Понятие и виды беспроводных сетей

Существует немало интересной литературы, которая касается теории и практики беспроводных компьютерных сетей. Часть литературы, из этого интересного списка, вы сможете найти в конце нашей статьи. Но я думаю, вам будет полезно и интересно ознакомиться и с тем, о чём поведу беседу я лично с вами. Советую запастись парой минут свободного времени. Что ж, поехали!


Предназначением компьютерных сетей было и остается возможность осуществления передачи данных между разными типами компьютерных устройств. Это возможно, независимо от вида технологии передачи данных: проводное или беспроводное соединение.


Понятие и виды беспроводных сетей

Проводные компьютерные сети появились раньше и имеют очень высокую скорость и согласованность соединения. Они гораздо надежнее и быстрее, чем беспроводные сети. Но в последнее время всё больше и больше устройств оснащается беспроводными модулями передачи данных, так как они позволяют свободно перемещаться в пределах определенной территории. С устройством, использующим беспроводную передачу данных вы можете свободно перемещаться: по комнате или квартире (в случае локальной сети); по всему городу или стране (в случае глобальной сети).



Понятное дело, интерес тех людей, которые не сидят на одном месте, а активно перемещаются, потребность в использовании беспроводных средств связи будет весьма высок. Особым спросом беспроводные сети пользуются у молодого подрастающего поколения.



Что такое беспроводная сеть?



В зарубежной литературе принято обозначать беспроводную сеть, как Wireless Area Network. Для сети с небольшим радиусом действия, например в пределах одного помещения, используют обозначение (Wireless LAN).



Это вид вычислительных сетей, который использует для связи и передачи данных между узлами и компонентами высокочастотные радиоволны.



Как организовать беспроводную сеть?



Для этого производят установку базовых станций (точек доступа, хот-спотов) и производят настройку адаптеров на компьютерных устройствах.



Построение беспроводной сети во многих случаях оказывается дешевле прокладки оптоволоконного кабеля.



На самом деле беспроводную сеть чаще всего применяют совместно с участками LAN проводного типа. Для многих квартир и домов беспроводная сеть является "последней милей" подключения к Интернет.


Направления применения WAN



1) Организация локальной сети. Здесь используются передатчики со всенаправленными антеннами.
2) связь двух удаленных друг от друга сегментов сети. Тут используют станции с направленными антеннами. Это дает возможность увеличения дальности связи до 20 километров (при использовании усилителей и достаточной высоты размещения антенн — до 50 километров).

Топология беспроводных сетей



По топологии схемы для объединения локальных сетей принято разделять на «точку-точку» и «звезду».

С помощью топологии «точка-точка» (режим Ad-hoc) соединяют два удаленных сегмента сети.

В топологии «звезда», одна из станций - центральная, которая взаимодействует со всеми прочими удаленными станциями, находящимися в зоне действия сети. Центральная станция оснащена всенаправленной антенной, а остальные удаленные станции имеют однонаправленные антенны.

Использование в центральной станции всенаправленной антенны определяет дальность связи между станциями расстоянием примерно 7 километров. Поэтому, если нужно соединить между собой сегменты локальной сети, которые удалены друг от друга на расстояние свыше 7 километров, используют топологию «точка-точка». При этом создается беспроводная сеть с кольцевой или другой, более усложненной топологией сети.

Излучаемая мощность передатчиком точки доступа или клиентской станцией, работающей по стандарту IEEE 802.11, обычно не достигает предела 0,1 Ватт, но большинство производителей беспроводных точек доступа вводят такое ограничением мощности лишь программно, и написав специальный драйвер можно поднять мощность до 0,5 Ватт. Для сравнения — мощность, пиковых сигналов мобильного телефона на порядок выше (в момент приема звонка - до 2 Ватт).

Так как, в отличие от сотового телефона, активные элементы сети располагаются на большем удалении от головы человека, можно сказать, что беспроводные компьютерные сети более безопасны с точки зрения здоровья, чем сотовые телефоны.

В том случае, когда беспроводную сеть используют для объединения сегментов локальной сети, разделенных большими расстояниями, антенны устройств, зачастую, размещают на открытом пространстве и на большой высоте.

