Главная страница
Навигация по странице:

  • Беспроводные персональные сети

  • Беспроводные локальные сети

  • Беспроводные городские сети

  • Беспроводные глобальные сети WWAN .

  • Учебнопрактическое пособие Владимир 2021


    Скачать 7.94 Mb.
    НазваниеУчебнопрактическое пособие Владимир 2021
    Дата12.04.2023
    Размер7.94 Mb.
    Формат файлаpdf
    Имя файла02145.pdf
    ТипУчебно-практическое пособие
    #1057102
    страница6 из 18
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   18
    2.3. Технологии и архитектура современных беспроводных сетей
    Понятие и классификация беспроводных сетей передачи ин-
    формации.
    В настоящее время особенно бурно развивается такая отрасль телекоммуникационной индустрии оборудования и услуг как беспро- водные сети передачи информации (БСПИ). На рынке предлагается довольно широкий спектр оборудования беспроводного доступа, в номенклатуре и назначении которого непосвященному пользователю

    84 разобраться не так уж и легко, – от простейшего оборудования для организации локального беспроводного интерфейса (Bluetooth, Home
    RF, UWB) до оборудования для доступа в глобальные сети и построе- ния беспроводных компьютерных сетей (Wi-Fi, WiMAX, DECT, GSM).
    В целом существуют три основных направления применения беспро- водных сетей — работа в замкнутом объеме (офис, выставочный зал и т. п.), соединение удаленных локальных сетей (или удаленных сег- ментов локальной сети) и построение территориально распределен- ных беспроводных сетей передачи информации. Для соединения уда- ленных локальных сетей (или сильно распределенных в пространстве сегментов локальной сети) может использоваться оборудование с направленными антеннами, специальные усилители, большая высота размещения антенн (рис.2.3).
    Рис.2.3. Соединение удаленных локальных сетей
    Чтобы разобраться во всем множестве беспроводных техноло- гий для начала выполним классификацию существующих стандартов и соответствующих им технологий. В настоящее время сформирова- ны устоявшиеся признаки, позволяющие выделить наиболее харак- терные классы современных беспроводных технологий. Остановимся на наиболее популярных способах их ранжирования. Обычно БСПИ
    подразделяют:

    85

    По способу обработки и передачи информации – на циф- ровые и аналоговые;

    По ширине полосы передачи – на узкополосные, широко- полосные и сверхширокополосные;

    По мобильности абонентов – на фиксированные, мобиль- ные и подвижные;

    По географической протяженности – на персональные, ло- кальные, городские и глобальные;

    По виду передаваемой информации – на системы передачи речи, видеоинформации и данных.
    К цифровым обычно относят системы, у которых входная ана- логовая информация, (например, голос, аналоговый видео сигнал и т.п.) первоначально преобразуется в цифровую (дискретную) форму и обрабатывается (функции фильтрации, скремблирования, коммута- ции) преимущественно цифровыми методами.
    Для строгого определения широкополосных и узкополосных си- стем строгих критериев нет. Чаще всего полагают, что если ширина спектральной полосы F, в которой работает система, много меньше, центральной частоты этой полосы f
    c
    , то система узкополосная (т.е.
    F/f
    c
    <1). В противном случае – система широкополосная.
    Подразделение на мобильные и подвижные системы состоит в следующем. Следует различать собственно возможность поддержа- ния связи в движении (подвижность) абонентов, предоставляемую технологией, и возможность без дополнительных настроек получать доступ к фиксированной сети в любой ее точке (мобильность). С тех- нической точки зрения, ограничивать подвижность и мобильность может чувствительность технологии связи к скорости движения або- нента, сложность перехода из одной зоны обслуживания в сопредель- ную без разрыва связи, восприимчивость к кратковременным пропа- даниям связи и т.п.
    По размеру зоны обслуживания (географической протяженно- сти) БСПИ подразделяются на:
    1.
    Беспроводные персональные сети (WPAN – wireless
    personal area network) – сети с радиусом действия от сантиметров до

