Бездротові канали зв'язку

У бездротових каналах передача інформації здійснюється на основі поширення радіохвиль. У табл. 4.1 наведено відомості про діапазонах електромагнітних коливань, що використовуються в бездротових і оптичних каналах зв'язку.

Таблиця 4.1 - діапазони електромагнітних коливань, що використовуються в бездротових
і оптичних каналах зв'язку.

Для організації каналу ПД в діапазонах дециметрових хвиль (902...928 МГц і 2,4...2,5 ГГц) потрібна реєстрація в Госсвязьнадзоре. Робота в діапазоні 5,725...5,85 ГГц поки ліцензування не вимагає.

Чим вище робоча частота, тим більше місткість (число каналів) системи зв'язку, але тим менше граничні відстані, на яких можлива пряма передача між двома пунктами без ретрансляторів. Перша з причин і породжує тенденцію до освоєння нових більш високочастотних діапазонів.

Радіоканали входять необхідною складовою частиною в супутникові і радіорелейні системи зв'язку, застосовувані в територіальних мережах, в стільникові системи мобільного зв'язку, вони використовуються в якості альтернативи кабельних систем в локальних мережах і при об ’ єднанні мереж окремих офісів і підприємств в корпоративні мережі. У багатьох випадках застосування радіоканалів виявляється більш дешевим рішенням порівняно з іншими варіантами.

У територіальних мережах на регіональному рівні часто використовуються радіорелейні лінії зв'язку (комутація каналів, діапазон частот 15...23 ГГц, зв'язок в межах прямої видимості, що обмежує дальність між сусідніми станціями - до 50 км за умови розміщення антен на будовах типу веж). Послідовність станцій, які є ретрансляторами, дозволяє передавати інформацію на значні відстані.

Радіозв'язок використовується в корпоративних і локальних мережах, якщо ускладнена прокладка інших каналів зв'язку. Радіоканал або виконує роль моста між підмережами (двоточкове з ’ єднання), або є загальною середовищем передачі даних в ЛОМ з матеріалу, що далі методом МДКН/ОК (див. гл. 4), або є сполученням між центральним і термінальними вузлами в мережі з централізованим управлінням.

У першому випадку (зв'язок двох мереж) маємо двоточкове з ’ єднання з спрямованими антенами, дальність в межах прямої видимості (зазвичай до 15-20 км з розташуванням антен на дахах будівель). Міст має два адаптера: один для формування сигналів для радіоканалу, інший - для кабельної мережі.

У разі використання радіоканалу в якості загальної середовища передачі даних в ЛВС мережа називають RadioЕthernet (стандарт IEEE 802.11), вона зазвичай використовується всередині будівель. До складу апаратури входять передавачі та антени. Зв'язок здійснюється на частотах від одного до декількох гігагерц. Відстані між вузлами - кілька десятків метрів.

У відповідності зі стандартом IEEE 802.11 можливі два способи передачі двійковій інформації в ЛОМ, обидва вони мають на меті забезпечити захист інформації від несанкціонованого доступу.

Перший спосіб називається методом прямої послідовності (DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum). У ньому вводиться надмірність - кожен біт даних подається послідовністю з 11 елементів ("чіпів"). Ця послідовність створюється за алгоритмом, відомому учасникам зв'язку, і тому може бути дешифрирована при прийомі. Надмірність підвищує стійкість, що дозволяє знизити вимоги до потужності передавача, а для збереження високої швидкості потрібно розширювати смугу пропускання. Так, в апаратурі фірми Aironet в діапазоні 2,4 ГГц є 4 каналу шириною в 22 МГц.

Другий спосіб - метод частотних стрибків (FHSS - Frequency Hopping Spread Spectrum). У цьому методі смуга пропускання ділиться на 79 піддіапазонів. Передавач через кожні 20 мс перемикається на новий поддіапазон, причому алгоритм зміни частот відомий тільки учасникам зв'язку і може змінюватися, що і ускладнює несанкціонований доступ до даних.

У варіанті використання радіоканалів для зв'язку центрального і периферійного вузлів центральний пункт має ненаправленої антену, а термінальні пункти при цьому використовують спрямовані антени. Дальність зв'язку становить також десятки метрів, а поза приміщеннями - сотні метрів. Приклад багатоточкової системи: ненаправлена антена по горизонталі, кут 30 градусів по вертикалі, 5,8 ГГц - до терміналів, 2,4 ГГц - до центрального вузла, до 62 терміналів, дальність - 80 м без прямої видимості. В системі RoomAbout зв'язок на частоті 920 МГц гарантується на відстані 120 метрів, передбачено захист від перехоплення інформації.

В умовах високих рівнів електромагнітних перешкод іноді використовують інфрачервоні канали зв'язку. Останнім часом їх стали застосовувати не тільки в цехах, але і в офісах, де промені можна направляти над перегородками приміщення.

Постачанням обладнання для організації корпоративних і локальних бездротових мереж займається ряд фірм, у тому числі відомі фірми Lucent Technologies, Aironet, Multipoint Network.

В обладнання бездротових каналів ПД входять:

Мережеві адаптери та радіомодеми, що поставляються разом з кімнатними антенами та драйверами. Розрізняються способами обробки сигналів, характеризуються частотою передачі, пропускною здатністю, дальністю зв'язку.
Мережний адаптер вставляється у вільний роз'єм шини комп'ютера. Наприклад, адаптер WaveLAN (Lucent Technologies) підключається до шині ISA, працює на частоті 915 МГц, пропускна здатність 2 Мбіт/с.

Радіомодем підключається до цифрового ООД через стандартний інтерфейс. Наприклад, ноутбуки серії RAN (Multipoint Networks) можуть працювати у дуплексному або напівдуплексному режимах; зі стороні порту даних-інтерфейс RS-RS 232C,-449 або V.35, швидкості до 128 кбіт/с; з боку радиопорта - частоти 400...512 або 820...960 МГц, ширина радіоканалу 25...200 кГц.

Радиомосты використовуються для з ’ єднання між собою кабельних сегментів і окремих ЛОМ в межах прямої видимості і для організації магістральних каналів в опорних мережах, виконують ретрансляцію та фільтрування пакетів. Наприклад, міст ARLAN 640 (Aironet) взаємодіє з мережами Ethernet, забезпечує 2 Мбіт/с.

Спрямовані та неспрямовані антени, підсилювачі антенні, і допоміжне обладнання типу кабелів, смугових фільтрів, грозозащитников і т.п.