Классификация беспроводных сетей



Исходя из технологий и передающих сред, можно выделить следующие разновидности беспроводных сетей:/p>

  • сеть на радиомодеме;
  • сеть на сотовом модеме;
  • инфракрасные системы;
  • система VSAT;
  • система с использованием низкоорбитальных спутников;
  • система с технологией SST;
  • радиорелейные системы;
  • системы лазерной связи.

Федеральной комиссией по электросвязи США (FCC) были определены следующие категории PCS (Personal Communication Services) и соответствующие полосы частот:


  • сотовая связь;
  • цифровая передачи речи и данных;
  • узкополосные PCS (диапазон 900-901, 930-931, 940-941 МГц ) для скоростных пейджерных сетей, двунаправленного передачи сообщений, передача сообщений вещания;
  • широкополосные PCS (120, 1850-2200 МГц);
  • нелицензированные PCS (40 МГц, от 1890 до 1930 МГц) обеспечивают передачу данных со скоростью до 10 Мбит/с.;
  • беспроводные ЛМ и АТС организаций в ближайшем радиусе действия;
  • в пределах одного здания или группы зданий.


Стандарты беспроводных сетей


В настоящее время существует несколько общепринятых стандартов связи, которые используют одну и ту же (стандарт разработанный IEEE, начинается с «802.11») или разные технологии передачи данных. Для построения локальных беспроводных сетей преимущественно используют Wi-Fi и WiMAX. Остальные стандарты вы можете посмотреть в таблице.




Стандартом IEEE 802.11 определяется 2 режима работы >беспроводных сети — Ad-hoc и клиент-сервер.



Режим Ad-hoc («точка-точка») — это сеть, связь в которой между клиентскими станциями устанавливается напрямую, без использования дополнительной точки доступа.



Режим беспроводной сети "клиент-сервер" состоит из нескольких точек доступа, подключенных к проводной сети, и набора беспроводных станций (клиентов). В связи с тем, что с помощью сетей обеспечивается доступ к файловому серверу, серверу базы данных, принтеру и другим устройствам, чаще всего применятся именно этот режим.



Wi-Fi



Данное слово слышал хотя бы один раз в жизни почти каждый человек на Земле. Полноценное обозначение Wi-Fi, пишется как «wireless fidelity», то есть «беспроводная безукоризненность».



Система Wi-Fi использует не требующие лицензирования диапазоны частот для обеспечения доступа к сети и её стоимость существенно ниже, чем WiMAX. К тому же установка и настройка Wi-Fi достаточно проста. Этим и объясняется её популярность среди обычных пользователей.


Во многих кафе, торговых центрах, вокзалах и аэропортах есть зоны, где можно найти бесплатную точку доступа Wi-Fi.



Единственным минусом, который присущ сети Wi-Fi можно назвать её короткий радиус действия. Обычно он составляет десятки метров в пределах видимости.



Рынок компьютерных гаджетов тоже не стоит на месте и предлагает всё новые и новые модели. Поэтому большинство портативных устройств (ноутбук, КПК, смартфон) уже имеют встроенное средство для работы с беспроводными сетями.



Если же в компьютер или ноутбук не встроена специальная плата для соединения с беспроводной сетью, то её можно отдельно приобрести и установить. Для ноутбука чаще покупают Wi-Fi-карточки, которые устанавливают в разъем PCMCIA, или они выполнены в виде внешнего USB-адаптера. Для настольного персонального компьютера промышленность изготавливает PCI-карты, а для КПК или смартфона это Wi-Fi SDIO карта.



Особенности распространения радиосигналов



В проводных сетях направление распространения сигнала совпадает с жилами кабеля, а протяженность сети — его длинной, беспроводной сигнал менее предсказуем.



На качество и путь распространения радиосигнала влияют такие факторы:


  • дифракция
  • отражение
  • многолучевая интерференция
  • поглощение
  • преломление
  • рассеяние

Без подключения внешней дополнительной антенны устойчивая связь для оборудования стандарта IEEE 802.11b достигается примерно на расстоянии:


  • в открытом пространстве — 500 метров,
  • комнате, разделенной перегородками из кирпича или гипсокартона — 100 метров,
  • офисе из нескольких комнат — 30 метров.


Следует учитывать, что через стены железобетонных конструкций (несущие стены многоквартирных домов) радиоволны частотой 2,4 ГГц могут вообще не проходить, поэтому по комнатам, разделенных подобным препятствием необходимо расставлять несколько точек доступа.




Что такое домен? Что такое операционная система?