    86 нескольких метров (до 10 - 15 м). Они служат, в основном, для заме- ны интерфейсных кабелей подключаемого к компьютеру периферий- ного оборудования. Мощность излучения передатчиков таких интер- фейсных устройств, как правило, не превышает 10 мВт. Примерами построения беспроводных персональных сетей являются сети на ос- нове технологий IEEE 802.15.1 (Bluetooth), Home RF, IEEE 802.15.4
    (ZigBee) и др.
    2.
    Беспроводные локальные сети (WLAN — wireless local
    area network) подразумевают взаимную удаленность устройств на расстоянии до сотен метров и мощности передатчиков до 100 мВт.
    Это сети, предназначенные для объединения устройств в пределах локальной зоны (здания, группы зданий). На основе стандартов ло- кальных беспроводных сетей вполне успешно строят и сети городско- го масштаба. Примерами построения беспроводных локальных сетей являются сети на основе технологий DECT и IEЕЕ 802.11 (Wi-Fi).
    3.
    Беспроводные городские сети (WMAN – Wireless
    Metropolitan Area Network) – беспроводные сети для организации связи в масштабах города. Являются логичным развитием WLAN, обеспечивают более высокие скорости передачи данных и более ши- рокую область покрытия. Как правило, такие сети предназначены для обеспечения беспроводной связи между домами, а также как альтер- натива традиционным проводным сетям. К сетям городского масшта- ба (региональным) можно отнести множество сетей использующих различные технологии – это и наземное теле- и радиовещание, сото- вая связь, танковые системы. Недавно появилось семейство стандар- тов на широкополосные беспроводные сети городского масштаба
    IEEE 802.16 и IEEE 802.20.Аналогично Wi-Fi, эта технология также имеет свое коммерческое название — WiMAX (Worldwide
    Interoperability for Microwave Access), поддержкой которого занима- ется ассоциация WiMAX Forum.
    4.
    Беспроводные глобальные сети WWAN. Глобальные беспроводные сети передачи информации представлены в основном спутниковыми системами связи. Однако с учетом того, что, напри- мер, практически все сети сотовой связи, так или иначе, связаны друг

    87 с другом, и все они разрабатываются с учетом возможности взаимо- действия, можно (с некоторой натяжкой) говорить и о глобальных со- товых сетях.
    Особой градацией является подразделение беспроводных си- стем в зависимости от типа передаваемой информации, например, на системы передачи речи (или видеоинформации) и несинхронных дан- ных. С одной стороны, речь – это один из видов информации. Однако после оцифровки поток речевых данных по виду не отличим от пото- ка любой другой цифровой информации. С другой стороны, потреб- ность в информации разного вида уже сделала реальной интеграцию различных информационных сетей (телефония, телевидение, сети пе- редачи цифровых данных, телеметрия) даже на бытовом уровне. По единому цифровому каналу передается информация самой различной природы. Вполне очевидно, что недалек тот день, когда вся речевая и видеоинформация будет обрабатываться и передаваться исключи- тельно цифровыми методами. Это в полной мере относится и к
    БСПИ, которые обеспечивают достаточную пропускную способность для передачи различных видов информации в цифровом виде в еди- ном потоке.
    Соотношение и основные технические характеристики вышепе- речисленных технологий представлены на рис.2.4 и в табл. 2.

    88
    Рис. 2.4. Классификация технологий беспроводных СПИ
    Таблица 2. Характеристики технологий беспроводных систем передачи информации
    WPAN
    IEEE 802.15.1 (Bluetooth),
    64 Кб/с-1 Мб/с
    10-100 м
    Home RF
    1(2) Мб/с – 10(20) Мб/с
    До 50 м
    IEEE 802.15.3 11, 22, 33, 44, 55 Мб/с
    До 10 м
    IEEE 802.15.4 (ZigBee),
    20, 40, 250 Кб/с
    До 10 м
    IEEE 802.15.3a (UWB)
    100 Мб/с – 1,3 Гб/с
    5-10 м

    89
    WLAN
    IEEE 802.11 1-2 Мб/с
    300 м
    IEEE 802.11a
    6, 12, 24 (9, 18, 36, 48, 54)
    Мб/с
    100 м
    IEEE 802.11b
    2, 5 – 11 Мб/с (до 33 Мб/с)
    100 м
    IEEE 802.11g
    11 – 54 Мб/с
    100 м
    IEEE 802.11n
    Более 160 Мб/с
    100 м
    DECT
    70 Кб/с
    30-70 м (в помещении),
    100-400 м (на местности)
    WMAN
    IEEE 802.11.16 2004
    (WiMax)
    30-40 Мб/с (до 70Мб/с)
    2,5-5 км (подвижные або- ненты (до
    15 км/ч))
    40-50 км (стационарные абоненты)
    IEEE 802.11.16e (WiMax)
    До 15 Мб/с
    2-7 км
    IEEE 802.11.16f(h)
    (WiMax) - перспективные
    До 10 Тб/с
    Поддержка мобильность
    (до 300 км/ч)
    WWAN
    IEEE 802.20 (WiMax)
    Более 1 Мб/с
    Поддержка мобильность и сотовой структуры
    GSM
    9,6 Кб/с
    Сота до 35 км
    CDMA
    14,4 Кб/с
    Сота до 20 км
    IMT-2000 2 Мб/с (для малоподвиж- ных абонентов)
    384 Кб/с (для мобильных абонентов)
    Сота 20-40 км

    90
    Беспроводные персональные сети WPAN.
    Персональные беспроводные сети передачи данных стали появ- ляться сравнительно недавно – в середине 90-х годов. Однако лишь к концу 90-х годов развитие микроэлектроники позволило производить для таких устройств достаточно дешевую элементную базу. Открыв- шиеся перспективы привели к тому, что практически одновременно появилось сразу несколько разработок персональных БСПИ, основ- ные из которых – это спецификации Home RF, стандарты семейства
    IEEE 802.15 (Bluetooth, ZigBee и др.).
    Стандарты Home RF и IEEE 802.15.1 Bluetooth
    Home RF – это название созданной в марте 1998 года группы производителей компьютерного и бытового оборудования (HRFWG -
    Home Radio Frequency Working Group). В первый год существования в нее вошло свыше 90 фирм, включая Intel, Compaq, Ericsson, Hewlett-
    Packard и Microsoft. Она организовывалась для разработки открытого протокола распределенного беспроводного доступа SWAP (Shared
    Wireless Access Protocol), который должен был лечь в основу радиосе- ти Home RF. Впоследствии вместо наименования SWAP в названии спецификации стали использовать Home RF. Оборудование Home RF работает в диапазоне частот 2,4 ГГц, для передачи трафика использу- ется метод расширения спектра со скачкообразной перестройкой ча- стоты.
    Как следует из названия, стандарт Home RF задумывался как беспроводная домашняя система передачи информации, аналог из- вестной к тому времени проводной Ethernet-подобной сети HomePNA
    (Home Phone Line Networking Alliance), использовавшей в качестве носителя уже существующую телефонную линию. Для нормальной работы сети Home RF необходим host - компьютер (или устройство, выполняющее его функции).
    Специфика сферы применения данной технологии обусловила изначальную ориентацию на подключение к беспроводной сети раз-

