Информационные сети и системы
Вид материала | Документы |
Содержание1.6.1. Классификация беспроводных сетей передачи информации Wi-Fi, WiMAX, DECT Беспроводные персональные сети Беспроводные городские сети |
- Программа дисциплины «информационные сети» Индекс дисциплины по учебному плану: опд., 123.28kb.
- Направление 230400 «Информационные системы и технологии», 20.25kb.
- А. С. Попова Факультет «Информационные сети» Кафедра «Сети связи» Конспект, 640.18kb.
- Рабочая программа по дисциплине «Мировые информационные ресурсы и сети» для специальности, 124.2kb.
- Программа дисциплины "Информационно-поисковые системы" Направление 230200 Информационные, 236.78kb.
- Программа дисциплины "Проектирование информационных систем" Индекс дисциплины, 261.62kb.
- Географические информационные системы. Образовательные ресурсы сети Интернет. Географические, 57.09kb.
- Многоуровневая учебная программа дисциплины электротехника и электроника для подготовки, 409.29kb.
- Автор Карпухин Владимир Борисович учебно-методический комплекс, 473.72kb.
- Программа по курсу: «Современные радиотехнические и волоконно-оптические телекоммуникационные, 147.46kb.
1.6.1. Классификация беспроводных сетей передачи информации
В настоящее время особенно бурно развивается такая отрасль телекоммуникационной индустрии оборудования и услуг как беспроводные сети передачи информации (БСПИ). На рынке предлагается довольно широкий спектр оборудования беспроводного доступа, в номенклатуре и назначении которого непосвященному пользователю разобраться не так уж и легко, – от простейшего оборудования для организации локального беспроводного интерфейса (Bluetooth, Home RF, UWB) до оборудования для доступа в глобальные сети и построения беспроводных компьютерных сетей ( Wi-Fi, WiMAX, DECT, GSM). В целом существуют три основных направления применения беспроводных сетей — работа в замкнутом объеме (офис, выставочный зал и т. п.), соединение удаленных локальных сетей (или удаленных сегментов локальной сети) и построение территориально распределенных беспроводных сетей передачи информации. Для соединения удаленных локальных сетей (или сильно распределенных в пространстве сегментов локальной сети) может использоваться оборудование с направленными антеннами, специальные усилители, большая высота размещения антенн (рис.1.9).
Рис.1.9
Чтобы разобраться во всем множестве беспроводных технологий для начала выполним классификацию существующих стандартов и соответствующих им технологий. В настоящее время сформированы устоявшиеся признаки, позволяющие выделить наиболее характерные классы современных беспроводных технологий. Остановимся на наиболее популярных способах их ранжирования. Обычно БСПИ подразделяют:
- по способу обработки и передачи информации – на цифровые и аналоговые;
- по ширине полосы передачи – на узкополосные, широкополосные и сверхширокополосные;
- по мобильности абонентов – на фиксированные, мобильные и подвижные;
- по географической протяженности – на персональные, локальные, городские и глобальные;
- по виду передаваемой информации – на системы передачи речи, видеоинформации и данных.
К цифровым обычно относят системы, у которых входная аналоговая информация, (например, голос, аналоговый видео сигнал и т.п.) первоначально преобразуется в цифровую (дискретную) форму и обрабатывается (функции фильтрации, скремблирования, коммутации) преимущественно цифровыми методами.
Для строгого определения широкополосных и узкополосных систем строгих критериев нет. Чаще всего полагают, что если ширина спектральной полосы F, в которой работает система, много меньше, центральной частоты этой полосы fc, то система узкополосная
(т.е. F/fc < 1). В противном случае – система широкополосная.
Подразделение на мобильные и подвижные системы состоит в следующем. Следует различать собственно возможность поддержания связи в движении (подвижность) абонентов, предоставляемую технологией, и возможность без дополнительных настроек получать доступ к фиксированной сети в любой ее точке (мобильность). С технической точки зрения, ограничивать подвижность и мобильность может чувствительность технологии связи к скорости движения абонента, сложность перехода из одной зоны обслуживания в сопредельную без разрыва связи, восприимчивость к кратковременным пропаданиям связи и т.п.
По размеру зоны обслуживания (географической протяженности) БСПИ подразделяются на:
- Беспроводные персональные сети (WPAN – wireless personal area network) – сети с радиусом действия от сантиметров до нескольких метров (до 10 - 15 м). Они служат, в основном, для замены интерфейсных кабелей подключаемого к компьютеру периферийного оборудования. Мощность излучения передатчиков таких интерфейсных устройств, как правило, не превышает 10 мВт. Примерами построения беспроводных персональных сетей являются сети на основе технологий IEEE 802.15.1 (Bluetooth), Home RF, IEEE 802.15.4 (ZigBee) и др.
