Беспроводные ЛВС и спецификация IEEE 802.11

Преимущества беспроводных ЛВС с позиций обычного пользователя совершенно очевидны – достаточно внимательно посмотреть на свой рабочий стол и убедиться, что он буквально прикован сетью проводов: провод к телефону, кабель сетевого подключения компьютера, кабель монитора, клавиатуры и «мышки», кабель к розетке электропитания и т.д. При этом, если доступ пользователя к сети организации из корпуса, в котором он постоянно не работает, ограничен только публичными сервисами, а возможность подключения к сети переносного компьютера существует далеко не всегда, то доступ к своим документами и к «обычным» сетевым сервисам будут потеряны. Многие из этих неудобств исчезают, если в организации реализована возможность подключения к сети посредством беспроводного канала.

Из всего множества беспроводных сетей (а их можно классифицировать по очень многим критериям) выделим локальные (в территориальном смысле) сети, т.е. сети, формируемые в пределах здания и кампуса. Для того, чтобы стать конкурентоспособными в этой группе локальных сетей, беспроводные технологии должны были преодолеть ряд присущих им недостатков, а именно:

· Радио- и инфракрасное излучения весьма чувствительны к шумам и взаимной интерференции, следовательно, надежность передачи данных может оказаться неудовлетворительной.

· Под влиянием эффектов многократных отражений от архитектурных и природных объектов радиоволн сантиметрового диапазона, который был отведен для создания беспроводных сетей, интенсивность сигналов в любой точке пространства изменяется во времени по случайному закону; следовательно, зона уверенного приема может оказаться недостаточно стабильной.

· Радиосвязь трудно надежно защитить от перехвата и подавления.

· Диапазон разрешенных к использованию частот совместно используется всеми станциями сети и даже другими устройствами (микроволновые печи, переносные телефоны и т.д.); это обостряет проблему борьбы с интерференцией сигналов разных источников и ведет к необходимости достаточно строго управления частотным планом радиоканалов.

· Относительно малый частотный диапазон, выделяемый для радиоканала, ограничивает возможность получения скоростей передачи данных, сравнимых со скоростями в проводных ЛВС.

· Распределение радиочастот регулируется национальными комитетами, деятельность которых недостаточно координирована. Это затрудняет проектирование аппаратуры, обеспечивающей глобальную совместимость беспроводных сетей.

Следует отметить, что наиболее значимым преимуществом беспроводных сетей является их способность обеспечить мобильность пользователей. Но достижение мобильности потребовало от МАС-протокола поддержки ряда дополнительных функций, в частности:

· мобильные устройства питаются от аккумуляторов весьма скромной емкости - МАС-протокол должен управлять энергопотреблением;

· в условиях сколь угодно свободного перемещения пользователей канальный протокол должен обеспечивать прозрачность соединения, т.е. решать задачу удержания соединения взаимодействующих станций.

Таким образом, протокольный стек беспроводных локальных сетей должен обладать большей, в сравнении с протоколами проводных сетей, функциональностью.

Для беспроводных локальных сетей существуют несколько спецификаций. Наиболее известные – спецификация Hiperlan, разработанная Европейским институтом стандартизации электросвязи (European Telecommunications Standards Institute, ETSI), и спецификации комитета IEEE 802.11. Основное внимание мы уделим процедурам последней. Спецификация 802.11 описывает работу МАС-уровня и три реализации физического уровня. Варианты спецификации 802.11 (802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n) отличаются реализацией физического уровня (используют разные методы кодирования и модуляции).