    91 нообразных устройств – от персональных компьютеров и периферии до бесшнуровых телефонов и средств бытовой электроники. Техноло- гия создавалась для передачи разных типов трафика – данных, голоса и потокового мультимедиа. В качестве метода доступа к среде пере- дачи при транспортировке голоса используется метод временного разделения каналов TDMA (заимствованный из сетей DECT), а при транспортировке трафика данных - метод множественного доступа с обнаружением коллизий CSMA/CA (аналогичный применяемому в сетях Ethernet).
    Первая версия спецификации Home RF появилась 17 декабря
    1998 года и обеспечивала скорость передачи 2 Мбит/с. Появление в марте 2001 г. спецификаций Home RF 2.0 позволило поднять поддер- живаемую максимальную скорость передачи до 10 Мбит/с., с воз- можностью дальнейшего ее увеличения до 20 Мбит/с. Последняя вер- сия спецификации Home RF 2.01 вышла 1 июля 2002 года и на этом цели рабочей группы были выполнены, а в январе 2003 года она была расформирована.
    Идеология Bluetooth иная – это универсальный радиоинтер- фейс, связывающий друг с другом самые разные устройства и не тре- бующий дорогой аппаратной поддержки. Однако устройства
    Bluetooth сегодня реально используют в основном для замены провода радиоинтерфейсом (например, в качестве беспроводной гар- нитуры для сотовых телефонов), несмотря на широчайший спектр за- ложенных в нем возможностей. Рынок такого рода приложений пока во много раз превосходит рынок действительно сетевых устройств.
    Возможно, именно поэтому прекрасно проработанный для примене- ния именно для сетевых задач стандарт HomeRF пока не нашел мас- сового применения. С одной стороны его вытесняют простейшие
    Bluetooth-устройства, с другой — системы стандарта IEEE 802.11, ко- торые за последние пять лет существенно подешевели, лишив тем са- мым HomeRF основного перед ними преимущества – низкой стоимо- сти. Основные характеристики технологий Bluetooth и HomeRF при- ведены в табл. 3.

    92
    Своим появлением спецификация Bluetooth обязана компаниям
    Ericsson, IBM, Intel, Toshiba и Nokia, которые в феврале 1998 года для разработки стандарта персональной БСПИ организовали специаль- ную рабочую группу SIG (Special Interest Group).
    Уже в 2000 году в Bluetooth SIG входили 1883 фирмы (на поря- док больше, чем в группу HomeRF). Новую технологию поддержали производители элементной базы, программного обеспечения, порта- тивных компьютеров, сотовых телефонов, звуковоспроизводящей ап- паратуры и др. Сегодня стандарт Bluetooth признан всем мировым со- обществом. Между Bluetooth SIG и IEEE было достигнуто соглаше- ние, в соответствии с которым спецификация Bluetooth вошла в стан- дарт IEEE 802.15.1 (он опубликован 14 июня 2002 года как «Wireless
    Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications
    for Wireless Personal Area Networks (WPANs)» – Спецификации кон- троля доступа к беспроводному каналу и физического уровня беспро- водных персональных сетей).

    93
    Таблица 3. Сравнительные характеристики технологий Bluetooth и Home RF
    Показатель
    Home RF
    Bluetooth
    Вид модуляции
    Шумоподобный сигнал, метод частотных скачков
    Шумоподобный сигнал, метод частотных скачков
    Число скачков в се- кунду
    50 1600
    Мощность передат- чика, мВт
    100 100
    Скорость обмена данными, Мбит/с
    1 или 2 (возможно, до 20)
    1
    Способ модуляции
    Двух- или четырехуровне- вая ЧМ
    Двухуровневая ЧМ
    Количество устройств в сети
    До 127
    Не ограничено
    Защита информации
    Blowfish data security
    40- и 64-битное шифро- вание
    Радиус действия, м
    50 10-100
    Спецификация Bluetooth описывает пакетный способ передачи информации с временным мультиплексированием. Радиообмен про- исходит в полосе частот 2400-2483,5 МГц (в США и ряде других стран – это безлицензионный диапазон). В радиотракте применен ме- тод расширения спектра посредством частотных скачков и двухуров- невая частотная модуляция с фильтром Гаусса (binary Gaussian
    Frequency Shift Keying). Метод частотных скачков подразумевает, что вся отведенная для передачи полоса частот подразделяется на опре- деленное количество подканалов шириной 1МГц каждый.
    Канал представляет собой псевдослучайную последователь- ность скачков по 79 или 23 радиочастотным подканалам (табл. 4).
    Каждый канал делится на временные сегменты продолжительностью
    625 мкс, причем каждому сегменту соответствует определенная не- сущая (подканал). Передатчик «перескакивает» с несущей на несу-

