Беспроводные сети. Особенности беспроводных сетей. Связность сетей. Частотные каналы

 
 
 
 
 
 
 

Реферат

Тема: Беспроводные сети. Особенности беспроводных сетей. Связность сетей. Частотные каналы.

Дисциплина: Компьютерные сети 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Содержание:

1. Беспроводные компьютерные сети……………………………………3
2. Беспроводные сети  и их классификация……………………………..3
3. Радиосеть………………………………………………………………..4
4. ИК-сети………………………………………………………………….4
5. Частотный канал……………………………………………………..…5
6. Базовая станция………………………………………………………...8
7. Заключение………………………………………………………….…11
8. Литература…………………………………………………………..…12

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

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

Беспроводные сети и их классификация

Наиболее  яркие представители беспроводных сетей, которые по совокупным характеристикам существенно превосходят своих собратьев по беспроводным коммуникациям в отдельных областях применений. Все средства беспроводных компьютерных коммуникаций можно классифицировать следующим образом:

По  характеру обеспечиваемого  соединения:

• системы точка-точка (point-to-point) (радиомодемы, ИК-мосты, сотовые радиомодемы)
• системы точка-многоточка (point-to-multipoint ) (офисные и региональные радиосети, офисные ИК-сети)

По  среде передачи информации:

• инфракрасные (ИК-системы)
• радиочастотные (РЧ-системы УВЧ и СВЧ диапазонов)

По  характеру использования:

• стационарные ( привязанные к определенной точке пространства)
• мобильные (допускается свободное перемещение только в пределах радиуса действия одной точки доступа или одного сегмента радиосети)
• мобильные странствующие (допускается автоматическое переключение от одной точки доступа к другой)

По  радиусу действия:

• офисные (50-300м)
• региональные (5-30км)

По  архитектуре построения:

• однородные (децентрализованные)
• сети с концевиком (базовой станцией, центральным блоком) (не путайте с узлом подключения, который служит для подключения радиосегмента сети к проводной части сети, но на физическом уровне равноправен с периферийными станциями)

По  характеру модуляции  радиосигнала:

• шумоподобные системы (ШПС) со скачкообразной перестройкой частоты (Frequency-Hopping Spread Spectrum) FHSS
• шумоподобные системы (ШПС) с непосредственной модуляцией частоты (Direct-Sequence Spread Spectrum) DSSS
• системы с линейной частотной модуляцией и избыточным спектром
• системы с узкополосными модуляциями
• другие системы.

Радиосеть - беспроводная сеть с радиоканалами, в которой передача данных осуществляется с помощью волн, электромагнитный спектр которых охватывает область от нескольких герц до сотен и тысяч Гц. Радиосети подразделяются на наземные радиосети и на спутниковые сети.

ИК- сети

Проект  ИК (IR) сети, также Инфра Красные (Infra Red) сети - реализует важнейшую функцию инженерных систем. От ее качества работы зависит комфорт и безопасность нашей повседневной жизни дома и на работе. Многие устройства оснащаются пультом дистанционного управления, как правило, он взаимодействует с управляемым устройством через ИК волны. Эти волны не проходят через непрозрачные объекты, отражаясь, теряют свою силу. Часто есть потребность управлять устройствами на расстоянии, но для ИК систем это возможно лишь при прямой видимости и не на большом расстоянии. Для решения проблемы строят сеть ИК, она служит для распределения инфракрасного управляющего сигнала и его доставки до управляемых устройств. Не все пользователи получают эстетическое удовольствие при управлении аудио, видео техникой, спутниковыми ресиверами и т.д. так как они имеют различный дизайн, но располагать их нужно в визуальном контакте, для нормально управления. При внедрении ИК сети становится возможным выносить устройства от пользователя или убирать их в мебель.

Сегодня беспроводные локальные сети (WLAN) могут строиться с использованием двух концептуально альтернативных архитектур распределенной и централизованной. Первая базируется исключительно на точках доступа, тогда как во второй в качестве центрального элемента применяется беспроводной коммутатор. Естественно, существование двух архитектур разделило индустрию на два лагеря, каждый из которых является сторонником того или иного подхода. Все производители точек доступа корпоративного класса поставляют также ПО для централизованного управления ими. Хотя возможность централизованно управлять сетью привлекает как небольшие организации, так и крупные предприятия, однако, строго говоря, управляющее ПО не является необходимым компонентом для функционирования WLAN.

