Беспроводные локальные сети WLAN

Данный раздел представляет собой введение в, вероятно, наиболее быстро развивающуюся технологию наших дней. Использование беспроводных локальных сетей (Wireless Local-Area Networks — WLAN) широко распространено на многих предприятиях.

Обзор WLAN

WLAN-сеть представляет собой систему передачи данных, предназначенную для того, чтобы предоставить традиционные LAN-службы с использованием беспроводного физического уровня. В сентябре 1999 года институт IEEE утвердил стандарт 802.11b, который является доминирующим WLAN-стандартом. Рабочая группа IEEE 802.11 продолжает работу над развитием данных стандартов.

Целью сетей стандарта 802.11b является предоставление мобильным пользователям производительности, сравнимой с проводными Ethernet-сетями, доступности и пропускной способности, а также обеспечение независимости от проводной инфраструктуры. В табл. 20.4 приведено краткое сравнение WLAN-стандартов. К табл. 20.4 необходимо сделать следующие замечания.

•          40- и 128-разрядный RC4 — алгоритмы шифрования данных.

•          Для стандарта 802.11 дальность в 1000 футов приведена для наружных условий. Использование подобных радиосистем внутри помещений затруднено.

•          Для стандарта 802.11 выходная мощность 1 Вт, разрешенная FCC, является базовой, хотя большинство устройств 802.11 имеют выходную мощность 100 МВт или меньше.

Максимальное количество поддерживаемых устройств зависит от скорости передачи данных для каждого устройства.

В сетях, использующих средства Cisco Aironet, применяется спецификация 802.11.

Несмотря на использование трех стандартов в США и еще двух в Европе (HyperLAN и HyperLAN2), Федеральная комиссия по связи (FCC) благосклонно относится к стандарту 802.11b, и существует тесная связь между FCC и институтом IEEE, который поддерживает данный стандарт.

В табл. 20.5 перечислены различные рабочие группы 802.11.

Стандарт 802.11 состоит из нескольких компонентов и служб, которые взаимодействуют друг с другом для того, чтобы обеспечить прозрачную мобильность станций для вышестоящих уровней сетевого стека.

802.11 WLAN определяет два блока оборудования.

•          Беспроводная LAN-станция или клиент — беспроводная станция представляет собой основной компонент беспроводной сети. Беспроводной LAN-станцией является любой блок оборудования, реализующий функции протокола 802.11 как на МАС-уровне, так и на физическом уровне и имеющий соединение с беспроводной средой передачи. Как правило, функции протокола 802.11 реализуются в программном и аппаратном обеспечении платы сетевого интерфейса (Network Interface Card — NIC). Беспроводной станцией может быть PC, мобильный или портативный компьютер.

•          Точка доступа (access point — АР) — точка доступа функционирует как мост между беспроводной и проводной сетями. Точка доступа содержит беспроводной интерфейс (radio), интерфейс проводной сети (такой как Ethernet или ATM) и мостовое программное обеспечение. Точка доступа функционирует как базовая станция для беспроводной сети, обеспечивающая доступ к проводной сети для множества беспроводных станций. Если точка доступа присутствует, то через нее осуществляется весь обмен данными между беспроводными станциями или между беспроводной станцией и клиентом проводной сети.

WLAN-архитектура

Архитектура 802.11 включает в себя пять главных компонентов:

•     набор базовых служб (Basic Service Set — BSS);

•     независимый BSS;

•     инфраструктурный BSS;

•    систему распределения;

•     расширенный набор служб.

Основным компонентом при построении беспроводной сети 802.11 является набор BSS. Он состоит из беспроводных станций, которые взаимодействуют друг с другом непосредственно или опосредованно.

Независимый BSS — базовая WLAN-топология, которая представляет собой множество станций, которые опознают друг друга и устанавливают равноправные соединения. Узлы взаимодействуют друг с другом непосредственно и, следовательно, должны быть в одном диапазоне.

Инфраструктурный BSS имеет дополнительную функцию точки доступа. Точка доступа позволяет клиентам, которые подключены к WLAN, получить возможность связи за пределами сети WLAN, если точка доступа подключена к проводной сети. При этом также удваивается радиус беспроводной сети, поскольку два устройства, подключенные на максимальном расстоянии, могут взаимодействовать через данную точку доступа.

Система распределения представляет собой проводную сеть. Она предоставляет точкам доступа возможность магистральной связи.

Расширенный набор служб представляет собой продукт совмещения нескольких BSS, в котором точки доступа могут передавать данные через распределенный BSS. Таким образом клиенты, связанные с соответствующими точками доступа, могут устанавливать сквозные соединения.

WLAN-технология уникальна на первом и втором уровнях модели OSI, т. е. на физическом и канальном уровнях. Физический уровень 802.11 — уровень между МАС-уровнем и беспроводной средой передачи данных, где передаются и принимаются фреймы. Физический уровень обеспечивает три функции.

