Три разновидности беспроводных технологий

В беспроводных ЛВС используются три различные технологии передачи информации - с расширением спектра радиосигнала путем скачкообразной перестройки частоты (FHSS, Frequency-Hopping Spread-Spectrum), с расширением спектра радиосигнала по принципу прямой последовательности (DSSS, Direct Sequencing Spread-Spectrum) и инфракрасная. FHSS и DSSS реализуют метод расширения спектра радиосигнала, передаваемого в полосах электромагнитного спектра, выделенных для промышленных, научных и медицинских (ISM) применений. ISM-диапазон включает в себя полосы частот 902-928 МГц и 2,4-2,484 ГГц. Инфракрасные устройства работают в диапазоне частот между видимой частью электромагнитного спектра и радиоволнами с минимальной длины. Существуют две разновидности ИК-технологии: с испусканием светового пучка по линии прямой видимости, когда он фокусируется в тонкий луч, и диффузная, с диаграммой излучения, близкой к сферической.

В технологии FHSS используется метод перескока рабочей частоты передаваемого сигнала между несколькими заданными частотами с определенной скоростью и в определенной последовательности, что позволяет повысить помехозащищенность. Устройства со скачкообразной перестройкой частоты отличаются меньшими габаритами и дешевле в изготовлении. Продукты FHSS потребляют меньшую мощность, чем DSSS-изделия. Все устройства FHSS позволяют также размещать несколько узлов доступа в одной зоне, предоставляя в распоряжение пользователей более широкую полосу пропускания.

Технология DSSS предусматривает разбиение данных на небольшие блоки, называемые "чипами" (chips) и использует радиопередатчик для распределения "чипов" по фиксированной полосе частотного диапазона. Изделия DSSS более дороги в производстве, чем устройства FHSS, и потребляют большую мощность (1 Вт против 100 мВт). Однако во всех FHSS- и DSSS-продуктах, реализована та или иная разновидность режима энергосбережения, благодаря чему батареи радиопередатчиков эксплуатируются в щадящем режиме.

Что касается пропускной способности, то здесь продукты DSSS имеют явное преимущество, их средний результат составил 1,2 Мбит/с с одним клиентом и одним узлом доступа против 0,34 Мбит/с для продуктов FHSS.

Одно из главных преимуществ беспроводной сетевой технологии с расширением спектра заключается в предоставляемой ею свободе передвижения. Клиенты беспроводной ЛВС могут переходить с этажа на этаж, не теряя при этом соединения с сетью. Как только программное обеспечение клиента обнаруживает ослабление сигнала, оно отыскивает узел доступа с наиболее сильным сигналом и устанавливает соединение с ним. Весь процесс осуществляется гладко и незаметно для пользователя, без потери соединения с файл-сервером.

Помимо качества связи и производительности сетевым администраторам необходимо обращать внимание на степень защищенности информации от несанкционированного доступа. Устройства FHSS обладают лучшей защитой, так как они постоянно переключаются с одной частоты на другую по некоторому алгоритму. Защита DSSS менее надежна, поскольку здесь сигналы можно расшифровать, определив код расширения спектра. Помните, однако, что в большинстве продуктов используются несколько различных способов обеспечения безопасности, в том числе шифраторы и скремблеры данных, а также идентификаторы пользователя.

Комитет IEEE включил и FHSS-, и DSSS-технологию в проект спецификации 802.11, оговаривающей методы управления доступом к беспроводной среде (MAC, media access control) и протоколы физического уровня (PHY). Как и другие существующие стандарты IEEE, спецификация 802.11 будет способствовать снижению цен на беспроводные сетевые продукты, поскольку позволит заменить фирменные изделия на серию выпускаемые стандартные наборы микросхем. Фирма Advanced Micro Devices недавно выпустила отвечающую требованиям спецификации 802.11 микросхему контроллера управлени доступом к среде для беспроводных сетевых устройств - PCnet-Mobile.

Поставщики обычно предлагают малогабаритные, легкие узлы доступа, которые можно без особых затруднений смонтировать на стене или над потолочной панелью. Однако меньше не всегда означает лучше. Имейте в виду, что узел доступа должен обладать достаточной мощностью и возможностью подключения к сети. Если вы расположите их на большой высоте, вам потребуется прокладывать внешне малопривлекательные кабели вверх по стене.

