Вопрос 26. Беспроводные сети и каналы связи. (§5.6)

В беспроводных сетях кабели заменяются радиосвязью. Для передачи информации используют ее цифровое представление, т.е. информация кодируется с помощью импульсов.

Необходимо отличать несущую и тактовую частоты передачи.

Несущая частота – частота радиоволн, составляющих импульс.

Тактовая частота – это количество импульсов в секунду (рис. 5.5)

Тактовая частота всегда меньше несущей.

Несущая частота определяет возможность передачи данных. Тактовая определяет скоросто передачи.

Каналы:

1) Инфракрасный – работает на несущих частотах ниже оптического диапазона.

Действует до нескольких метров при отсутствии препятствий.

2) Канал Bluetooth работает на несущей частоте 2.40-2.48 Гг. Может передавать сигналы на расстоянии до 100 метров. Способен обходить препятствия.

Стандарт был разработан в 1999 г. фирмой Ericsson. Согласно стандарту несущая частота сигнала скачкообразно меняется 1600 раз в секунду.

Последовательность переключений является случайной и известна только передатчику или приемнику. Поэтому, если рядом работает несколько пар «передатчик-приемник», то они не мешают друг другу, т.к. каждый момент они работают на разных частотах.

3) Технология Wi-Fi заключается в распределении по площади многих точек доступа –Wi-Fi адаптеров.

Wi-Fi адаптеры связываются между собой глобальными каналами.

Компьютер пользователя ищет ближайшую точку доступа и с ее помощью получает доступ к другому компьютеру.

Технология напоминает телефонную сотовую связь.

Использует протоколы: 802.11 abg.

Создана в 1992 г.

4) Развитие этой технологии является Wi-MAX- городская сотовая сеть широкополосного доступа(2003 г.). Соответствует протоколу 802.16

Технологией Wi-MAX решена проблема роуминга- передача сообщений от одного оператора сети к другому.

В качестве беспроводного канала компьютер может использовать телефонную сотовую сеть. В этом случает сотовый телефон используется в качестве модема.

5) IP- телефония заключается в:

1. кодировании голосового сообщения в цифровую(импульсную) форму.

2. передачи его через Интернет

3. в приеме и декодировании.

На транспортном уровне ,однако, здесь пакеты с ошибками вновь не запрашиваются и не передаются, поэтому при плохом канале связи, голосовое сообщение может исказиться.

6) Технология Skype- кроме звука позволяет передавать видео изображение.

7)Для беспроводного доступа с мобильных телефонов к Internet используется технология GPRS(общепакетная радио-служба). При ее развитии появилась технология EDGE.

Для отображения Internet ресурса на дисплее телефона и ресурс и телефон должны поддерживать протокол Wap.

Рассмотрим развитие беспроводной сотовой телефонной и компьютерной связи:

- в 1938 г. в США было создано устройство Walkie-talkie(иду и говорю). Эти устройства поступили на вооружение в армию. Они весили 20 кг.

- фирма «Como ATBT». В 1946 г. ей было предложено строить сети волномощных передатчиков, работающих на одном диапазоне частот. Однако еще не был изобретен транзистор и вся эта электроника была ламповой.

- только в 1969 г. была построена первая радио- телефонная сеть в окрестностях Филадельфии.

- первый звонок по сотовому телефону был сделан в 1973 г. – этот день считается днем рождением сотовой связи. Звонок сделала фирма Motorolla по своему телефону, который весил 1 кг. Первый коммерческий телефон Motorolla поступил в продажу в 1983 г. Он стоил 4 тыс. $, но раскупался мгновенно.

- Первая сотовая сеть – AMPS разработана в США в 1983 г. Позднее каждая крупная европейская страна внедрила свою сотовую сеть.

- В итоге в Европе оказалось 9 несовместимых стандартов, что заставило в 1991 г. принять стандарт GSM(глобальная система мобильной коммуникации), которая используется и в РФ. В этом стандарте появились передачи текстовых сообщений SMS, передача графических изображений MMS, протоколы доступа Internet, GPRS и Wap.

В США и Японии действуют другие стандарты.

Наличие нескольких стандартов затрудняют роуминг и делают неудобным путешствие с континента на континент, поэтому в середине 90х заговорили о третьем поколении сотовой связи.

- С 2006 г. расширяется сеть третьего поколения 3G с 2мя стандартами:

1-UMTS - Европа

2-CDMA2000 – Азия и Америка

Скорость передачи данных в них достигает 2,4 Мгбит/сек. Это позволяет принимать мобильное телевидение и делать видео-звонки.

В беспроводной передачи данных «0» и «1» кодируются не отсутствием и наличием импульсов, а с помощью амплитудной , частотной и фазовой модуляции радиоволн.(рис. 5.6)

Для повышения скорости передачи используются актуальные широкополосные передачи, когда одновременно передаются несколько импульсов разной несущей частоты(рис.5.7)