В настоящее время особенно бурно развивается такая отрасль телекоммуникационной индустрии оборудования и услуг как беспроводные сети передачи информации (БСПИ). На рынке предлагается довольно широкий спектр оборудования беспроводного доступа, в номенклатуре и назначении которого непосвященному пользователю разобраться не так уж и легко, – от простейшего оборудования для организации локального беспроводного интерфейса (Bluetooth, HomeRF, UWB) до оборудования для доступа в глобальные сети и построения беспроводных компьютерных сетей (Wi-Fi, WiMAX, DECT, GSM). В целом существуют три основных направления применения беспроводных сетей — работа в замкнутом объеме (офис, выставочный зал и т. п.), соединение удаленных локальных сетей (или удаленных сегментов локальной сети) и построение территориально распределенных беспроводных сетей передачи информации. Для соединения удаленных локальных сетей (или сильно распределенных в пространстве сегментов локальной сети) может использоваться оборудование с направленными антеннами, специальные усилители, большая высота размещения антенн (рис.1.9).
Рис.1.9
Чтобы разобраться во всем множестве беспроводных технологий для начала выполним классификацию существующих стандартов и соответствующих им технологий. В настоящее время сформированы устоявшиеся признаки, позволяющие выделить наиболее характерные классы современных беспроводных технологий. Остановимся на наиболее популярных способах их ранжирования. Обычно БСПИ подразделяют:
• по способу обработки и передачи информации – на цифровые и аналоговые;
• по ширине полосы передачи – на узкополосные, широкополосные и сверхширокополосные;
• по мобильности абонентов – на фиксированные, мобильные и подвижные;
• по географической протяженности – на персональные, локальные, городские и глобальные;
• по виду передаваемой информации – на системы передачи речи, видеоинформации и данных.
К цифровым обычно относят системы, у которых входная аналоговая информация, (например, голос, аналоговый видео сигнал и т.п.) первоначально преобразуется в циф¬ровую (дискретную) форму и обрабатывается (функции фильтрации, скремблирования, коммутации) преимущественно цифровыми методами.
Для строгого определения широкополосных и узкополосных систем строгих критериев нет. Чаще всего полагают, что если ширина спектральной полосы F, в которой работает система, много меньше, центральной частоты этой полосы fc, то система узкополосная (т.е. F/fc<1). В противном случае – система широкополосная.
Подразделение на мобильные и подвижные системы состоит в следующем. Следует различать соб¬ственно возможность поддержания связи в движении (подвижность) абонентов, предоставляемую технологией, и возможность без дополнительных настроек получать доступ к фиксированной сети в любой ее точке (мобильность). С технической точки зрения, ограничивать подвижность и мобильность может чувствительность технологии связи к скорости движения абонента, слож¬ность перехода из одной зоны обслуживания в сопредельную без разрыва связи, восприимчивость к кратковременным пропаданиям связи и т.п.
По размеру зоны обслуживания (географической протяженности) БСПИ подразделяются на:
1. Беспроводные персональные сети (WPAN – wireless personal area network) – сети с радиусом действия от сантиметров до нескольких метров (до 10 - 15 м). Они служат, в основном, для замены интерфейсных кабелей подключаемого к компьютеру периферийного оборудования. Мощность излучения передатчиков таких интерфейсных устройств, как пра¬вило, не превышает 10 мВт. Примерами построения беспроводных персональных сетей являются сети на основе технологий IEEE 802.15.1 (Bluetooth), HomeRF, 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 локальных беспроводных сетей вполне успешно строят и сети городского 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 широкую область покрытия. Как правило, такие сети предназначены для обеспечения беспроводной связи между домами, а также как альтернатива традиционным проводным сетям. К сетям городского масштаба (региональным) можно отнести множество сетей использующих раз¬личные технологии – это и наземное теле- и радиовещание, сотовая связь, транковые системы. Недавно появилось семейство стандартов на широкополос¬ные 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 занимается ассоциация WiMAX Forum.
4. Беспроводные глобальные сети WWAN. Глобальные беспроводные сети передачи информации представлены в основном спутниковыми системами связи. Однако с учетом того, что, например, практически все сети сотовой связи, так или иначе, связаны друг с другом, и все они разрабатываются с учетом возможности взаимодействия, можно (с некоторой натяжкой) говорить и о глобальных сотовых сетях.
Особой градацией является подразделение беспроводных систем в зависимости от типа передаваемой информации, например, на системы передачи речи (или видеоинформации) и несинхронных данных. С одной стороны, речь – это один из видов информации. Однако после оцифровки поток речевых данных по виду не отличим от потока любой другой цифровой информации. С другой стороны, потребность в информации раз¬ного вида уже сделала реальной интеграцию различных информационных сетей (телефония, телевидение, сети передачи цифровых данных, телеметрия) даже на бы¬товом 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 исключительно цифровыми методами. Это в полной мере относится и к БСПИ, которые обеспечивают достаточную пропускную способность для передачи различных видов информации в цифровом виде в едином потоке.
Соотношение и основные технические характеристики вышеперечисленных технологий представлены на рис.1.10 и в табл. 1.1.
Рис. 1.10. Классификация технологий беспроводных СПИ
Таблица 1.1
Характеристики технологий беспроводных систем передачи информации