Физический уровень обеспечивает интерфейс для обмена фреймами с МАС-уровнем при передаче и приеме данных. На физическом уровне используется сигнальная несущая (signal carrier) и модуляция разброса спектра (spread spectrum modulation) для передачи фреймов данных через беспроводную среду. Физический уровень предоставляет МАС- уровню контроль несущей для проверки активности.

В стандарте 802.11 предусмотрены следующие физические уровни:

•          инфракрасный — используется инфракрасное излучение для передачи двоичных данных либо со скоростью 1 Мбит/с (базовая скорость доступа), либо 2 Мбит/с (повышенная скорость доступа).

•          FHSS — для передачи данных на скоростях 1 и 2 Мбит/с используются RF- сигналы 2,4 ГГц.

•          DSSS — для передачи данных на скоростях 1, 2, 5,5 и 11 Мбит/с используются RF-сигналы 2,4 ГГц.

МАС-уровень 802.11 обеспечивает надежную доставку данных для вышестоящих уровней через среду беспроводного физического уровня. Доставка данных основывается на негарантированной асинхронной доставке (best-effort) без установки соединения. Ниже перечислены основные характеристики такой доставки.

•     Успешная доставка не гарантируется.

•          МАС-уровень 802.11 также предоставляет метод контролируемого доступа к совместно используемой беспроводной середе передачи посредством CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance). Методика CSMA/CA подобна методике обнаружения коллизий, которая используется в локальных сетях Ethernet 802.3.

•          МАС-уровень также обеспечивает защиту передаваемых данных с помощью служб обеспечения безопасности и секретности. Безопасность обеспечивается с помощью аутентификации и шифрования.

В качестве протокола безопасности стандарта 802.11 определен протокол WEP (Wired Equivalent Privacy). Его целью является достижение уровня безопасности и секретности существующего в проводных сетях. RF-соединения открыты, поэтому существует возможность вмешательства в передачу данных. WEP — функция, применяемая для шифрования данных между клиентом и точкой доступа. Минимальной реализацией является использование статического 40- или 128-разрядного ключа RC4. В недавнем прошлом была выявлена уязвимость данного метод шифрования. Данная атака описана в официальных документах, опубликованных в Internet. Эта уязвимость уменьшена в реализациях Cisco с помощью более надежных критериев безопасности. Крайне важно, чтобы при любом проектировании сети учитывалась оценка сетевой безопасности во WLAN-среде.

Службы распределения

Система распределения должна иметь возможность предоставлять определенные службы клиентам WLAN. Данные службы распределения, как правило, предоставляются точками доступа. Службы распределения включают в себя:

•    службу установки связи;

•    службу разъединения;

•    службу переустановки связи;

•    службу распределения;

•    службу интеграции.

Служба установки связи (association service) ответственна за логические соединения между точкой доступа и клиентом. Каждый клиент должен связаться с точкой доступа, чтобы получить возможность отправлять данные через данную точку доступа в систему распределения. Соединение необходимо для того, чтобы система распределения получила информацию о том, куда отправлять данные для определенного клиента. Клиент обычно формирует службу связи только один раз, когда станция входит в BSS. Каждый клиент может быть связан с одной точкой доступа, но точка доступа может быть связана с несколькими станциями.

Служба разъединения (disassociation service) разрывает связь между точкой доступа и клиентом, когда последний более не нуждается в службах, предоставляемых системой распределения. Если станция отсоединилась, то для обмена данными с точкой доступа она должна инициировать новую связь. Точка доступа может заставить клиента разорвать связь из-за ресурсных ограничений, из-за отключения точки доступа или из-за того, что точка доступа более не доступна. Клиенты разрывают связь при отключении от сети. Разъединение представляет собой уведомление и может быть инициировано любой из связанных сторон. Ни одна из сторон не может отклонить разрыв связи.

Переустановка связи (reassociation) позволяет клиенту изменить его текущую связь с точкой доступа, например, когда клиенту требуется вновь установить связь с той точкой доступа, с которой он был связан ранее. Служба переустановки связи подобна службе установки связи, но включает в себя информацию о точке доступа, с которой мобильная станция была связана ранее.

Необходимо отметить, что клиенту требуется служба переустановки связи, когда он перемещается через ESS, теряет контакт со связанной точкой доступа и пытается связаться с новой точкой доступа. При переустановке связи клиент предоставляет той точке доступа, с которой он соединяется, информацию о точке доступа, с которой он разрывает связь. Новая точка доступа контактирует с предыдущей точкой доступа, чтобы получить данные, которые, возможно, понадобится передавать клиенту, а также другую информацию относительно новой связи. Переустановку связи всегда инициирует клиент.

