Главная arrow Термины arrow Сетевые технологии arrow СТРУКТУРИРОВАННАЯ БЕСКАБЕЛЬНАЯ (БЕСПРОВОДНАЯ) СИСТЕМА [SWS, Structured Wireless System]

СТРУКТУРИРОВАННАЯ БЕСКАБЕЛЬНАЯ (БЕСПРОВОДНАЯ) СИСТЕМА [SWS, Structured Wireless System]

Структурированная беспроводная система - это, Что такое структурированная беспроводная система, Определение термина структурированная беспроводная система, Wi-Fi, Class А/В Certification, Wireless Municipal Area Network, Wi-Fi Multimedia Extensions, Wi-Fi Multimedia, Ultra WideBand, Local Multipoint Distribution Service, Multiple-Input Multiple-Output, Multichannel Multipoint Distribution System, Software-Defined Radio, Wireless Local Loop, АРХИТЕКТУРА WLL, хМах

Технология Radio Ethernet используемая в проектах российских городских сетей передачи данных. За ее основу принята сетевая беспроводная архитектура SkyMAN/Communication Architecture, разработанная в Екатеринбурге группой Aqua, являющейся подразделением фирмы СотрТес. Все активное оборудование системы функционирует под управлением единой операционной системы WANFlex, также разработанной Aqua. Необходимая степень надежности передачи данных достигается, в частности, за счет дублирования каналов и быстрого переключения между каналами при сбоях связи. В 1999 г. начала проходить этап бета-тестирования новая платформа для базовой станции (Revolution), которая имеет модульную архитектуру и должна поддерживать до четырех различных радиомодулей, в том числе имеющих разную скорость передачи данных.
В настоящее время беспроводные сети широко используются в системах мобильной связи, а также во многих случаях, когда, прокладка кабельной линии связи для подключения небольшой локальной сети к Интернету невозможна или не рентабельна, например, при проведении выставок, выездных конференций, обеспечении связи на небольших расстояниях (в несколько метров) между компьютерами, а также компьютерами и периферийными устройствами и т.п. Примером первого крупного проекта такого рода в России стало открытие в 2004 г. масштабной (с двадцатью 24 точками доступа) беспроводной сети Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского. Сеть создана при содействии корпорации Intel и Cisco Systems на базе протокола IEEE 802.11b.
PWLAN, Public WLAN (Public Wireless Local Area Networks), Wi-Fi — "Общественные беспроводные сети": стремительно развивающийся вид беспроводных сетей, ориентированных на обслуживание мобильных пользователей с так называемых "горячих точек доступа" или "хот-спотов" — hot spots, установленных в различного рода общественных местах: аэропортах, гостиницах, крупных предприятиях, магазинах и т.п. Они обеспечивают более высокую скорость передачи данных, нежели сотовая связь —до 54 Мбит/с. В случае использования стандартов IEEE 802.11а, IEEE 802.11g и IEEE 802.111 п (в разработке), служат как для подключения абонентов к Интернету, так и передачи им разного рода справочной информации, распространяемой держателями этих сетей. Однако радиус действия от точки доступа у PWLAN не велик —ограничивается 100-150 м в условиях прямой видимости. По мере дальнейшего удаления абонентов скорость соединения сокращается. Для подключения к общественной сети мобильное устройство должно быть оборудовано сетевым адаптером соответствующего стандарта. С целью обеспечения роуминга между операторами Wi-Fi сетей разных типов через Интернет фирмой Intel разработаны защищенные протоколы доступа Wi-Fi: Remote Authentication Dial-In User Service (RADIUS) и Protected Extensible Authentication Protocol (PEAP) со стандартизованными средствами аутентификации, такими, как MS-CHAP (Microsoft Challenge Handshake Authentication Protocol) и ЕАР-SIM (Extensible Authentication Protocol). Однако уровень защиты Wi-Fi сетей остается недостаточным.
Продвижением и развитием стандартов Wi-Fi занимается специально созданный Альянс Wi-Fi, который к 2005 г. протестировал около 2 тыс. различных продуктов (в том числе ПК, ноутбуков, КПК, кабельных модемов, VoIP оборудования и т.п.). В настоящее время Альянс выступил с инициативой конвергенции стандарта Wi-Fi в сотовые устройства. Специально созданной рабочей группой Wi-FI/Cellural Convergence taskgroup разрабатывается спецификация WCC (WI-Fi/Cellural Convergence) — технология, соединяющая Wi-Fi и коммуникационные сотовые технологии.
