Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 090303е7-12

.pdf
Скачиваний:
125
Добавлен:
13.02.2015
Размер:
21.98 Mб
Скачать

1.3 Беспроводные сети

1.3.1 Bluetooth

Технология Bluetooth появилась в 1998 г. в результате совместной деятельности компаний Ericsson, IBM, Intel, Nokia и Toshiba. Спецификация Bluetooth, которая не считается стандартом, идеальным образом подходит для дешевых малогабаритных устройств с малой потребляемой мощностью и радиоканалами небольшого радиуса действия. Это делает технологию Bluetooth эффективным решением для соединения между собой малогабаритных устройств в небольших рабочих зонах. Именно поэтому Рабочая группа 802.15 выбрала Bluetooth в качестве основы для стандарта 802.15.1.

Приемопередатчики Bluetooth работают в диапазоне 2,4 ГГц со скоростью до 1 Мбит/с. Она предполагает непрерывное скачкообразное изменение частоты во всем отведенном для передачи спектре с частотой 1600 изменений в секунду, что намного быстрее, чем частота изменений, предусмотренная для аналогичной технологии в стандарте 802.11.

Устройства Bluetooth с низким энергопотреблением обеспечивают дальность передачи около 9 м. Высокомощные Bluetooth-устройства способны работать на расстояниях до 91 м, однако такой режим работы применяется редко.

1.3.2 Сети для зданий и кампусов

Пользователи беспроводных локальных сетей работают со многими устройствами

— ПК, ноутбуки, PDA. Применение беспроводных локальных сетей для соединения между собой ПК эффективно потому, что избавляет от необходимости прокладки кабелей. Ноутбуки и PDA подключаются к беспроводной локальной сети просто в силу своей "портативной природы".

Основной компонент беспроводной локальной сети — радиоплата интерфейса сети, зачастую реализуемая на основе стандарта 802.11. Эти радиоплаты обычно работают на одном физическом уровне — 802.11а или 802.1 lb/g.

1.3.4 Глобальные беспроводные сети

Беспроводные глобальные сети позволяют выполнять мобильные и стационарные приложения. Состав компонентов зависит от используемой технологии и конфигурации беспроводной глобальной сети. Например, спутниковая беспроводная глобальная сеть создается на основе иных компонентов, чем система, основанная на применении сотовой связи.

Базовые станции

Базовые станции беспроводных глобальных сетей обычно располагаются вне помещений. В большинстве случаев эти антенные мачты устанавливаются вне помещений с целью обеспечения максимальной зоны действия.

Другая форма базовой станции беспроводной глобальной сети — это спутник (satellite) на орбите, который, по сути, является повторителем в небе. На земле пользователь направляет параболическую антенну на спутник, тот принимает сигнал и повторно передает его на наземную станцию.

Беспроводные глобальные сети с сотовой структурой

Сотовая система (рис. 1.20) состоит из мачт, концентраторов, коммутаторов речевых сигналов и шлюзов данных. Мачта сотовой системы принимает сигналы пользовательских устройств и передает информацию пользователям. Коммутатор речевых сигналов подключает пользовательское устройство к проводному или беспроводному устройству другого пользователя через телефонную распределительную систему. Эта часть системы поддерживает обычные телефонные разговоры пользователей.

Компонент, который превращает эту систему в беспроводную глобальную сеть — это шлюз данных. В данном случае шлюз способен выполнять протоколы передачи данных таким образом, что пользователи получают возможность просматривать Webстраницы, получать и отправлять сообщения электронной почты и использовать корпоративные приложения.

Рис. 1.20. Структура сотовой системы связи

Сотовые системы первого поколения

Когда появились первые мобильные телефоны, в беспроводных коммуникациях использовались только аналоговые сигналы. Первые системы сотовой телефонной связи принято называть системами первого поколения, или сотовыми системами 1G (1G cellular).

Сотовые системы второго поколения

Сейчас большинство телекоммуникационных операторов предлагают услуги на основе систем 2G, периодически улучшая их характеристики.

Системы второго поколения поддерживают работу различных служб — передачи коротких сообщений, аутентификации и обновления программного обеспечения, обеспечивающего проведение телефонных разговоров — без использования проводов.

Усовершенствованные версии систем 2G (иногда называемые системами 2.5G) используют улучшенные методы модуляции, благодаря чему повышается скорость передачи данных и эффективность использования спектра. Так, протокол GPRS (general packet radio services — пакетная радиосвязь общего назначения) обеспечивает высокоскоростную передачу данных через глобальную систему для сетей GSM (global system for mobile communications — глобальная система связи с подвижными объектами). Максимальная скорость передачи данных по протоколу GPRS составляет 171,2 кбит/с.

Стандарт GSM является наиболее прогрессивным из сотовых систем связи 2-го поколения. В ней реализована большая часть возможностей ISDN плюс дополнительные возможности, связанные с особенностями подвижной радиосети: слежение за местоположением подвижного объекта, защита передаваемой информации и т.п.

Сотовые системы третьего поколения

Многие телекоммуникационные операторы начинают внедрять так называемые сотовые системы третьего поколения, или сотовые системы 3G (3G cellular).

Универсальная система мобильной связи (universal mobile telecommunications system, UMTS) способна передавать данные со скоростью 2 Мбит/с вне помещений, до 384 Кбит/с в городских условиях и до 144 Кбит/с в сельской местности. Поэтому системы 3G могут поддерживать мультимедийные приложения.

3G (от англ. third generation — третье поколение), технологии мобильной связи 3 поколения — набор услуг, который объединяет как высокоскоростной мобильный доступ с услугами сети Интернет, так и технологию радиосвязи, которая создаёт канал передачи данных.

Мобильная связь третьего поколения строится на основе пакетной передачи данных. Сети третьего поколения 3G работают на частотах дециметрового диапазона, как правило в диапазоне около 2 ГГц, передавая данные со скоростью до 14 Мбит/с. Они позволяют организовывать видеотелефонную связь, смотреть на мобильном телефоне фильмы и телепрограммы и т. д.

3G включает в себя 5 стандартов семейства IMT-2000 (UMTS/WCDMA, CDMA2000/IMTMC, TD-CDMA/TD-SCDMA (собственный стандарт Китая), DECT и UWC-136).

Наибольшее распространение в мире получили два стандарта: UMTS (или W-CDMA) и CDMA2000 (IMT-MC), в основе которых лежит одна и та же технология — CDMA (Code Division Multiple Access — множественный доступ с кодовым разделением каналов). Также возможно использование стандарта CDMA450.

Технология CDMA2000 обеспечивает эволюционный переход от узкополосных систем с кодовым разделением каналов IS-95 (американский стандарт цифровой сотовой связи второго поколения) к системам CDMA «третьего поколения» и получила наибольшее распространение на североамериканском континенте, а также в странах АзиатскоТихоокеанского региона.

Технология UMTS (Universal Mobile Telecommunications System— универсальная система мобильной электросвязи) разработана для модернизации сетей GSM (европейского стандарта сотовой связи второго поколения), и получила широкое распространение не только в Европе, но и во многих других регионах мира.

Работа по стандартизации UMTS координируется международной группой 3GPP (Third Generation Partnership Project), а по стандартизации CDMA2000 — международной группой 3GPP2 (Third Generation Partnership Project 2), созданными и сосуществующими в рамках ITU.

В сетях 3G обеспечивается предоставление двух базовых услуг: передача данных и передача голоса. Согласно регламентам ITU (International Telecommunications Union —