1.20. Сети HomeRf

Другой беспроводной технологией, которая использует нелицензируемый ISM ди­апазон 2.4 ГГц, является технология HomeRF. Эта технология поддерживается бо­лее чем 100 компаниями, которые относятся к консорциуму HomeRF (http://www.homerf.org/). Многие из этих компаний входят также в специальную рабочую группу Bluetooth SIG. Технология HomeRF нацелена на построение бес­проводных сетей в частных домах и малых офисах.

Спецификация HomeRF основана на протоколе совместного беспроводного до­ступа (Shared Wireless Access Protocol — SWAP), который определяет общий ин­терфейс, поддерживающий беспроводных сетей для передачи голоса и данных в пределах дома.

Протокол SWAP обеспечивает взаимодействие различных пользовательских электронных устройств от различных производителей, предлагая пользователям законченное сетевое решение, которое поддерживает как информационные, так и голосовые потоки данных, а также взаимодействие с коммутируемой телефон­ной сетью общего пользования и сетью Интернет. Например, шлюз для цифро-

Рис. 1.11. Беспроводной шлюз первого поколения компании Intel. AnyPoint Wireless Home Network работает как точка соединения для беспроводных устройств находящихся в помещение, а также DSL соединение для доступа в Интернет

вой абонентской линии (Digital Subscriber Line — DSL), поддерживающий SWAP (рис. 1.11), может обеспечивать точку соединения для беспроводных уст­ройств, при этом цифровая абонентская линия предоставляет услуги высокоско­ростной передачи данных, телефонии и цифрового видео. Поддерживая SWAP, шлюз позволяет получать доступ в Интернет одновременно для нескольких або­нентов [1].

Ниже приведены некоторые примеры использования SWAP в различных прило­жениях [10]:

• Установка беспроводной домашней сети для передачи голоса и данных между персональными компьютерами, периферийными устройствами, беспроводными те­ лефонами.

• Совместное использование файлов/модемов/принтеров в помещении с боль­ шим количеством ПК.

• Переадресация входящих телефонных звонков на многочисленные беспровод­ ные телефонные гарнитуры, аппараты факсимильной связи и почтовые ящики ре­ чевой корреспонденции (voice mailbox).

• Просмотр входящих голосовых, факсимильных и e-mail сообщений с беспро­ водных телефонов.

• Активизация электронных систем, используя голосовое распознавание.

• Командные компьютерные игры на ПК или по сети Интернет.

В технологии HomeRF используется метод расширения спектра со скачкообраз­ной перестройкой частоты. Технология рассчитана на передачу разных типов тра­фика — данных, голоса и потокового мультимедиа. В качестве метода доступа к среде передачи при транспортировке голоса используется метод множественного доступа с временным разделением каналов (Time Division Multiple Access — TDMA), заимствованный у сетей DECT. При транспортировке трафика данных используется метод множественного доступа с контролем несущей и избежанием конфликтов (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance — CSMA/CA), аналогичный применяемому в сетях 802.1 lb.

Появление в марте 2001 г. спецификаций HomeRF 2.0 позволило увеличить мак­симальную скорость передачи с 2 до 10 Мбит/сек. По заявлениям членов консор­циума HomeRF, следующие версии спецификаций будут поддерживать скорость передачи до 20 Мбит/сек.

В таблице 1.4 приведены рабочие характеристики изделий на основе технологии HomeRF 2.0 [10].

Таблица 1.4. Рабочие характеристики технологии HomeRF 2.0

Особенность/Функция	Характеристика
Тип связи	Расширение спектра (скачкообразная перестройка частоты)
Диапазон частот	ISM диапазон 2.4 ГГц
Мощность передачи	100 мВт
Скорость передачи данных	10 Мбит/сек
Дальность	Охватывает обычный дом и двор
Количество устройств в сети	До 127 устройств в сети
Голосовые каналы	До шести (6)
Защита данных	Алгоритмы кодирования Blowfish (более 1 триллиона кодов)
Адресация	Каждое устройство имеет 48-битный MAC адрес, который используется для установления соединения с другим устройством

Беспроводные сети HomeRF могут иметь максимум 127 узлов. Узлы могут быть четырех основных типов:

• Точка соединения для поддержки услуг передачи голоса и данных

• Речевой терминал, который использует TDMA-доступ для связи с базовой станцией

• Узел данных, который использует CSMA/CA-доступ для связи с базовой станцией и другими узлами данных

• Интегральный узел, который может использовать как TDMA, так и CSMA/CA.

Системы SWAP могут работать либо как сети с произвольной структурой, либо как сети под управлением точки соединения, где поддерживается только передача данных, все станции равноправны и управление сетью распределено между станци­ями.

Возможно, потребители захотят использовать как устройства HomeRF, так и Bluetooth. Несмотря на ключевые различия между беспроводными технологиями HomeRF и Bluetooth, некоторыми компаниями (в частности, Texas Instruments) прилагаются усилия для создания двухрежимной системы, которая позволит уст­ройству динамически переключаться с HomeRF на Bluetooth, и наоборот.

1.21. Преимущества Bluetooth

В настоящее время существует потребность в экономичной беспроводной тех­нологии связи, которая будет удобной, надежной, простой в использовании, не

Рис. 1.13. Карманный компьютер Visor компании Handspring

будет требовать прямой видимости и в то же время дешевой. Из многих появля­ющихся беспроводных решений для компьютерного и коммуникационного рынка, только беспроводная технология Bluetooth удовлетворяет всем этим требованиям.

Технические требования Bluetooth являются спецификацией глобальной тех­нологии для беспроводной связи с низкой стоимостью. По существу, технология Bluetooth предназначена для устранения кабельных соединений между компью­терами, периферийными устройствами и другими электронными устройствами. Например, для передачи данных между портативным компьютером и ПК, обычно нужен соответствующий кабель. Устранение проводов с помощью беспроводной технологии Bluetooth делает рабочую среду более безопасной. При отсутствии проводов рабочее пространство выглядит и ощущается более удобным и привле­кательным.

Кроме устранения обычной «паутины» проводов, беспроводная технология Bluetooth также позволяет устройствам связываться, как только они появляются в зоне действия друг друга. Фактически одним из главных преимуществ беспровод­ной технологии Bluetooth является то, что устройства не требуют настройки, — они всегда включены и работают в фоновом режиме. В отличие от Infrared, устройства Bluetooth могут работать сквозь офисные перегородки или другие препятствия, не требуя прямой видимости [11].

Разработчики объединяют в одном чипе радиочастотные и логические компо­ненты, стараясь уменьшить количество внешних элементов. Такая интеграция не только уменьшает энергопотребление изделия, но и уменьшает его габаритные раз­меры и стоимость. На рис. 1.12 представлен одночиповый модуль Bluetooth компа­нии GCT Semiconductor.

Рис. 1.12. Одночиповый модуль Bluetooth компании GCT Semiconductor