- Беспроводные локальные сети (WLAN — wireless local area network) подразумевают взаимную удаленность устройств на расстоянии до сотен метров и мощности передатчиков до 100 мВт. Это сети, предназначенные для объединения устройств в пределах локальной зоны (здания, группы зданий). На основе стандартов локальных беспроводных сетей вполне успешно строят и сети городского масштаба. Примерами построения беспроводных локальных сетей являются сети на основе технологий DECT и IEЕЕ 802.11 (Wi-Fi).
- Беспроводные городские сети (WMAN – Wireless Metropolitan Area Network) – беспроводные сети для организации связи в масштабах города. Являются логичным развитием WLAN, обеспечивают более высокие скорости передачи данных и более широкую область покрытия. Как правило, такие сети предназначены для обеспечения беспроводной связи между домами, а также как альтернатива традиционным проводным сетям. К сетям городского масштаба (региональным) можно отнести множество сетей использующих различные технологии – это и наземное теле- и радиовещание, сотовая связь, транковые системы. Недавно появилось семейство стандартов на широкополосные беспроводные сети городского масштаба IEEE 802.16 и IEEE 802.20. Аналогично Wi-Fi, эта технология также имеет свое коммерческое название — WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), поддержкой которого занимается ассоциация WiMAX Forum.
- Беспроводные глобальные сети WWAN. Глобальные беспроводные сети передачи информации представлены в основном спутниковыми системами связи. Однако с учетом того, что, например, практически все сети сотовой связи, так или иначе, связаны друг с другом, и все они разрабатываются с учетом возможности взаимодействия, можно (с некоторой натяжкой) говорить и о глобальных сотовых сетях.
Особой градацией является подразделение беспроводных систем в зависимости от типа передаваемой информации, например, на системы передачи речи (или видеоинформации) и несинхронных данных. С одной стороны, речь – это один из видов информации. Однако после оцифровки поток речевых данных по виду не отличим от потока любой другой цифровой информации. С другой стороны, потребность в информации разного вида уже сделала реальной интеграцию различных информационных сетей (телефония, телевидение, сети передачи цифровых данных, телеметрия) даже на бытовом уровне. По единому цифровому каналу передается информация самой различной природы. Вполне очевидно, что недалек тот день, когда вся речевая и видеоинформация будет обрабатываться и передаваться исключительно цифровыми методами. Это в полной мере относится и к БСПИ, которые обеспечивают достаточную пропускную способность для передачи различных видов информации в цифровом виде в едином потоке.
Соотношение и основные технические характеристики вышеперечисленных технологий представлены на рис.1.10 и в табл. 1.1.
Рис. 1.10. Классификация технологий беспроводных СПИ
Характеристики технологий беспроводных систем передачи информации Таблица 1.1
WPAN | ||
IEEE 802.15.1 (Bluetooth), | 64 Кб/с-1 Мб/с | 10-100 м |
Home RF | 1(2) Мб/с – 10(20) Мб/с | До 50 м |
IEEE 802.15.3 | 11, 22, 33, 44, 55 Мб/с | До 10 м |
IEEE 802.15.4 (ZigBee), | 20, 40, 250 Кб/с | До 10 м |
IEEE 802.15.3a (UWB) | 100 Мб/с – 1,3 Гб/с | 5-10 м |
WLAN | ||
IEEE 802.11 | 1-2 Мб/с | 300 м |
IEEE 802.11a | 6, 12, 24 (9, 18, 36, 48, 54) Мб/с | 100 м |
IEEE 802.11b | 2, 5 – 11 Мб/с (до 33 Мб/с) | 100 м |
IEEE 802.11g | 11 – 54 Мб/с | 100 м |
IEEE 802.11n | Более 160 Мб/с | 100 м |
DECT | 70 Кб/с | 30-70 м (в помещении), 100-400 м (на местности) |
WMAN | ||
IEEE 802.11.16 2004 (WiMax) | 30-40 Мб/с (до 70Мб/с) | 2,5-5 км (подвижные абоненты (до 15 км/ч)) 40-50 км (стационарные абоненты) |
IEEE 802.11.16e (WiMax) | До 15 Мб/с | 2-7 км |
IEEE 802.11.16f(h) (WiMax) - перспективные | До 10 Тб/с | Поддержка мобильность (до 300 км/ч) |
WWAN | ||
IEEE 802.20 (WiMax) | Более 1 Мб/с | Поддержка мобильность и сотовой структуры |
GSM | 9,6 Кб/с | Сота до 35 км |
CDMA | 14,4 Кб/с | Сота до 20 км |
IMT-2000 | 2 Мб/с (для малоподвижных абонентов) 384 Кб/с (для мобильных абонентов) | Сота 20-40 км |