49. Охарактеризуйте направленность семейства стандартов ieee 802.11. Проведите сравнительный анализ стандартов входящих в это семейство.

Стандарт IEEE 802.11 является базовым стандартом и определяет протоколы, необходимые для организации беспроводных локальных сетей (WLAN) в частотном диапазоне 2,4; 3,6 и 5 ГГц. Изначально этот стандарт предполагал возможность передачи данных по радиоканалу на скорости не более 1 Мбит/с.

Семейтство IEEE 802.11 направлено на решение следующих проблем:

- быстрое и удобное разворачивание локальной сети;

- свободное перемещение мобильных пользователей в рамках действующей зоны сети;

- возможность объединения с кабельными сетями;

- разворачивание сети в случае невозможности прокладки кабеля;

Различные стандарты, входящие в это семейство отличаются друг от друга радиусами действия, поддерживаемыми скоростями, технологией кодирования данных и частотами.

Стандарт 802.11а

1) редакцией 1999 г. внедрены обязательные скорости: 6, 12, 24 Мбит/c и необязательные: 9,18, 36, 48, 54 Мбит/c.

2) работает в диапазоне 5 ГГц.

Недостатки: • более высокая потребляемая мощность радиопередатчиков для полосы частот 5 ГГц; • меньший радиус действия (оборудование с f = 2,4 ГГц может работать с R=300 м, оборудование с f = 5 ГГц – около 100 м).

Стандарт 802.11.b/g

1) В качестве базового в нем используется метод DSSS с 8-мью разрядными последовательностями Уолша.

2) Максимальная скорость 11 Мбит/c. В стандарте 802.11b предусмотрено автоматическое понижение скорости, при ухудшении качества связи.

3) Как и в первоначальном стандарте IEEE 802.11 для передачи используется диапазон 2,4 ГГц.

Стандарт 802.11g – развитие стандарта 802.11b, позволяющее повысить скорость передачи до 54 Мбит/c, благодаря использованию более эффективной модуляции сигнала.

Стандарт 802.11n

1) стандарт 802.11n работает в диапазоне частот 2,4÷5 ГГц.

2) устройства ст. 802.11n могут работать в 3-х режимах:

• наследуемом (Legacy), в котором обеспечивается поддержка устройств 802.11 b/g и 802.11a.

• смешанном (Mixed), в котором поддерживаются устройства 802.11 b/g, 802.11a, 802.11n.

• в «чистом режиме» – 802.11n.

3) Скорость передачи = 600 Мбит/c.

4) Используются как стандартные каналы с шириной 20 МГц, так и широкополосные с шириной 40МГц.

5) Использует многоканальный вход/выход (MIMO).

50. Охарактеризуйте направленность семейства стандартов ieee 802.15. Проведите сравнительный анализ стандартов входящих в это семейство.

Беспроводные персональные сети (WPAN – wireless personal area network) – сети с радиусом действия от сантиметров до нескольких метров (до 10 - 15 м). Они служат, в основном, для замены интерфейсных кабелей подключаемого к компьютеру периферийного оборудования. Мощность излучения передатчиков таких интерфейсных устройств, как правило, не превышает 10 мВт. Примерами построения беспроводных персональных сетей являются сети на основе технологий IEEE 802.15.1 (Bluetooth), IEEE 802.15.3a (UWB), IEEE 802.15.4 (ZigBee) и др.

Сравнение технологий WPAN

Технология	стандарт	пропускная способность	Растояние	частотный диапазон
Bluetooth v1.1	802.15.1	до 1 Мбит/с	до 10 м	2,4 ГГц
Bluetooth v1.3	802.15.3	от 11 до 55 Мбит/с	до 100 м	2,4 ГГц
UWB	802.15.3а	110-480 Мбит/с	до 10 м	7,5 ГГц
Zig Bee	802.15.4	от 20 до 250 кбит/с	1-100 м	2,4 ГГц (16 каналов) 915 МГц (10 каналов) 868 Мгц (1 канал)

Технология Bluetooth v1.1

• Тип модуляции FHSS, ECC

• Энергопотребление: > 40 мА/ 200 мкА

• Большой размер стека протоколов ( > 100 кБ)

Топология Bluetooth сетей:

Бывают:

1.Основное устройство

2.Подчиненное

3.Основное подчиненное устройство

Технология Bluetooth v1.3

• Скорость передачи 11,22,33,44,55 Мбит/с

• Поддержка QoS

• Низкое энергопотребление

• Низкая стоимость

• Ориентирована на поддержку медиа приложений

Технология UWB

• Ориентирована на передачу данных на высокой скорости на небольшое расстояние.

• Основана на передачи множества закодированных импульсов негармонической формы очень малой мощности (0,05 мВт) и малой длительностью в широком диапазоне частот.

Суть: объединение всех мультимедийных устройств.

Технология Zig Bee

802.15.4 – простой протокол передачи данных в беспроводных соединениях с небольшими объемами передаваемой информации.

• Доступ к среде: CSMA/CA

• Подтверждение принятия сообщения. Возможна работа по временным слотам.

• Обеспечение безопасности соединения на нескольких уровнях.

• Хорошо работает в приложениях с нефиксированной задержкой

• Разработан с учетом требований к пониженному энергопотреблению

• Устройства могут прослушивать эфир в специальном режиме.

Основные применения технологии ZB:

1. Автоматизация здания:

2. Потребительская электроника:

3. ПК и переферия

4. Управление доступом и освищением

5. Промышленное управление и мониторинг

6. Медицинское оборудование

Сетевые особенности

• Может быть 65536 клиентов

• 1 сетевой координатор (master)

• добавление устройство в сеть ~ 30 мс

• доступ к каналу передачи ~ 15 мс

Достоинства ZB:

• Низкое энергопотребление

• Низкая стоимость (3-5$)

• Возможность реализация сети различной топологии (число узлов при IEEE адресации и при локальной адресации), увеличение дальности связи без дополнительного усиления радиосигнала.

• Высокая надежность сетевых решений и само восстанавливаемость системы (использование процедуры маршрутизации)

• Многоуровневая система безопасности (использование таблиц контроля доступа)

• Простота установки и обслуживания

Поддерживает сетевые топологии: