Характеристика беспроводных КС

Беспроводные глобальные сети обеспечивают работу мобильных приложений, чтобы сделать их доступными в стране или даже континенте. Руководствуясь экономическими соображениями, телекоммуникационные компании будут развернуты, по-видимому, относительно дорогой инфраструктуры беспроводной глобальной сети, способной обеспечить соединения на больших расстояниях для нескольких пользователей. Стоимость такого развертывания могут быть разделены между всеми пользователями, так что абонентская плата окажется невысокой.

Беспроводные глобальные сети имеют почти неограниченные возможности, что обеспечивается путем сотрудничества многих телекоммуникационных компаний. Доступные соглашения о роуминге между операторами связи позволяют установить обширные связи, обеспечивающие быструю передачу данных мобильного пользователя. Оплатив одного поставщика телекоммуникационных услуг, он может получить ограниченный доступ к целому ряду интернет-сервисов через беспроводную глобальную сеть практически из любой точки мира.

Характеристики беспроводной глобальной сети относительно низкие, типичная скорость передачи данных 56 кбит / с, иногда до 170 кбит / с. Это похоже на уровне, обеспечивающем связь с коммутируемой телефонной линии через модемы. Тем не менее, даже созданы специальные веб-порталы, эффективно работающие с потоковыми данными с помощью компактных устройств и сетей с низкой производительности.

Скорость передачи данных на пользователя беспроводных глобальных сетей является относительно низким, но в целом приемлемо для небольших устройств (сотовых телефонов, PDA), которые владеют пользователи, нуждающиеся в связи через данную сеть. Меньшие размеры экрана и ограниченная вычислительная мощность мобильных телефонов не требуют высокой производительности от сети.

Видео отправлено на небольшой экран мобильного телефона или КПК может иметь место, и по более низкой скоростью передачи данных.

Приложения, характерные для беспроводных глобальных сетей - это обеспечивает пользователю доступ к Интернету, отправлять и получать сообщения электронной почты и доступа к корпоративным приложениям, когда пользователь находится дома или в офисе. Абоненты могут, например, общаться во время поездки в такси или прогулки по городу. Беспроводная глобальная сеть может быть доступна из мест, где нет доступа к другим типам сетей, так что пользователь не регулируется географически.

Есть несколько конкурирующих, постепенно развивающихся стандартов для беспроводных глобальных сетей. Один из старейших - стандартная система сотовой связи для цифровых пакетов данных (Cellular Digital Packet Data, CDPD). Эта технология позволяет передавать данные через аналоговый сотовой телефонной системы со скоростью передачи 19,2 кбит / с. Некоторые компании из США по-прежнему предлагают услуги CDPD, но эта система уже вышла из употребления, так-как операторы связи переходят на системы телекоммуникаций третьего поколения (3G), способны передавать данные со скоростью измеряющаяся уже в Мбит / с.

Одна из проблем, связанных с введением технологии беспроводных глобальных сетей, в том, что сам по себе он не способен обеспечить связь для пользователей в любом помещении. Так как элементы инфраструктуры этих сетей на открытом воздухе, радиосигналы в зданиях значительно ослабляется. В результате, пользователи беспроводных глобальных сетей, внутри зданий могут даже потерять возможность установления соединения, или в лучшем случае, характеристики связи значительно ухудшаться. Некоторые телекоммуникационные компании создают систему беспроводных глобальных сетей внутри зданий, но это дорого, и затраты не всегда технически обоснованы.

 

 

2. Беспроводная линия связи

 

Беспроводной канал связи используется для радиоволн передачи данных или инфракрасного излучения. Коммуникационные каналы выполнены с использованием соответствующего передатчика и приемника радиоволн, и используется другой частотный диапазон и диапазон, который может быть передан.

Каждый узел снабжен антенной, которая, как передатчик и приемник электромагнитных волн. Электромагнитные волны распространяются через атмосферу или в вакууме со скоростью 3 х 108 м / с во всех направлениях, или в течение определенного сектора.

Направленность или не направленность распространения зависит от типа антенны. Другой тип антенны - изотропная антенна, представляет собой вертикальный проводник длинной четверти длины волны излучения, не являются направленными. Они широко используются в автомобилях и портативных устройствах. Распространение излучения во всех направлениях, также можно предоставить несколько направленных антенн.

Так как при ненаправленном распространении электромагнитных волн заполняют все пространство (в пределах определенного радиуса, определяемом ослабления мощности сигнала), это пространство может служить общей средой. Разделение среды передачи создает те же проблемы, в локальных сетях, но они усугубляются тем, что пространство в отличие от кабеля является общедоступной и не принадлежит к той же организации.

Кроме того, проводимость среды строго определяет направление распространения сигнала в пространстве, и беспроводную среду является ненаправленной.

Для передачи цифровой информации с помощью беспроводной линии связи, необходимо модулировать электромагнитные волны передатчика в соответствии с потоком битов. Данную функцию выполняет DCE-устройство, расположенное между антенной и DTE-устройством, которое может быть компьютер, коммутатор или маршрутизатор сети.

 

 Преимущества беспроводных коммуникаций

Возможность передачи информации по беспроводной сети модема (в буквальном смысле этого слова) абонентов к определенной точке в пространстве, всегда был очень привлекательным. И как только технические возможности получения достаточно для нового вида услуг беспроводной связи приобрел две необходимые составляющие для успеха - простой в использовании и низкая стоимость, - успех ему был гарантирован.

Последние доказательство - мобильная связь. Первый мобильный телефон был изобретен в 1910 году Ларсом Магнусом Эриксоном. Этот телефон предназначен для автомобиля и был беспроводной только во время вождения. Тем не менее, этот телефон не может использоваться во время движения, чтобы говорить приходилось остановиться, выйти из машины и с помощью длинных шестов подключить телефон к придорожной телефонным проводам. Очевидно, что некоторый дискомфорт и ограничение подвижности предотвратили коммерческий успех этого типа телефонии.

Прошло много лет, прежде чем технологии радиодоступа достигли определенной степени зрелости, и в конце 70-х при обеспечили условия производства относительно компактных и недорогих беспроводных телефонов. С этого времени возник бум мобильной телефонии, которая в настоящее время продолжаются.

Беспроводная связь не обязательно означает мобильность. Существует так называемые фиксированные беспроводные узлы при взаимодействии постоянно находящиеся в пределах небольшой области, таких как конкретного здания. Стационарный беспроводной используется тогда, когда по какой-то причине невозможно или невыгодно использовать кабельный. Причины могут быть разными. Например, малонаселенных или труднодоступной местности - болота, пустынь, крайнего севера, Антарктиды еще долго не дождутся своих кабельных систем. Другой пример - здание исторической ценности, стенка которого является недопустимым для прокладки кабелей. Другой распространенный случай использования фиксированного беспроводного - получение доступа к абонентам, чьи дома уже подключены к существующим точкам доступа уполномоченных операторов. Наконец, организация временной связи, например, на конференции в здании, где нет проводного канала, имеющий достаточную скорость для качественного обслуживания многочисленных участников.

Беспроводные коммуникации уже давно используются для передачи данных. До недавнего времени большинство применений беспроводных компьютерных сетей не были связаны с его фиксированным вариантом. Не всегда архитекторы и пользователи компьютерных сетей знают, что на каком-то шаге, как данные передаются не по проводам, а распространяется в виде электромагнитных колебаний через атмосферу или в пространстве. Это может произойти, когда компьютерная сеть арендует линии связи первичной оператором сети, и отдельный канал спутниковой линии, или наземного микроволнового канала.

С середины 90-х годов достигла необходимой зрелости и технологии мобильных компьютерных сетей. С появлением стандарта IEEE 802.11 в 1997 году, стало возможным построить мобильные сети Ethernet, позволяя людям взаимодействовать независимо из какой страны они находятся и какое оборудование они используют. В то время как такие сети сыграли скромную роль по сравнению с сетями мобильной связи, но аналитики прогнозируют быстрый рост в ближайшие годы.

Беспроводные сети часто связаны с радиосигналами, но это не всегда верно. Беспроводная связь использует широкий спектр электромагнитного спектра, от радиоволн низкой частоты в несколько килогерц до видимого света, частота которого составляет примерно 8 х 1014 Гц.

