Тема 30. Технология беспроводного доступа Wi-Fi.

Технология Wi-Fi (от Wireless Fidelity, что в переводе на русский язык может быть дословно истолковано как «беспроводная верность»).

Отцом Wi-Fi считают датчанина Вика Хейза (Vic Hayes). На автозаводах в Торонто, в 1990-е годы, он конструировал первые беспроводные локальные сети, работавшие на частоте 902 МГц. Позднее специально для этого было создано семейство стандартов IEEE 802.11.
Изначально термин Wi-Fi указывал разновидность стандарта IEEE 802.11b, использующего частоту 2,4 ГГц. Данный стандарт описывает коллизионный метод многостанционного доступа к радиоканалу (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance — CSMA/CA), сходный с методом доступа Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect (CSMA/CD), по которому работают кабельные сети Ethernet.

Стандарт IEEE 802.11b определяет один метод передачи — DSSS и использует технику модуляции с помощью дополнительного кода, предложенную в 1998 году компаниями Lucent и Harris Semiconductor (ныне Intersil). Максимальная теоретическая пропускная способность по стандарту — 11 Mбит/c. Но это не предел производительности беспроводных сетей. Более сложный способ кодирования информации в частотах 2,4 ГГц позволяет добиться скорости 20 и более Мбит/с. Если применить сигнал с частотой 5 ГГц, то пропускная способность увеличивается до 54 Мбит/с. Высокая стоимость конечного оборудования пока мешает сделать технологию массовой.

Семейство IEEE 802.11 включает в себя стандарты беспроводных сетей 802.11a, 802.11b и 802.11g.

Стандарт IEEE 802.11a является наиболее «широкополосным» из семейства стандартов 802.11, предусматривая скорость передачи данных до 54 Мбит/с (редакцией стандарта, утвержденной в 1999 г., определены три обязательных скорости – 6, 12 и 24 Мбит/с и пять необязательных – 9, 18, 36, 48 и 54 Мбит/с). В отличие от базового стандарта, ориентированного на частотный диапазон 2,4 ГГц, спецификациями стандарта 802.11а предусмотрена работа в диапазоне 5 ГГц. В качестве метода модуляции сигнала выбрано ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM), обеспечивающее высокую устойчивость связи в условиях многолучевого распространения сигнала.

В 2003 г. был одобрен новый стандарт IEEE 802.11g, который представляет собой развитие стандарта IEEE 802.11b с целью повышения скорости передачи данных до 54 Мбит/с. Этого удалось достичь благодаря использованию более эффективной модуляции сигнала в виде ортогонального частотного мультиплексирования, опробованного ранее при разработке стандарта IEEE 802.11a.

В общем объеме передаваемых данных по сети стандартов семейства 802.11 служебная информация занимает значительную долю – обычно свыше половины полосы пропускания. Поэтому точка доступа стандарта 802.11b с документированной производительностью 11 Мбит/с обычно гарантирует реальное быстродействие менее 6 Мбит/с. В свою очередь, аппаратные средства стандартов 802.11a и 802.11g могут обеспечить пользователю реальную пропускную способность порядка 18–22 Мбит/с.

В настоящее время находится в разработке и утверждении еще один высокоскоростной протокол для построения беспроводных сетей – 802.11n, ориентированный на работу в диапазоне 5 ГГц. Скорость передачи по этому протоколу достигает 108 Мбит/сек и выше. Повышение скорости планируется достичь, решив вопросы потери пакетов информации, уменьшения количества пакетов служебной информации, влияния интерференции, и прочего внешнего воздействия, которому обычно подвержены сети WLAN.

Внедрение беспроводных сетей фактически было инициировано операторами, стремящимися преодолеть проблему «последней мили».

Дело в том, что для любого оператора связи содержание кабельной наземной «последней мили» при установке и прокладке требует больших затрат. При этом качество связи не всегда удовлетворяет клиентов. Поэтому решение данной проблемы, так или иначе, сводится к беспроводному варианту. При помощи одной базовой станции беспроводной связи можно подключить несколько клиентов. Таким образом, коэффициент использования аппаратуры становится высоким.

Чем больше клиентов обслуживается с одной единицы аппаратуры, тем точнее статистически можно предсказать нагрузку на эту аппаратуру, тем лучше ее резервирование. В этом состоит одно из экономических преимуществ, которое вызывает к жизни беспроводные технологии. По мере увеличения качества и устойчивости передачи данных, проблема решения «последней мили» сводится к беспроводному варианту.

Это справедливо и по отношению к массовому рынку пользователей Интернета. Возможность создания локальных сетей общего доступа при помощи беспроводных технологий породила новое явление в телекоммуникациях — hot spot.

Термином «hot spot» называют точки беспроводного доступа в Интернет в местах скопления людей, например, аэропортах, бизнес-центрах, конференц-залах, где можно быстро и удобно получить доступ к беспроводной сети. Портативные устройства с поддержкой беспроводной связи стандарта 802.11b предоставляют пользователям возможность получить доступ к электронной почте, интернет-сервисам, а также к специальным услугам провайдера. Hot spot считают прямым конкурентом популярных интернет-кафе.

С проблемой доступа в сеть Интернет наиболее часто сталкиваются люди, отправляющиеся в командировки или отпуск. Большая часть посетителей интернет-кафе — те, у кого нет домашнего компьютера, либо гости из других городов. Сегодня сложно обходиться без электронной почты и прочих современных сервисов. Оказавшись в незнакомом городе, практически невозможно получить иного способа доступа в Сеть.

Основная составляющая популярности «хот спотов» — растущее число мобильных устройств, нуждающихся в доступе к Сети. Так, с 2000 года объем продаж мобильных компьютеров возрос в мире вдвое, до 20 миллионов штук. Хотя в России темпы увеличения парка мобильных компьютеров более скромные (аналитики называют цифры около 30% в год), мы тоже вправе рассчитывать на рост данного сектора рынка.

Возможности Wi-Fi не ограничиваются только беспроводным Интернетом. Ведь эта технология в самом начале своего пути была призвана заменить проводные сети на беспроводные. Поэтому она нашла широкий отклик у производителей самой разнообразной аудио и видео аппаратуры, домашних развлекательных устройств и т.д.

Известный производитель сотовых телефонов Motorola анонсировала новый телефон, способный переключаться из сотовых сетей в сети на протоколе Wi-Fi, что в перспективе взрывообразного развития беспроводных сетей способно принести владельцу трубки значительную экономию.

Таким образом, развертывание сетей Wi-Fi можно рассматривать как одно из перспективных направлений деятельности как операторов сотовой связи, так и операторов фиксированной связи.

Дата добавления: 2015-09-05