Технология Wi-Fi. Описание PDF Print E-mail
Written by Administrator   
Monday, 20 August 2012 15:52

 

Технология Wi-Fi используется сегодня практически во всех сетях ЛБШД. Она включает в себя семейство стандартов IEEE 802.11a/b/d/e/f/g/h/i/n/s.
Основными отличительными свойствами технологии Wi-Fi являются: обеспечение связи на небольшой территории (в зоне радиусом 100-250 метров) и внутри помещений; обеспечение высокоскоростной (до 74 Мбит/с) передачи данных и простота принципов построения и функционирования сети. Данные свойства технологии Wi-Fi в сочетании с остальными факторами (доступное оборудование, принятый во многих странах мира принцип безлицензионного использования полосы радиочастот 2,4 ГГц, 3,7 ГГц и 5 ГГц, широкая поддержка ведущими производителями оборудования и др.) позволили ей в довольно короткий срок получить широкое распространение. Этому способствовала и активная работа международной организации Wi-Fi Alliance, которой на сегодняшний день удалось обеспечить высокий уровень взаимной совместимости оборудования Wi-Fi от различных производителей. Технология Wi-Fi развивается, в настоящее время ведутся работы по дальнейшему увеличению скорости передачи до 300 Мбит/с, совершенствованию механизмов обеспечения информационной безопасности и адаптации к электромагнитной обстановке в зонах действия точек доступа, внедрение технологии ячеистых mesh-сетей .     Прекрасным решением организации беспроводных сетей уровня LAN является технология Wi-Fi, основанная на стандарте IEЕЕ 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:
- 802.11a — диапазон 5 ГГц, модуляция с использованием OFDM;
- 802.11b — диапазон 2,4 ГГц, модуляция DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum), расширение спектра методом прямой последовательности;
- 802.11g — 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 802.11g, совместимы друг с другом, а с устройствами, основанными на стандарте 802.11b, 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 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.