Прододжение. Начало - УКИФ,15(39)

. Radio-Ethernet - это стандарт организации беспроводных коммуникаций на ограниченной территории в режиме локальной сети, т.е. когда несколько абонентов имеют равноправный доступ к общему каналу передач. Такой канал, согласно этому стандарту, может быть организован по любой из следующих трех технологий:

• световая передача в инфракрасном спектре,
• широкополосный сигнал по методу прямой последовательности (DSSS),
• широкополосный сигнал по методу частотных скачков (FHSS).

Инфракрасные лучи требуют не только прямой видимости, но также чувствительны к погодным условиям; поэтому эта технология предлагается к использованию только внутри помещений. Обе широкополосные технологии (DSSS и FHSS) предлагаются в двух частотных диапазонах: один в районе частоты 915 МГц, другой в диапазоне от 2400 МГц до 2483,5 МГц (т.е. от 2,4 ГГц до 2,4835 ГГц). Этот последний мы будем кратко обозначать 2,4 ГГц и в дальнейшем сконцентрируемся именно на нем. Диапазон 915 МГц не требует прямой видимости в отличие от диапазона 2,4 ГГц, но поскольку в Европе (и России) он сильно загружен другими средствами связи, для Европы он предлагается к использованию только внутри зданий.

Диапазон же 2,4 ГГц предлагается к использованию как внутри зданий, так и снаружи. При наружном использовании мощность передатчика не должна превышать 100 милливатт; при внутреннем - его не должно быть УслышноФ снаружи здания.

В режиме FHSS весь диапазон 2,4 ГГц используется как одна широкая полоса (с 79 подканалами). В режиме DSSS этот же диапазон разбит на несколько широких DSSS-каналов, так что до трех таких каналов может использоваться независимо и одновременно на одной территории (дополнительные каналы определены в перехлест с основными тремя, чтобы иметь возможность отстроиться от помех, если они все же возникли). Номинальная скорость каждого канала 2 Мб/с. В режиме DSSS при одновременном использовании трех каналов можно добиться общей скорости передач в 6 Мб/с.

В режиме FHSS общая скорость передач статистически, при наличии нескольких одновременно работающих передатчиков, не превышает 4 Мб/с (по другой оценке - до 10 Мб/с; столь разные оценки даются из-за использования разных методов статистического анализа).

Метод доступа к общему каналу - коллизионный; но, в отличие от обыкновенного кабельного Ethernet, имеется фаза предварительного резервирования канала, так что коллизии между абонентами допускаются только при резервировании (в процессе УсоревнованияФ за занятие канала), а собственно передача данных начинается уже без возможности коллизий. Такой метод называется CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance).

Антенны могут быть как направленными, так и всенаправленными. Возможны все варианты построения сети: точка-точка, звезда (точка-много точек), каждый с каждым. при соединении точка-точка 2-мегабитный канал используется только этими двумя передатчиками, но указанная скорость - суммарная для обоих концов.

Приведенное сравнение дает основания для следующих рекомендаций: FHSS-технология в любом из диапазонов 915 МГц и 2,4 ГГц, а также DSSS-технология в диапазоне 915 МГц должны преимущественно применяться внутри зданий или на частной территории при отсутствии помех радиоустройствам, включая широкополосные, находящимся вне этих зданий и территорий. Для наружного применения наиболее приспособлена DSSS-технология в диапазоне 2,4ГГц (или более высокочастотном - см. об этом далее).

Как оборудование фирмы Aironet, выпускаемое под фирменным названием ARLAN, так и оборудование WaveLAN и WavePOINT фирмы Lucent, пока еще не вполне реализует все детали нового стандарта 802.11. Но обе фирмы гарантируют выпуск в самое ближайшее время новых версий своих устройств, вполне соответствующих этому стандарту, и поскольку обе они активно участвовали в его разработке, этим обещаниям вполне можно доверять.