    94 щую синхронно с приемником в последовательности, определяемой номером канала. За секунду может происходить до 1600 частотных скачков. Такой метод обеспечивает конфиденциальность и некоторую помехозащищенность передач. Последняя обусловлена тем, что если переданный по какому-либо подканалу пакет не был принят, то при- емник сообщает об этом, и передача пакета повторяется на одном из следующих подканалов, уже на другой частоте.
    Таблица 4. Разделение полосы частот на подканалы в стандарте Bluetooth
    Страна
    Диапазон, МГц
    Несущая частота подканалов,
    МГц
    Допустимые номера подканалов, k
    Европа* и США 2400,8-2483,5 2402 + k
    0 ... 79
    Япония
    2471,8-2497,8 2473 + k
    0 ... 23
    Испания
    2445,8-2475,8 2449 + k
    0 ... 22
    Франция
    2446,5-2483,5 2454 + k
    0 ... 22
    * Кроме Испании и Франции
    Протокол Bluetooth поддерживает соединения типа точка-точка и точка-многоточка. Два или более использующих один и тот же ка- нал устройства образуют пикосеть (piconet). Одно из устройств рабо- тает как основное (master), а остальные – как подчиненные (slaves). В одной пикосети может быть до семи активных подчиненных устройств, при этом остальные подчиненные устройства находятся в состоянии «парковки», оставаясь синхронизированными с основным устройством. Взаимодействующие пикосети образуют «распределен- ную сеть» (scatternet).

    95
    Рис. 2.5.Варианты построения пикосетей
    В каждой пикосети действует только одно основное устройство, однако подчиненные устройства могут входить в различные пикосе- ти. Кроме того, основное устройство одной пикосети может являться подчиненным в другой (рис. 2.5). Пикосети не синхронизированы друг с другом по времени и частоте – каждая из них использует свою последовательность частотных скачков. В одной же пикосети все устройства синхронизированы по времени и частотам. Псевдослучай- ная последовательность скачков уникальна для каждой пикосети и определяется адресом ее основного устройства. Длина цикла псевдо- случайной последовательности – 227 элементов. В стандарте
    Bluetooth предусмотрена дуплексная передача на основе разделения времени (time division duplexing – TDD). Основное устройство переда- ет пакеты в нечетные временные сегменты, а подчиненное устройство
    – в четные. Пакеты в зависимости от длины могут занимать до пяти

    96 временных сегментов. При этом частота канала не меняется до окон- чания передачи пакета. Протокол Bluetooth может поддерживать асинхронный канал данных, до трех синхронных (с постоянной ско- ростью) голосовых каналов или канал с одновременной асинхронной передачей данных и синхронной передачей голоса. Скорость каждого голосового канала – 64 кбит/с в каждом направлении, асинхронного в асимметричном режиме – до 723,2 кбит/с в прямом и 57,6 кбит/с в об- ратном направлениях или до 433,9 кбит/с в каждом направлении в симметричном режиме.
    Синхронное соединение (SCO) возможно только в режиме точ- ка-точка. Такой вид связи применяется для передачи информации, чувствительной к задержкам, например голоса. Основное устройство поддерживает до трех синхронных соединений, вспомогательное – до трех синхронных соединений с одним основным устройством или до двух – с разными основными устройствами. При синхронном соеди- нении основное устройство резервирует временные сегменты, следу- ющие через так называемые SCO-интервалы. Даже если пакет принят с ошибкой, повторно при синхронном соединении он не передается.
    При асинхронной связи (ACL) используются временные сегмен- ты, не зарезервированные для синхронного соединения. Асинхронное соединение возможно между основным и всеми активными подчи- ненными устройствами в пикосети. Основное и подчиненное устрой- ства могут поддерживать только одно асинхронное соединение. По- скольку в пикосети может быть несколько подчиненных устройств, конкретное подчиненное устройство отправляет пакет основному, только если в предыдущем временном интервале на его адрес пришел пакет от основного устройства. Если в адресном поле ACL-пакета ад- рес не указан, пакет считается «широковещательным» – его могут чи- тать все устройства. Асинхронное соединение позволяет повторно передавать пакеты, принятые с ошибками (механизм ARQ —
    automatic repeat request).
    Несмотря на всю свою привлекательность и универсальность, стандарт Bluetooth как действительно сетевой стандарт используется сегодня относительно редко. Возможно, причина кроется в том, что

