14. Беспроводные лвс. Типовые решения и конфигурации. Метод доступа и типы радиоканалов.

Беспроводные компьютерные сети – это технология, позволяющая создавать вычислительные сети, полностью соответствующие стандартам для обычных проводных сетей (например, Ethernet), без использования кабельной проводки. В качестве носителя информации в таких сетях выступают радиоволны СВЧ-диапазона.

Построение сетей с использованием радиоканалов

При отсутствии направленной антенны и отсутствии препятствий на пути радиоволны, распространение происходит равномерно во все стороны, и мощность сигнала падает пропорционально квадрату расстояния между приемником и источником. Типовые варианты построения показаны на рис. 2.45 – 2.46.

Традиционно используются следующие диапазоны:

• 902-928 МГц – 10 км., 64 Кбит/с

• 2,4/12 ГГц – 50 км., 8 Мбит/с

Рис. 2.45.

Рис. 2.46.

Различают FMD – частотное мультиплексирование и TMD – временной мультиплексирование при построении беспроводной сети.

Классы (типы) беспроводных сетей (рис. 2.47)

Рис. 2.47.

Ключевое отличие между WLAN и WPAN заключается в диапазоне частот и характеристиках системы (диапазоны – 2,4; 5 ГГц). При развертывании не требуется частотное планирование. Обычно беспроводные сетевые технологии группируются в три типа, различающиеся по масштабу действия их радиосистем, но все они с успехом применяются в бизнесе.

• PAN (персональные сети) — короткодействующие, радиусом до 10 м сети, которые связывают ПК и другие устройства — КПК, мобильные телефоны.(пример Bluetooth)

• WLAN (беспроводные локальные сети) — радиус действия до 100 м. С их помощью реализуется беспроводной доступ к групповым ресурсам в здании, университетском кампусе и т. п. Основной стандарт для WLAN — 802.11.

• WWAN (беспроводные сети широкого действия) — беспроводная связь, которая обеспечивает мобильным пользователям доступ к их корпоративным сетям и Интернету. (GPRS)

Беспроводная сеть при относительно малых расстояниях может использовать метод доступа, подобный CSMA (случайный метод доступа с контролем несущей). Но когда расстояние между приемником и источником сравнимо с радиусом надежной связи, метод CSMA приводит к проблеме засвеченной станции.

Существует несколько разновидностей методов доступа, которые базируются на MACA. Эта схема предусматривает то, что отправитель запрашивает у получателя посылку короткого кадра, который будучи принятым соседями предотвращает их передачу на время последующей работы (CSMA/CA).

Стандарт обеспечивает также использование одного из 2х типов радиоканалов, которые используют технологию расширения спектра и приводят к уменьшению среднего значения спектральной плотности мощности сигнала за счет распределения энергии в более широкой полосе частот.

Первый вариант радиоканала – FHSS: предусматривает двухуровневую частотную модуляцию, если частота сигнала изменяется при длительности сообщения в 1 мкс. По закону Гаусса от номинальной частоты до частоты + 170 кГц и возвращается обратно к номиналу.

Второй радиоканал – DSSS: используют фазовую манипуляцию каждым единичным битом, если единичный бит представляется 11-элементным кодом Баркера: 11100010010. Элементарные биты кода Баркера не переносят фактически информацию, а позволяет придать сигналу свойство шума, тем самым обеспечивая его помехоустойчивость. Радиус соты зависит от высоты точки доступа, может достигать 500 м.; одна точка доступа может обслуживать от 15 до 250 рабочих станций.