Бездротові мережі

безпровідного середовища

Безпровідного середовища поступово входить в наше життя. Як тільки технологія остаточно сформується, виробники запропонують широкий вибір продукції за прийнятними цінами, що призведе і до зростання попиту на неї, і до збільшення обсягу продажів. У свою чергу, це викличе подальше вдосконалення і розвиток бездротового середовища.

Словосполучення «бездротова середовище» може ввести в оману, оскільки як би означає повну відсутність проводів в мережі. Насправді ж це не так. Зазвичай бездротові компоненти взаємодіють з мережею, в якій Як середовище передачі використовується кабель. Така мережа зі змішаними компонентами називається гібридної.

можливості

Ідея бездротової середовища вельми приваблива, так як її компоненти забезпечують тимчасове підключення до існуючої кабельної мережі, допомагають організувати резервне копіювання в існуючу кабельну мережу, гарантують певний рівень мобільності і дозволяють зняти обмеження на максимальну протяжність мережі, що накладаються мідними або навіть оптоволоконними кабелями.

застосування

Труднощі установки кабелю - фактор, який дає бездротової середовищі незаперечну перевагу. Вона може виявитися особливо корисною в наступних ситуаціях: в приміщеннях, заповнених людьми (наприклад, в передпокої або приймальні);

• для людей, які не працюють на одному місці (наприклад, для лікарів або медсестер);
• в ізольованих приміщеннях і будівлях;
• в приміщеннях, планування яких часто змінюється;
• в будівлях (наприклад, пам'ятки історії або архітектури), де прокладати кабель недозволено.

Типи бездротових мереж

Залежно від технології бездротові мережі можна розділити на три типи:

• локальні обчислювальні мережі;
• розширені локальні обчислювальні мережі;
• мобільні мережі (переносні комп'ютери).

Основні відмінності між цими типами мереж - параметри передачі. Локальні і розширені локальні обчислювальні мережі використовують передавачі та приймачі, що належать тій організації, в якій функціонує мережа. Для перносних комп'ютерів в якості середовища передачі сигналів виступають AT & T, МCI, Sprint, місцеві телефонні компанії та їх загальнодоступні служби.

Локальні обчислювальні мережі

Типова бездротова мережа виглядає і функціонує практично так само, як звичайна, за винятком середи передачі. Бездротовий мережевий адаптер з трансивером встановлений в кожному комп'ютері, і користувачі працюють так, ніби їх комп'ютери з'єднані кабелем.

точки доступу

Трансівер, званий іноді точкою доступу (access point), забезпечує обмін сигналами між комп'ютерами з бездротовим підключенням і іншою мережею. У бездротових ЛВС використовуються невеликі настінні трансивери. Вони встановлюють радиоконтакт між переносними пристроями. Таку мережу можна назвати повністю бездротової саме через використання цих трансиверів.

способи передачі

Бездротові локальні мережі використовують чотири способи передачі даних:

• інфрачервоне випромінювання;
• лазер;
• радіопередачу у вузькому спектрі (одночастотна передача);
• радіопередачу в розсіяному спектрі.

Інфрачервоне випромінювання

Все інфрачервоні бездротові мережі використовують для передачі даних інфрачервоні промені. У подібних системах необхідно генерувати дуже сильний сигнал, тому що в іншому випадку значний вплив надаватимуть інші джерела, наприклад вікна. Цей спосіб дозволяє передавати сигнали з великою швидкістю, оскільки інфрачервоне світло має широкий діапазон частот. Інфрачервоні мережі здатні нормально функціонувати на швидкості 10 Мбіт / с. Існує чотири типи інфрачервоних мереж

• Мережі прямої видимості.

  Як говорить сама назва, в таких мережах передача можлива лише в разі прямор видимості між передавачем і приймачем.

• Мережі на розсіяному інфрачервоному випромінюванні.

  При цій технології сигнали, відбиваючись від стін і стелі, в кінці кінців досягають приймача. Ефективна область обмежується приблизно 30 м (100 футами), і швидкість передачі невелика через велику рівня зовнішніх перешкод.

