Основные принципы работы технологии беспроводной связи

Министерство общего и профессионального образования

Свердловской области

Учебно-технический центр ООО «Омега-1»























КУРСОВАЯ РАБОТА

Основные принципы работы технологии беспроводной связи

























Екатеринбург 2010


Содержание



	Введение

	Аппаратное обеспечение

		1. Bluetooth

		2. Wi-Fi

		3. WiMAX

		4. Infrared Data Association

	Способы передачи данных

		1. Bluetooth

		2. Wi-Fi

		3. WiMAX

		4. Infrared Data Association

	Подключение и настройка

		1. Bluetooth

		2. Wi-Fi17

		3. WiMAX20

		4. Infrared Data Association

	Скорость передачи данны

		1. Bluetooth

		2. Wi-Fi

		3. WiMAX

		4. Infrared Data Association

	Достоинства и недостатки

		1. Bluetooth

		2. Wi-Fi

		3.WiMAX

		4. Infrared Data Associatio

	Заключение

	Список литературы

Введение



Термин WDS (Wireless Distribution System) расшифровывается как «распределённая беспроводная система». Если говорить упрощённо, то данная технология позволяет точкам доступа устанавливать беспроводное соединение не только с беспроводными клиентами, но и между собой. Беспроводные сети, называемые также Wi-Fi- или WLAN (Wireless LAN)-сети, обладают, по сравнению с традиционными проводными сетями, немалыми преимуществами, главным из которых, конечно же, является простота развёртывания. 

Так, беспроводная сеть не нуждается в прокладке кабелей (часто требующей штробления стен); трудно оспорить такие достоинства беспроводной сети, как мобильность пользователей в зоне её действия и простота подключения к ней новых пользователей. В то же время беспроводные сети на современном этапе их развития не лишены серьёзных недостатков. Прежде всего, это низкая, по сегодняшним меркам, скорость соединения, которая к тому же серьёзно зависит от наличия преград и от расстояния между приёмником и передатчиком; плохая масштабируемость, а также, если речь идёт об использовании беспроводной сети в помещениях, довольно ограниченный радиус действия сети.

Один из способов увеличения радиуса действия беспроводной сети заключается в создании распределённой сети на основе нескольких точек беспроводного доступа. При создании таких сетей в домашних условиях появляется возможность превратить всю квартиру в единую беспроводную зону и увеличить скорость соединения вне зависимости от количества стен (преград) в квартире. 


Аппаратное обеспечение



Bluetooth



Bluetooth или блютус (переводится как синий зуб, назван в честь Харальда I Синезубого) — производственная спецификация беспроводных персональных сетей (англ. Wireless personal area network, WPAN). Bluetooth обеспечивает обмен информацией между такими устройствами как карманные и обычные персональные компьютеры, мобильные телефоны, ноутбуки, принтеры, цифровые фотоаппараты, мышки, клавиатуры, джойстики, наушники, гарнитуры на надёжной, недорогой, повсеместно доступной радиочастоте для ближней связи. Bluetooth позволяет этим устройствам сообщаться, когда они находятся в радиусе от 1 до 10 метров друг от друга (дальность сильно зависит от преград и помех), даже в разных помещениях.

Название и логотип

Слово Bluetooth — перевод на английский язык датского слова «Blåtand» («Синезубый»). Это прозвище носил король Харальд I, правивший в X веке Данией и частью Норвегии и объединивший враждовавшие датские племена в единое королевство. Подразумевается, что Bluetooth делает то же самое с протоколами связи, объединяя их в один универсальный стандарт. Хотя «blå» в современных скандинавских языках означает «синий», во времена викингов оно также могло означать «чёрного цвета». Таким образом, исторически правильно было бы перевести датское Harald Blåtand скорее как Harald Blacktooth, чем как Harald Bluetooth.

Логотип Bluetooth является сочетанием двух нордических («скандинавских») рун: «хаглаз» (Hagall) — аналог латинской H и «беркана» (Berkanan) — латинская B. Логотип похож на более старый логотип для Beauknit Textiles, подразделения корпорации Beauknit. В нём используется слияние отраженной K и В для «Beauknit», он шире и имеет скругленные углы, но в общем он такой же.

История создания и развития

Спецификация Bluetooth была разработана группой Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), которая была основана в 1998 году. В неё вошли компании Ericsson, IBM, Intel, Toshiba и Nokia. Впоследствии Bluetooth SIG и IEEE достигли соглашения, на основе которого спецификация Bluetooth стала частью стандарта IEEE 802.15.1. Работы по созданию Bluetooth компания Ericsson Mobile Communication начала в 1994 году. Первоначально эта технология была приспособлена под потребности системы FLYWAY в функциональном интерфейсе между путешественниками и системой.



Wi-Fi



Wi-Fi (англ. Wireless Fidelity — «беспроводная точность») — торговая марка Wi-Fi Alliance для беспроводных сетей на базе стандарта IEEE 802.11.

Любое оборудование, соответствующее стандарту IEEE 802.11, может быть протестировано в Wi-Fi Alliance и получить соответствующий сертификат и право нанесения логотипа Wi-Fi.

История

Wi-Fi был создан в 1991 году NCR Corporation/AT&T (впоследствии — Lucent Technologies и Agere Systems) в Ньивегейн, Нидерланды. Продукты, предназначавшиеся изначально для систем кассового обслуживания, были выведены на рынок под маркой WaveLAN и обеспечивали скорость передачи данных от 1 до 2 Мбит/с. Создатель Wi-Fi — Вик Хейз (Vic Hayes) находился в команде, участвовавшей в разработке таких стандартов, как IEEE 802.11b, IEEE 802.11a и IEEE 802.11g. В 2003 году Вик ушёл из Agere Systems. Agere Systems не смогла конкурировать на равных в тяжёлых рыночных условиях, несмотря на то, что её продукция занимала нишу дешёвых Wi-Fi решений. 802.11abg all-in-one чипсет от Agere (кодовое имя: WARP) плохо продавался, и Agere Systems решила уйти с рынка Wi-Fi в конце 2004 года.

Стандарт IEEE 802.11n был утверждён 11 сентября 2009 года. Его применение позволяет повысить скорость передачи данных практически вчетверо по сравнению с устройствами стандартов 802.11g (максимальная скорость которых равна 54 Мбит/с), при условии использования в режиме 802.11n с другими устройствами 802.11n. Теоретически 802.11n способен обеспечить скорость передачи данных до 600 Мбит/с.

Wi-Fi и ПО

ОС семейства BSD (FreeBSD, NetBSD, OpenBSD) могут работать с большинством адаптеров, начиная с 1998 года. Драйверы для чипов Atheros, Prism, Harris/Intersil и Aironet (от соответствующих производителей Wi-Fi устройств) обычно входят в ОС BSD начиная с версии 3. В OpenBSD 3.7, было включено больше драйверов для беспроводных чипов, включая RealTek RTL8180L, Ralink RT25x0, Atmel AT76C50x, и Intel 2100 и 2200BG/2225BG/2915ABG. Благодаря этому частично удалось решить проблему нехватки открытых драйверов беспроводных чипов для OpenBSD. Возможно некоторые драйверы, реализованные для других BSD-систем, могут быть перенесены, если они ещё не были созданы. NDISwrapper также доступен для FreeBSD.

Mac OS. Адаптеры производства Apple поддерживались с системы Mac OS 9, выпущенной в 1999 году. С 2006 года все настольные компьютеры и ноутбуки Apple Inc. (а также появившиеся позднее телефоны iPhone, плееры iPod Touch и планшетные компьютеры IPad) штатно оснащаются адаптерами Wi-Fi, сеть Wi-Fi в настоящее время является основным решением Apple для передачи данных, и полностью поддерживается Mac OS X. Возможен режим работы адаптера компьютера в качестве точки доступа, что позволяет при необходимости связывать компьютеры Macintosh в беспроводные сети в отсутствии инфраструктуры. Darwin и Mac OS X, несмотря на частичное совпадение с BSD, имеют свою собственную, уникальную реализацию Wi-Fi.

Linux: Начиная с версии 2.6, поддержка некоторых Wi-Fi устройств появилась непосредственно в ядре Linux. Поддержка для чипов Orinoco, Prism, Aironet, Atmel, Ralink включена в основную ветвь ядра, чипы ADMtek и Realtek RTL8180L поддерживаются как закрытыми драйверами производителей, так и открытыми, написанными сообществом. Intel Calexico поддерживаются открытыми драйверами, доступными на SourceForge.net. Atheros поддерживается через открытые проекты. Поддержка других беспроводных устройств доступна при использовании открытого драйвера NDISwrapper, который позволяет Linux-системам, работающим на компьютерах с архитектурой Intel x86, «оборачивать» драйвера производителя для Microsoft Windows для прямого использования. Известна по крайней мере одна коммерческая реализация этой идеи. FSF создало список рекомендуемых адаптеров, более подробную информацию можно найти на сайте Linux wireless.

Существует довольно большое количество Linux-based прошивок для беспроводных роутеров, распространяемых под лицензией GNU GPL. К ним относятся так называемая «прошивка от Олега», FreeWRT, OpenWRT, X-WRT, DD-WRT и т. д. Как правило, они поддерживают гораздо больше функций, чем оригинальные прошивки. Необходимые сервисы легко добавляются путём установки соответствующих пакетов. Список поддерживаемого оборудования постоянно растёт.