Начиная с 2006 г. корпорация Intel намерена интегрировать Wi-Fi в чипсет Centrino наряду с Wi-Fi (последний реализован в 2003 г.) и мобильным WiMax, а с 2007 г. ноутбуки с поддержкой этого стандарта получат самое широкое распространение. Примерно на то же время запланировано производство соответствующих модулей для КПК.
MMDS (Multichannel Multipoint Distribution System) — многоканальная беспроводная сеть, обеспечивающая широкополосный и высокоскоростной доступ в Интернет по радиоканалам связи (в частности, в частотном диапазоне 2150-2165 МГц).
Можно выделить два типа топологии бескабельных (беспроводных) сетей:
 - точка-точка (point-to-point): реализует связь двух удаленных объектов, например локальных сетей двух офисов. Если видимость между объектами прямая, то обязательное условие для работы оборудования отсутствует, между этими точками устанавливаются дополнительные ретрансляторы. К этому же классу относятся, в частности, сети, предназначенные для передачи не только данных, но и синхронного трафика, например телефонии;
 - точка-множество точек (point-to-multipoint): представляет собой одну или совокупность нескольких базовых станций, каждая из которых обслуживает территориально разнесенных абонентов. При этом абонентские станции не видят друг друга, а общаются посредством базовой станции.
Стандартная технология Radio Ethernet предполагает обмен данными по радиоканалу на скорости 1-2 Мбит/с. Однако вскоре после утверждения стандарта 802.11 разные поставщики начали выпускать высокоскоростные устройства, поддерживающие скорость передачи данных на уровне 10 и 11 Мбит/с, а в дальнейшем и 23 Мбит/с. Повышение производительности устройств, достигнутое за счет модификаций стандарта, создало условия несовместимости устройств нового поколения с предыдущими. Поэтому в поколении, которое создается на основе стандарта 802.11, обеспечивается совместимость устройств лишь для скорости 2 Мбит/с. В настоящее время на российском рынке действует целый ряд поставщиков беспроводного оборудования. Основными среди них являются компании Aironet Wireless Communications, Lucent Technologies, BreezeCom, CyLink (ныне Р-Com), а также отечественные разработчики из компании Agua, которая сейчас входит в состав компании СотрТес.
Class А/В Certification —"Сертификация по классу А/В": сертификация Федеральной комиссии по связи США— FCC (Federal Communication Commission), которая лицензирует и контролирует стандарты на электронную и электромагнитную передачу данных, а также определяет диапазоны полос для различных каналов связи. Данный вид сертификации связан с ограничениями, накладываемыми на мощность излучения цифровых устройств. Класс А предназначен для использования в организациях, класс В —для использования в жилых помещениях. Клас В предъявляет более строгие требования, ориентированные на предотвращение взаимных помех, которые могут возникнуть при работе телевизоров и других принимающих устройств. Все устройства серии OfficeConnect сертифицированы и по классу "А" и по классу "В".
Технологии построения беспроводных сетей (WLAN)
 - WHAN (Wireless Municipal Area Network) — Технология беспроводных городских сетей, спецификация которой утверждена в январе 2003 г. Необходимость ее разработки связана с ограничениями беспроводного абонентского доступа к Интернету, которые свойственны ранее принятым технологиям MMDS и LMDS. WMAN обеспечивает относительно недорогое и быстрое подключение абонентов к Интернету через публичные точки доступа стандарта 802.11b —в течение нескольких дней, в отличие от нескольких месяцев, необходимых для подключения через кабельные системы. Эта технология считается пригодной как для корпоративных, так и индивидуальных пользователей при работе с самыми широкополосными приложениями. В 2002 г. в IEEE создана группа по разработке стандарта 802.20, который должен дополнить имеющийся стандарт 802.16 с целью обеспечения совместимости микроволнового доступа в мировом масштабе.
 - WME (Wi-Fi Multimedia Extensions) — "Мультимедийные расширения Wi-Fi" и, в частности, развитие протокола распределенной координационной функции — DCF (Distributed Coordination Function), осуществляющей контроль за правильным распределением полосы пропускания в беспроводной сети. Термин заменен на —WMM.
 - WMM (Wi-Fi Multimedia) — новое наименование, введенное организацией Wi-Fi и сменившее WME (иногда используется сдвоенный термин — WME/WMM). Это произошло в связи с изменением стандартов качества услуг беспроводных сетей, произведенных организацией Wi-Fi.