• Мережі на відбитому інфрачервоному випромінюванні.

  У цих мережах оптичні трансивери, розташовані поруч з комп'ютером, передають сигнали в певне місце, з якого вони переадресовуються відповідного комп'ютера.

• Широкосмугові оптичні мережі.

  Ці інфрачервоні бездротові мережі надають широкосмугові послуги, відповідають жорстким вимогам мультимедійного середовища і практично не поступаються кабельних мережах.

Хоча швидкість і зручність використання інфрачервоних мереж дуже прівлетельни, виникають труднощі при передачі сигналів на відстань більше 30 м (100 футів). До того ж такі мережі схильні до перешкод з боку сильних джерел світла, які є в більшості організацій.

лазер

Лазерна технологія схожа на інфрачервону тим, що вимагає прямої відімс між передавачем і приймачем. Якщо з яких-небудь причин промінь буде перерваний це перерве і обмін даними.

Радіопередача у вузькому спектрі (одночастотна передача)

Цей спосіб нагадує вішання звичайної радіостанції. Користувачі налаштовують передавачі та приймачі на певну частоту. При цьому пряма видимість необов'язкова, площа мовлення становить близько (500 000 квадратних футів).

Сигнал високої частоти, який використовується, не проникає через металеві або залізобетонні перешкоди. Доступ до такого способу зв'язку здійснюється через постачальника послуг, наприклад Motorola. Постачальник послуг відповідає всім вимогам FCC (Federal Communications Commission). Зв'язок щодо повільна (близько 4.8 Мбіт / с).

Радіопередача в розсіяному спектрі

При цьому способі сигнали передаються в деякій в смузі частот, що дозволяє уникнути проблем зв'язку, властивих одночастотної передачі.

Доступні частоти розділені на канали, або інтервали. Адаптери протягом визначеного проміжку часу налаштовані на встановлений інтервал, після чого переходять на інший інтервал. Перемикання всіх комп'ютерів в мережі відбувається синхронно.

Щоб захистити дані від несанкціонованого доступу, застосовують кодування. Швидкість передачі в 250 Кбіт / с (кілобіт в секунду) відносить даний спосіб до розряду самих повільних. Але є мережі, побудовані на його основі, які передають дані зі швидкістю до 2 Мбіт / с на відстань до 3,2 км на відкритому просторі і до 120 м всередині будівлі. Це той самий понтових випадок для справжніх пацанів, коли технологія дозволяє отримати по-справжньому бездротову мережу.

Передача «точка-точка»

Даний спосіб передачі дещо виходить за рамки існуючого визначення мережі. Технологія передачі «точка-точка» передбачає обмін даними тільки між комп'ютерами, на відміну від взаємодії між декількома комп'ютерами і периферійними пристроями. Однак, щоб організувати мережу з бездротовою передачею, треба використовувати додаткові компоненти, такі, як поодинокі і хост-трансивери. Їх можна встановлювати як на автономних комп'ютерах, так і на комп'ютерах, підключених до мережі.

Ця технологія, заснована на послідовній передачі даних, забезпечує:

• високошвидкісну і безпомилкову передачу, застосовуючи радіоканал «точка-точка»;
• проникання сигналу через стіни і перекриття;
• швидкість передачі від 1,2 до 38,4 Кбіт / с на відстань до 60 м усередині будівлі і на 530 м в умовах прямої видимості.

Подібні системи дозволяють передавати сигнали між комп'ютерами, між комп'ютерами та іншими пристроями, наприклад принтерами чи сканерами штрих-коду.

Розширені локальні мережі

Деякі типи бездротових компонентів здатні функціонувати в розширених локальних обчислювальних мережах так само, як їх аналоги - в кабельних мережах. Бездротовий міст, наприклад, призначений для з'єднання мереж, що знаходяться один від одного на відстані до декількох кілометрів.