Как WaveLAN, так и ARLAN представляют собой набор устройств, включающий электронный блок в нескольких реализациях для разных применений, и антенны разных видов для обеспечения связи типа Уточка-точкаФ, УзвездаФ (Уточка-много точекФ) и Укаждый с каждымФ. Наиболее громоздкой является направленная антенна для наружного использования и дальности связи до 25 км; но и она - ажурная Упараболическая решеткаФ размерами всего 80 х 40 см. Все остальные устройства еще компактнее и не требуют серьезных работ по монтажу. Электронный блок - это либо вставная плата в обычный персональный компьютер, либо отдельное устройство, подключаемое к стандартной сети Ethernet. Для организации беспроводной сети внутри здания выпускается также карточка PCMCIA размером с обычную кредитную карточку, используемая с портативными компьютерами, оборудованными соответствующим гнездом.

Такая миниатюризация стала возможной благодаря тому, что вся сложная алгоритмическая часть этих устройств размещается теперь в немногих микроэлектронных компонентах (чипах). В свою очередь, разработка и запуск в производство этих чипов стали экономически оправданы в связи с чрезвычайно быстрым ростом рынка. На сегодняшний день каждая из двух фирм продала порядка полумиллиона таких устройств.

Сегодняшние розничные цены на устройства Radio-Ethernet в комплекте с антенной находятся в диапазоне от $1200 до $3000. Это в несколько раз ниже, чем цены на сравнимые по производительности радиоустройства в обычной технологии.

Следует упомянуть еще об одном продукте, быстро продвигающемся на российском рынке. Это серия синхронных (т.е. рассчитанных и на телефонию, и на передачу данных) DSSS-устройств типа Уточка-точкаФ фирмы CyLink. Синхронную передачу в режиме ШПС труднее обеспечить, поэтому эти устройства дороже устройств Radio-Ethernet и при этом требуют более широкого канала. Старшая модель фирмы CyLink работает в диапазоне частот 5,7 МГц на скорости 2 Мб/с в каждую сторону (в отличие от устройств Radio-Ethernet, в которых скорость в 2 Мб/с - суммарная для двух направлений).

Тем не менее, устройства производства фирмы CyLink минимум в два раза дешевле эквивалентных устройств по обычной узкополосной технологии. Они с успехом применяются в небольших радиорелейных линиях, а также для связи между собой базовых станций в сотовых сетях как мобильных, так и фиксированных.

В январе 1997 года Федеральная правительственная комиссия США по средствам связи (FCC) разрешила использовать для нелицензированных радиочастотных сетей диапазон 5 ГГц. Всего в нем выделено два участка (5,15 - 5,35 ГГц и 5,725 - 5,825 ГГц) общей полосой 300 МГц. Производители уже приступают к созданию компонентов беспроводных СВЧ-сетей с пропускной способностью порядка 10-20 Мб/с. Последние обеспечат десятикратное превосходство над современными системами, способными передавать данные со скоростью 1 или 2 Мб/с. В дальнейшем диапазон 5 ГГц позволит на небольших расстояниях добиться скорости передачи, сопоставимой со 155 Мб/с ATM.

Выделенные поддиапазоны полностью совпадают с европейским стандартом HIPERLAN (High Performance Local Area Network - высокопроизводительная локальная вычислительная сеть), благодаря чему выпускаемое для HIPERLAN оборудование может использоваться на всех континентах. Необходимо рассмотреть возможность выделения этих диапазонов и в России.

Если же выделение какого-либо из указанных диапазонов проблематично, следует выделить другие (соседние) диапазоны по 100-150 МГц. В этом случае все оборудование нужно будет дооборудовать конверторами частоты. Недостатки такого подхода очевидны - это, во-первых, удорожание услуг передачи данных, а во-вторых, несовместимость с мировыми стандартами.

Выделение новых участков спектра может быть также сделано в дополнение к указанным диапазонам.

Материал подготовлен в отделе системной интеграции, RAMAX тел.232-1189