 - UWB (Ultra WideBand) — ультраширокополосная беспроводная технология, предназначенная для передачи данных на короткие расстояния (до 10 м.) с очень высокой пропускной способностью (до 480 Мбит/с) и низкой потребляемой мощностью. Ориентирована на беспроводную передачу высококачественного мультимедийного контента (например видео) между ПК и различными периферийными устройствами, в частности клавиатурой, мышью, цифровым ТВ высокой четкости, беспроводным соединением ПК с проектором во время презентации и т. п. Частотный диапазон UWB-сигнала — от 3,1 до 10,6 ГГц, ширина спектра — более 500 МГц, скорость передачи —от 55 до ~ 400-500 Мбит/с (последняя — для расстояния до 5 м). Одной из технологий, реализующих UWB, должна стать "беспроводная USB" —WUSB (Wireless USB). Преимущество этой технологии еще и в том, что она не создает помех другим беспроводным технологиям (например Wi-Fi, WiMAX и т.п.). Корпорация Intel предполагает начать разработку коммерческой продукции на базе технологии UWB в 2005-2006 гг.
 - LMDS (Local Multipoint Distribution Service) — "Локальная многоточечная распределительная система": широкополосная телекоммуникационная технология типа "точка-многоточка", которая функционирует в диапазоне частот выше 20 ГГц (конкретный диапазон зависит от страны и местного лицензирования диапазонов). Система LMDS предназначена для одно- или двусторонней передачи голоса, данных, Интернет-трафика и ТВ. Наличие режима многолучевого распространения радиоволн позволяет строить эффективные городские сети. Для покрытия определенной территории (например города) разворачивается сеть перекрывающихся сот, в центре каждой из них устанавливается базовая станция (БС). Одна БС позволяет охватить район в виде окружности (точнее — многоугольника) радиусом до 5-7 км и подключить тысячи абонентов. Сами БС объединяются друг с другом высокоскоростными (сотни мегабит в секунду) наземными каналами связи либо радиоканалами (например, RadioEthernet 100 Mb). Преимущества технологии LMDS по отношению ко многим технологиям "последней мили":
1. Не требуется прокладка дорогостоящих кабельных ПС;
2. Скорость установки (установка и наладка клиентского оборудования занимает от нескольких часов до одного дня);
3. Возможность при необходимости быстро демонтировать и установить систему в другом месте;
4. Относительно невысокая стоимость владения (меньше, чем за аналогичные по скорости передачи проводные каналы).
 - MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) — "Множественный вход-множе-ственный выход", или "Интеллектуальная радиосеть": технология повышения скорости передачи данных в беспроводных сетях за счет использования в приемных и передающих устройствах большого числа разнесенных в пространстве антенных систем с отдельными радиочастотными трактами и АЦП. При этом предусматривается преобразование передаваемого сигнала большей мощности (с соответственно большей дальностью передачи) в несколько сигналов меньшей мощности, что позволяет уменьшить интерференцию и улучшить качество принимаемого сигнала. Технология предусматривает одновременную передачу и прием нескольких радиосигналов. Использование пространственного уплотнения сигналов —SDM (Spatial Division Multiplexing) позволяет разделять несколько независимых потоков данных, которые передаются в одном частотном диапазоне, что значительно увеличивает пропускную способность системы (для каждого пространственного потока необходима своя пара приемной и передающей антенн на каждой стороне).
Однако конкурирующие группы производителей предлагают реализовать MIMO разными способами, в частности:
1. В середине 2004 г. ряд крупных фирм (Aigro, Broadcom, Texas Instr. и др.), объединившиеся в Консорциум —WWISE (World Wide Spectrum Efficiency), предложили версию стандарта MIMO WWISE на основе использования метода мультиплексирования с ортогональным разделением частот для каналов шириной 20 МГц (MIMO OFDM) и скоростью передачи данных от 135 до 540 Мбит/с;
2. Другая группа разработчиков, объединенных в коалицию TGn Sync (в нее входят компании Atheros, Cisco, Intel, Marvell, Nokia, Philips, Samsung, Sanyo, Sony и Toshiba), предлагает использовать каналы шириной 40 МГц, благодаря чему достигаются скорости от 243 Мбит/с (для 2-х передающих антенн) до 600 Мбит/с (4 антенны).
Существуют и другие варианты, имеющие, например, 7 антенн. Победившую версию технологии MIMO планируется внедрить в спецификации стандарта IEEE 802.11п, находящегося в разработке.
