Беспроводные среды передачи компьютерных сетей

Беспроводная среда передачи данных

Словосочетание «беспроводная среда» может ввести в заблуждение, поскольку означает полное отсутствие проводов в сети. В большинстве случаев это не совсем так. Обычно беспроводные компоненты взаимодействуют с сетью, в которой в качестве среды передачи используется кабель. Такая сеть со смешанными компонентами называется гибридной.

Идея беспроводной среды весьма привлекательна, так как ее компоненты:

• обеспечивают временное подключение к кабельной сети;
• помогают организовать резервное копирование в кабельную сеть;
• гарантируют определенный уровень мобильности;
• позволяют снять ограничения на максимальную протяженность сети, накладываемые медными или даже оптоволоконными кабелями.

Трудность монтажа кабеля — фактор, который дает беспроводной среде неоспоримое преимущество. Беспроводная среда может оказаться особенно полезной в следующих ситуациях:

• в помещениях с большим скоплением народа (например, в приемной);

• для людей, у которых нет постоянного рабочего места (например, для врачей или медсестер);

• b изолированных помещениях и зданиях;
• в помещениях, где планировка часто меняется;
• в строениях (например, памятниках истории или архитектуры), где прокладывать кабель запрещено.

Типы беспроводных сетей

В зависимости от используемой технологии беспроводные сети можно разделить на три типа:

• локальные вычислительные сети;
• расширенные локальные вычислительные сети;
• мобильные сети (переносные компьютеры).

Основные различия между этими типами сетей — параметры передачи. Локальные и расширенные локальные вычислительные сети используют передатчики и приемники, принадлежащие той организации, в которой функционирует сеть. Для переносных компьютеров средой передачи служат общедоступные сети, например телефонная сеть или Интернет.

Локальные вычислительные беспроводные сети

Типичная беспроводная сеть выглядит и функционирует практически так же, как кабельная, за исключением среды передачи. Беспроводной сетевой адаптер с трансивером установлен в каждом компьютере, и пользователи работают так, будто их компьютеры соединены кабелем.

Трансивер, называемый иногда точкой доступа (access point), обеспечивает обмен сигналами между компьютерами с беспроводным подключением и кабельной сетью. В беспроводных ЛВС используются небольшие настенные трансиверы. Они устанавливают радиоконтакт с переносными устройствами. Наличие этих трансиверов и не позволяет назвать такую сеть строго беспроводной.

Беспроводные локальные сети используют четыре способа передачи данных:

• инфракрасное излучение:
• лазер;
• радиопередачу в узком диапазоне (одночастотная передача);
• радиопередачу в рассеянном спектре.

Назначение платы сетевого адаптера

Платы сетевого адаптера выступают в качестве физического интерфейса между компьютером и средой передачи. Платы вставляются в слоты расширения всех сетевых компьютеров и серверов или интегрируются на материнскую плату.

Для того чтобы обеспечить физическое соединение между компьютером и сетью, к соответствующему разъему или порту, платы подключается сетевой кабель.

Назначение платы сетевого адаптера:

• подготовка данных, поступающих от компьютера, к передаче по сетевому кабелю;
• передача данных другому компьютеру;
• управление потоком данных между компьютером и кабелем.

Плата сетевого адаптера, кроме того, принимает данные из кабеля и переводит их в форму, понятную центральному процессору компьютера.

Плата сетевого адаптера состоит из аппаратной части и встроенных программ, записанных в ПЗУ.

Источник

3.2. Беспроводная среда передачи данных

Как уже говорилось выше, существуют три основных типа беспроводной среды передачи данных: радиоволны, микроволновое и инфракрасное излучение.

Радиоволны имеют частоту от 10 килогерц до 1 гигагерца. Соответствующий диапазон спектра электромагнитных волн называется радиочастотами (КР).Частоты радиоволн, применяемые в компьютерных радиосетях, можно разбить на три категории: одночастотные низкой мощности, одночастотные высокой мощности, с широким спектром.

Радиосети с одной частотой низкой мощности работают на дальностях 20-30 метров в нижней части гигагерцового диапазона. Такие сети обеспечивают передачу данных со скоростью 1-10 Мбит/с, достаточно легко монтируются, имеют невысокую цену. С другой стороны сети слабо защищены и подвержены действиям помех, имеют ограниченный радиус действия.

Радиосети с одной частотой и сигналом большой мощности имеют существенно больший радиус действия. Однако наличие мощного оборудования требует присутствия при установке и обслуживании сетей квалифицированных специалистов. Все это существенно увеличивает затраты. Пропускная способность мощных радиосетей обычно лежит в диапазоне 1-10 Мбит/с. Все недостатки радиосетей низкой мощности, связанные с защищенностью и помехоустойчивостью присущи и сетям большой мощности.