В ОС семейства Microsoft Windows поддержка Wi-Fi обеспечивается, в зависимости от версии, либо посредством драйверов, качество которых зависит от поставщика, либо средствами самой Windows. 

Ранние версии Windows, такие как Windows 2000 и младше, не содержат встроенных средств для настройки и управления, и тут ситуация зависит от поставщика оборудования.

Microsoft Windows XP поддерживает настройку беспроводных устройств. И хотя первоначальная версия включала довольно слабую поддержку, она значительно улучшилась с выходом Service Pack 2, а с выходом Service Pack 3 была добавлена поддержка WPA2.

Microsoft Windows Vista содержит улучшенную по сравнению с Windows XP поддержку Wi-Fi.

Microsoft Windows 7 поддерживает все современные на момент её выхода беспроводные устройства и протоколы шифрования. Помимо прочего в Windows 7 создана возможность создавать виртуальные адаптеры Wi-Fi, что теоретически позволило бы подключаться не к одной Wi-Fi-сети, а к нескольким сразу. На практике в Windows 7 поддерживается создание только одного виртуального адаптера, при условии написания специальных драйверов. Это может быть полезно при использовании компьютера в локальной Wi-Fi-сети и, одновременно, в Wi-Fi-сети подключённой к Интернет.

WiMAX

WiMAX (англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) — телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портативных компьютеров до мобильных телефонов). Основана на стандарте IEEE 802.16, который также называют Wireless MAN (WiMAX следует считать жаргонным названием, так как это не технология, а названия форума, на котором Wireless MAN и был согласован).

Название «WiMAX» было создано WiMAX Forum — организацией, которая была основана в июне 2001 года с целью продвижения и развития технологии WiMAX. Форум описывает WiMAX как «основанную на стандарте технологию, предоставляющую высокоскоростной беспроводной доступ к сети, альтернативный выделенным линиям и DSL». Максимальная скорость — до 1 Гбит/сек.

Область использования

WiMAX подходит для решения следующих задач:

Соединения точек доступа Wi-Fi друг с другом и другими сегментами Интернета.

Обеспечения беспроводного широкополосного доступа как альтернативы выделенным линиям и DSL.

Предоставления высокоскоростных сервисов передачи данных и телекоммуникационных услуг.

Создания точек доступа, не привязанных к географическому положению.

Создания систем удалённого мониторинга (monitoring системы), как это имеет место в системе SCADA.

WiMAX позволяет осуществлять доступ в Интернет на высоких скоростях, с гораздо большим покрытием, чем у Wi-Fi-сетей. Это позволяет использовать технологию в качестве «магистральных каналов», продолжением которых выступают традиционные DSL- и выделенные линии, а также локальные сети. В результате подобный подход позволяет создавать масштабируемые высокоскоростные сети в рамках городов.

Целесообразность использования WiMAX как технологии доступа

Проблема последней мили всегда была актуальной задачей для связистов. К настоящему времени появилось множество технологий последней мили, и перед любым оператором связи стоит задача выбора технологии, оптимально решающей задачу доставки любого вида трафика своим абонентам. Универсального решения этой задачи не существует, у каждой технологии есть своя область применения, свои преимущества и недостатки. На выбор того или иного технологического решения влияет ряд факторов, в том числе:

стратегия оператора, целевая аудитория, предлагаемые в настоящее время и планируемые к предоставлению услуги,

размер инвестиций в развитие сети и срок их окупаемости,

уже имеющаяся сетевая инфраструктура, ресурсы для её поддержания в работоспособном состоянии,

время, необходимое для запуска сети и начала оказания услуг.

У каждого из этих факторов есть свой вес, и выбор той или иной технологии принимается с учётом всех их в совокупности.



Infrared Data Association



Infrared Data Association — IrDA, ИК-порт, Инфракрасный порт — группа стандартов, описывающая протоколы физического и логического уровня передачи данных с использованием инфракрасного диапазона световых волн в качестве носителя.

Является разновидностью атмосферной оптической линии связи ближнего радиуса действия.

Была особо популярна в конце 1990-х начале 2000-х годов. В данное время практически вытеснена более современными способами связи, такими как Wi-Fi и Bluetooth. Вопреки распространенному мнению, основной причиной отказа от IrDA была вовсе не низкая скорость передачи данных, а ограниченная дальность действия и требования прямой видимости пары приемник-передатчик.

Скоростные возможности, напротив, до сих пор, немного превышают, например, возможности самой распространенной, на сегодняшний момент, версии протокола Bluetooth (спецификация 4.0).

IrDA спецификации включают в себя IrPHY (SIR, MIR, FIR, VFIR, UFIR), IrLAP, IrLMP, IrCOMM, Tiny TP, IrOBEX, IrLAN, IrSimple и IrFM (находится в разработке).

