Рис. 1. В первой таблице использованы стандартные формулы, во второй - формула массива
Точно так же, как и в языках программирования в Excel, для работы с элементами массива используют циклы. Например, имеется диапазон ячеек А2:А11, в котором содержатся положительные и отрицательные числа. Необходимо вычислить среднее из положительных чисел в этом диапазоне.
Один из методов решения такой задачи - отсортировать данные с помощью встроенной функции ЕСЛИ, а затем использовать функцию СРЗНАЧ (рис. 2).
Рис. 2. Вычисление среднего значения положительных чисел с помощью стандартных формул (режим представления формул)
Более эффективный подход - использование формулы массива: = {СРЗНАЧ(ЕСЛИ(А2:А11>0;А2:А11))}.
Функция ЕСЛИ в этой формуле сравнивает каждый элемент диапазона с нулем. Если элемент больше нуля, то функция ЕСЛИ возвращает это число, а в другом случае она возвращает пустую строку. В результате получается массив, состоящий только из положительных элементов. Функция СРЗНАЧ позволяет вычислить среднее значение элементов нового массива, а результат помещается в отдельную ячейку.
Задание 1. Введите таблицу с исходными данными об объемах продаж фирмы. С помощью формулы массива рассчитайте объемы прибыли.
Это можно сделать с помощью формулы массива, введенной в ячейку С8:=CУMM(C3:C7*D3:D7).
Задание 2. Введите исходные данные о реализации печатной продукции. Рассчитайте прибыль за квартал.
Для расчета необходимо создать формулу, которая будет вычислять произведение матриц D4:F8 на G4:I8.
Это можно сделать с помощью формулы массива, введенной в ячейку С10: =CУMM(D4:F8*G4:I8).
1 Типы беспроводных сетей и их границы
Беспроводные сети делятся на три основные категории: персональные сети (Wireless Personal Area), беспроводные локальные сети (Wireless Local Area, WLAN) и глобальные беспроводные сети (Wireless Wide Area, WWAN).
Несмотря на эти четкие категории, трудно разграничить рамки реализации беспроводных технологий. Это связано с тем, что в отличие от проводных сетей для беспроводных сетей не требуются четко определенные границы. Диапазон передачи данных в беспроводных сетях может меняться под воздействием различных факторов. Беспроводные сети чувствительны к внешним источникам помех – естественных или искусственных. Перепады температуры и влажности могут значительно влиять на зону покрытия беспроводных сетей. Препятствия в среде беспроводных сетей также влияют на диапазон их действия.
WPAN
Беспроводные сети этого типа применяются для подключения различных периферийных устройств, таких как мыши, клавиатуры и КПК, к компьютеру и имеют наименьший диапазон действия. Все эти устройства подключаются к одному узлу с использованием технологий ИК или Bluetooth.
WLAN
Сети WLAN расширяют границы локальных проводных сетей (LAN). Сети WLAN используют технологию радиочастотного доступа (RF) и соответствуют требованиям стандартов IEEE 802.11. В таких сетях пользователи могут подключаться к проводной сети с помощью устройств, именуемых точками доступа (Access Point, AP). Точка доступа обеспечивает связь между беспроводными узлами и узлами в проводной сети Ethernet.
WWAN
Сети WWAN обеспечивают зону покрытия на очень больших территориях. Наиболее наглядным примером сети WWAN является сеть сотовой связи. В этих сетях используются такие технологии, как многостанционный доступ с кодовым разделением каналов (CDMA) или Глобальная система мобильной связи (GSM), и их деятельность обычно регламентируется правительственными организациями.
2 Стандарты беспроводных локальных сетей
Взаимодействие беспроводных устройств регламентируется целым рядом стандартов. В них указывается спектр радиочастотного диапазона, скорость передачи данных, способ передачи данных и прочая информация. Главным разработчиком технических стандартов беспроводной связи является организация IEEE.
Стандарт IEEE 802.11 регламентирует работу устройств в сетях WLAN. С учетом различных характеристик беспроводной связи в стандарт IEEE 802.11 были внесены четыре поправки. На сегодняшний день действуют следующие поправки - 802.11a, 802.11b, 802.11g и 802.11n. Все эти технологии отнесены к категории Wi-Fi (Wireless Fidelity).
Организация "Wi-Fi Alliance" отвечает за тестирование устройств для локальных сетей (LAN) от разных производителей. Логотип Wi-Fi на корпусе устройства означает, что это оборудование может взаимодействовать с другими устройствами того же стандарта.
3 Компоненты WLAN
После выбора стандарта необходимо убедиться в том, что все компоненты в сети WLAN отвечают его требованиям или, по крайней мере, совместимы с ним. В сети WLAN должно быть несколько обязательных компонентов: беспроводной клиент или STA, точка доступа, беспроводной мост и антенна.
Антенны:
· используются в точках доступа и в беспроводных мостах;
· повышает мощность выходного сигнала с беспроводного устройства;
· принимает сигналы с других устройств, например, STA;
· увеличение мощности сигнала с антенны называется усилением;
· более высокий уровень усиления сигнал позволяет добиться большего расстояния передачи.
Антенны классифицируются по способу излучения сигнала. Направленные антенны концентрируют мощность сигнала в одном направлении. Всенаправленные антенны излучают сигнал во всех направлениях с равной интенсивностью.
Концентрируя сигнал в одном направлении, направленные антенны могут передавать сигналы на большие расстояния. Направленные антенны обычно используются для объединения систем, а всенаправленные антенны используются в точках доступа.