Основной службой, которую использует клиент 802.11, является служба распределения. Клиент использует данную службу каждый раз, когда отправляет МАС-фреймы канального уровня через систему распределения. Система распределения предоставляет клиенту необходимую информацию для того, чтобы он мог отправлять свои МАС-фреймы соответствующему BSS-получателю. Три данные службы связи — установки, переустановки и разъединения — предоставляют необходимую информацию для работы службы распределения. В системе распределения не обязательно задействованы какие-либо дополнительные функции за рамками служб связи, однако клиент должен быть связан с точкой доступа, прежде чем служба распределения сможет успешно передавать фреймы.

Служба интеграции соединяет сети WLAN 802.11 с другими локальными сетями, беспроводными или проводными. Службу интеграции осуществляет главный общедоступный узел сети (network portal). Эта служба предоставляет возможность связи между данными локальными сетями, имеющими уникальные функции.

Cisco Systems предоставляет широкий диапазон аппаратного обеспечения, которое обеспечивает функциональные и масштабируемые беспроводные LAN-решения. В настоящее время доступны решения на базе спецификаций 802.11а и 802.11b. Корпорация предлагает точки доступа, мосты, антенны, клиентские адаптеры, а также OSS- и BSS-решения.

Ниже приводится перечень WLAN-устройств, входящих в семейство Cisco Aironet.

•          Cisco Aironet 1200 — группа устройств данной серии является флагманом серии Aironet и стандартом для высокопроизводительных, безопасных, управляемых, надежных WLAN-сетей следующего поколения. Устройства данной серии тесно интегрируются с существующей сетью как беспроводное перекрытие или создают автономные полностью беспроводные сети, обеспечивая быстрое и эффективное использование мобильных станций. Модульная и расширяемая платформа позволяет сохранить текущие и будущие инвестиции в инфраструктуру. Согласующиеся со стандартами IEEE 802.11а и 802.11b устройства серии Cisco Aironet 1200 допускают как одно- так и двух-полосную конфигурацию, а также масштабируемость для изменения конфигурации по мере развития требований и технологии. Устройства данной серии создают беспроводную инфраструктуру, которая обеспечивает для пользователей максимальную мобильность и гибкость, предоставляя возможность постоянной связи со всеми сетевыми ресурсами из практически любой точки, где реализован беспроводной доступ.

•          Cisco Aironet 1100 — точки доступа данной серии предоставляют безопасное, доступное по цене и простое в использовании WLAN-решение, которое комбинирует мобильность и гибкость с функциями масштаба предприятия, которые необходимы профессионалам, поддерживающим сеть. Используя преимущества безопасности беспроводных устройств Cisco для достижения более строгой безопасности предприятия, а также простое в использовании и знакомое многим программное обеспечение Cisco IOS, точки доступа серии Cisco Aironet 1100 обеспечивают управляемость, высокую производительность, защиту инвестиций и масштабируемость в эффективном пакете с экономной полной стоимостью владения. В данной серии представлен единый, расширяемый беспроводной интерфейс 802.11, интегрированные вибраторные антенны с симметричным разнесением, а также передовую систему монтирования, обеспечивающую простую установку в различных местностях и с разной ориентацией.

Внимание!

Приведенное выше описание продуктов Aironet взято с web-сайта корпорации Cisco Systems. Более подробная информация представлена на странице www.cisco.com/en/ US/products/hw/wireless/index.html.

Резюме

Базовое понимание концепций беспроводной связи является необходимым для принятия верных решений при разработке беспроводных сетей. Хорошее понимание основ полезно при попытке разобраться в конструкции существующей сети, в которой понадобится устранять неисправности. При определении режима работы сети более высокого уровня очень важным является влияние низкоуровневой сети и ее отличительных особенностей.

При проектировании новой сети важно определить соответствующий спектр, а также определить возможность данной сети сосуществовать с другими беспроводными коммуникациями. Для нахождения причин низкой производительности в беспроводной сети важным является понимание используемого спектра.

Другим критически важным проектным решением является выбор аппаратного обеспечения. Антенна, кабель и аппаратное обеспечение являются частями конструкции, и разработчику необходимо тщательно выбирать корректные компоненты в соответствии с целями проектируемой сети.

Ограничения NLOS-соединений и доступные методы их преодоления являются критически важными при выборе беспроводной технологии. Методы модуляции, схемы более эффективного использования ограниченного спектра и предотвращения помех являются теми элементами, которые необходимо учесть в конструкции.

При разработке единой сети необходимо идентифицировать множество компонентов. Ниже перечислены основные преимущества внедрения беспроводных систем независимо от выбора оборудования или технологии.

•          Они дополняют набор технологий доступа. Потребители обычно используют несколько технологий доступа и для обслуживания различных частей своей сети, и во время плановой перестройки сетей. Беспроводные технологии обеспечивают комплексный доступ для работы с существующими технологиями — коммутируемыми, кабельными и DSL-соединениями.