Аппаратная реализация

Аппаратная реализация, как правило, представляет собой пару из передатчика, в виде светодиода, и приемника, в виде фотодиода расположенных на каждой из сторон линии связи. Наличие и передатчика и приемника на каждой из сторон является необходимым для использования протоколов гарантированной доставки данных.

В ряде случаев, например при использовании в пультах дистанционного управления бытовой техникой, одна из сторон может быть оснащена только передатчиком а другая только приемником.

Иногда устройства оснащают несколькими приемниками, что позволяет одновременно поддерживать связь с несколькими устройствами. Использование при этом одного передатчика возможно благодаря тому, что протоколы логического уровня, для обеспечения гарантированной доставки данных, требуют лишь незначительного обратного трафика.

Наличие нескольких передатчиков встречается гораздо реже.

Большинство оптических сенсоров, используемых в фото и видео камерах, имеет диапазон чувствительности гораздо шире видимой части спектра. Благодаря этому работающий инфракрасный передатчик можно увидеть на экране или фотоснимке в виде яркого пятна.

Возможности

В повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся с ИК-портами.

Дистанционный пульт управления передает команды на телевизор или видеомагнитофон с помощью IrDA. Сейчас ИК-портами все ещё оснащается большинство мобильных телефонов, ноутбуков и карманных компьютеров. ИК-портами оснащаются некоторые принтеры и цифровые фотоаппараты. Большинство настольных ПК, напротив, не имеет инфракрасного порта в стандартной системной конфигурации, и для них необходим ИК-адаптер, который подключается к компьютеру через USB, СОМ-порт или в специальный разъем на материнской плате.

Через ИК-порт, с помощью протокола высокого уровня — IrOBEX можно, например, передать цифровую визитную карточку, мелодию, картинку или файл на другой мобильник или компьютер, на котором также имеется ИК-порт. Этот же протокол позволяет организовывать синхронизацию данных.

Протокол IrCOMM позволяет использовать мобильный телефон как беспроводной модем.

Протокол IrLAN позволяет подключить и связать устройства в локальную сеть, наподобие Ethernet.

Ввиду того, что пульты дистанционного управления используют этот же протокол, КПК, со встроенным ИК-портом, можно использовать как пульт для управления. Для этого, как правило, необходимо установить соответствующее ПО.

беспроводная сеть телекоммуникационный




Способы передачи данных



Bluetooth



Принцип действия основан на использовании радиоволн. Радиосвязь Bluetooth осуществляется в ISM-диапазоне (англ. Industry, Science and Medicine), который используется в различных бытовых приборах и беспроводных сетях (свободный от лицензирования диапазон 2,4-2,4835 ГГц). В Bluetooth применяется метод расширения спектра со скачкообразной перестройкой частоты[10] (англ. Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS). Метод FHSS прост в реализации, обеспечивает устойчивость к широкополосным помехам, а оборудование стоит недорого.

Согласно алгоритму FHSS, в Bluetooth несущая частота сигнала скачкообразно меняется 1600 раз в секунду (всего выделяется 79 рабочих частот шириной в 1 МГц, а в Японии, Франции и Испании полоса у́же — 23 частотных канала). Последовательность переключения между частотами для каждого соединения является псевдослучайной и известна только передатчику и приёмнику, которые каждые 625 мкс (один временной слот) синхронно перестраиваются с одной несущей частоты на другую. Таким образом, если рядом работают несколько пар приёмник-передатчик, то они не мешают друг другу. Этот алгоритм является также составной частью системы защиты конфиденциальности передаваемой информации: переход происходит по псевдослучайному алгоритму и определяется отдельно для каждого соединения. При передаче цифровых данных и аудиосигнала (64 кбит/с в обоих направлениях) используются различные схемы кодирования: аудиосигнал не повторяется (как правило), а цифровые данные в случае утери пакета информации будут переданы повторно.

Протокол Bluetooth поддерживает не только соединение «point-to-point», но и соединение «point-to-multipoint».




Wi-Fi



Обычно схема Wi-Fi сети содержит не менее одной точки доступа и не менее одного клиента. Также возможно подключение двух клиентов в режиме точка-точка (Ad-hoc), когда точка доступа не используется, а клиенты соединяются посредством сетевых адаптеров «напрямую». Точка доступа передаёт свой идентификатор сети (SSID) с помощью специальных сигнальных пакетов на скорости 0,1 Мбит/с каждые 100 мс. Поэтому 0,1 Мбит/с — наименьшая скорость передачи данных для Wi-Fi. Зная SSID сети, клиент может выяснить, возможно ли подключение к данной точке доступа. При попадании в зону действия двух точек доступа с идентичными SSID приёмник может выбирать между ними на основании данных об уровне сигнала. Стандарт Wi-Fi даёт клиенту полную свободу при выборе критериев для соединения. Более подробно принцип работы описан в официальном тексте стандарта.