Недостатки радиосетей с одной частотой удается решать, используя широкополосный сигнал (ШПС, в английской литературе именуется «spread spectrum»). Под данным термином подразумеваются две достаточно далекие друг от друга технологии, общим свойством которых является то, что сигнал занимает значительно более широкий, по сравнению со своим узкополосным собратом, спектр частот. Обе технологии используя псевдослучайное (или, как его еще называют, шумоподобное) кодирование сигнала позволяют многим передатчикам, применяющим ортогональное кодирование, работать в одной полосе радиоспектра, не мешая друг другу. Кроме того, эти технологии позволяют значительно повысить помехоустойчивость. В настоящее время они используются в основном в трех диапазонах частот — 913 Мгц, 2,4 и 5,7 Ггц. Пропускная способность — от 1 до 4 Мбит./с.

Микроволновые системы передачи используют нижние гигагерцовые частоты электромагнитного спектра (1-6 ГГц ,21-23 ГГц). Существует два вида микроволновых систем передачи данных: наземные и спутниковые.

В наземных системах обычно используются однонаправленные параболические антенны, позволяющие передавать и получать сигналы в нижнем гигагерцовом диапазоне. Сигнал сильно фокусирован и передается в зоне прямой видимости. Наземные микроволновые коммуникации обычно применяются в том случае, когда кабели обходятся слишком дорого. Они эффективны на расстояниях в сотни метров, на большие расстояния системы могут быть очень дорогие. Пропускная способность систем лежит в диапазоне 1-10 Мбит/с. Микроволновые системы подвержены действию преднамеренных помех и перехвату информации.

Спутниковые микроволновые коммуникации передают сигнал в диапазоне 11-14 ГГц. Обычная скорость передачи информации составляет 1-10 Мбит/с. Несомненным их достоинством является возможность передачи информации на сверх большие расстояния.

Инфракрасные системы передачи используют терагерцовый спектр электромагнитных волн в диапазоне 100 ГГц-ЮООТГц. Системы .действующие на большие расстояния могут быть очень дорогими. Оборудование, производимое для массового рынка и адаптированное для применения в сетях, стоит недорого. Скорость передачи составляет 100 Кбит/с-16 Мбит/с на расстоянии в километр.

Обратимся к технологиям передачи данных на радиочастотах. Для полноты картины скажем, что беспроводную связь можно организовать и в инфракрасном диапазоне (соответствующее оборудование выпускает, например, компания Transformation Techniques). При этом обеспечивается очень высокая скорость обмена данными (до 155 Мбит/с), однако дистанция связи ограничена пределами прямой видимости; к тому же на работу в данном диапазоне частот оказывают очень сильное влияние различные атмосферные явления (в дождь и снег канал связи может вообще перестать работать). Дальность такой связи не слишком высока, а цены на оборудование (особенно скоростное и «дальнобойное») могут составлять более сотни тысяч долларов. Поэтому в дальнейшем мы сосредоточимся на технологиях передачи данных в СВЧ-диапазоне.

Источник

20.Беспроводные среды передачи данных

Беспроводные технологии — подкласс информационных технологий, служат для передачи информации на расстояние между двумя и более точками, не требуя связи их проводами. Для передачи информации может использоваться инфракрасное излучение, радиоволны, оптическое или лазерное излучение.

В настоящее время существует множество беспроводных технологий, наиболее часто известных пользователям по их маркетинговым названиям, таким как Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth. Каждая технология обладает определёнными характеристиками, которые определяют её область применения.

Подходы к классификации беспроводных технологий

Классификация по дальности действия

Существуют различные подходы к классификации беспроводных технологий.

• По дальности действия:
  • Беспроводные персональные сети (WPAN — Wireless Personal Area Networks). Примеры технологий — Bluetooth.
  • Беспроводные локальные сети (WLAN — Wireless Local Area Networks). Примеры технологий — Wi-Fi.
  • Беспроводные сети масштаба города (WMAN — Wireless Metropolitan Area Networks). Примеры технологий — WiMAX.
  • Беспроводные глобальные сети (WWAN — Wireless Wide Area Network). Примеры технологий — CSD, GPRS, EDGE, EV-DO,HSPA.
  • По топологии:
    • «Точка-точка».
    • «Точка-многоточка».
    • По области применения:
      • Корпоративные (ведомственные) беспроводные сети — создаваемые компаниями для собственных нужд.
      • Операторские беспроводные сети — создаваемые операторами связи для возмездного оказания услуг.

      21.Сетевые операционные системы для локальных сетей.

      • использование доменной организации сети упрощает управление и доступ к ресурсам сети;
      • обеспечивает полное взаимодействие с иерархическими системами (архитектурой SNA).
      • простота интерфейса пользователя;
      • доступность средств разработки прикладных программ и поддержка прогрессивных объектно-ориентированных технологий;
      • поддержка RISC–процессоров;
      • поддержка инсталлируемых файловых систем;
      • взаимодействие с Macintosh.

      Источник