Беспроводные каналы

В беспроводных каналах передача информации осуществляется на основе распространения электромагнитных колебаний в эфире. Чем выше рабочая частота, тем больше емкость (число каналов) системы связи, но тем меньше предельные расстояния, на которых возможна прямая передача между двумя пунктами без ретрансляторов. Первая из причин и порождает тенденцию к освоению новых более высокочастотных диапазонов. Радиоканалы входят необходимой составной частью в спутниковые и радиорелейные системы связи, применяемые в территориальных сетях, в сотовыx системах мобильной связи, используются в качестве альтернативы кабельным системам в локальных сетях, при объединении сетей отдельных офисов и предприятий в корпоративные сети, в качестве соединений "последней мили". Во многих случаях применение радиоканалов оказывается более дешевым решением по сравнению с другими вариантами.

В качестве магистральных каналов в территориальных сетях часто используются радиорелейные линии связи (коммутация каналов, диапазон частот 5...23 ГГц, связь в пределах прямой видимости, что ограничивает дальность между соседними станциями — до 50 км при условии размещения антенн на строениях типа башен).

В варианте использования радиоканалов для связи центрального и периферийного узлов центральный пункт имеет ненаправленную антенну, а терминальные пункты при этом используют направленные антенны. Дальность связи составляет также десятки метров, а вне помещений — сотни метров. Пример многоточечной системы: ненаправленная антенна по горизонтали, угол 30 градусов по вертикали, 5,8 ГГц — к терминалам, 2,4 ГГц — к центральному узлу, до 62 терминалов, дальность — 80 м без прямой видимости.

Вариант локальных сетей Ethernet с использованием беспроводных каналов связи называется RadioEthernet и может использоваться в качестве канала "последней мили". Реальная протяженность может быть от нескольких сотен метров до 20-30 км и ограничена лишь наличием прямой видимости. Применяется множественный доступ с контролем несущей и предотвращением (было –обнаружением) конфликтов (модификация метода МДКН/ПК). Предотвращение конфликтов обеспечивается тем, что узел, запрашивающий связь, посылает в эфир специальный кадр запроса, а передачу информации он может начать только после истечения времени, равного длительности межкадрового промежутка  , если за это время в эфире не было других запросов. Любой узел может посылать кадр запроса, только если за время   перед этим в эфире не было других кадров запроса.

Имеется несколько разновидностей сетей RadioEthernet.

2,4 ГГц, информационная скорость 11 Мбит/с. Super-G до 54 Мбит/с

5 ГГц, информационная скорость до 54 Мбит/с (в стандарте определены три обязательные скорости — 6, 12 и 24 Mбит/с, радиус действия — около 100 м.

WiMAX - это система дальнего действия (покрывающая километры пространства), для предоставления соединения с интернетом типа точка-точка провайдером конечному пользователю. Разные стандарты семейства 802.16 обеспечивают разные виды доступа, от мобильного (схоже с передачей данных с мобильных телефонов) до фиксированного (альтернатива проводному доступу), при котором беспроводное оборудование пользователя привязано к местоположению). WiMAX позволяет осуществлять доступ в Интернет на высоких скоростях, с гораздо большим покрытием, чем у Wi-Fi сетей. Это позволяет использовать технологию в качестве «магистральных каналов», продолжением которых выступают традиционные DSL- и выделенные линии, а также локальные сети. В результате подобный подход позволяет создавать масштабируемые высокоскоростные сети в рамках городов.

WiMAX - основанная на стандарте  IEEE 802.16а, - технология «последней мили», которая использует диапазон частот от 2 до 11 GHz. Стандарт поддерживает ячеистую топологию (mesh networking). Он не накладывает условие «прямой видимости», предоставляет высокоскоростной беспроводной доступ к сети, альтернативный выделенным линиям и DSL.

Максимальная скорость - до 1 Гбит/сек. Структура сетей WiMax схожа с традиционными GSM сетями (базовые станции действуют на расстояниях до десятков километров), для их установки не обязательно строить вышки — допускается установка на крышах домов при соблюдении условия прямой видимости между станциями.Yota - провайдер беспроводного интернета по технологии Mobile WiMAX в Москве.

Стандарт 3GPP LTE стали относить к pre-4G, то есть предварительной версии стандартов 4-го поколения. Радиус действия базовой станции LTE может быть различным в зависимости от мощности и используемых частот. В оптимальном случае это порядка 5 км, но при необходимости дальность действия может составлять 30 км или даже 100 км (при достаточном поднятии антенны). Звонок или сеанс передачи данных, инициированный в зоне покрытия LTE, технически может быть передан без разрыва в сеть 3G (W-CDMA, CDMA2000) или в GSM/GPRS/EDGE. Развитие сетей LTE возможно на уже развитых сетях как операторов GSM что заметно снижает стоимость развертывания сети (в отличие отWiMax сетей).

1G. («G» означает «поколение») Аналоговые системы, задуманные и разработанные исключительно для осуществления голосовых вызовов. Они не могут загрузить 5-Мегапиксельную фотографию на Flickr и, конечно же, не могут превратиться в беспроводную точку доступа.Во времена 1G никто не думал об услугах передачи данных.

2G - первые цифровые сотовые сети, которые имели ряд преимуществ по сравнению с аналоговыми системами. Улучшенное качество звука, большая защищенность, повышенная производительность.

2,5 G Появление сервиса GPRS «General Packet Radio Service» в 1997 году стало переломным моментом в истории сотовой связи, потому что он предложил для существующих GSM сетей технологию непрерывной передачи данных. С использованием новой технологии, вы можете использовать передачу данных только тогда, когда это необходимо.

3G новый стандарт — IMT-2000 — утверждающий спецификации «настоящего» 3G. Ключевым моментом было обеспечение скорости передачи данных 2 МБит/с для стационарных терминалов и 384 кБит/с для мобильных, что было не под силу GPRS.

Wi-Fi это система более короткого действия, обычно покрывающая десятки метров, которая использует нелицензированные диапазоны частот для обеспечения доступа к сети. Обычно Wi-Fi используется пользователями для доступа к их собственной локальной сети, которая может быть и не подключена к Интернету. Если WiMAX и LTE можно сравнить с мобильной связью, то Wi-Fi скорее похож на стационарный беспроводной телефон. Из-за дешевизны и простоты установки, Wi-Fi часто используется для предоставления клиентам быстрого доступа в Интернет различными организациями. Например, в некоторых кафе, отелях, вокзалах и аэропортах можно обнаружить бесплатную точку доступа Wi-Fi.

WiMAX и Wi-Fi имеют совершенно разный механизм Quality of Service (QoS). WiMAX использует механизм, основанный на установлении соединения между базовой станцией и устройством пользователя. Каждое соединение основано на специальном алгоритме планирования, который может гарантировать параметр QoS для каждого соединения. Wi-Fi, в свою очередь, использует механизм QoS подобный тому, что используется в Ethernet, при котором пакеты получают различный приоритет. Такой подход не гарантирует одинаковый QoS для каждого соединения

Bluetooth

Технология Bluetooth реализована в диапазоне 2,4—2,48 ГГц с использованием метода частотных скачков FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum). В соответствии с методом FHSS в Bluetooth несущая частота сигнала скачкообразно меняется 1600 раз в секунду (всего выделяется 79 рабочих частот). Последовательность переключения между частотами для каждого соединения является псевдослучайной и известна только передатчику и приёмнику, которые каждые 625 мкс (один временной слот) синхронно перестраиваются с одной несущей частоты на другую. Таким образом, возможна одновременная передача данных несколькими передатчиками в одном и том же широком диапазоне.