Системи бездротового комп'ютерного зв'язку 802.1х

Системи бездротового комп’ютерного зв’язку 802.1х

Характеристики сімейства

Різних специфікацій стандартів бездротових мереж сімейства 802.1х існує досить багато. Всі вони поділяються на чотири великі категорії: WPAN, WLAN, WMAN, WWAN.

WLAN – ця категорія бездротової мережі призначена для зв”язку між собою різних пристроїв, подібно LAN на основі витої пари чи оптоволокна і при цьому характеризується високою швидкістю передачі даних на відносно невеликі відстані. Взаємодія пристроїв описується сімейством стандартів ІЕЕЕ 802.11, що включає в себе 20 специфікацій.

У зв”язку з цим, у багатьох складається враження, що ІЕЕЕ 802.11 і Wi-Fi одне й те ж. На даний час, під Wi-Fi розуміється торгова марка, яка показує, що конкретний пристрій відповідає специфікаціям 802.11а, 802.11b, 802.11g.

Таким чином, сімейство ІЕЕЕ 802.11 можна розділити на три класи: 802.11а, 802.11b, 802.11 і/е/.../w.

IEEE 802.11a один зі стандартів бездротових локальних мереж, що описує принципи функціонування пристроїв в частотному діапазоні ISM ( смуга частот 5, 125, 825 ГГц ) по принципу OFDM ( мультиплексування з розподілом по ортогональним частотам ). Смуга поділяється на три робочі зони шириною 100 МГц і для кожної зони визначена максимальна потужність випромінення 50 мВт, 250 мВт, 1 Вт. Планується, що остання зона частот буде використатись для організації каналів зв”язку між будівлями чи зовнішніми об”єктами, а дві інші зони – всередині них. Редакцією стандарту, затвердженою в 1999 році, визначені три обов”язкові швидкості 6, 12 і 24 Мб/с і п”ять необов”язкових 9, 18, 36, 48 і 54 Мб/с. Однак цей стандарт не прийняли в Росії внаслідок використання частини цього діапазону відомчими структурами. Можливим вирішенням цієї проблеми може стати специфікація 802.11h, яка доповнена алгоритмами ефективного вибору частот лдя бездротових мереж, а також засобами управління використанням спектру, контролю над потужністю випромінювання, а також генерації відповідних відліків. Радіус дії пристроїв у закритих приміщеннях складає близько 12 метрів на швидкості 54 Мб/с і до 90 метрів при швидкості 6Мб/с, у відкритих приміщеннях чи в зоні прямої видимості близько 30 метрів ( 54 Мб/с ) і до 300 метрів при 6 Мб/с. Крім того, деякі виробники впроваджують свої пристрої технології прискорення, завдяки яким можливий обмін даними в Turbo 802.11a на швидкостях до 108Мб/с.

До переваг даного стандарту належить якість сигналу і підвищена пропускна здатність каналу, оскільки OFDMдозволяє паралельну передачу корисного сигналу одночасно по кільком частотам діапазону, в той час як технології розширення спектру передають сигнали послідовно.

До недоліків 802.11а відносяться більш висока потужність живлення радіопередавачів для частот 5 ГГц, а також менший радіус дії.

Підводячи короткий підсумок слід відмітити, що дана версія є так би мовити “боковою віхою” основного стандарту 802.11. Для збільшення пропускної здатності каналу тут використовується діапазон частот передачі 5,5 ГГц. Для передачі у 802.11а використовується метод множини несучих, коли діапазон частот розбивається на підканали з різними несучими частотами ( OFDM ), по яким потік передається паралельно, розбитий на частини. Використання методу квадратурної фазної модуляції дозволяє досягти пропускної здатності каналу 54 Мбіт/сек.

ІЕЕЕ 802.11b перший стандарт, що отримав широке поширення і дозволив створити бездротові локальні мережі в офісах, домах, квартирах. Ця специфікація описує принципи взаємодії пристроїв у діапазоні 2,4 ГГц ( 2, 42, 4835 ГГц ), розділеному на три канали, що не перекриваються по технології DSSS ( широкосмугова модуляція з прямим розширенням спектру ) і використовує РВСС ( двійкове згорткове кодування ). Згідно цієї технології модуляції, здійснюється генерування збиткового набору біт на кожен переданий біт корисної інформації, завдяки цьому здійснюється більш висока імовірність відновлення переданої інформації і краща завадостійкість ( шуми і завади ідентифікуються як сигнал з неоднаковим набором біт і тому відфільтровуються ). Стандарт не чіпає канальний рівень і вносить зміни в ІЕЕЕ 802.11 лише на фізичному рівні. Стандартом визначені чотири обов”язкові швидкості 1, 2, 5,5 і 11 Мб/с. Стосовно можливого радіуса взаємодії пристроїв, то він складає у закритих приміщеннях близько 30 метрів на швидкості 11 Мб/с і до 90 метрів при швидкості 1 Мб/с, у відкритих приміщеннях чи в зоні прямої видимості близько 120 метрів ( 11 Мб/с ) і до 460 метрів при 1 Мб/с. Оскільки обладнання, що працює на максимальній швидкості 11Мб/с має менший радіус дії, ніж на більш низьких швидкостях, то стандартом передбачено автоматичне пониження швидкості при погіршенні якості сигналу.

В умовах постійного зростання потоків даних ця специфікація практично вичерпала себе і на зміну їй прийшов стандарт ІЕЕЕ 802.11g.

ІЕЕЕ 802.11d – для розширення географії розповсюдження мереж стандарту 802.11, ІЕЕЕ розробляє універсальні вимоги до фізичного рівня 802.11 ( процедури формування каналів, псевдо випадкові послідовності частот, додаткові параметри тощо ). Відповідний стандарт 802.11d поки що знаходиться у стадії розробки.

Стандарт визначає вимоги до до фізичних параметрів каналів ( потужність випромінювання і діапазони частот ) і пристроїв бездротових мереж з метою забезпечення їх відповідності законодавчим нормам різних країн.

802.11е – специфікація цього стандарту дозволяє створюват