Однако стандарт не описывает все аспекты построения беспроводных локальных сетей Wi-Fi. Поэтому каждый производитель оборудования решает эту задачу по-своему, применяя те подходы, которые он считает наилучшими с той или иной точки зрения. Поэтому возникает необходимость классификации способов построения беспроводных локальных сетей.

По способу объединения точек доступа в единую систему можно выделить:

Автономные точки доступа (называются также самостоятельные, децентрализованные, умные)

Точки доступа, работающие под управлением контроллера (называются также «легковесные», централизованные)

Бесконтроллерные, но не автономные (управляемые без контроллера)

По способу организации и управления радиоканалами можно выделить беспроводные локальные сети:

Со статическими настройками радиоканалов

С динамическими (адаптивными) настройками радиоканалов

Со «слоистой» или многослойной структурой радиоканалов



WiMAX



В общем виде WiMAX сети состоят из следующих основных частей: базовых и абонентских станций, а также оборудования, связывающего базовые станции между собой, с поставщиком сервисов и с Интернетом.

Для соединения базовой станции с абонентской используется высокочастотный диапазон радиоволн от 1,5 до 11 ГГц. В идеальных условиях скорость обмена данными может достигать 70 Мбит/с, при этом не требуется обеспечения прямой видимости между базовой станцией и приёмником.

Как уже говорилось выше, WiMAX применяется как для решения проблемы «последней мили», так и для предоставления доступа в сеть офисным и районным сетям.

Между базовыми станциями устанавливаются соединения (прямой видимости), использующие диапазон частот от 10 до 66 ГГЦ, скорость обмена данными может достигать 140 Мбит/c. При этом, по крайней мере одна базовая станция подключается к сети провайдера с использованием классических проводных соединений. Однако, чем большее число БС подключено к сетям провайдера, тем выше скорость передачи данных и надёжность сети в целом.

Структура сетей семейства стандартов IEEE 802.16 схожа с традиционными GSM сетями (базовые станции действуют на расстояниях до десятков километров, для их установки не обязательно строить вышки — допускается установка на крышах домов при соблюдении условия прямой видимости между станциями).


Infrared Data Association



Порт IrDA позволяет устанавливать связь на небольшом расстоянии в режиме точка-точка. Интерфейс IrDA использует узкий ИК-диапазон (850_900 nm) с малой мощностью потребления, что позволяет создать недорогую аппаратуру и не требует сертификации FCC (Федеральной Комиссии по Связи). Порт IrDA основан на архитектуре коммуникационного СОМ-порта ПК, который использует универсальный асинхронный приёмо-передатчик UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) и работает со скоростью передачи данных 2400-115200 bps, обеспечивая устойчивую связь.




Подключение и настройка



Bluetooth



Инициализацией, касательно Bluetooth, принято называть процесс установки связи. Её можно разделить на три этапа:

Генерация ключа Kinit

Генерация ключа связи (он носит название link key и обозначается, как Kab)

Аутентификация

Первые два пункта входят в так называемую процедуру паринга.

Паринг (PAIRING) — или сопряжение. Процесс связи двух (или более) устройств с целью создания единой секретной величины Kinit, которую они будут в дальнейшем использовать при общении. В некоторых переводах официальных документов по Bluetooth можно также встретить термин «подгонка пары».

Перед началом процедуры сопряжения на обеих сторонах необходимо ввести PIN-код. Обычная ситуация: два человека хотят связать свои телефоны и заранее договариваются о PIN-коде.



Wi-Fi



Способ подключения через общий компьютер может похвастаться двумя большими достоинствами: простым подключением и простой настройкой, а также отсутствием необходимости оснащать домашний ПК дополнительным беспроводным адаптером. Единственный недостаток этого способа не так критичен: интернет будет работать только при включенном основном домашнем компьютере.

Дано: домашний ПК, подключенный неважно каким образом к интернету (выделенная линия, СТРИМ и т.д.).

Надо: развернуть Wi-Fi сеть.

Потребуется: точка доступа и дополнительная сетевая карта Ethernet для домашнего ПК (7 у.е.).

Приступаем. Устанавливаем вторую сетевую карту в ПК. Достаем беспроводную АР и сетевым LAN кабелем, идущим в комплекте, подключаем ее к дополнительной сетевой карте. После этого подсоединяем к АР шнур адаптера питания, включаем его в розетку и щелкаем кнопкой «ON» на задней стенке точки доступа. На передней панели загораются лампочки: «PWR» - питание подано, «Air» - беспроводная сеть активна и индикатор «Link» - проводное подключение по Ethernet сети активно.

Чтобы перейти к настройкам точки доступа, необходимо сначала перенастроить вашу сетевую карту. Для этого кликаем правой кнопкой мышки по иконке «Сетевое окружение» - «Свойства». Перед нами появляется список доступных сетевых подключений. Нажимаем правой кнопкой мыши на второй сетевой карте и выбираем «Свойства». Перед нами появляется панель с сетевыми настройками.

