Przegląd bezprzewodowych sieci LAN


Standard DECT

W roku 1982 Europejski Instytut Norm Telekomunikacyjnych (ETSI,http://www.etsi.org ) zatwierdził standard europejskich cyfrowych bezprzewodowych sieci telekomunikacyjnych (Digital European Cordless Telecommunications, DECT) ETS 300 175. Standard ten jest bardzo rozpowszechniony w rozwiązaniach firmowych i w gospodarstwach domowych. Do tej pory zainstalowano na całym świecie ok. 300 mln systemów DECT. Techniczne warunki brzegowe:

Pasmo częstotliwości. W większości krajów DECT pracuje w specjalnie wydzielonym paśmie częstotliwości - w Europie pomiędzy 1880 a 1900 MHz. Na innych kontynentach stosuje się również inne pasma, od 1,5 do 3,6 GHz.

Technika modulacji. Podział pasma częstotliwości na poszczególne kanały odbywa się zgodnie z algorytmem MC/TDMA/TDD. Algorytm przydzielania kanałów może podlegać dynamicznym zmianom. Zwiększa to odporność na zakłócenia.

Zasięg. W obrębie budynków zasięg systemów DECT jest ograniczony do około 50 metrów. W otwartej przestrzeni zwiększa się do około 300 metrów. Ponieważ dopuszczalna jest stosunkowo wysoka moc wyjściowa 250 mW, z anteną kierunkową można uzyskać zasięg do 3 km.

Typy danych i ruchu. W podstawowej specyfikacji DECT obsługuje synchroniczną i symetryczną transmisję mowy. Rozszerzenie standardu dodaje ważne usługi do pakietowej transmisji danych. Przy wykorzystaniu wszystkich kanałów można przesłać maksymalnie 20 Mb/s.

Usługi. W celu rozszerzenia oferty na kolejnym etapie zdefiniowano DECT Multimedia Access Profile. Opiera się on na stosowanych już standardach, jak GAP i DPRS, dopuszcza jednak dodatkowe usługi, np. Direct Link Access (DLA), w celu tworzenia połączeń sieciowych ad hoc.

Ze względu na ograniczoną przepustowość DECT nie jest wydajnym rozwiązaniem sieciowym, dlatego należy ją uznać za kolejną technologię z rodziny PAN. Dysponuje bardzo wydajnym mechanizmem do nadzorowania kanałów i zarządzania nimi, które w sieci PAN są właściwie zbędne. Można się na przykład przemieszczać między komórkami sieci bez przerywania połączenia. Opcje te zwiększają koszty urządzeń DECT, mimo to wiele firm, szczególnie niemieckich, oferuje interesujące produkty.

Standard IEEE802.11

Przegląd bezprzewodowych sieci LAN

Model warstw rodziny IEEE802 - najważniejsze standardy i ich wzajemne powiązania.

Sekcja standaryzacyjna amerykańskiego stowarzyszenia inżynierów IEEE (http://www.ieee.org ) opracowała protokół transmisji bezprzewodowej IEEE802.11, podobny do wszechobecnego Ethernetu. Wsparciem marketingowym i działalnością informacyjną zajmuje się Wireless LAN Association (WLANA,http://www.wlana.com ). Z kolei Wireless Ethernet Compatibilty Alliance (WECA,http://www.wi-fi.com ) certyfikuje urządzenia kompatybilne z 802.11 pod względem wzajemnego współdziałania. Dlatego też urządzenia pracujące w standardzie IEEE.802.11 sprzedawane są również pod nazwą handlową Wi-Fi (Wireless Fidelity).

Oprócz pierwotnego standardu 802.11 są dwa ważne rozszerzenia. 802.11b umożliwia przechodzenie - z uwzględnieniem stosowanych systemów 802.11 - na szybszą transmisję. 802.11a jest standardem podobnym, jednak niekompatybilnym ze względu na inną częstotliwość nośną. Ma on jednak charakteryzować się znacznie wyższą wydajnością.

Oto przegląd najważniejszych cech standardu IEEE802.11:

Pasmo częstotliwości. Nielicencjonowane pasmo ISM 2,4 GHz.

