СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ

В настоящее время большое развитие в области передачи данных получили такие беспроводные системы связи — сети радиосвязи. Это объясняется их общедоступностью, возможностью работы каждого пользователя , дешевизной и приемлемой пропускной способностью. Исходя из текущей динамики развития беспроводных сетей , можно сделать вывод о том, что по количеству и распространенности беспроводные сети в скором времени превзойдут проводные сети. Эта динамика в свою очередь нуждается в защите информации в беспроводных сетях. В этой статье мы будем разбирать классификацию беспроводных связей, основные их преимущества и недостатки.

В зависимости от радиуса действия технологии беспроводной связи классифицируют на несколько секторов:

1. Сектор локальных интерфейсов - короткодействующие технологии беспроводной передачи данных (Bluetooth, WirelessUSB),

2. Сектор локальных домашних и офисных сетей – среднедействующие технологии беспроводной передачи данных (WiFi),

3. Сектор региональных городских сетей - среднедействующие технологии беспроводной передачи данных (WiMAX, Mobile Broadband Wireless Access),
4. Сектор глобальных сетей (дальнедействующие технологии беспроводной передачи данных на базе радиорелейных, сотовых и спутниковых технологий). [4]

В настоящее время технологии беспроводной передачи данных испытывают прогресс. Это связано с появлением в нашей жизни различных гаджетов, для которых необходим постоянный доступ к сети интернет.

В этой статье я проведу краткий обзор существующих коммерческих технологий и стандартов беспроводной связи. Чтобы было проще ориентироваться в большой номенклатуре технологий, введем классификацию по дальности связи и количеству абонентов входящих в беспроводную сеть. Всего введем шесть градации:

В рамках этой статьи мы рассмотрим наиболее распространенные в нынешнее время коммерческие технологии, такие как Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth, LTE.

Начнем с технологии Bluetooth. Эта технология передачи данных по беспроводному каналу связи была разработана в 1998 году группой компаний Ericsson, IBM, Intel, Toshiba и Nokia. Ее основной целью явилось обеспечение обмена информацией между различными устройствами, на малых растояниях(до 20 м).

При этом Bluetooth дает возможность выполнять передачу информации даже через стены и неметаллические препятствия. Такой принцип как, FHSS применим в технологии Bluetooth. Он предполагает разбиение данных на пакеты и передачи их по псевдослучайному алгоритму. Передаваемая информация понимается только теми устройствами которые настроены на одинаковые шаблоны передачи, остальные же устройства воспринимают эти сведения как шум.

Основным принципом действия сети Bluetooth является создание так называемой пико сети, которая объединяет несколько устройств в небольшие по численности и расстоянию сети. Наиболее простым типом пикосети является наличие двух мобильных устройств с поддержкой технологии Bluetooth. Устройство, которое создает и поддерживает соединение называется master, а другое – slave. При этом роли master/slave не строго фиксированы и поэтому могут меняться в зависимости от ситуации. В целом, для работы устройств по технологии Bluetooth предусматривают диапозон частот от 2,402 до 2,48 ГГц. Скорость передачи данных по этой технологии составляет до 720 кбит/с на расстояние от 10 до 100 метров.[5][6]

Основным достоинством технологии Bluetooth полное отсутствие вредного влияния на человеческий организм, доступность и простота, совмещенные с высокой эффективностью при организации личной сети, а именно: взаимодействие устройств разного типа, конфиденциальность передаваемых данных, которая обеспечивается ключом безопасности, с эффективной длиной от 8 до 128 бит.

Wi-Fi (от английского - Wireless Fidelity) – это стандарт беспроводной связи созданная в 1991 году NCR Corporation/AT&T в Нидерландах. объединяющий несколько протоколов, создана на базе стандарта IEEE 802.11 (от Institute of Electrical and Electronic Engineers - международной организации, занимающейся разработкой стандартов в области электронных технологий). Наиболее популярным на данный момент является протокол IEEE 802.11b. Частотный диапазон для передачи данных у этого протокола составляет от 2,4 ГГц до 2.4835 ГГц , а максимальная скорость передачи данных 11 Мбит/сек на расстояние от 100 до 300 метров.

Основными преимуществами Wi-Fi является возможность разворачивания сети без использования кабеля, что уменьшает стоимость организации и/или дальнейшего расширения сети, предоставление доступа к сети мобильным устройствам, высокая скорость передачи данных и совместимость между устройствами Wi-Fi разных производителей. [3]

Телекоммуникационная технология WiMAX, создана с целью обеспечения связи на больших расстояниях для различных типов устройств. Основан на стандарте IEEE 802.16.

Базовая станция и клиентская станция, являются основными составляющими WiMAX, которые связывает их с Интернет-сетью. Для обеспечения связи между станциями используются частоты от 2 до 11 ГГц. Максимальная склорость данной технологии- до 1 Гбит/с.

Стандарт IEEE 802.16 предполагает алгоритм планирования. Принцип действия данного алгоритма основан на том, что любая клиентская станция может подключиться к точке доступа и после подключения для нее автоматически будет создан отдельный слот непосредственно на точке доступа. Главными достоинствами сети WiMAX является высокая скорость, обеспечение при помощи базовой станции огромное количество пользователей, высокой качество передачи голоса и изображения. Но в настоящее время из-за высокой стоимости, эта технология пока не обладает популярностью. [1]

Технология LTE (4G-сети) поколение мобильной связи с высокими требованиями. Четвертое поколение включает перспективные технологии, которые позволяют обеспечить передачу данных со скоростью, превышающей 100 Мбит/с - нестационарным и 1 Гбит/с - стационарным абонентам.

Причиной создания явилось повышения скорости передачи данных и уменьшение помехов во время передаче пакетов информации. Главным преимущестовм 4G технологии отличающих его от предыдущих , является высокая скорость передачи данных, она составляет до 320 Мбит/с, на расстоянии от 60 км - 100 км.

В настоящее время в России технология 4G не столь развита. В основном она функционирует только в крупных городах, у таких операторов связи , как Мегафон, МТС и Билайн. Ожидается к 2018 году охватить LTE всю территорию нашей страны.

Каждая из рассмотренных ранее технологий содержит как плюсы так и минусы. Однако объединяет их то, что они обладают хорошей перспективой к дальнейшему развитию, так как в современном мире любой человек хочет иметь быстрый и высококачественный доступ к необходимой информации. Это и явилось главной причиной развития беспроводных технологий связи.

Список литературы:

1. Описание технологии WiMAX// ПроРемонтПк - 2015 –[электронный ресурс] – Режим доступа – (http://proremontpk.ru/technology/wimax/chto-takoe-wimax.html )(дата обращения 16.05.16).
2. Сети LTE: структура и принцип работы// Мобильные сети - 2012 –[электронный ресурс] – Режим доступа –(http://www.mobile-networks.ru/articles/seti_lte_struktura_i_princip_rabo...) (дата обращения 16.05.16)
3. Технология Wi-fi// Учебные материалы –[электронный ресурс] – Режим доступа - (http://works.doklad.ru/view/uRYMp9PznQw.html )(дата обращения 18.05.16)
4. Финогеев А. Г. Беспроводные технологии передачи данных для создания систем управления и персональной информационной поддержки. // Единое окно –[электронный ресурс] – Режим доступа - (http://window.edu.ru/catalog/pdf2txt/177/56177/27140) ( дата обращения 16.05.16)
5. Bluetooth // Сотовая связь – история, стандарты, технологии –[электронный ресурс] – Режим доступа - (http://celnet.ru/bluetooth.php )(дата обращения 17.05.16)