Організація бездротових комп’ютерних мереж та їх стандарти

Беспроводные компьютерные сети - это технология, позволяющая создавать вычислительные сети, полностью соответствующие стандартам для обычных проводных сетей (например, Ethernet), без использования кабельной проводки. В качестве носителя информации в таких сетях выступают радиоволны СВЧ-диапазона.

Связь в беспроводных сетях производится по средствам обмена пакетами данных между приемником и передатчиком. Передача данных в пакетном режиме дает большую экономию в использовании линий связи.

Используя разные диапазоны частот, разные виды модуляции радиоволн и разные виды антенн, в эфире тоже можно организовать "каналы связи" по типу локальной сети, когда к каналу одновременно подключено несколько абонентов. Для сетевых соединений используются, как правило, каналы точка-точка. Таким образом, организуются радиорелейные линии. Расстояние между соседними релейными станциями (канал точка-точка) может достигать нескольких десятков километров.

Беспроводные сети Ethernet (IEEE802.11)

Компоненты беспроводной сети:

· Точки доступа

· Клиентские беспроводные адаптеры

· Мосты для внешних соединений

СТАНДАРТЫ

Различных спецификаций стандартов беспроводных сетей семейства 802.1x существует великое множество (для обозначения одних только разновидностей стандарта 802.11 используются практически все буквы английского алфавита). Тем не менее, все они подразделяются на четыре большие категории WPAN, WLAN, WMAN, WWAN. Предлагаю рассмотреть каждую категорию подробнее.

Рисунок 1 - Категории беспроводных сетей

Wireless LAN (Wireless Local Area Network) — беспроводная локальная вычислительная сеть. При таком способе построения сетей передача данных осуществляется через радиоэфир; объединение устройств в сеть происходит без использования кабельных соединений.

Наиболее распространенными на сегодняшний день стандартами построения являются Wi-Fi(IEEE 802.11) и WiMAX(IEEE 802.16).

Wi-Fi (англ. Wireless Fidelity — «беспроводная точность») — стандарт на оборудование Wireless LAN. Технологию назвали Wireless-Fidelity.

Принцип работы Wi-Fi. Обычно схема Wi-Fi сети содержит не менее одной точки доступа и не менее одного клиента. Также возможно подключение двух клиентов в режиме точка-точка, когда точка доступа не используется, а клиенты соединяются посредством сетевых адаптеров «напрямую». Точка доступа передаёт свой идентификатор сети (SSID) с помощью специальных сигнальных пакетов на скорости 0.1 Мбит/с каждые 100 мс. Поэтому 0.1 Мбит/с — наименьшая скорость передачи данных для Wi-Fi. Зная SSID сети, клиент может выяснить, возможно ли подключение к данной точке доступа. При попадании в зону действия двух точек доступа с идентичными SSID, приёмник может выбирать между ними на основании данных об уровне сигнала. Стандарт Wi-Fi даёт клиенту полную свободу при выборе критериев для соединения.

Принцип работы WiMAX. В общем виде WiMAX сети состоят из следующих основных частей: базовых и абонентских станций, а также оборудования, связывающего базовые станции между собой, с поставщиком сервисов и с Интернетом.

Для соединения базовой станции с абонентской используется высокочастотный диапазон радиоволн от 1,5 до 11 ГГц. В идеальных условиях скорость обмена данными может достигать 70 Мбит/с, при этом не требуется обеспечения прямой видимости между базовой станцией и приемником.

Между базовыми станциями устанавливаются соединения (прямой видимости), использующие диапазон частот от 10 до 66 ГГЦ, скорость обмена данными может достигать 120 Мбит/c. При этом, по крайней мере одна базовая станция подключается к сети провайдера с использованием классических проводных соединений. Однако, чем большее число БС подключено к сетям провайдера, тем выше скорость передачи данных и надёжность сети в целом.

Структура сетей семейства стандартов IEEE 802.16 схожа с традиционными GSM сетями (базовые станции действуют на расстояниях до десятков километров, для их установки не обязательно строить вышки — допускается установка на крышах домов при соблюдении условия прямой видимости между станциями).