Технология Wi-Fi PDF Print E-mail
Written by Administrator   
Sunday, 19 August 2012 21:10

Прекрасным решением организации беспроводных сетей уровня LAN является технология Wi-Fi, основанная на стандарте IEEE 802.11. Известны три основных редакции этого стандарта — 802.11а, 802.11b, 802.1 lg. Они используют разные диапазоны частот и разные виды модуляции для получения необходимого спектра:

□    802.11а — диапазон 5 ГГц, модуляция с использованием OFDM;

□    802.11b — диапазон 2,4 ГГц, модуляция DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum), расширение спектра методом прямой последовательности;

□    802.1 lg — диапазон 2,4 ГГц, модуляция с использованием OFDM.

Устройства, основанные на этих стандартах, не конфликтуют друг с другом, однако устройства, основанные на стандартах 802.11а и 802.1 lg, совместимы друг с другом, а с устройствами, основанными на стандарте 802.11Ь, несовместимы. Так как технология модуляции OFDM более адаптивна к среде и к условиям интерференции, то она и используется чаще. Стандартом в этой технологии предусматривается использование 64 поднесущих.

Для устранения возможных коллизий при одновременной работе многих пользователей в стандарте 802.11 для управления предусмотрено использование протокола устранения конфликтов при множественном доступе CSMA/CA (Carrier-sense multiple-access/collision avoidance), который на основе испытательных посылок определяет состояние сети и устанавливает очередность передачи/приема.

Для доступа к магистральной сети нескольких локальных сетей (или удаленной сети) предусматривается возможность установить базовую станцию с направленными антеннами. Узел общего доступа (хотспот) в офисах будет иметь соответствующий радиоблок, снабженный направленными антеннами с высоким коэффициентом усиления, для передачи на эту базовую станцию. Базовая станция при этом подключается к высокоскоростной проводной магистрали, как это показано на рис. 1.5. Хотспот подключается к внешнему, установленному, например, на крыше здания, радиоблоку кабельным соединением по Ethernet. Для подключения удаленной сети к магистрали можно использовать ретранслятор с направленными антеннами. Это позволит покрыть большое расстояние по схеме "точка-точка" и может явиться некоторым решением проблемы "последней мили". Однако потребует увеличенных мощностей.

Для расширения зоны покрытия от уровня LAN до уровня MAN стандартом 802.11s предусмотрена возможность создания ячеистой структуры сети (Mesh-network). В такой сети каждый узел доступа по радиоканалу может быть соединен с другими подобными узлами, образуя ячеистую (сеточную) структуру сети. Используемые протоколы взаимных соединений контролируют состояние соединения и поддерживают заданное качество передачи.
Сеточная структура значительно повышает функциональность сети и ее надежность. При выходе из строя какого-либо узла программное обеспечение может направить трафик другим маршрутом. Гибкая маршрутизация, присущая ячеистой структуре, гарантирует доставку трафика адресату по тому или иному маршруту, в отличие от сети с соединениями типа ’’точка-точка”. Отрицательной стороной такой сети является наличие дополнительных задержек в доставке, что может не удовлетворять передаче в реальном времени, например, VoIP. Однако при передаче данных в большинстве случаев задержки в доставке пакетов могут и не являться определяющим недостатком функционирования сети. Протяженность в ячеистой сети может достигать 10 км вместо 100 м обычной Wi-Fi локальной сети. При этом возможно увеличение скорости передачи за счет динамической маршрутизации с 54 Мбит/с до 100 Мбит/с. Стандарт 802.11s предполагается ввести с 2007 г. Однако проблемы обеспечения мобильности при этом не решаются.

Ячеистые сети эффективнее используют отведенную для системы полосу частот, динамически перераспределяя ее между узлами. При этом множество пользователей могут подключаться к сети через различные узлы.

Развертывание ячеистой структуры экономически выгодно при достаточно большом количестве пользователей. Провайдеры услуг обычно не строят ячеистые структуры до тех пор, пока не будут иметь необходимого количества пользователей. Именно экономические аспекты, а не технические, тормозят развертывание ячеистых сетей.