Ieee 802.11 а, b, g и другие...

Наиболее популярным сегодня является стандарт IEEE 802.11b, более известный под названием Wi-Fi (Wireless Fidelity), присвоенным ему Ассоциацией Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA). Он был принят в 1999 году и именно его появление привело к нынешнему широкому распространению WLAN для организации локальных сетей и доступа в Интернет.

Сети Wi-Fi работают в частотном диапазоне от 2,4 до 2,4835 ГГц, который во многих странах предназначен для безлицензионного использования в промышленности, науке и медицине (диапазон ISM – Industrial, Scientific, Medical). В России данный диапазон выделен для тех же целей, но для его использования требуется разрешение Госкомитета по радиочастотам и Главгоссвязьнадзора РФ. Стандартом 802.11b предусмотрено применение только метода DSSS, поскольку он обеспечивает более устойчивую работу сети в условиях многократного отражения радиосигналов, а также более эффективен с позиций быстродействия (по методу FHSS на практике достигнута скорость передачи данных пока лишь порядка 3 Мбит/с).

В сравнении с базовым стандартом, в котором предусматривалась передача данных на скоростях 1 и 2 Мбит/с, в стандарте 802.11b обязательными являются также скорости 5,5 и 11 Мбит/с.

Оборудование стандарта 802.11b выпускают многие компании, а совместимость изделий разных производителей гарантируется сертификатами Ассоциации WECA, в которую входит более 80 компаний, в том числе 3Com, AMD, Apple, Cisco Systems, Compaq, Dell, Fujitsu, IBM, Intel, Siemens, Sony и др.

В том же,1999 году был принят и еще один стандарт – IEEE 802.11а. Он ориентирован на работу в другом ISM-диапазоне, 5 ГГц, и может обеспечить скорость передачи данных до 54 Mбит/c (с возможностью увеличения до100 Мбит/с и более). В 802.11а применена технология построения радиоканала на основе мультиплексирования с ортогональным разделением частот (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM). Ее суть заключается в том, что информация передается не по одному высокоскоростному каналу, а с помощью ряда независимых радиосигналов. Такое разделение информации по нескольким «несущим» частотам с возможностью снижения скорости передачи на каждой из них гарантирует помехозащищенность связи при достаточно высокой общей пропускной способности.

Из-за сложности производства высокочастотного оборудования реальный выпуск устройств стандарта 802.11а начался только в конце 2001 года.

Еще один стандарт этого семейства, 802.11g, предположительно будет принят в 2003 года, а пока утвержден только его проект (сентябрь 2002г.). Этот стандарт создавался как развитие стандарта 802,11b. Он использует тот же частотный диапазон 2,4 ГГц, но по технологии OFDM, что позволяет достичь такой же скорости передачи данных, как и в 802.11а – до 54 Мбит/с. В скором будущем должен появиться еще один стандарт – 802.11е, призванный решить вопросы качества сервиса (QoS), весьма актуальные при передаче аудио- и видеоинформации и, осо6енно, потокового трафика.

3.2.4. Стандарт ieee 802.16

«Беспроводной подход» к проблеме доступа постепенно оформился в концепцию беспроводной «последней мили» (Wireless Local Loop, WLL), именуемую также фиксированным беспроводным доступом.

Корпорация Іntel собирается начать снабжение чипа WіMax во втором квартале 2004 года. Это решение с поддержкой протокола 802.16а разрешит передавать данные со скоростью до 70 Мбит/с на расстоянии до 50 км. Среди партнеров Іntel в продвижении продукта – такие фирмы, как Askey, Zyxel и Ambіt, что собираются использовать его в собственных решениях.

В 1999 г. в стенах IEEE появилась рабочая группа 802.16, призванная навести порядок в этом хаотизированном секторе телекоммуникационного рынка и собрать производителей оборудования под знамена единой спецификации.

Первоначально усилия нового подразделения IEEE были сосредоточены на частотных диапазонах 28 и 30 ГГц, однако затем в его составе была сформирована новая подгруппа, занявшаяся областью 2,5 ГГц. Эта «низкочастотная» часть спектра отведена под услуги беспроводного кабельного видео, которые не справляются с конкуренцией спутникового телевидения. Она вполне пригодна и для приложений доступа в Internet, а, возможно, и для цифрового видео.

Задачей рабочей группы 802.16 является cтандартизация радиоинтерфейсов и дополнительных функций, необходимых для организации беспроводной «последней мили». Сформированные в ее стенах три подгруппы разрабатывают следующие стандарты [8]:

• IEEE 802.16.1, определяющий радиоинтерфейс для систем, работающих на частотах от 10 до 66 ГГц;

• IEEE 802.16.2, регламентирующий вопросы совместимости разных систем широкополосного беспроводного доступа;

• IEEE 802.16.3, определяющий радиоинтерфейс для систем, работающих в лицензируемых диапазонах от 2 до 11 ГГц.

Специальные требования к широкополосным услугам сформулированы в спецификациях 802.16.1. Здесь предусмотрено три типа услуг: основанные на коммутации каналов, на пакетах переменной длины и на пакетах/ячейках фиксированной длины. Специфика услуг первого типа очевидна из самого названия. Услуги с пакетами переменной длины ориентированы на работу с трафиком IP, frame relay и MPEG-4. Третий тип услуг предусмотрен для совместимости с сетями ATM. При описании широкополосных услуг ключевыми параметрами являются поддерживаемая скорость передачи данных, частота ошибок передачи и максимальная задержка однонаправленной передачи.

Так может выглядеть сеть на основе WiMAX. WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) – это коммерческое «имя» стандарта беспроводной связи 802.16, принятого в январе 2003 года и поддержанного промышленной группой, в состав которой входят не один десяток известных компаний.

Целью этой организации является содействие разработке беспроводного оборудования для доступа к широкополосным сетям, скорейшее развертывание сетей во всём мире и сертификация оборудования 802.16.

Сети WWAN на основе протокола 802.16, а позднее и 802.20 покроют целые города и страны. В спецификациях, разработанных IEEE (Институт инженеров по электротехнике и электронике) указано, что радиус действия точек этого стандарта достигает 50 км, что позволит устанавливать их так же, как и соты для мобильной связи.

Протокол 802.16 разработан для организации беспроводного доступа на уровне мегаполисов, и призван решить провайдерскую проблему «последней мили», а также сократить финансовые расходы и временные затраты на разворачивание новых подключений, благодаря унификации решения. Если сегодня на подключение одного предприятия к сети может уходить несколько месяцев, то в будущем это будет возможно сделать за несколько часов или дней.

Точки доступа 802.16 будут устанавливаться на высотных зданиях и мачтах сетей сотовой связи. Работая в частотном диапазоне от 2 до 11 ГГц, они позволят развернуть беспроводной доступ с шириной канала до 70 Мбит в секунду на сектор одной базовой станции (до 6 секторов на одну точку доступа) и обеспечить передачу данных вне зоны прямой видимости. Полоса пропускания, выделяемая клиентам, может контролироваться на стороне провайдера, что позволит, к примеру, обеспечить физическим лицам канал на уровне DSL, а организациям до уровня T1.

Также стоит отметить, что протокол 802.16 предусматривает не только передачу данных, но и голоса, а также видео (в виде тех же данных), что позволит организовать на основе этого протокола сотовые сети с возможностью видеофонии (параллельный обмен голосовыми данными и видео), а также доступ к Интернету и Интранету.

Широкополосная беспроводная связь уже давно рассматривается в качестве реальной альтернативы традиционным способам высокоскоростного абонентского доступа, в том числе и новым «проводным» технологиям, таким как DSL и кабельные модемы. Местные и многоканальные многоточечные распределительные системы LMDS и MMDS (которые называют также «сотовым телевидением» и «беспроводным КТВ»), первоначально предназначавшиеся для трансляции телепрограмм в районах, не имеющих кабельной инфраструктуры, в последнее время все чаще используются для организации широкополосной беспроводной передачи данных на «последней миле». Радиус действия передатчиков MMDS, работающих в диапазоне 2,1 – 2,7 ГГц, может достигать 40 – 50 км, в то время как максимальная дальность передачи сигнала в системах LMDS, использующих значительно более высокие частоты в области 27 – 31 ГГц, составляет 2,5 – 3 км.

Массовому распространению этих систем до сих пор мешает отсутствие индустриальных стандартов и, как следствие, несовместимость продуктов разных производителей.