Для подключения к сети узла доступа, требуется соединить его через последовательный порт с терминалом. Это может оказаться непростым делом, особенно если вам нужно обслужить несколько узлов доступа. Со всеми продуктами предлагается в качестве факультативного средства база управляющей информации (management information base, MIB), работающая с любой SNMP-совместимой платформой (simple network management protocol - простой протокол управления сетью), такой, как OpenView фирмы HP. Обычно предлагаются утилиты, позволяющие настраивать конфигурацию любого узла доступа, подключенного к проводной ЛВС. Некоторые поставщики беспроводных ЛВС предлагают инструменты для исследования места установки, позволяющие измерить качество сигнала, его мощность и отношение сигнал/шум, с тем чтобы обеспечить размещение узлов доступа в оптимальных точках.

Очевидно, что беспроводные ЛВС предназначены не для всякого пользователя. Они все еще недешевы, а деловые прикладные программы для массового пользователя, рассчитанные специально на применение в беспроводной среде, пока отсутствуют. Однако если пользователям необходимо перемещаться по зданию, сохраняя при этом связь с сетью, то достоинства этих систем оправдывают дополнительные затраты и перевешивают отмеченные выше недостатки.

Не рассчитывайте, что беспроводная ЛВС освободит от кабельных пут. При разработке этих систем ставилась цель обеспечить доступ к существующим ЛВС там, где прокладка провода неоправданна или невозможна. Беспроводная ЛВС может подсказать сетевым администраторам способ решения проблем тех пользователей, которым необходимо иметь возможность работать в любой точке учреждения, а также других специальных задач.

Пропускная способность всех беспроводных устройств значительно меньше, чем проводных ЛВС. Лучшие из этих систем достигают пропускной способности 1,5 Мбит/с, и хотя это намного хуже, чем у проводных сетевых клиентов, пользователи беспроводной сети могут без труда выполнять такие операции, как прием и отправка электронной почты и сохранение небольших документов. Однако, если вы попытаетесь запустить через сеть прикладную программу, вам придется долго сидеть в бездеятельности, точно так же, как и в случае доступа к удаленному узлу по коммутируемой линии связи.

Технология передачи радиосигналов, используема этими системами, делится на две категории: расширение спектра радиосигнала путем скачкообразной перестройки частоты (frequency-hopping spread spectrum, FHSS), и расширение спектра радиосигнала по принципу прямой последовательности (direct-sequence spread spectrum - DSSS). Каждый метод имеет свои ограничения: системы FHSS обладают меньшей полосой пропускания, но они "масштабируются" при добавлении новых узлов доступа, менее чувствительны к электромагнитным помехам и потребляют меньшую мощность от батарей клиента. Большинство систем DSSS, имея лучшую пропускную способность при работе с одним узлом доступа, не позволяют тем не менее извлечь выгоду из наличи нескольких узлов доступа с неперекрывающимис частотами.

Управлять беспроводными системами не всегда просто, несмотря на то что большинство из них располагают агентом SNMP (простой протокол управления сетью). Лучшие продукты предоставляют несколько вариантов управления узлами доступа и просмотра статистических данных о системе из любой точки сети. В менее совершенных системах требуется, чтобы пользователь выполнил настройку их конфигурации через последовательный порт, и предлагается ограниченный выбор вариантов. Для многих систем необходимо выполнять настройку клиента "вручную", в то время как другие обладают великолепными программами инсталляции и полезными утилитами, сообщающими о мощности радиосигнала.

Инфракрасные ЛВС

Беспроводные инфракрасные ЛВС предоставляют пользователям целый ряд преимуществ. По своему б,ыстродействию они не уступают проводным ЛВС, т.к. позволяют достичь скорости 16 Мбит/с, обычной для сетей Token Ring. Соотношение цена-производительность у них гораздо лучше, чем у ЛВС с спектральной модуля­цией. Третье преимущество: использование инфракрасных сигналов обеспечивает более высокую по сравнению с радиосигналами безопасность (перехватить передачу в ИК-диапазоне гораздо труднее, нежели в радиодиапазоне).

Главный недостаток этой технологии состоит в том, что она требует прямой видимости между передатчиками и приемниками. Если инфракрасные ЛВС монти­руются вне помещений, например с целью обеспечения связи между зданиями, которые разделенны автостоянкой, то в плохую погоду вследствие возрастания поглощения и рассеивания ИК-излучения в атмосфере при передаче сигналов возможны прерывания. Наконец, инфракрасные ЛВС могут осуществлять передачу только на небольшие расстояния, приблизительно до 30 м.

В начале 1994 года Ассоциацией по передаче данных в ИК-диапазоне был разработан стандарт на способ передачи инфракрасных сигналов. Этот комплект спецификаций должен был к 1995 году обеспечить совместимость аппаратных средств для переносных компьютеров, в который используется передача в инфракрасном диапазоне. О своей поддержке этого стандарта уже заявила фирма Apple. Существует три типа инфракрасных ЛВС: режима прямого видения, рассеянного излучения и отраженного излучения.