Technika modulacji. 802.11 stosuje dwie: modulacja w widmie rozproszonym ze skokową zmianą używanego kanału (frequency hopping spread spectrum - FHSS) daje w efekcie zmiany częstotliwości nośnej. Modulacja rozproszonego widma z bezpośrednim szeregowaniem bitów ( direct sequence spread spektrum - DSSS) rozszerza spektrum częstotliwości poprzez logiczne powiązanie danych z kodem cyfrowym o wyższej szybkości. Dzięki temu możliwa jest praca wielu sieci na jednym obszarze bez wzajemnego zakłócania, zwiększa się także odporność na błędy.

Zasięg. W systemach 802.11 wynosi do 100 metrów. Antena kierunkowa może zwiększyć go do 2 km.

Typy danych i ruchu. 802.11 dysponuje transferem do 2 Mb/s, 802.11b - ponad 11 Mb/s. Głównym zadaniem jest transmisja danych. Metodą rezerwacji odcinków czasowych (convention free periods - CFP) można zapewnić na jednym kanale transmisję bez opóźnień.

Usługi. Standard 802.11 zastępuje kablowe systemy transmisji danych na fizycznym poziomie modelu warstw, co daje gwarancję, że wybór nośnika transmisji jest nieprzezroczysty dla wyższych warstw protokołu.

Parametry - zwłaszcza 802.11b - umożliwiają zastosowanie również w większych sieciach. Obecnie producenci implementują oprócz czystej funkcjonalności transportowej również wiele funkcji do zarządzania siecią i użytkownikami. Wada systemu to jego ukierunkowanie na transmisję danych. Świadczenie usług głosowych jest praktycznie niemożliwe.

Standard HomeRF

Standard HomeRF (RF - radio frequency) próbuje przezwyciężyć słabości standardu IEEE802.11. Równolegle z danymi można w nim przesyłać mowę względnie pakiety multimedialne. Standard HomeRF został opracowany od podstaw przez firmę Proxim, jednak obecnie zajmuje się nim ponad 100 firm. Jest bardzo popularny w Stanach Zjednoczonych. Jak wynika z badania przeprowadzonego przez PC Data w czwartym kwartale 2000 roku, 95 procent wszystkich domowych sieci bezprzewodowych opierało się wówczas na HomeRF. Pierwsza wprowadzona na rynek wersja 1.2 standardu obsługiwała transfer do 1,6 Mb/s. Obecnie dostępna wersja 2.0 uzyskuje transfer danych do 10 Mb/s. Kolejna wersja 2.1 ma osiągać do 20 Mb/s.

Pasmo częstotliwości. HomeRF pracuje w nielicencjonowanym paśmie ISM 2,4 GHz.

Technika modulacji. HomeRF korzysta z techniki skokowej zmiany częstotliwości. Jest 75 kanałów o szerokości pasma 1 MHz; każdym z nich można przesłać 1,6 Mb/s. W nowszych wersjach uzyskuje się wyższy transfer dzięki łączeniu kanałów.

Zasięg. Zasięg systemów HomeRF wynosi 50 metrów.

Typy danych i ruchu. Oprócz transmisji danych HomeRF umożliwia przesyłanie głosu i multimediów o określonych parametrach jakościowych. Uzyskuje się to dzięki zastosowaniu protokołu SWAP-CA (Shared Wireless Access Protocol - Cordless Access), który w regularnych odstępach czasu przydziela użytkownikom zarezerwowane szczeliny czasowe.

Usługi. Opis standardu HomeRF obejmuje dwie najniższe warstwy sieci. Są wyposażone w punkty dostępu do usług w taki sposób, że mogą każdorazowo prawidłowo obsłużyć różne rodzaje ruchu (dane, multimedia, głos).

HomeRF nadaje się do niezbyt skomplikowanych zastosowań w obszarze SOHO. Zaletą systemu jest ekonomiczna realizacja zarówno przesyłu danych, jak i telefonii. Nie był opracowywany do poważniejszych zastosowań biurowych i się do nich nie nadaje. Jego pozycja wydaje się w ten sposób określona, ale są wątpliwości. Jeżeli na przykład stanieją wydajniejsze systemy 802.11, HomeRF gwałtownie straci na atrakcyjności. W dodatku liczba zainstalowanych telefonów bezprzewodowych jest tak duża, że dodatkowa usługa nie stanowi żadnej atrakcji. Jeżeli zaś chodzi o przesyłanie zaawansowanych multimediów, uzyskiwany transfer danych z trudem na to pozwala.