Технологии радиосетей

Технологии беспроводных сетей

ЛЕКЦИЯ 11

Беспроводные сети представляют собой развивающуюся технологию, вызы­вающую большой интерес по многим причинам. Самой очевидной причиной является то, что такие сети обеспечивают мобильность портативных и ручных компьютерных устройств, позволяя пользователю забыть о кабелях. Другая причина состоит в том, что в настоящее время беспроводные технологии стали более надежными и в некоторых ситуациях их развертывание обходится дешевле, чем создание кабельных сетей. Имеется несколько альтернативных кабелю беспроводных сред для передачи сетевых пакетов: ра­диоволны, инфракрасное (ИК) излучение и микроволны (волны СВЧ-диапазона) При использовании всех перечисленных технологий сигналы передаются по воздуху или в атмосфере, что делает их хорошей альтернати­вой в тех случаях, когда трудно или невозможно применить кабель.

Технологии, использующие радиоволны, очень распространены и представ­ляют собой быстро растущий сектор беспроводных сетевых коммуникаций. Сюда же входит стандарт беспроводных сетей 802.11, а также альтернатив­ные промышленные стандарты, такие как Bluetooth, HiperLAN и HomeRF Shared Wireless Access Protocol (SWAP).

Технологии на базе ИК-излучения не так распространены, как радиосети, однако они имеют некоторые преимущества, поскольку позволяют создавать относительно более защищенные беспроводные сети (т. к. сигнал в них сложнее перехватить незаметно). Обе технологии (радиоволны и ИК-излучение) используются для организации коммуникаций на малых расстояниях в пределах офиса, здания или между зданиями.

Микроволновые (СВЧ) технологии применяются для связи на больших рас­стояниях и могут обеспечить сетевые коммуникации между континентами (через спутники).

Сети на базе низкоорбитальных спутников являются еще одной разновид­ностью беспроводных сетей, на основе которых в определенный момент может быть создана "всемирная сеть", доступная во всех точках планеты.

Сетевые данные передаются с помощью радиоволн подобно тому, как вещает местная радиостан­ция, однако для сетевых приложений используются волны гораздо более высоких частот.

При передаче в пределах прямой видимости сигнал передается от одной точки к другой, следуя искривлению Земли, а не отражается от атмосферы, пересекая страны и континенты. Недостатком такого типа передачи является наличие преград в виде больших возвышенностей на поверхности Земли (например, холмы и горы). Маломощный (1—10 Вт) радиосигнал может пе­редавать дан­ные со скоростью от 1 до 54 Мбит/с и даже выше.

Для передачи пакетов в оборудовании беспроводных радиосетей чаще всего используется техноло­гия работы с расширенным спектром (spread spectrum technology), когда для передачи сигнала с большей полосой пропускания задействуются одна или несколько смежных частот. Интервал час­тот с расши­ренным спектром очень высок: 902—928 МГц и намного выше. Коммуника­ции с расширенным спектром обычно обеспечивают передачу данных со скоростью 1—54 Мбит/с.

Коммуникации с использованием радиоволн позволяют сэкономить средства в тех случаях, когда сложно или очень дорого прокладывать кабель. Радиосети особенно полезны, когда используются портативные компьютеры, которые часто перемещаются. По сравнению с другими беспроводными технологиями, радиосети относительно недороги и просты в установке.

Использование радиоволн в коммуникациях имеет несколько недостатков.
Многие сети передают данные со скоростью 100 Мбит/с и выше для организации высокоскорост­ных коммуникаций при пересылке большого трафи­ка (в том числе и больших файлов)..Радиосети пока не могут обеспечить коммуникации с такой скоростью. Другим недостатком является то, что не­ которые частоты беспроводной связи используются совместно радиолюби­телями, военными и опе­раторами сотовых сетей, в результате чего на этих
частотах возникают помехи от различных источников. Естественные препятствия (например, холмы) также могут уменьшить или исказить передаваемый сигнал.

Одна из основных технологий радиосетей описана стандартом IEEE 802.11. Также используются и другие технологии, в число которых входят Bluetooth, HiperLAN и HomeRF Shared Wireless Access Protocol (SWAP). Все эти техно­логии будут рассмотрены далее.