•          Онн применимы там, где нельзя проложить нн провода, нн оптическое волокно. По

своей природе беспроводные соединения не требуют прокладки кабелей для передачи данных, речи или видео. Поэтому беспроводная система способна передавать информацию через географические области, недоступные с точки зрения расстояний, стоимости или времени. Это также позволяет избежать многих проблем, связанных с расположением ILEC.

Хотя за доступ к возвышающимся точкам, таким как мачты, башни и крыши высотных зданий, обычно приходится платить, эти расходы вместе со связанной с ними логистикой зачастую едва сравнимы с затратами на рытье траншей и прокладку кабеля.

•          Сокращается срок окупаемости. Компании, использующие беспроводные решения, могут начать получать прибыль быстрее, чем в случае использования других технологий, потому что сборка и подключение беспроводной системы занимает не более 2—3 часов.

•          Эта технология позволяет провайдерам предоставлять доступ, не ожидая завершения закладки кабеля или получения доступа от вышестоящего провайдера.

•          Обеспечивается возможность расширения полосы пропускания. Обычно беспроводные системы составляют конкуренцию и дополняют существующие системы широкополосного доступа. Беспроводные технологии играют главную роль при расширении области доступа, обеспечиваемой проводным кабелем, оптоволоконым кабелем и DSL, причем быстро и надежно. Кроме того, они являются конкурентоспособной альтернативой широкополосным проводным линиям связи, а также обеспечивают доступ в районах, где прокладка кабеля невозможна.

Независимо от провайдера фундаментальные элементы беспроводной системы практически остаются неизменными:

•          данные (локальная сеть);

•          граница (маршрутизатор доступа);

•          среда передачи DSP;

•          среда передачи RF (коаксиальный кабель, модулятор/демодулятор, антенна);

•          программное обеспечение для управления RF.

Подобно любым средам и технологиям доступа, беспроводные системы имеют свои преимущества и недостатки. Их достоинства заключаются в следующем:

•          Их внедрение обходится гораздо дешевле, чем прокладка наружного кабеля.

•          Их внедрение требует гораздо меньше времени — канал можно подготовить в течение нескольких часов.

•          Беспроводную связь можно обеспечить там, куда нельзя проложить кабель, например, в горные и недоступные районы.

•          Распространение этих систем связано с меньшей бюрократической волокитой — достаточно иметь право на установку оборудования на крыше или на мачте.

•          Беспроводным системам присуща высокая внутренняя безопасность, которую можно усилить дополнительно.

•          Беспроводные системы обеспечивают мобильность полосы пропускания и портативность, недоступную для кабельных систем.

Дополнительные источники

•          http://home.earthlink.net/~aareiter/introto.htm (Руководство по беспроводному Internet)

•          http://http.cs.berkeley.edu/~gribble/cs294-7_wireless/summaries/index.html (Курс UC Berkeley по беспроводной связи)

•        http://winwww.rutgers.edu/pub/Links.html (беспроводные каналы)

•       www.airlinx.com/products.htm (Список RF-продуктов)

•       www.allnetdevices.com/news/index.html (Новости allNetDevices)

•       www.americasnetwork.com/issues/97issues/971001 /100197_futurebb. html (История развития широкополосных сетей)

•       www.broadbandforum.com (Форум, посвященный кабельным широкополосным сетям)

•       www.businesswire.com/cnn/wcii.htm (Пресс-релизы WinStar)

•       www.comet.columbia.edu/~angin/e6950/coolsites.html (Web-узел, посвященный беспроводным технологиям)

•       www.ctimag.com/ (Новости CTI)

•       www.data.com/tutorials/web_connection.html (Руководство по беспроводным Web- технологиям)

•       www.dectweb.com/sitemap.htm (DECTweb)

•       www.dnspublishing.com/rc/rcindex.cfm (Web-узсл Reciprocal Compensation)

•       www.ericsson.com/BN/dect2.html (Ericsson DECT)

•       www.fcc.gov/Bureaus/Common_Carrier/Reports/FCC-State_Link/recent.html (Носители FCC)

•       www.beropticsonline.com (Fiberoptics Online)

•       www.gbmarks.com/wireless.htm (Ссылки Goodman’s Wireless Telecomm)

•       www.globalwirelessnews.com/ (Новости RCR Global Wireless)

•       www.herring.com/mag/issue48/comm.html (Планы широкополосных сетей Ericsson)

•       www.hometoys.com/htinews/oct99/articles/allied/allied.htm

•       www.internettelephony.com (Internet-телефония)

•       www.internettelephony.com/archive/featurearchive/7.06.98.html (Обзор FSAN)

•       www.it.kth.se/edu/gru/Fingerinfo/telesys..nger/Mobile.VT96/DECT.html (DECT)