    97 все же это еще очень новая технология, а также в том, что Bluetooth слишком универсален. В одних приложениях ему недостает скорости обмена (например, при передаче видеосигнала), в других — требуют- ся более простые и дешевые устройства. Чтобы разрешить эти проти- воречия и окончательно стандартизовать принципы организации пер- сональных СПИ, рабочая группа IEEE 802.15, не удовольствовавшись стандартом IEEE 802.15.1, создала еще две исследовательские группы
    (Tg3 и Tg4). В результате в конце сентября 2003 года были опублико- ваны два новых стандарта – IEEE 802.15.3 «Wireless Medium Access
    Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for High Rate
    Wireless Personal Area Networks (WPANs)» и IEEE
    802.15.4 «Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical
    Layer (PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area
    Networks (LR-WPANs)» – стандарты для высокоскоростной и низко- скоростной персональных БСПИ, соответственно.
    Низкоскоростные сети стандарта IEEE 802.15.4 (ZigBee)
    Не смотря на востребованность высокоскоростных технологий для очень широкого круга задач вполне достаточно невысокой скоро- сти обмена – лишь бы сетевые устройства были максимально про- стыми, дешевыми, со сверхнизким потреблением энергии и неслож- ным механизмом подключения к сети. Так, для интерактивных игр не нужна скорость обмена с компьютером выше 250 кбит/с, а различные системы сбора информации и диспетчеризации не требуют скоростей передачи более 20 кбит/с. Для решения подобных задач и был разра- ботан стандарт низкоскоростных БСПИ IEEE 802.15.4. Его разработ- чиком выступил альянс компаний (Inven-sys, Honeywell, Mitsubishi
    Electric, Motorola, Philips), назвавший себя ZigBee - (от Zig-zag — зиг- заг и Bee — пчела). Подразумевалось, что топология сети будет напоминать зигзагообразную траекторию полета пчелы от цветка к цветку.
    Стандарт IEEE 802.15.4 (ZigBee) предусматривает работу в трех диапазонах: один канал 868,0-868,6 МГц (для Европы), 10 каналов в

    98 диапазоне 902-928 МГц (шаг центральных частот 2 МГц, самая ниж- няя из них – 906 МГц) и 16 каналов в диапазоне 2400-2483,5 МГц
    (шаг центральных частот 5 МГц, самая нижняя из них – 2405 МГц)
    (табл. 5).
    Таблица 5. Частотные диапазоны и скорости передачи в сетях IEEE 802.15.4
    Частотный диапазон,
    МГц
    Чиповая ско- рость,
    Кчип/с
    Модуляция
    Битовая ско- рость, кбит/с
    Скорость сим- волов, Ксимво- лов/с
    868-868,6 300
    BPSK
    20 20 902-928 600
    BPSK
    40 40 2400-2483,5 2000
    O-QPSK
    250 62,5
    В радиоканале использован метод широкополосной передачи с расширением спектра прямой последовательностью (DSSS). Модуля- ция и расширяющие последовательности для диапазонов 868/915 и
    2450 МГц различны. В диапазоне 2450 МГц поток немодулированных данных разбивается на группы по четыре бита. Каждая группа заме- няется одной из 16 квазиортогональных последовательностей длиной
    32 бита (чипа). Модуляция данных — квадратурная фазовая (QPSK) со сдвигом. В диапазоне 868/915 МГц поток данных подвергается дифференциальному кодированию и замене каждого бита расширя- ющей последовательностью длиной 15 бит. Далее преобразованный поток данных передается в радиоканал посредством двухпозицион- ной фазовой модуляции (BPSK).

    99
    Рис. 2.6. Топология сети IEEE 802.15.4 типа «звезда» и «равный с равным»
    Рис. 2.7. Объединение нескольких кластеров в сеть IEEE 802.15.4
    Сеть стандарта IEEE 802.15.4 содержит два типа устройств – так называемые полнофункциональные (FFD) и устройства с уменьшен- ной функциональностью (RFD). Их основное отличие в следующем:
    FFD могут устанавливать соединения с любыми устройствами, RFD – только с FFD. В каждой пикосети (PAN) должно быть устройство – координатор PAN. Его функции может выполнять только FFD. Сеть, состоящая из одного FFD и нескольких RFD, образует топологию ти- па «звезда». Если в сети FFD несколько, топология может быть более сложной – типа одноранговой сети (сети равноправных устройств – peer-to-peer) «каждый с каждым» (рис. 2.6) или объединение несколь-

    100 ких звездообразных кластеров (рис. 2.7). Но в любом случае одно из
    FFD выполняет функцию координатора сети. Каждому устройству се- ти присваивается 64-разрядный адрес.
    Стандарт предусматривает взаимодействие устройств не только в рамках одной PAN, но и между различными соседними PAN (для чего и нужна развитая система адресации). Для упрощения обмена внутри сети координатор PAN может присвоить устройствам более короткие 16разрядные адреса. В этом случае для межсетевого взаи- модействия используются 16-разрядные идентификаторы сетей, так- же назначаемые координатором.
    Данный стандарт, активно продвигаемый Альянсом ZigBee, призван заполнить вакуум в спектре низкоскоростных и дешевых беспроводных сетевых технологий, поскольку он предлагает разра- ботчикам возможность создавать недорогие продукты с очень низким потреблением мощности и чрезвычайно гибкими функциями под- держки беспроводного сетевого взаимодействия.
    Беспроводные локальные сети WLAN.
    Беспроводные локальные сети передачи информации (WLAN) развиваются в последние десять лет невероятно быстро. Простота развертывания таких сетей ограничена только необходимостью оформления разрешительной документации (в тех странах, где это требуется).
    Диапазон или область охвата большинства систем WLAN до- стигает 160 м, в зависимости от количества и вида имеющихся пре- пятствий, а по пропускной способности они не уступают выделенным медным линиям. С помощью дополнительных точек доступа можно расширить зону действия, и тем самым обеспечить свободу передви- жения и расширение зоны охвата сети. Сети WLAN исключительно надежны. Поскольку беспроводная технология уходит корнями в оборонную промышленность, обеспечение безопасности беспровод- ных устройств предусматривалось с самого начала. В сетях WLAN используется технология Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS), ко-

    101 торая отличается высокой устойчивостью к искажению данных, по- мехам, в том числе преднамеренным. Кроме того, все пользователи беспроводной сети проходят аутентификацию по системному иден- тификатору, что предотвращает несанкционированный доступ к дан- ным. Для передачи особо уязвимых данных пользователи могут ис- пользовать режим Wired Equivalent Privacy (WEP), при котором сиг- нал шифруется дополнительным алгоритмом, а данные контролиру- ются с помощью электронного ключа. В сетях WLAN, работающих по спецификации 802.11b, для обеспечения более высокой надежно- сти сети вместе с аутентификацией пользователя могут применяться
    40-битные и 128-битные алгоритмы шифрования. Перехват трафика, как умышленный, так и неумышленный, практически невозможен.
    Количество пользователей практически неограниченно. Его можно увеличивать, просто устанавливая новые точки доступа. Перекрыва- ющихся каналов, которые не будут создавать взаимные помехи, од- новременно может быть установлено не более трех.
    Не смотря на молодость стандартов построения беспроводных локальных сетей, они уже очень хорошо проработаны и опробованы на практике. Учитывая достаточно подробное и обширное освещение в периодических изданиях и специальной литературе современных технологий WLAN, только кратко остановимся на двух наиболее мас- совых множествах стандартов в области беспроводных локальных се- тей - IEEE 802.11 и DECT.
    Семейство стандартов IEEE 802.11
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   18


    написать администратору сайта