 - MMDS (Multichannel Multipoint Distribution System) —"Многоканальная многоточечная распределительная система": технология, которая позволяет организовывать цифровую радиосвязь локальных сетей, отдельных компьютеров, обеспечивает высокоскоростной доступ в Интернет и в другие телекоммуникационные сети. В качестве шлюза в радиосеть используется кабельный модем с комплектом антенно-фидерного и приемо-передающего оборудования. Основными достоинствами системы MMDS являются: высокая скорость передачи данных, обеспечение конфиденциальности, привлекательное соотношение цена/производительность, небольшие эксплуатационные затраты, возможность смены расположения клиентского места без дополнительных затрат на оборудование, возможность приема многоканального эфирного телевидения. В то же время MMDS обладает рядом недостатков: ограниченный частотный диапазон (всего 186 МГц), сложность организации обратного канала для интерактивных услуг, малая мощность передатчиков (от долей до нескольких Вт), оборудование с теми же функциональными возможностями для MMDS дороже, чем кабельное и др. Тем не менее, технология MMDS нашла достаточно широкое применение как в России, так и Украине (в г. Донецке ею охвачено 85% территории города, а также близлежащие населенные пункты).
 - SDR (Software-Defined Radio) —"Перепрограммируемое радио": технология радиосвязи, позволяющая производить перестройку частотного диапазона работы точек доступа Wi-Fi. Стандарт 802.11а предусматривает передачу данных в диапазоне 5 ГГц со скоростью 54 Мбит/с. Федеральная комиссия по связи США (ФКС) начала выдавать сертификаты на использование SDR для точек доступа Wi-Fi в 11 дополнительных каналах диапазона 5,4-5,7 ГГц. Первой о признании радиоточек стандарта 802.11а для работы устройств SDR объявила фирма Cisco Systems. Первыми продуктами Cisco, поддерживающими технологию SDR, должны стать точки доступа семейства Aironet 1240AG, выпуск которых намечен на середину 2006 г. При этом пользователям будет предоставлена возможность самим перестраивать их на новые частоты. Ожидается также, что технология SDR найдет применение в сетях сотовой связи и перспективных широкополосных каналах беспроводной связи, в частности WiMAX. Это позволит создавать в перспективе универсальное оборудование, заменяющее в одном устройстве целый ряд других, например — сотовый телефон, органайзер, смартфон и т. п.
 - WLL (Wireless Local Loop), RLL (Radio in the Local Loop) —"Беспроводная локальная линия" или "Радио в локальной сети": технология и/или система наземной цифровой радиосвязи, реализующей фиксированный или ограниченно мобильный беспроводный доступ абонентов к коммутатору телефонной сети общего пользования ТСОП — PSTN (Public Switched Telephone Network). Основным европейским стандартом, обеспечивающим создание полноценной и экономически целесообразной телекоммуникационной среды беспроводного радиодоступа, является DEPT.
 - АРХИТЕКТУРА WLL
Типовая архитектура WLL (рис. 6.2) включает следующие основные компоненты:
1. Контроллеры базовых станций —устройства, предназначенные для концентрации и коммутации трафика WLL, обработки вызовов и обеспечения связи с коммутатором ТфОП, осуществляемой, как правило, по цифровым каналам с высокой пропускной способностью или по многочисленным аналоговым двухпроводным линиям;
2. Базовые станции —приемопередающие радиостанции, осуществляющие связь со стационарными или ограниченно мобильными абонентами в пределах своих зон обслуживания;
3. Абонентские терминалы —портативные беспроводные телефонные трубки, специальные настольные телефонные аппараты с трансивером и антенной, а также стационарные блоки на одну или несколько телефонных линий, к которым подключают обычные телефоны, факсы или модемы (в широкополосных системах, предоставляющих доступ к сетям ISDN используются терминальные адаптеры ISDN (terminal adapters);
4. Терминал технического обслуживания —компьютер, управляющий работой системы, осуществляющий мониторинг ее компонентов, контроль абонентских терминалов, а также проведение операций диагностики и технического обслуживания. Согласно оценкам американской консалтинговой фирмы Yankee Group, с 2001 г. в мире должно было действовать более 33 млн WLL-соединений.
Типовая <a href='/slovar-spravochnik-po-terminam/tehnicheskoe-obespechenie-avtomatizirovannyih-sistem/arhitektura-architecture.html
' target='_self'>архитектура</a> беспроводной локальной линии
 - хМах — новая технология широкополосной радиосвязи, способной передавать данные сигналами очень малой мощности на расстояния значительно большие, нежели в соответствии со стандартами Wi-Fi и WiMax. Это достигается за счет использования относительно низкочастотных диапазонов передачи —ниже 1 ГГц, а также —специальной системы модуляции и кодирования сигналов. Сообщение о разработке хМах фирма xG Technology впервые опубликовала в Интернете 23 июня 2005 г. Пока суть технологии не раскрывается, известно только, что передаваемый с ее помощью сверхмаломощ-ный широкополосный сигнал — xGFIash — имеет энергетический уровень ниже атмосферного шума и поэтому не заметен для традиционных систем связи (ТВ, радио, мобильной телефонной и др.). Его мощность в 100 тыс. раз ниже порога, установленного FCC.