•       www.itu.int/imt/2-radio-dev/proposals/index.html (Мировые радиостандарты ITU)

•       www.mobilecomputing.com/ (Mobile Computing & Communications)

•       www.phonezone.com/tutorial/nextgen.htm (Телефонные системы следующего поколения)

•        http://www-star.stanford.edu/~osama/links.html (Однокристальное радио с частотой 2,4 ГГц)

•       www.tek.com/Measurement/App_Notes/ap-Wireless/welcome.html (Цифровая модуляция в беспроводных системах)

•       www.telecomweb.com/ct/ (Communications Today)

•       www.ti.com/sc/data/wireless/panosl.pdf (Обзор беспроводных систем и технологий)

•       www.ti.com/sc/docs/wireless/cellterm.htm (Толковый словарь беспроводных технологий)

•       www.tiap.org (Руководство по развивающимся беспроводным службам)

•          www.tr.com/ (Telecommunications Reports)

•          www.trio.ca/annual/thrusts/mobsat.htm (Исследования в области беспроводных систем и мобильной связи в Онтарио, Канада)

•          www.wapforum.org/what/technical.htm (Форум специалистов по WAP)

•          www.webproforum.com/wpf_wireless.html (Учебные пособия по беспроводным технологиям)

•          www.wirelessdata.org (Форум по беспроводным технологиям)

•          www.wirelessdata.org/news/currenttxt.asp (Последние новости)

•          www.wirelessdesignonline.com (Wireless Design Online)

•          www.wirelessweek.com/industry/indtoc.htm (Wireless Week, информация и статистика отрасли)

•          www.wow-com.com/index.cfm (Web-страница о беспроводной связи CTIA: World Of Wireless)

•          www.wow-com.com/wirelesssurvey/1298datasurvey.pdf (Обзор беспроводных технологий в США, 1998г.)

•          www.zdnet.com/anchordesk/story/story_J384.html (Обзор технологий доступа от ZD Anchordesk)

•          www.zdnet.com/intweek/print/971013/158897.html (Обзор технологий доступа, октябрь 1997)

Акты и постановления

•          www.broadband-guide.com/lw/reg/index.html (Публикации Pennwell)

•          www.commnow.com/3rd_Generation.html (Статьи семинара по TR-45 на IMT- 2000)

•          www.fcc.gov/bandwidth/ (Web-страница FCC)

•          www.itu.ch/imt/ (International Mobile Telecommunications-2000 [ITU R/T Initiative])

•          www.ntia.doc.gov/osmhome/allochrt.html (U.S. spectrum chart)

WLL

•          www.analysys.co.uk/publish/registered/locloop/default.htm#contents (LL)

•          www.globaltelephony.com/archives/GT598/GT598cover.html (Функции WLL)

•          www.internettelephony.com/content/html/focus/featurel.html (WLL следующего поколения, февраль 1998)

•          www.isir.com/wireless/ (Мир WLL)

•          www.ntia.doc.gov/forums/wireless/index.html (Форум WLL)

•          www.verticom.com/cieee_l/index.htm (Steve Goldberg’s IEEE talk on wireless LL)

•          www.wavespan.com/solutions/ultraman.shtml (Wavespan Stratum 100)

LMDS/MMDS

•          http://businesstech.com/telecom/btfreetelecom9902.html (История MMDS)

.       http://grouper.ieee.org/groups/802/16/ (IEEE 802.16 BroadBand Fixed Wireless)

•          http://nwest.nist.gov/ (деятельность Click News в сфере текущих стандартов)

•          http://nwest.nist.gov/tutorial_ets.pdf (Брифинг, посвященный LMDS)

•          www.americasnetwork.com/issues/98issues/980801/980801_lmds.html

•          www.americasnetwork.com/issues/99supplements/9906011mds/990601_toc. htm

•          www.cabledatacomnews.com/wireless/cmicl2.html (North American MMDS)

•          www.fcc.gov/Bureaus/Wireless/Factsheets/lmds.html (Отчеты FCC о результатах аукционов LMDS)

•          www.nmcfast.com (Партнерство IBM и NewMedia в области MMDS)

•          www.teledotcom.com/1097/features/tdc 1097telcos.html (BellSouth MMDS)

•          www.WCAI.com/index.htm (Web-страница WCA)

•          www.webproforum.com/nortel4/ (Учебное пособие Nortel no LMDS)

•          www.zdnet.com/intweek/print/970630/inwk0009.html (Широкополосные беспроводные системы)

Беспроводные системы

•          www.broadband-guide.com/wi/techupdate/techupjf98.html (Беспроводные внутренние телефонные системы)

Спутниковая связь

•          http://sat-nd.com/news/ (Новости спутниковой связи)

•          http://tcpsat.grc.nasa.gov/tcpsat/ (TCP через спутник)

•          www.data.com/issue/990707/satellite.html (Спутниковые каналы Internet)