Выбираем – «Протокол Интернета (TCP/IP)» и нажимаем кнопку – «Свойства». Появляется еще одно окошко с настройками. Единственное, что нам предстоит сделать, - это установить галочку в окошко «Использовать следующий IP-адрес» и указать сетевой карте IP адрес из той же подсети, что указан у беспроводной точки по умолчанию. Точный IP точки доступа указан в инструкции, на сетевой карте следует ввести аналогичный адрес, отличающийся только последней цифрой.

Например адрес по умолчанию установлен - 192.168.1.1. Поэтому IP сетевой карты может принимать любые значения от 192.168.1.2 до 192.168.1.254. Вводим, например, 192.168.1.2, маску подсети обязательно указываем – 255.255.255.0. Настройка завершена, нажимаем «ОК».

Затем возвращаемся в окошко «Сетевые подключения», жмем правой кнопкой на иконке, соответствующей нашей сетевой карте и выбираем пункт меню - «Подключить». Через несколько мгновений в правом нижнем углу экрана (системном трее) у нас появляется сообщение – «Сетевое подключение установлено». Теперь самое время переходить к настройкам АР.

В девяти случаях из десяти настройки точки Wi-Fi производятся через WEB интерфейс. Запускаем интернет-браузер, причем, желательно Internet Explorer, поскольку альтернативные программы не всегда корректно работают, и в поле адреса вводим IP точки доступа - 192.168.1.1. Тут же перед нами выскакивает окошко ввода «имени» и «пароля». Эти два параметра необходимы для допуска к настройкам АР и по умолчанию установлены так: имя - «admin», пароль - «admin». Их мы и вводим.

Далее попадаем на станицу настройки. В первом же окне нам предлагают произвести быструю настройку точки доступа – Quick Setup. Выберите этот пункт и проделайте минимум операций, необходимых для организации беспроводной сетки: введите имя сети (SSID), включите шифрование WEP и введите ключ.

Завершите настройки АР следующими образом: через пункты меню, находящиеся в левой части окна браузера (IP config), установите на точке доступа «статический IP» (Static IP), например, 192.168.1.254, маску подсети - 255.255.255.0, шлюз же оставьте пустым. В настройках Wireless запретите автоматическую раздачу IP адресов беспроводным устройствам, то есть выключите DHCP сервер: «DHCP - disable». При таких настройках АР будет выступать только как физическая среда для доступа беспроводных устройств к ПК.

Итак, настройки завершены. Последнее, что требуется сделать, это открыть на ПК доступ в интернет для ваших беспроводных устройств. Эта настройка производится очень легко, стандартными средствами операционной системы Windows XP. Зайдите в свойства "Сетевого окружения". На сетевом адаптере, подключенном к интернету, нажмите правой кнопкой мыши, затем выберите «Свойства» – «Дополнительно».

В разделе «Общий доступ к подключению к Интернету» устанавливаем галочки - «Разрешить другим пользователям сети использовать подключение к интернету данного компьютера» и «Разрешить управление общим доступом к подключению к Интернету» (если это необходимо). После этого нажимаем кнопку «Параметры» и выбираем службы, которые работают в нашей сети (если сеть будет использоваться только для выхода в интернет и обмена файлами, то выбирать ничего не нужно).



WiMAX



Оборудование для использования сетей WiMAX поставляется несколькими производителями и может быть установлено как в помещении (устройства размером с обычный DSL-модем), так и вне него. Следует заметить что оборудование, рассчитанное на размещение внутри помещений и не требующее профессиональных навыков при установке, конечно, более удобно, однако способно работать на значительно меньших расстояниях от базовой станции, чем профессионально установленные внешние устройства. Поэтому оборудование, установленное внутри помещений требует намного больших инвестиций в развитие инфраструктуры сети, так как подразумевает использование намного большего числа точек доступа.

В общем виде WiMAX сети состоят из следующих основных частей: базовых и абонентских станций, а также оборудования, связывающего базовые станции между собой, с поставщиком сервисов и с Интернетом.

Для соединения базовой станции с абонентской используется высокочастотный диапазон радиоволн от 1,5 до 11 ГГц. В идеальных условиях скорость обмена данными может достигать 70 Мбит/с, при этом не требуется обеспечения прямой видимости между базовой станцией и приёмником.




Infrared Data Association



Если вы никогда раньше не пользовались инфракрасной связью, то знайте, что обычно для того чтобы связать устройства по IrDA достаточно активировать их инфракрасные порты и сблизить устройства так, чтобы порты «смотрели» друг на друга. Как правило, после этого вам могут задать вопросы наподобие: «Вы действительно хотите принять файл?», ответив на которые вы совершите задуманное (например – передадите файл с устройства на устройство). Учтите, что инфракрасной передаче данных может помешать яркий свет – солнечный, например.




Скорость передачи данных



Bluetooth



Изначально технология задумывалась для довольно узкого применения в коммуникационном оборудовании и предполагала возможность связи на расстоянии до 10 метров. Сегодня некоторые фирмы уже предлагают микросхемы Bluetooth, способные поддерживать связь на расстоянии до 100 метров. Так как радиотехнология Bluetooth "не боится" препятствий, поэтому соединяемые устройства могут находиться вне зоны прямой видимости. Соединение происходит автоматически, как только Bluetooth-устройства оказываются в пределах досягаемости, причем не только с одним устройством, но и сразу с несколькими (если они находятся в зоне досягаемости).



Класс

Максимальная мощность, мВт

Максимальная мощность, дБм

Радиус действия, м

1

100

20

100

2

2,5

4

10

3

1

0

1



Примечание: Компания AIRcable выпустила Bluetooth-адаптер Host XR с радиусом действия около 30 км.



Wi-Fi



Точка доступа передаёт свой идентификатор сети (SSID) с помощью специальных сигнальных пакетов на скорости 0,1 Мбит/с каждые 100 мс. Поэтому 0,1 Мбит/с — наименьшая скорость передачи данных для Wi-Fi.

Стандарт IEEE 802.11n был утверждён 11 сентября 2009 года. Его применение позволяет повысить скорость передачи данных практически вчетверо по сравнению с устройствами стандартов 802.11g (максимальная скорость которых равна 54 Мбит/с), при условии использования в режиме 802.11n с другими устройствами 802.11n. Теоретически 802.11n способен обеспечить скорость передачи данных до 600 Мбит/с.



Стандарт

802.11

802.11a

802.11b

802.11g

Дата сертификации стандарта

1997

1999

1999

2003

Доступная полоса пропускания

83.5 МГц

300 МГц

83.5 МГц

83.5 МГц

Частота операций

2.4 – 2.4835 ГГц

5.15 – 5.35 ГГц

2.4 – 2.4835 ГГц

2.4 – 2.4835 ГГц

Типы модуляции

DSSS, FHSS

OFDM

DSSS

DSSS, OFDM

Скорость передачи данных по каналу

2, 1 Мбит\с

54,48,36,24,18,12,9,6

Мбит\с

11, 5.5, 2, 1 Мбит\с

54, 36, 33, 24, 22, 12, 11, 9, 6, 5.5, 2, 1 Мбит\с



WiMAX



WiMAX может работать в очень большом диапазоне скоростей. Технологический теоретический максимум - это 75 Mbps на канал (20 MHz канал, использующий 64QAM ¾ code rate). Реальная скорость работы будет безусловно меньше и заметно меньше и обычно не превышает 45 Mbps на канал. Однако не стоит забывать, что пропускная способность канала будет делиться между несколькими клиентами. В случае mobile WiMAX скорость будет еще ниже. Однако в любом случае она будет в разы больше скорости 3G. У существующих решений для мобильного WiMAX спектральная эффективность составляет 5 bps/Hz. Кроме того эффективная скорость работы зависит и от типа применяемой модуляции. В общем - в случае WiMAX самая плохая скорость будет порядка 2 Mbps (на таких скоростях работает Sprint). Обычная - 5-6 Mbps. А максимальная (в реальных условиях) - порядка 10 Mbps.






Технология

Стандарт

Использование

Пропускная способность

Радиус действия

Частоты

WiMax

802.16d

WMAN

до 75 Мбит/с

25-80 км

1,5-11 ГГц

WiMax

802.16e

Mobile WMAN

до 40 Мбит/с

1-5 км

2.3-13.6 ГГц

WiMax

802.16m

WMAN, Mobile WMAN

до 1 Гбит/с (WMAN), до 100 Мбит/с (Mobile WMAN)

н/д(стандарт в разработке)

н/д(стандарт в разработке)



Infrared Data Association



Итак, протокол IrDA (Infra red Data Assotiation) позволяет соединяться с периферийным оборудованием без кабеля при помощи ИК-излучения с длиной волны 880nm. Порт IrDA позволяет устанавливать связь на коротком расстоянии до 1 метра в режиме точка-точка. IrDA намерено не пытался создавать локальную сеть на основе ИК-излучения, поскольку сетевые интерфейсы очень сложны и требуют большой мощности, а в цели IrDA входили низкое потребление и экономичность. Интерфейс IrDA использует узкий ИК-диапазон (850–900 nm с 880nm "пиком") с малой мощностью потребления, что позволяет создать недорогую аппаратуру и не требует сертификации FCC (Федеральной Комиссии по Связи).