4 Сети WLAN и SSID
При построении беспроводной сети важно, чтобы беспроводные компоненты были подключены к соответствующей сети WLAN. Для этого используется идентификатор набора услуг (SSID).
SSID – это имя беспроводной сети, представляющее собой буквенно-цифровую строку, чувствительную к регистру, имеющее длину до 32 символов. Этот идентификатор пересылается в заголовке всех кадров, передаваемых по сети WLAN. Идентификатор SSID сообщает беспроводным устройствам, к какой беспроводной сети WLAN они принадлежат и с какими устройствами они взаимодействуют.
Для обеспечения связи все беспроводные устройства в сети WLAN должны иметь общий идентификатор SSID, независимо от типа установки сети WLAN.
Применяются два основных вида установки сетей WLAN: специальный (ad-hoc) и инфраструктурный режимы.
Специальный режим (Ad-hoc)
Простейшая беспроводная сеть создается посредством объединения двух или более беспроводных клиентов в одноранговой сети. Беспроводная сеть, построенная таким образом, называется специализированной сетью и в ней нет ни одной точки доступа. Все клиенты внутри специализированной сети равноправны. Зона покрытия этой сети называется независимым базовым набором услуг (IBSS). Простая специализированная сеть может использоваться для обмена файлами и информацией между устройствами без дополнительных затрат и необходимости покупки и настройки точки доступа.
Инфраструктурный режим
Хотя для малых сетей более предпочтительными являются специализированные конфигурации, в сетях более высокого уровня необходимо использовать единое устройство, управляющее взаимодействием в беспроводной соте. Если в сети имеется точка доступа, то она берет эти функции на себя: определяет, какие узлы и в какое время могут устанавливать связь. Такой режим называется инфраструктурным режимом беспроводной связи; чаще всего они используется в домашних условиях и в условиях бизнеса. При такой форме организации беспроводных локальных сетей WLAN отдельные STA-устройства не могут взаимодействовать между собой напрямую. Чтобы эти устройства могли взаимодействовать между собой, им необходимо разрешение от точки доступа. Точка доступа управляет всеми взаимодействиями и обеспечивает равный доступ в среду всем STA-устройствам. Зона покрытия одной точки доступа называется базовым набором услуг (BSS) или сотой.
Базовый набор услуг (BSS) – это наименьший строительный блок сети WLAN. Точка доступа имеет ограниченную зону покрытия. Для расширения зоны покрытия можно объединить несколько базовых наборов услуг через систему распределения (DS). Таким образом создается расширенный набор услуг (ESS). В ESS используется несколько точек доступа. Каждая точка доступа представляет собой отдельный базовый набор услуг.
Чтобы обеспечить обмен данными между сотами без потерь сигналов, базовые наборы услуг должны пересекаться между собой примерно на 10%. Это позволяет клиенту подключаться ко второй точке доступа перед тем, как отключиться от первой точки доступа.
В большинстве домашних и коммерческих сетей имеется только один базовый набор услуг. Тем не менее, при необходимости увеличения зоны покрытия и числа узлов может потребоваться создать расширенный набор услуг.
5 Беспроводные каналы
Независимо от того, как взаимодействуют беспроводные клиенты - внутри IBSS, BSS или ESS, – необходимо управлять связью между отправителем и получателем. Одним из средств управления связью являются каналы.
Каналы создаются посредством деления доступного радиочастотного спектра. Каждый канал может использоваться в качестве несущей для другого сеанса связи. Это можно сравнить с передачей нескольких телевизионных каналов по одному тракту. Несколько точек доступа могут работать в непосредственной близости одна к другой, если они используют разные каналы связи.
К сожалению, частоты, выбранные для некоторых каналов, могут пересекаться с каналами, занятыми другими устройствами. Разные сеансы связи должны использоваться на непересекающихся каналах. Количество и распределение каналов зависит от региона и выбора технологий. Канал для отдельного сеанса связи можно настраивать вручную или автоматически, учитывая его загруженность и пропускную способность.
Обычно для каждого сеанса беспроводной связи выделяется отдельный канал. В некоторых новейших технологиях предусмотрено объединение каналов в единый канал повышенной пропускной способности с более высокой скоростью передачи данных.
Отсутствие четких границ в сети WLAN не позволяет выявлять конфликты в процессе передачи данных. Поэтому необходимо использовать такой метод доступа, который бы гарантировал отсутствие конфликтов.
Для этого в беспроводных технологиях применяется множественный доступ с контролем несущей и предотвращением конфликтов (CSMA/CA). CSMA/CA резервирует канал для отдельного сеанса связи. Если канал зарезервирован, никакое другое устройство не сможет передавать по нему данные, что позволит избежать возможных конфликтов.
Как работает процесс резервирования? Если устройству требуется специальный канал связи в базовом наборе услуг, оно обращается к точке доступа за разрешением. Это называется протокол готовности к передаче (RTS). Если канал свободен, точка доступа отправит устройству сообщение о готовности к приему (Clear to Send, CTS), показывающее, что устройству разрешена передача по данному каналу. Сообщение CTS передается всем устройствам в базовом наборе услуг (BSS). Поэтому все устройства в базовом наборе услуг знают, что запрашиваемый канал в данный момент занят.
После завершения сеанса связи устройство, запросившее канал, отправляет в точку доступа еще одно сообщение, именуемое (ACK) (подтверждение). Сообщение ACK сообщает точке доступа, что канал может быть освобожден. Это сообщение также рассылается всем устройствам в сети WLAN. Все устройства в базовом наборе услуг получают сообщение ACK и таким образом извещаются о том, что данный канал снова свободен.