•          www.ee.surrey.ac.uk/Personal/L.Wood/constellations/ (Орбиты)

•          www.herring.com/mag/issue48/space.html (Loral portrait)

•          www.iridium.com/index.html (Web-страница Iridium)

•          www.msua.org/mobile.htm (Ассоциация пользователей мобильной спутниковой связи)

•          www.project77.com Project77 (Прайс-лист Iridium)

•          www.satphone.com/ (Обзор программ)

•          www.satphone.net (Iridium service provider satellite warehouse)

•          www.skybridgesatellite.com/ (SkyBridge)

•          www.skyreport.com/ (Отчеты об исследованиях в области спутниковой связи)

•          www.spotbeam.com/links.htm (Спутниковые каналы Internet)

•          www.spotbeam.com/mansuni.htni (Обзор GEO)

•          www.spotbeam.com/mansum99.htm (Обзор Internet и ISP)

•          www.techweb.com/se/directlink.cgi7NWC19980315S0011 (безопасность спутниковой связи)

•          www.techweb.com/se/directlink.cgi7NWC19980315S0017 (broadband Ка satellites)

•          www.wizard.net/~waughn/sat.htm (Сравнение спутниковых систем передачи речи)

Модуляция

•          http://diva.eecs.berkeley.edu/~linnartz/MCCDMA.html (Термины OFDM)

•          http://propagation.jpl.nasa.gov/propdb/HELP/CLOUD.HTM (Влияние облачности и осадков)

•          http://sss-mag.com/favlinks/index.html (Много ссылок на тему модуляции)

•          http://wireless.stanford.edu/research.html (Исследования Станфордского университета в области беспроводной связи)

•          www.catv.org/modem/technical/ofdm.html (OFDM, the next upstream modulation)

•          www.ee.mtu.edu/courses/ee465/groupe/index.html (класс CDMA)

•          www.gr.ssr.upm.es/~ana/ofdm_links.htm (OFDM sites)

•          www.sm.luth.se/csee/sp/projects/ofdm/ofdm.html (Описание OFDM)

Интерфейсы

•          http://cx667314-a.chndl.az.home.com/1394Informer/990800.htm 1394 (Новости)

•          http://skipstone.com/compcon.html (Обзор IEEE 1394)

•          http://www-europe.cisco.eom/warp/public/459/8.html (HSSI)

•          www.mfsdatanet.com/mfs-international/hssi.html (HSSI)

•          www.sdlcomm.com/ (HSSI PCI)

Глоссарий

•          Смежный канал. Канал, который по частоте примыкает к данному каналу сверху или снизу.

•          Амплитуда. Высота, или сила волны, которая обычно представляется в виде графика вдоль оси х.

•          Аналоговый сигнал. Представление информации в виде постоянно изменяющейся физической величины, например напряжения. Поскольку аналоговый сигнал постоянно изменяется во времени и пространстве, он может принимать неопределенное количество значений, в отличие от цифрового сигнала, который передается с помощью волн прямоугольной формы и принимает ограниченное количество дискретных значений.

•       Антенна. Устройство для передачи и приема радиоволн (Radio Frequency — RF). Антенны разрабатываются для определенных тесно связанных между собой частот и имеют различную конструкцию. Антенна для частоты 2,5 ГГц (диапазон MMDS) не будет работать на частоте 28 ГГц (диапазон LMDS).

•        Коэффициент усиления антенны. Эффективность данной антенны по отношению к гипотетической антенне, называемой изотропным излучателем (термин излучатель рассматривается как синоним слова антенна). Антенна наиболее эффективна на определенной частоте и в определенном направлении.

•        Полоса частот. Диапазон частот для передачи сигнала. Единицей измерения частоты является герц (Гц). Например, для передачи человеческого голоса достаточно полосы частот приблизительно в 7 кГц, а передача данных требует полосы частот около 50 кГц. Второе значение данного термина — фактическая ширина или величина спектра, используемого беспроводной системой.

•        Широкополосная передача. Обычно радиосистемы называются широкополосными, если их скорость передачи данных выше 1,5 Мбит/с. Остальные системы называют узкополосными.

•        Широковещательная передача. В отличие от направленной передачи, сигнал посылается одновременно нескольким получателям, т.е. в нескольких направлениях.

•        ВТА (Basic Trading Area). Базовая территория обслуживания — территория, в пределах которой действует лицензия на использование радиочастоты; термин ВТА введен в обиход компанией Rand McNally и определяется как перечень округов. В описании Rand McNally он использовался для точного описания географической области, подлежащей лицензированию в FCC.