Достоинства и недостатки



Bluetooth



Достоинством стандарта Bluetooth является отсутствие каких-либо проводов при соединении, к тому же, устанавливаемое посредством Bluetooth беспроводное соединение не требует, чтобы устройства находились в прямой видимости друг от друга. К тому же, Bluetooth-гарнитуры разных производителей вполне совместимы (например, Nokia и Sony-Ericsson). 

К недостаткам данного стандарта можно отнести достаточно малую дальность связи и использование для передачи данных радиоволн частотой 2,45 ГГц - на этой же частоте работает большинство современных беспроводных систем промышленного, научного и медицинского назначения, что повышает вероятность возникновения помех в канале Bluetooth.



Wi-Fi



Преимущества Wi-Fi

Позволяет развернуть сеть без прокладки кабеля, что может уменьшить стоимость развёртывания и/или расширения сети. Места, где нельзя проложить кабель, например, вне помещений и в зданиях, имеющих историческую ценность, могут обслуживаться беспроводными сетями.

Позволяет иметь доступ к сети мобильным устройствам.

Wi-Fi устройства широко распространены на рынке. Гарантируется совместимость оборудования благодаря обязательной сертификации оборудования с логотипом Wi-Fi.

Излучение от Wi-Fi устройств в момент передачи данных на два порядка (в 100 раз) меньше, чем у сотового телефона.




Недостатки Wi-Fi



Частотный диапазон и эксплуатационные ограничения в различных странах неодинаковы. Во многих европейских странах разрешены два дополнительных канала, которые запрещены в США; В Японии есть ещё один канал в верхней части диапазона, а другие страны, например Испания, запрещают использование низкочастотных каналов. Более того, некоторые страны, например Россия, Беларусь и Италия, требуют регистрации всех сетей Wi-Fi, работающих вне помещений, или требуют регистрации Wi-Fi-оператора.

Как было упомянуто выше - в России точки беспроводного доступа, а также адаптеры Wi-Fi с ЭИИМ, превышающей 100 мВт (20 дБм), подлежат обязательной регистрации.

Самый популярный стандарт шифрования WEP может быть относительно легко взломан даже при правильной конфигурации (из-за слабой стойкости алгоритма). Несмотря на то, что новые устройства поддерживают более совершенный протокол шифрования данных WPA и WPA2, многие старые точки доступа не поддерживают его и требуют замены. Принятие стандарта IEEE 802.11i (WPA2) в июне 2004 года сделало доступной более безопасную схему, которая доступна в новом оборудовании. Обе схемы требуют более стойкий пароль, чем те, которые обычно назначаются пользователями. Многие организации используют дополнительное шифрование (например VPN) для защиты от вторжения.



WiMAX



Достоинства WiMax 

В первую очередь, это увеличенная пропускная способность, а во-вторых, большее расстояние связи. К примеру, размеры сотовой ячейки в данной сети в десятки раз превосходят показатели технологии Wi-Fi. WiMax легко справляется с проблемами, вызванными ограничением видимости, поэтому раскрутка сайта и работа в сети будет производиться бесперебойно. Это возможно по той причине, что технология основывается на ортогональном частотном мультиплексировании, имеющем большое количество несущих.

Недостатки WiMax 

В данном случае связь становится практически односторонней. Проще говоря, в обратных каналах передается гораздо большее количество информации, чем в каналах прямой связи. Если вы работаете с сетью малых размеров, то перекосы трафика будут просто недопустимо большими.



Infrared Data Association



Достоинства IrDA 

не требует проводов 

нечувствительность к электромагнитным помехам 

 Недостатки IrDA 

высокая стоимость приемников и передатчиков 

низкая скорость передачи данных 

незащищенность передаваемой информации 

необходимость нахождения приемника и передатчика в прямой видимости.




Заключение



Из этой работы мы узнали основные принципы работы технологии беспроводной связи. А именно какое существует аппаратное обеспечение беспроводной сети, способы передачи данных по беспроводной сети, её подключение и настройка, скорость передачи данных, а так же все достоинства и недостатки выше перечисленного аппаратного обеспечения.




Список литературы



http://ru.wikipedia.org/wiki/Bluetooth

http://ru.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi

http://ru.wikipedia.org/wiki/WiMAX

http://ru.wikipedia.org/wiki/Irda

http://www.idexpert.ru/technology/123/

http://iu5.bmstu.ru/netwiki/index.php/IrDA

http://www.volgograd.ru/theme/hitech/mobil_svyaz/23954.pub

http://www.lanberry.ru/besprovodnye-seti/wi-fi-doma-sozdaem-besprovodnuyu-set-i-podklyuchaem-kpk

http://ambivox.info/wiki/Bluetooth

http://www.wimaxinfo.ru/info/faq/speedwimax

http://www.getwifi.ru/p_standarts.html

http://www.ixbt.com/peripheral/irda.html