Большое достоинство распределенной архитектуры  заключается в том, что для построения WLAN достаточно лишь установить точки доступа. Беспроводные сети, существовавшие во второй половине 90-х и использовавшие диапазоны UHF и 900 MHz, опирались на "сетевой контроллер", который для покрытия необходимой зоны работал совместно с несколькими радиотрансиверами. Стандарт 802.11 значительно упростил архитектуру, объединив в одном устройстве функциональность сетевого контроллера и радиотрансиверов. Новая архитектура позволяла развернуть WLAN посредством простой установки точек доступа в свободный порт коммутатора и беспроводных адаптеров в клиентские ПК.

Централизованная  архитектура WLAN (centralized WLAN switch architecture) требует  для создания беспроводной сети два  элемента. Границу сети по-прежнему формируют точки доступа, которые выполняют функцию моста между беспроводными и проводными сегментами Ethernet, а вся остальная функциональность может быть перенесена на второй элемент беспроводной коммутатор. Сегодня каждый производитель WLAN-коммутаторов сам решает, каким образом распределить функции между этими двумя устройствами. Некоторые из них вкладывают все возможности в беспроводные коммутаторы, оставляя для точек доступа только функции моста, другие реализуют в последних управление доступом и шифрование.

Важная характеристика всякой централизованной архитектуры заключается в том, что весь трафик от/к беспроводной сети проходит через WLAN-коммутатор. Это позволяет ему осуществлять полное управление трафиком. Следует отметить, что централизованная архитектура трактует WLAN как некоторую надстройку над сетью Ethernet. WLAN-коммутатор предусматривает для беспроводного трафика выделенную сеть. Обычно такая сеть реализуется как VLAN, так что в ней могут применяться существующие технологии коммутации.

Частотный канал

Частотный канал преобразовывает приращение частоты измерительного автогенератора в напряжение постоянного тока. 
Если разделяемые частотные каналы очень узки ( ширина полосы порядка 1 % или меньше) и если между ними имеются защитные полосы, которые в несколько раз ( или более) шире полос пропускания отдельных фильтров, то в этом случае относительно простые методы развязки должны обеспечивать достаточное ослабление паразитного взаимодействия между фильтрами. 
Бели разделяемые частотные каналы очень узки ( ширина полосы порядка 1 % или меньше) и если между ними имеются защитные полосы, которые в несколько раз ( или более) шире полос пропускания отдельных фильтров, то в этом случае относительно простые методы развязки должны обеспечивать достаточное ослабление паразитного взаимодействия между фильтрами. В четвертом ( верхнем) канале сигнал передается непосредственно в спектре канала ( / Ср 3050 гц), остальные частотные каналы образуются в линейном спектре телефонного канала путем переноса спектра основного, четвертого канала с помощью преобразователей. Это осуществлено, во-первых, с целью улучшения соотношения между несущей и модулирующей частотами и, во-вторых, с целью создания однотипности в оборудовании частотных трактов аппаратуры. 
Передатчик частотного канала представляет собой трех-частотный ЧМ генератор на транзисторах, частота которого переключается бесконтактным модулятором. Управление частотой производится через два диодных моста от триггера синхронного распределителя передачи. 
Скелетная схема частотных каналов ЧВТ. Приемник частотного канала состоит из усилителя-ограничителя, дискриминатора и выходного электронного реле. Схема приемника аналогична схеме приемника в аппаратуреТТ-17П.  
Синхронизирующие сигналы для управления разверткой французская монохромная система. Стандарты на частотные каналы охватывают ширину канала, размещение несущих и поднесущих, размещение их боковых полос, размещение и величину защитных полос, характеристики затухания.

Беспроводные  сети: основные особенности  и характеристики

Трудно представить себе сегодня персональный компьютер без сети – будь это локальная сеть или Интернет. Главная характеристика, которая при этом интересует пользователя – скорость передачи данных между компьютерами или коммутаторами.