•        CDMA (Code Division Multiple Access). Множественный доступ с кодовым разделением. Технология передачи, позволяющая нескольким абонентам использовать один и тот же частотный диапазон. В результате система может передавать большой объем данных в узком диапазоне частот. Передатчики используют предварительно заданный набор не прилегающих друг к другу частотных диапазонов. Приемник собирает различные блоки данных из разных частот в согласованный поток данных. Являясь частью радиосистемы, приемник обладает информацией о последовательности используемых для передачи частот. Важным аспектом этой схемы является фильтрация приемником всех сигналов, кроме предназначенных для данной передачи.

•        Канал. Коммуникационный тракт, достаточно широкий для обеспечения одной RF-передачи.

•        Коаксиальный кабель. Тип кабеля с центральным проводником, который окружен экраном.

•        Конвертор. Радиосистемы используют две основные частоты: одна (несущая) — для радиоэфира, а вторая (промежуточная) — для передачи данных между устройствами Cisco и антенной. Преобразование этих частот осуществляется конвертором, который также называют повышающим конвертером, или трансвер- тером. Промежуточные частоты подразделяются на относительно высокие и относительно низкие частоты, которые используются для приема и получения данных при радиообмене между антенной и устройствами Cisco.

•       дБ. Децибел — единица измерения относительной мощности. Используется при измерении шумов или потерь. Эта единица измерения представляет собой десятичный логарифм отношения измеряемых величин, которые обычно измеряются в ваттах. дБ является не абсолютной единицей, а, скорее, показателем потери или приращения между двумя устройствами. Например, потери в -3 дБ соответствуют 50% потерь мощности; усиление в +3 дБ говорит об удвоении мощности. Полезно знать, что 10 дБ соответствует усилению (или ослаблению) в 10 раз. Аналогично, потери в 20 дБ говорят об усилении (или ослаблении) в 100 раз, а 30 дБ — в 1000 раз. Поскольку антенны и прочие радиосистемы, как правило, ослабляют или усиливают сигнал не меньше чем в 4 раза, для них удобнее использовать децибелы.

•       dBi. Децибел по отношению к гипотетической изотропной антенне (индекс i), которая теоретически идеальна в понятиях симметричной направленности. Реальная антенна никогда не создает даже номинальной симметричной направленности, однако понятие изотропной антенны удобно использовать для конструировании систем.

•       дБм. Децибел на милливатт; 0 дБм —мощность в 1 мВт на частоте 1 КГц при сопротивлении в 600 Ом.

•       дБВт. Децибел на ватт.

•       Демодулятор. Устройство для сборки сигналов после их получения антенной. Обычно демодулятор является первым крупным устройством в принимающей системе после антенны и на блочной диаграмме располагается перед различными устройствами Cisco. Соответствующее устройство на передающей стороне называют модулятором.

•        EIRP (Effective Isotropic Radiated Power). Эффективная мощность изотропного излучателя. Показывает эффективность антенны в данном направлении по отношению к гипотетической (изотропной) антенне; единица измерения — Вт или дБВт. EIRP представляет собой сумму мощности, посылаемой на антенну, и усиления антенны.

•        Электромагнитный спектр. Полный спектр электромагнитных (а также магнитных) частот, подмножество которых используется в коммерческих радиосистемах. Коммерческие системы обычно классифицируются по используемому диапазону частот (MF, HF, VHF, SHF и EHF). В оборонных системах обычно применяются частоты, лежащие за пределами этих диапазонов.

•       Фиксированные беспроводные сетн. Один из типов беспроводных сетей Cisco, в которых ни приемник, ни передатчик не являются мобильными. Фиксированные сети Cisco представляют собой широкополосные системы со скоростью передачи свыше 1,5 Мбит/с.

•       Площадь покрытиа (footprint). Географическая территория, в пределах которой действует разрешение на передачу радиосигнала.

•        Повторное использование частоты. Одна из фундаментальных идей, лежащих в основе коммерческих беспроводных систем. Заключается в разбиении зоны радиоизлучения (ячейки) на сегменты (например, в сетях Cisco ячейка делится на три равноценных сегмента). Каждый из сегментов использует частоту, значительно отличающуюся от частот соседних сегментов (во избежание взаимных помех). Одинаковые частоты используются только в удаленных друг от друга ячейках. Такая практика позволяет провайдеру мобильной связи, используя одну и ту же лицензию, обслуживать в несколько раз больше абонентов.

•        Коэффициент усиления. Отношение амплитуды выходного сигнала к амплитуде входного. Обычно выражается в децибелах. Чем больше коэффициент усиления, тем лучше антенна принимает и передает сигнал, однако шумы при этом тоже усиливаются.

•       Лицензия. Приобретаемое право, разрешающее передачу радиоволн в пределах ВТА (базовой территории обслуживания). Как правило, выдается на десять лет. В лицензии четко определены параметры радиосистемы и правила ее использования. Обычно лицензии выдаются FCC на тендерной основе. FCC выдает лицензии для обеспечения максимальной конкуренции в условиях свободного рынка (хотя при рассмотрении условий тендеров, проводимых FCC, это не совсем очевидно) и повышения эффективности использования радиоресурса.

