7. Частотные диапазоны сетей 802.11 и лицензирование

Стандарт 802.11 предполагает работу на частоте 2.4-2.4835 ГГц при использовании 4FSK/2FSKFHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum) иDSSS-модуляции (Direct Sequence Spread Spectrum), мощность передатчика 10мВт-1Вт. В данном частотном диапазоне определено 79 каналов с полосой 1 Мбит/с каждый. Максимальная пропускная способность сети составляет 2 Мбит/с (в условии малых шумов). Первая локальная сеть 802.11a использовала метод OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Существует несколько модификаций стандарта и соответствующих регламентирующих документов (смотриwww.ieee802.org, а такжеwww.cisco.com/ipj том 5, N1, IEEE 802.11, Edgar Danielyan):

• 802.11D - Additional Regulatory Domains

• 802.11E - Quality of Service

• 802.11F - Inter-Access Point Protocol (IAPP)

• 802.11G - High data rates at 2.4 GHz

• 802.11H - Dynamic Channel Selection and Transmission Power Control

• 802.11i - Authentication and Security

Существуют каналы, работающие в инфракрасном диапазоне длин волн (850 или 950 нм). Здесь возможны две скорости передачи 1 и 2 Мбит/с. При скорости 1 Мбит/c используется схема кодирования с группированием четырех бит в 16-битовое кодовое слово, содержащее 15 нулей и одну 1 (код Грея). При передаче со скоростью 2 Мбит/c 2 бита преобразуются в 4-битовый код, содержащий лишь одну 1 (0001, 0010, 0100 и 1000).

В последнее время появились новые более скоростные версии стандарта для локальных сетей, представленные в таблице ниже. В стандарте 802.11n помимо диапазона 2,4ГГц (весьма зашумленного и допускающего выделить до 11 неперекрывающихся диапазонов-каналов) используется 5-гигагерцный диапазон и техника объединения смежных 20-мегагерцных каналов, что позволяет практически удвоить полосу пропускания. Следует учитывать, что диапазон 5ГГц допускает выделение до 23 каналов, но требует лицензирования. Здесь применяется также технология объединения пакетов, которая дает заметный выигрыш при передаче данных, но не применима для мультимедиа, так как может увеличить задержки.

Стандарт WLAN	Быстродействие канала(MAC SAP)
802.11b	5 Мбит/c
802.11g	25 Мбит/c (в отсутствии 802.11b)
802.11a	25 Мбит/c
802.11n	150 Мбит/c

В качестве отражателей могут использоваться как естественные так и специально созданные объекты.

В перечисленных выше версиях стандарта используются каналы с полосой 20 МГц. Впервые здесь стало применяться пространственное мультиплексированиеSDM(Space Division Multiplexing), показанное на рис. 4.1.8.1а ниже. В этой схеме реализуется технология многоканального ввода и многоканального выводаMIMO(Multiple Input Multiple Output). СмотриWhite Paper. Practical Considerations for Deploying 802.11n.

Рис. 4.1.8.1a. Схема использования пространственного мультиплексирования SDM

Если при полосе 4кГц в коммутируемых телефонных каналах удается получить скорость передачи 32кбит/с, то при частоте 2,5ГГц, экстраполируя, можно ожидать быстродействия ~25Гбит/c. К сожалению это невозможно. Во-первых, заметная часть интервала 0-2,5ГГц занята каналами радиосвязи и телевидения, во-вторых, из-за шумов и наводок. На практике эффективно используется лишь 20% частотного диапазона.