В наши дни предпочтение отдается беспроводным сетям, потому как к плюсам такого соединения можно отнести:

высокую скорость передачи данных

мобильность (в большинстве случаев)

низкая  цена (ценовая категория беспроводных и сетей организованных при помощи проводов почти одинаковая), в помещении не будут путаться под ногами провода

Для организации  соединения нужен Bluetooth-модуль, который  является встроенным во все современные  ноутбуки и телефоны. Для персональных компьютеров существуют USB устройства Bluetooth. Однако, максимальная скорость передачи данных между устройствами составляет всего 768кб\с.

По современным  меркам эта скорость очень мала, для использования Интернета, а  тем более для передачи файлов больших объемов. Поэтому на смену Bluetooth-соединениям пришли Wi-Fi (Wireless Fidelity) сети, которые дают пользователям, помимо большой скорости,  дополнительные возможности, плюс - настройка и проектирование сети займет намного меньше времени. Скорость соединения для стандарта IEEE 802.11b - 11 Мбит/с, а частота лежит в диапазоне 2400-2497 ГГц. Стандарт IEEE 802.11g может поддерживать скорость до 100 Мбит/с.  

Прокладка сети Wi-Fi будет выгодна и незаменима в тех помещениях, где стены отличаются большой толщиной, или здание является памятником архитектуры; демонтаж в таких зданиях просто невозможен.   

При организации  сети не стоит забывать, что какой  бы стандарт беспроводной сети не был IEEE 802.11b, IEEE 802.11g или любой другой -  максимальное расстояние, на котором работает аппаратура, составляет 100м.

Обычно  схема Wi-Fi сети содержит не менее одной  точки доступа и не менее одного клиента. Но можно подключить большее  число клиентов к одной точке  доступа. Точка доступа передаёт свой идентификатор сети (SSID) с помощью специальных сигнальных пакетов на скорости 0.1 Mбит/с каждые 100 мс. Получается, что скорость  0.1 Mбит/с  является минимальной  для сети подобного вида. При помощи SSID клиент определяет, может ли он подключиться к данной точке доступа или нет.Если приемник попадет в поле действия двух точек доступа, то он может выбрать, полагаясь на уровень сигнала.

Для организации  локальной сети используется:

роутер (точка доступа) и модули Wi-Fi. Это могут быть PCI – для настольного ПК, PCMCIA –для ноутбуков, внешние устройства USB, SD или CF для КПК.

Настройка локальной сети заключается в  том, что нужно правильно настроить  точку доступа, а также организовать подключения у клиентов. Настройка  в операционной среде Windows не составит особого труда, если пользоваться подсказками.

Wi-Fi устройства  полноценно поддерживаются операционными  системами Unix\Linux, поэтому несложно  будет настроить многоранговую  сеть с сервером BSD. "Горячая точка"( Hot Spot) - это сеть доступа в Интернет по технологии WiFi.

К достоинствам Wi-Fi сетей можно отнести:

Международный стандарт, Wi-Fi оборудование работает в  разных странах

Wi-Fi сети  поддерживают роуминг, клиент  может перемещаться, переходя от  одной точки доступа к другой. Wi-Fi широко представлен на рынке. Отсутствие проводов и проблем по монтажу сетей

Недостатки:

Частотный диапазон в разных странах отличается, более того в некоторых европейских  странах правительство требует  регистрации всех Wi-Fi устройств.

Точка доступа имеет ограниченный радиус действия - до 100м; преградой для сигнала могут стать зеркала, микроволновки, деревья и т.д.

Возможность возникновения конфликтов между  устройствами разных производителей.

Снижение  производительности во время дождя.

Перегрузка  оборудования при передаче небольших пакетов данных из-за присоединения большого количества служебной информации.

Большой расход энергии при использования Wi-FI в мобильных устройствах. 

Несмотря  на то, что сама технология Wi-Fi относительно молодая и развивается с 1991года -  у нее больше минусов, чем плюсов, но в большинстве случаев эти недостатки  не будут заметны.

Другим  соединением для доступа в  Интернет, отличающимся от Wi-Fi и Bluetooth, является спутниковая связь. Применяют  данный способ обмена информацией в  местах, где нет возможности проложить провода или расстояния между устройствами значительно больше, чем могут поддержать Wi-Fi и Bluetooth модули. Скорость передачи данных зависит от внешних устройств - «тарелки» - со всеми ее составляющими и DVB-карты, которая модулирует сигналы в «понятные» для ПК.