Курсовая работа: Радио сети
Интерференционные помехи, возникающие из-за многократного отражения радиоволн от окружающих предметов, проявляются в одновременном поступлении в приемник множества "копий" полезного сигнала со смещеными фазами, что может приводить к его ослаблению или даже полному исчезновению на отдельных участках спектра (так называемый "фединг"). При одних и тех же внешних условиях системы DSSS оказываются более устойчивыми к федингу, чем FHSS (как и в случае узкополосных помех, полезный сигнал оказывается искаженным только на отдельных частотах), однако они гораздо чувствительнее к смещению во времени продетектированного двоичного сигнала - из-за значительно более короткой (примерно в десять раз) длительности импульсов возрастает вероятность неправильной интерпретации уровней 0 или 1 при стробировании.
Пропускная способность
Для систем DSSS и FHSS, основанных на спецификациях базового стандарта IEEE 802.11, определена скорость передачи данных 1 и 2 Мбит/с. Поскольку здесь имеются ввиду все биты сообщения, а полезная информация составляет лишь часть кадра, включающего также служебные разряды (например, контрольные), то реальная пропускная способность системы оказывается меньше. Дополнительные "накладные расходы" вносят и сами протоколы передачи данных (процедуры обмена служебными кадрами при "опознавании" рабочих станций, для целей синхронизации, повторной передачи информационных кадров при обнаружении ошибок и т.д.)
В среднем системы DSSS, работающие на скорости 2 Мбит/с, имеют пропускную способность 1,4 Мбит/с. Для систем FHSS этот показатель несколько ниже из-за дополнительных потерь на синхронизацию передатчика и приемника после каждого переключения на новую частоту.
Увеличение общей пропускной способности можно получить за счет развертывания в одной зоне нескольких систем. В случае DSSS это можно было бы сделать на основе технологии кодового разделения каналов CDMA, т.е. применяя в них различные, некоррелированные между собой (так называемые ортогональные) кодовые последовательности. Свойство ортогональности позволяет приемным устройствам надежно выделять предназначенную им информацию, восприннимая радиосигналы от других систем как шум. Однако практическому использованию метода CDMA препятствует быстрый рост длины ортогональных последовательностей с увеличением их числа. Так, например, для развертывания 6 независимых систем DSSS потребовалось бы использовать 31-разрядные последовательности (представляющие каждый бит информационного сообщения) и необходимая полоса частот для обеспечения максимальной скорости передачи данных в 11 Мбит/с превысила бы весь отведенный для таких систем диапазон.
Стандартом 802.11 предусмотрена возможность совместной работы систем DSSS, использующих одну и ту же 11-разрядную кодовую последовательность, выделением каждой из них отдельного поддиапазона частот шириной около 30МГц. Поскольку весь диапазон составляет 83,5 МГц, то таких систем может быть не более 3. Соответственно, их суммарная пропускная способность составляет около 4,2 Мбит/с.
В случае FHSS количество развертываемых систем значительно больше. Стандарт 802.11 определяет 78 различных последовательностей переключения между 79 значениями несущей частоты (3 группы по 26 последовательностей, в каждой из которых обеспечивается минимальное число коллизий, т.е. одновременного использования одной и той же частоты несколькими системами).
Таким образом, теоретически на одной и той же территории может быть создано до 26 систем FHSS, однако на практике их число значительно меньше и обычно не превышает 15. Это вызвано тем, что стандарт 802.11 запрещает строгую синхронизацию передатчиков (системы должны быть независимыми), что повышает вероятность коллизий и, соответственно, увеличение затрат времени на повторную передачу кадров.
Wi-Fi с поддержкой голоса
РАБОТА над стандартами, которые обеспечат поддержку голосовой связи в сетях Wi-Fi, началась. Ряд производителей, в первую очередь — компании Airespace и Spectralink, обратились к руководству IEEE с просьбой сформировать исследовательскую группу Fast Roaming, которая будет заниматься организацией передачи управления между точками доступа.
Ассоциация IEEE уже взяла на себя ответственность за развитие стандарта качества обслуживания 802.11e, который позволит присваивать голосовым пакетам более высокий приоритет, чем пакетам данных. Цель нового проекта заключается в решении вопросов управления телефонными звонками в процессе перемещения пользователей внутри беспроводной сети от одной точки доступа к другой. Возможность переключения с одной точки доступа на другую предусматривала даже первая версия стандарта 802.11, но при подобном «роуминге» наблюдались кратковременные прерывания потоков данных.
По иронии судьбы, связанные с этим неприятности еще заметнее стали проявляться после активизации функций безопасности, встроенных в сети Wi-Fi. Если телефонный звонок осуществляется при перемещении пользователя между точками доступа, туннель, по которому передается зашифрованная информация, должен быть ликвидирован в одной точке доступа и восстановлен в другой. Если такая процедура занимает свыше 50 мс, потребитель воспринимает это как обрыв связи. По словам производителей, сейчас для переключения требуется более 70 мс.
Производитель беспроводных коммутаторов Airespace является одним из ведущих разработчиков технологий передачи голоса по сетям Wi-Fi, и его представители входят в состав исследовательской группы IEEE.
Исследовательская группа намерена приступить к проектированию нового стандарта немедленно. Правда, официальное разрешение IEEE может быть получено, лишь когда исполнительный комитет выдаст положительное заключение на запрос о санкционировании работ и направит его комитету по стандартизации для окончательного утверждения.
Многие считают, что существующие стандарты Wi-Fi не способны обеспечить устойчивую передачу голоса. Пока же решать задачи организации голосовой связи чаще всего предлагается на основе технологии 802.11a.
***
Развитие сетей Wi-Fi стремительно набирает темп. В нашей стране уже работают тысячи беспроводных сетей, и к нескольким десяткам действующих региональных операторов каждый месяц добавляются новые. И в ближайшие годы этот процесс будет становиться все более интенсивным. Следует отметить, что качественные характеристики WLAN сетей стремительно улучшаются. На сегодняшний день в WLAN сетях достигнута скорость 54 Мбит/с, учитывая, что в первоначальных стандартах она составляла 1-2 Мбит/с. А в обычных сетях – 100 Мбит/с. В ближайшем будущем беспроводные сети частично вытеснят «проводные» сети, благодаря своей «гибкости», удобности, простоте подключения новых рабочих станций. Беспроводные сети не смогут полностью «заменить» «проводные», но они займут свое место наравне с ними и будут использоваться для решения определенного круга задач.
Таким образом, развитие WLAN сетей очень перспективно, так как именно они в интеграции с обычными сетями позволят предоставить клиентам более новое качество услуг сети.
Список литературы:
1. журнал «Connect Мир связи», №12, 2003 г.
2. журнал "LAN", N 06-08 (2003)
3. журнал "Сети" N2, 2004
4. журнал "PCWEEK", N 19 (2003)