•        LMDS (Local Multipoint Distribution Service). Местная многоабонентская служба распределения. Относительно ограниченная лицензия на широковещательную передачу речи, видео и цифровых данных. Чаще всего предоставляются две лицензии, каждая на три частоты, с различными зонами ВТА. Эти лицензии также называют лицензиями блока А и блока В. Лицензии блока А действуют на частотах от 27,5 до 28,35 ГГц, от 29,10 до 29,25 ГГц и от 31,075 до 31,225 ГГц, что образует полосу частот 1,159 МГц. Лицензии блока В действуют на частотах от 31,00 до 31,075 ГГц и от 31,225 до 31,300 ГГц всего на полосу частот 150 МГц. Максимальная дальность передачи систем LMDS обычно достигает примерно 3 миль, в то время как для систем MMDS она составляет около 25 миль. Это различие в дальности обусловлено, прежде всего, физическими законами и ограничением выходной мощности нормами FCC.

•        LOS (Line Of Sight). Прямая видимость. Подразумевает отсутствие препятствий на прямой линии передатчик-приемник. Данное обстоятельство существенно для развертывания продуктов семейства LMDS. Антонимом термина LOS является отсутствие прямой видимости или непрямая видимость (non-line-of-sight — NLOS).

•        MMDS (Multichannel Multipoint Distribution Service). Многоканальная многоабонентская служба распределения. Заключается в организации до 33 дискретных каналов, передача по которым осуществляется в псевдослучайной последовательности. Комиссия FCC выделяет два диапазона частот для каждой ВТА— от 2,15 до 2,161 ГГц и от 2,5 до 2,686 ГГц.

•       Мобильные беспроводные системы. Cisco не разрабатывает мобильных беспроводных компонентов, однако предлагает магистральные устройства (например, GGSN) для мобильных беспроводных систем.

•       NLOS (Non-Line-Of-Sight). Непрямая видимость. Также называется трактом или магистралью с помехами.

•        Параболическая антенна. Антенна в форме тарелки, которая хорошо фокусирует посылаемые радиоволны. Такие антенны обеспечивают большой коэффициент усиления и высокую эффективность. Преимущественно используются в системах Cisco LMDS, U-NII и MMDS, но предназначены не только для этих систем.

•        Потери при передаче. Энергия, которая теряется при передаче радиоволн в пространстве. Потери при передаче обусловлены эффектом ослабления сигнала атмосферой. Некоторые частоты (сверхвысокие, не используемые в коммерческих системах) полностью блокируются атмосферой.

•       Многоточечная система (Point-To-MultiPoint — Р2МР). Обычно подразумевает связь между несколькими приемопередатчиками и центральной точкой. В системах Р2МР Cisco ячейка делится на три сегмента для обеспечения повторного использования частот. Cisco предлагает следующие типы многоточечных систем: MMDS, U-NII и LMDS.

•        Система "точка-точка" (Point-To-Point — Р2Р). Обеспечивает большую полосу пропускания, чем технология Р2МР, поскольку отсутствует необходимость распределения канала передачи данных и каждому передатчику соответствует только один приемник. Cisco предлагает следующие типы систем "точка-точка": MMDS, U-NII и LMDS.

•       Радиочастота (Radio Frequency — RF). Обычно этот термин применяют к системам с частотами ниже 300 ГГц.

•       TDMA (Time-Division Multiple Access). Множественный доступ с разделением времени. Технология, позволяющая разбивать передаваемые данные на временные слоты и, таким образом, обслуживать на заданной частоте большее число абонентов. В отличие от CDMA, технология TDMA широко распространена.

•       U-NII (Unlicensed National Information Infrastructure). Нелицензируемая национальная информационная инфраструктура. В рамках этого стандарта Cisco предлагает беспроводную систему, работающую на частоте 5,7 ГГц. Использование такой частоты не требует лицензирования, но, как и все электронные устройства, распространяемые на коммерческой основе, требует регистрации в FCC. Часто термином А7/обозначают доступ к информации гражданских лиц и коммерческих структур. Подобно термину "информационная супермагистраль", он не описывает архитектуру системы или топологию.

•       Протокол беспроводного доступа (Wireless Access Protocol — WAP). Язык написания Web-станиц, в котором сокращаются издержки передачи. Наиболее полезен для беспроводного доступа к Internet. Соответствущая WAP операционная система была разработана корпорацией 3Com для устройств Palm Pilot. Кроме того, компания Nokia недавно адаптировала ОС Palm для своих мобильных телефонов с возможностью просмотра Web-страниц.

Литература:

Руководство по технологиям объединенных сетей, 4-е издание. : Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильяме», 2005. — 1040 с.: ил. – Парал. тит. англ.

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100