 

 

1.3 Диапазоны электромагнитного спектра

Особенности беспроводной связи - расстояние между узлами, зоны охвата, скорость передачи информации, и так далее - в значительной степени зависят от частоты, используемого электромагнитного спектра (частота f и длины волны X, связаны с = f х X).

Можно сказать, что они и соответствующие им беспроводные системы передачи информации делятся на четыре группы.

□ Дальность действия до 300 ГГц имеет общее стандартное название - радиодиапазон. Союз ITU разделил его на несколько поддиапазонов, начиная от очень низких частотах (крайне низкой частоты, ELF) и заканчивая сверхвысокого (Extra High Frequency, EHF). Знакомые нам радиостанции работают в диапазоне от 20 кГц до 300 МГц, а для тех групп, существует, хотя и не определены в стандартах, используется имя широковещательное радио. Это низкоскоростные системы АМ и FM диапазона для передачи данных со скоростью нескольких десятков до сотен килобит в секунду. Примеры включают радиоприемники, которые соединяют два сегмента локальной сети на скорости 2400, 9600 или 19200 кбит / с.

□ Несколько групп из 300 МГц до 3000 ГГц имеют также нестандартное имя в микроволновом диапазоне. Связь в микроволновом диапазоне используют высокие частоты и используется в качестве короткого расстояния, и в глобальном масштабе. Микроволновые системы играют наиболее широкий класс систем, сочетая радиорелейных линий связи, спутниковые каналы, беспроводных локальных сетей и фиксированную беспроводную систему доступа, также называют беспроводную систему, окончаний пользователя (Wireless Local Loop, WLL).

□ Выше микроволновых диапазонов является инфракрасный. Микроволновые и инфракрасные диапазоны, также широко используется для беспроводной передачи информации. Так как инфракрасное излучение не может проникать через стены, система инфракрасных волн используются для формирования небольших сегментов локальных сетей в пределах одной и той же комнаты.

□ в последние годы, видимый свет был также использован для передачи информации (с помощью лазеров). Система видимого света, используются в качестве высокоскоростной альтернативы двухточечных микроволновых каналов для организации доступа на короткие расстояния.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Характеристика беспроводных  систем

 

2.1 Распространение электромагнитных волн

Вот некоторые общие закономерности распространения электромагнитных волн, связанных с частотой излучения.

• Чем выше несущая частота, тем выше возможная скорость передачи.
• Чем выше частота, тем хуже сигнал проникает через препятствия. Низкочастотные радиоволны AM диапазонов может легко проникнуть в дом, позволяя использовать комнатную антенну. Телевизионный сигнал высокой частоты требуется вообще внешнюю антенну. Наконец, инфракрасный и видимый свет не проходят через стены, ограничивающие линию передачи в пределах видимости.
• Чем выше частота, тем быстрее убывает энергия сигнала с расстоянием от источника. При распространении электромагнитных волн в свободном пространстве (без отражений) затухание мощности сигнала пропорционально произведению квадрата расстояния от источника сигнала на квадрат частоты сигнала.
• Низкая частота (2 МГц) распределены по поверхности земли. Это, следовательно, являются радиосигналы AM и может передаваться на расстояния в сотни километров.
• Сигналы частот от 2-30 МГц отражаются ионосферой земли, так что они могут распространяться даже на большие расстояния, несколько тысяч миль (с достаточной мощности передатчика).
• Сигналы в диапазоне выше 30 МГц, распределены только по прямой линии, то есть являются сигналами прямой видимости. На частотах выше 4 ГГц их подстерегает опасность - они поглощаются водой, а это значит, что не только дождь, туман и может привести к быстрому ухудшению качества передачи микроволновых систем. Неудивительно, что системы лазерной передачи связи проводится в Сиэтле, городе, который известен своей туманностью.

Необходимость высокоскоростной передачи информации преобладает, поэтому все современные системы беспроводной передачи данных работают в диапазонах частот от 800 МГц, несмотря на преимущества, которые обещают низкочастотные диапазоны из-за распространению сигнала вдоль поверхности земли или отражения от ионосферы.