Багатоточкове бездротове з'єднання

Компонент, званий бездротовим мостом (wireless bridge), допомагає встановити зв'язок між віддаленими мережами без участі кабелю. Міст може використовувати технологію радіопередачі в розсіяному спектрі для створення магістралі, що з'єднує кілька мереж. Відстань між ними, в залежності від умов, може досягати декількох кілометрів. Вартість експлуатації такого пристрою часто виявляється нижче оренди лінії зв'язку.

Бездротові мости дальньої дії

Якщо відстань, яке покриває бездротовий міст, недостатньо, можна встановити міст дальньої дії. Для роботи з мережами Ethernet і Token Ring на відстанях до 40 км він також використовує технологію радіопередачі в розсіяному спектрі. Його вартість (як і звичайного бездротового мосту) може виявитися цілком задовільною, так як відпадуть витрати на оренду мікрохвильових каналів або ліній Т1. Лінія Т1 - це стандартна цифрова лінія, призначена для передачі даних зі швидкістю до 1,544 Мбіт / с. По ній можна передавати і мова, і дані.

Мобільні мережі

У бездротових мобільних мережах в якості середовища передачі виступають телефонні системи і громадські служби. При цьому використовуються:

• пакетне радіосоедіненіе;
• стільникові мережі;
• супутникові станції.

Працівники, які постійно перебувають в роз'їздах, можуть скористатися цією технологією: маючи при собі переносні комп'ютери або PDA (Personal Digital Assistants), вони будуть обмінюватися електронною поштою, файлами та іншою інформацією.

Така форма зв'язку зручна, але досить повільна. Швидкість передачі від 8 Кбіт / с до 28,8 Кбіт / с. А якщо запущена система корекції помилок, швидкість стає ще менше. Для підключення переносних комп'ютерів до основної мережі застосовують бездротові адаптери, що використовують технологію стільникового зв'язку. Невеликі антени, встановлені на переносних комп'ютерах, пов'язують їх з навколишнім радіоретранслятор.

пакетне радіосоедіненіе

При пакетному радіосоедіненіі дані розбиваються на пакети (подібні мережевим пакетам), в яких міститься наступна інформація:

• адреса джерела;
• адреса приймача;
• інформація для корекції помилок.

Пакети передаються на супутник, який транслює їх в широкомовному режимі. Потім пристрої з відповідним адресою приймають ці пакети.

стільникові мережі

Стільникові цифрові пакети даних (Cellular Digital Packet Data, CDPD) використовують ту ж технологію, що і стільникові телефони. Вони передають дані по існуючим для передачі мови мереж в ті моменти, коли ці мережі не зайняті. Це дуже швидка технологія зв'язку з затримкою в частки секунди, що робить її цілком прийнятною для передачі в реальному масштабі часу. У стільникових мережах, як і в інших бездротових мережах, необхідно знайти спосіб який дозволить підключитися до існуючої кабельної мережі.

Nortel out of Mississauga (Онтаріо, Канада) - компанія, яка виробляє інтерфейсний блок Ethernet (Ethernet Interface Unit, EIU), призначений для цієї мети.

Мікрохвильові системи

Мікрохвильова технологія допомагає організувати взаємодію між будівлями в невеликих, компактних системах, наприклад в університетських містечках. В даний час мікрохвильова технологія найбільш поширений в Сполучених Штатах метод передачі даних на дальні відстані. Він ідеальний при взаємодії в прямої видимості двох точок, таких, як:

• супутник і наземна станція;
• два будинки;
• будь-які об'єкти, які розділяє великий відкритий простір (наприклад, водна поверхня або пустеля).

Мікрохвильова система складається з наступних компонентів.

• Двох радіотрансіверов.

  Один для генерації сигналів (передавальну станцію), а інший - для прийому (приймальна станція).

• Двох спрямованих антен.

  Вони націлені один на одного так, щоб здійснити прийом сигналів, які передаються трансиверами. Ці антени часто встановлюють на вишки, щоб покрити великі відстані.

Alex Otwagin 2002-12-16

Спонсори:

Хостинг: