Общая схема сети Radio Ethernet
Рисунок 8.2. Общая схема сети Radio Ethernet
Современные технические решения позволяют организовывать соединения Radio Ethernet с пропускной способностью до 54 Мбит/с и обеспечивают дальность связи от 100 м до 24 км. В спецификации Института инженеров по радиотехнике и электронике (Institute of Electrical and Electronic Engineers, IEEE) данный стандарт, утвержденный в 1997 году, получил обозначение IEEE 802.11, а среди англоязычных пользователей «прижился» под названием Wireless Local Aria Network (WLAN). Архитектура Radio Ethernet реализуется на основе механизма общего и равноправного доступа всех абонентов к каналу передачи данных. Для организации канала при этом используются либо световые волны инфракрасного диапазона, либо широкополосный радиосигнал с расширяемым спектром или скачкообразной перестройкой частоты, причем в случае применения радиоволн сигнал передается на частотах 915 МГц или 2,4 ГГц — в зависимости от типа применяемого оборудования, — что позволяет обеспечить скорость передачи данных от 1 до 6 Мбит/с. Вот здесь-то и возникает целый ряд объективных сложностей, которые заметно сужают возможность применения данных технологий в нашей стране. Поскольку аппаратура, использующая в качестве среды передачи данных инфракрасные волны, требует установки приемника и передатчика сигнала в пределах прямой видимости, а качество связи сильно зависит от погодных условий, влажности и задымленности, использовать такие устройства имеет смысл только внутри зданий в пределах одного помещения. Радиодиапазон 900 МГц в России и большинстве стран СНГ занят операторами сотовой связи и радиоканалами различных государственных ведомств и служб, в связи с этим такая аппаратура применяется в основном в пределах здания для организации связи между сегментами сети, расположенными в различных помещениях. В случае установки соединения между соседними зданиями, а также внутри офисных центров, где одновременно присутствует множество владельцев мобильных и высокочастотных комнатных телефонов, высокий
уровень посторонних помех заметно снижает качество и скорость соединения. Что же касается оборудования, работающего на частоте 2,4 ГГц, то для его использования в России требуется специальное разрешение Госсвязь-надзора (в то же время нигде за рубежом получать какие-либо санкции от государственных инстанций для этих целей не нужно, вследствие чего такое оборудование чрезвычайно популярно в Европе и США).
Таким образом, наиболее оптимальным способом связи в рамках технологии Radio Ethernet на территории России является стандарт передачи данных с помощью широкополосных радиоволн частотой 915 МГц. При такой организации связи канал оказывается достаточно устойчивым к широкополосным помехам, однако данное оборудование само создает множество помех с низкой спектральной плотностью. Связь осуществляется на основе собственного канального протокола, обеспечивающего автоматическое определение несущей и предварительное резервирование канала передачи данных, который освобождается по окончании трансляции очередного потока информационных пакетов. Помимо протоколов канального уровня стандарт Radio Ethernet опирается на протокол MAC (Medium Access Control) — протокол доступа к среде передачи данных, также в сетях Radio Ethernet используется специальный протокол обеспечения безопасности WEP (Wired Equivalent Privacy), в задачу которого входит ограничение несанкционированного доступа к сети с использованием алгоритмов аутентификации пользователей и шифрования.
Технология Radio Ethernet принципиально позволяет строить беспроводные сети с микросотовой архитектурой (Рисунок 8.3). В такой системе роль приемников и передатчиков информации играют специальные устройства, называемые точки доступа, или Access Points (АР). Каждая точка доступа обеспечивает двустороннюю передачу данных на определенной площади в зоне своего действия; благодаря использованию нескольких точек доступа можно организовать некую зону покрытия, в пределах которой пользователь сможет подключиться к локальной сети. Такая сеть может быть создана на основе различных топологий: «точка—точка», «звезда», «точка—много точек» и т. д.
Расширение стандарта Radio Ethernet, принятое в 1999 году и получившее обозначение IEEE 802.1 la, описывает возможность передачи данных в беспроводной среде с пропускной способностью канала связи в 6, 9,12,18, 24, 36,48 и 54 Мбит/с на частоте 5 ГГц. Для оборудования, работающего в этом частотном диапазоне, характерна более высокая устойчивость к помехам, но в то же время и большая потребляемая мощность в сочетании с меньшим расстоянием между узлами сети.
Существует и еще один стандарт: IEEE 802.11b, также известный под названием Wi-Fi (Wireless Fidelity), в котором описаны сети Radio Ethernet,
работающие в частотном диапазоне 2,4 ГГц и обеспечивающие пропускную ¦ способность до 11 Мбит/с. В рамках данного стандарта предусмотрен специальный алгоритм автоматического понижения скорости передачи данных в случае возникновения устойчивых помех. В рамках стандарта 802.11е, предварительно утвержденного в конце 2001 года, помимо разрешения целого ряда спорных вопросов совместимости предполагается включение дополнительных механизмов передачи по беспроводным каналам потоков, мультимедийных данных. В настоящее время Институтом инженеров по радиотехнике и электронике рассматривается еще целый ряд стандартов, в рамках которых, как предполагается, будут решены проблемы распределения радиочастот, а также некоторые вопросы безопасности.
