась работа над его развитием. Можно выделить несколько основных спецификаций BlueTooth.
BlueTooth 1
Первыми стали устройства версий 1.0 (1998) и 1.0B. Они имели плохую совместимость между продуктами различных производителей. Основным недостатком спецификаций 1.0 и 1.0B была в том, что еще на этапе установления связи была обязательна передача адреса устройства (BD_ADDR), и это делало невозможной реализацию анонимности соединения на протокольном уровне.
BlueTooth 2.0 + EDR
BlueTooth версии 2.0 был выпущен 10 ноября 2004 г. Имеет обратную совместимость с предыдущими версиями 1.x. Главным нововведением стала поддержка Enhanced Data Rate (EDR), что позволяло увеличить скорость передачи данных. Номинальная скорость EDR около 3 Мбит/с, однако на практике это позволило повысить скорость передачи данных только до 2,1 Мбит/с.
BlueTooth SIG издала спецификацию как «Технология BlueTooth 2.0 + EDR», которая подразумевает, что EDR является дополнительной функцией. Кроме EDR есть и другие незначительные усовершенствования к 2.0 спецификации, и продукты могут соответствовать «Технологии BlueTooth 2.0», не поддерживая более высокую скорость передачи данных.
BlueTooth 3.0 + HS
3.0+HS[13] была принята BlueTooth SIG 21 апреля 2009 года. Предположительно она поддерживает скорость передачи данных до 24 Мбит/с. Основной её особенностью является добавление AMP (асимметричная мультипроцессорная обработка) (альтернативно MAC/PHY), дополнение к 802.11 как высокоскоростное сообщение. Две технологии были предусмотрены для AMP: 802.11 и UWB, но UWB отсутствует в спецификации
Модули с поддержкой новой спецификации соединяют в себе две радиосистемы: первая обеспечивает передачу данных в 3 Мбит/с (стандартная для BlueTooth 2.0) и имеет низкое энергопотребление; вторая совместима со стандартом 802.11 и обеспечивает возможность передачи данных со скоростью до 24 Мбит/с (сравнима со скоростью сетей Wi-Fi). Выбор радиосистемы для передачи данных зависит от размера передаваемого файла. Небольшие файлы передаются по медленному каналу, а большие — по высокоскоростному. BlueTooth 3.0 использует более общий стандарт 802.11 (без суффикса), то есть не совместим с такими спецификациями Wi-Fi, как 802.11b/g или 802.11n.
BlueTooth 4.0
BlueTooth SIG утвердил спецификацию BlueTooth 4.0 30 июня 2010г. BlueTooth 4.0 включает в себя протоколы Классический BlueTooth, Высокоскоростной BlueTooth и BlueTooth с низким энергопотреблением. Высокоскоростной BlueTooth основан на Wi-Fi, а Классический BlueTooth состоит из протоколов предыдущих спецификаций BlueTooth.
Особенность этой спецификации заключается в использовании системы сниженного энергопотребления. Основное направление работы этой технологии - работа с миниатюрными датчиками. Внедрение специального алгоритма работы позволило минимизировать работу энергопотребления, а значит уменьшит питательный элемент. Если в первых спецификациях, устройство BlueTooth работал все время, то последний вариант подразумевает работу устройства исключительно во время отправки данных.
GPRS
Сегодня мобильной связью и Интернетом никого не удивить — это факт, теперь можно смело утверждать, что эти два слова означают практически одно и то же , их объединяет GPRS.
Аббревиатура GPRS расшифровывается как General Packet Radio Service - cети с пакетной передачей данных. Это своеобразная надстройка над обычной GSM сотовой сетью, которая позволяет передавать данные на существенно более высоких, чем в обычной GSM сети, скоростях. Если в обычной GSM-сети можно получить максимум 14,4 Кбит/с, то теоретический максимум в GPRS составляет 171,2 Кбит/с при полном использовании.GPRS — это пакетная система передачи данных, функционирующая аналогично с cетью Интернет. Весь поток данных отправителя разбивается на отдельные пакеты и затем доставляется получателю, где пакеты собираются воедино, и совсем необязательно, что все пакеты пойдут одним маршрутом.
Что такое GPRS? Услуги беспроводной передачи данных
Беспроводная связь открывает людям возможности, о которых раньше они раньше даже не могли подумать. Большая часть трехсотмиллионной армии подписчиков услуг сотовой связи по всему земному шару привыкли иметь мобильный телефон всегда под рукой. Все большему числу людей становится необходимо принимать и передавать данные в офис, где бы они ни находились. Им нужен доступ к электронной почте, Интернету и корпоративным сетям, файлам, факсимильным сообщениям и другим данным - в любом месте и в любое удобное для них время.
Стандарт GPRS - Обобщенные услуги пакетной радиосвязи (General Packet Radio Service) для сетей GSM предоставляет услуги мобильного доступа и передачи данных в рамках новой экономической модели. Благодаря внедрению стандарта GPRS для сегодняшних сетей GSM, ориентированных в основном на передачу голоса, начнется эра беспроводного информационного бизнеса. GPRS обеспечивает новую, пакетно-ориентированную архитектуру сети (совместимую с Интернет), которая позволит операторам сотовой связи и другим компаниям предлагать широкий диапазон доходных и ценных услуг своим клиентам. Поскольку мобильная связь все больше становится нормой, у её подписчиков растет потребность доступа к информации в режиме реального времени. Феномен Интернета, а также возможность одновременной передачи голоса и данных, делают внедрение GPRS следующим революционным шагом на пути развития беспроводных коммуникаций.
GPRS - это беспроводной стандарт, призванный заложить основу для большого количества функций передачи данных при помощи пакетной передачи. Это новые, уникальные услуги операторов GSM, абоненты которых будут платить за использование только тех ресурсов, которыми они пользуются. Основной ресурс оператора сотовой связи - частотный диапазон - можно будет делить между многими пользователями одновременно, поскольку стандарт GPRS поддерживает одновременную передачу данных для гораздо большего числа пользователей.
GPRS - это эффективная технология, позволяющая производить высокоскоростную пакетную передачу данных, необходимую большинству операторов сотовой связи для обеспечения пользователей соответствующими возможностями. GPRS разработан с целью расширить мобильный доступ конечных пользователей к данным, делая постоянное соединение возможным и доступным по цене, а скорость передачи данных значительно выше. GPRS не просто дополнит существующие возможности передачи данных, предоставляемые операторами GSM, но и обеспечит внедрение услуг передачи данных, характерных для сетей сотовой связи "третьего поколения", за несколько лет до их появления.