Виды технологий беспроводной передачи данных

4.1.1.Беспроводные сети передачи данных (Wireless Local Area Network - WLAN) – это сети передачи данных, использующие электромагнитные волны (радио или инфракрасного частотных диапазонов) как среду передачи данных вместо оптического или медного кабеля. WLAN служат расширением или как альтернатива для проводных локальных сетей, и объединяют доступность данных с мобильностью пользователя.

Можно выделить следующие достоинства беспроводных сетей:

беспроводные сети обладают гибкостью при конфигурировании и расширении и могут служить как добавлением, так и заменой проводных сетей при построении сетевой инфраструктуры;

пользователи могут свободно перемещаться в пространстве, т.к. беспроводные сети обеспечивают доступ к сетевым ресурсам из любого места;

беспроводные сети не только обеспечивают мобильный доступ, но и сами мобильны, т.к. можно легко переместить сеть в другое место.

Беспроводные сети, хотя еще и не присутствуют повсеместно, распространяются с удивительной быстротой. Они находят свое применение в медицинских учреждениях, крупных магазинах розничной торговли и на складах. Когда появились новые высокоскоростные стандарты, крупные корпорации начали интенсивно разворачивать беспроводные сети для подсоединения служащих к своей информационной системе. Кроме того, сфера использования беспроводных технологий постоянно расширяется. Сегодня она включает офисную периферию и мобильные устройства класса PDA. Беспроводными возможностями наделяются принтеры, сканеры, карманные компьютеры, так что пользователи могут проверить почту, синхронизировать данные и календарь, печатать "на лету", осуществлять на ходу доступ к Internet.

4.1.2.Классификация различных видов технологий беспроводной связи приведены на рис.4.1.

Технология IrDA передачи данных в инфракрасном диапазоне волн применяется с 1993 г. для связи статических объектов на расстояниях до тысячи метров, требует прямой видимости абонентов и хорошей настройки взаимного положения антенн абонентов. Эта технология критична к прозрачности атмосферы (влияют туман, пыль, дождь, снег).

Технологии передачи данных на основе радиоканалов можно разделить по радиусу действия, скорости передачи и назначению на персональные WPAN (Wireless Personal Area Network), локальные WLAN (Wireless Local Area Network), городские WMAN (Wireless Metropolitan Area Network) и глобальные WWAN (Wireless Wide Area Network).

Рис.4.1.. Виды технологий беспроводной связи

Персональные сети WPAN Bluetooth, ZigBee (802.15.4), UltraWideBand (UWB) – дешевые беспроводные сети короткого радиуса действия (десятки метров) со скоростью передачи от 40-250 Кбит/с (Bluetooth) до 400 Мбит/с (UWB). Эти сети используются в основном для подключения периферии к ПК.

Локальные сети WLAN используются для организации беспроводных сетей масштаба офиса или предприятия. Эти сети обеспечивают радиус действия сотни метров (в помещениях) и единицы километров (на открытом пространстве и с дополнительным оборудованием), а скорость передачи – от десятков Кбит/с – до 100Мбит/с.

Ранее сети WLAN выполнялись на основе радиомодемов, работающих в УКВ диапазоне частот (обычно несущая частота 150, 460, 900 мГц) и обеспечивали скорость передачи десятки Кбит/с. Радиомодемы, как и проводные модемы, использовали полосовые методы модуляции (частотную FSK, фазовую PSK, квадратурную амплитудную QAM).

Современные сети WLAN базируются на оборудовании, применяющим семейство стандартов 802.11. Эти протоколы используют технологию расширения спектра, которая только на физическом и канальном уровнях отличается от стандарта 802.3. Поэтому любое сетевое приложение, сетевая операционная система или протокол (например, TCP/IP), будет также хорошо работать в сети 802.11, как и в сети Ethernet. Другими словами, в области применения WLAN на основе стандарта 802.11 является беспроводным аналогом LAN на основе 802.3.

Городские сети WMAN используются для организации беспроводных сетей масштаба предприятия или городского района (кампуса). К этой группе беспроводных сетей относятся сети стандарта IEEE 802.16 (WiMAX) и сети стандарта 802.20 (Mobile Fi). Сети IEEE 802.16 (WiMAX) должны обеспечивать покрытие сигналом площади 50 кв. км без прямой видимости при скорости передачи 70 Мбит/с. Этот стандарт служит, например, для подключения к Интернет (вместо линии DSL) и для организации городских районных сетей.

Сети нового стандарта 802.20 (Mobile Fi) предназначены для развития архитектуры сотовых сетей и организации взаимодействия с мобильными пользователями. Сети стандарта IEEE 802.16 (WiMAX) и сети стандарта 802.20 (Mobile Fi) стационарные предусматривают наличие базовых станций.

Глобальные сети WWAN – это беспроводные сети сотовой связи и передачи цифровых данных, базирующиеся на стандартах GSM и технологии пакетной передачи GPRS (General Packet Radio Service). Эти сети удобны только там, где есть базовые станции сотовой связи (далеко не все районы России имеют сотовое покрытие) и обеспечивают скорость передачи сотни Кбит/с.

На основе выше рассмотренных материалов можно сделать вывод, что требованиям к скорости передачи данных и команд в АСУТП наиболее подходит технология локальных сетей WLAN. Далее, выбирая по критерию помехоустойчивости между технологией локальных сетей на основе полосовых радиомодемов и технологией на основе принципа расширения спектра часто выберают последнюю.

Действительно, хотя УКВ радиомодемы используются на железнодорожном транспорте («МОСТ», SVL и др.), в силу сравнительной узкополосности они обладают меньшей помехоустойчивостью. Использование сетевого варианта применения радиомодемов (обычно это варианты протокола Х.25) требует разработки специального программного обеспечения. Кроме того, требуется разработка программ для использования в модемах кодов, обнаруживающих и исправляющих ошибки. К тому рынок радиомодемов имеет существенно меньший объем, чем рынок оборудования, работающего с протоколами семейства 802.11, что не способствует снижению цен радиомодемов.

Дата добавления: 2015-07-24