Персональные беспроводные сети

Персональные беспроводные сети передачи информации обеспечивают обмен информацией между устройствами в радиусе от десятков сантиметров до 10 М (максимум несколько десятков метров). Простейший пример таких устройств — пульт дистанционного управления телевизором, работающий в инфракрасном диапазоне. Несмотря на примитивность выполняемых функций, поддерживаемые этими устройствами протоколы обмена вполне отвечают простейшим требованиям сетевых протоколов.

ИК-порты в компьютерах и периферийных устройствах (протоколы IrDA). Однако связь в ИК-диапазоне обладает рядом недостатков, серьезнейший из которых — необходимость прямой видимости между приемником и передатчиком. Поэтому основная область применения ИК-сетей — обеспечение связи между компьютерами и периферийными устройствами.

Стандарты персональных беспроводных сетей

Функционирование персональных беспроводных сетей (WPAN, Wireless Personal Network) осуществляется в соответствии с законами, определенными стандартами из семейства IEEE 802.15х:

IEEE 802.15.1. (Bluetooth)

IEEE 802.15.2. Описание взаимодействия между устройствами, относящимися к персональным и локальным беспроводным сетям.

IEEE 802.15.3. (Разработан для высокоскоростных персональных беспроводных сетей (до 54 Мбит/с), работающих в диапазоне 2,4 ГГц. Обеспечивает поддержку сниженного энергопотребления. Сети, построенные на основе этого стандарта, называются пикосетями)

IEEE 802.15.4. Этот стандарт определяет низкоскоростные персональные беспроводные сети (скорость передачи данных до 250 Кбит/с). Рабочий диапазон частот — 2,4 ГГц (16 каналов), 915 МГц (10 к.) и 868 МГц (1 к.). Область применения — дистанционное управление различными бытовыми приборами.

Помимо семейстна IEEE 802.15х для персональных беспроводных сетей были также разработаны стандарты HomeRF, UltraWideBand и ZigBee.

HomeRF ориентирован на использование частотного диапазона 2,4 ГГц. Для передачи данных применяется протокол Shared Wireless Access Protocol (SWAP). Кодирование данных осуществляется с помощью FHSS.

ZigBee поддерживает ту же скорость передачи данных и те же частотные диапазоны, что и стандарт IEEE 802.15.4. Оборудование, поддерживающее этот стандарт, обеспечивает дальность связи до 75 м. Предусмотрены эффективные методы экономии электроэнергии. В состав сети могут входить до 254 клиентов, а также одно мастерустройство.

UltraWideBand (сверхширокополосный). Интенсивно применяет технологию распределения спектра.

Bluetooth (IEEE 802.15.1.)

Несмотря на всю свою привлекательность и универсальность, технология Bluetooth лишь в исключительных случаях применяется для развертывания сетей. Кроме того, что эта технология еще довольно «сырая», возможно из-за слишком её универсальности. Поэтому в одних приложениях ей недостает скорости обмена (например, передача видеосигнала), в других требуются более простые и дешевые устройства. Наиболее часто она применяется в качестве беспроводной альтернативы соединительному кабелю между двумя устройствами (например, между гарнитурой и сотовым телефоном).

Стандарт Bluetooth рассчитан на работу в диапазоне 2,4 ГГц, а также использует метод модуляции Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS). Оборудование, поддерживающее стандарты IEEE 802.11b/g, несовместимо с оборудованием, поддерживающим стандарт Bluetooth, и наоборот (нет прямой и обратной совместимости).

Всети Bluetooth может находиться практически неограниченное количество сетевых устройств, но проявлять одновременную активность могут не более восьми из них — мастер беспроводной сети и семь ведомых.

Внастоящее время существует пять версий стандарта Bluetooth, от 1.0 до 2.0+EDR. По уровню излучаемой мощности все устройства Bluetooth делятся на три класса. К первому классу относятся устройства, уровень излучаемой мощности которых не превышает 100 мВт, ко второму классу — устройства с мощностью излучения до 2,5 мВт, а к третьему классу относятся устройства, уровень излучаемой мощности которых не превышает 1 мВт.

Профили Bluetooth

Для подключения к Bluetooth-соединению устройство должно быть совместимым с одним из профилей Bluetooth. Тип применяемого профиля определяет функциональные свойства Bluetooth-соединения. Ниже приведен перечень профилей, одобренных группой разработчиков Bluetooth SIG:

Advanced Audio Distribution Profile (A2DP), Audio/Video Remote Control Profile (AVRCP), Advanced Image Printing, Automatic Archive, Basic Imaging Profile (BIP), Image Push, Image Pull, Basic Printing Profile (BPP), Common ISDN Access Profile (CIP), Cordless Telephony Profile (CTP), Device ID Profile (DID), Dial-up Networking Profile (DUN), Fax Profile (FAX), File Transfer Profile (FTP), General Audio/Video Distribution Profile (GAVDP), Generic Access Profile (GAP), Generic Object Exchange Profile (GOEP), и т. д.

К преимуществам Bluetooth можно отнести простоту настройки и сниженное

энергопотребление.

К недостаткам — низкую скорость передачи данных (от 720 Кбит/с до 2,1 Мбит/ с в стандарте Bluetooth 2.0+EDR), а также потенциальную «помехоопасность» для сетей стандарта IEEE 802b/g.

Пикосети

Стандарт IEEE 802.15.3 описывает работу малой

беспроводной персональной сети, которая называется также пикосетью. Речь идет о сети типа Ad Hoc, в которой несколько

независимых устройств могут непосредственно взаимодействовать друг с другом. Размеры пикосетей обычно не превышают 10 м. При формировании пикосетей но главу угла ставятся следующие требования:

достаточно высокая скорость передачи данныхпростая инфраструктуралегкость установления соединения и подключения к сети

средства защиты данных и предоставление для определенных типов данных (гарантия качества обслуживания).