Wi-Fi: Все, что Вы хотели знать, но боялись спросить - Щербаков А. К. (книги без сокращений TXT) 📗
Стандартом IEEE 802.11a предусмотрено использование передовой радиотехнологии, получившей название «ортогональное частотное мультиплексирование» (Orthogonal Frequency Division Multiplexing — OFDM). Согласно этой технологии вместо последовательной передачи информации по одному высокоскоростному каналу осуществляется параллельная передача потоков данных по многочисленным отдельным поднесущим. В результате получается один широкополосный и помехоустойчивый канал с высокой пропускной способностью. Многие новейшие радиосистемы, включая широкомасштабные сети фиксированной и мобильной связи, основаны на этой технологии.
Кроме того, в зависимости от качества и уровня принимаемого радиосигнала, OFDM-устройства могут динамически задействовать разные методы модуляции, обеспечивая тем самым либо высокую скорость передачи данных на небольшие расстояния, либо низкоскоростную, но надёжную связь на большие дистанции. Стоит также отметить, что оборудование стандарта IEEE 802.11b работает в перегруженном диапазоне частот 2,4 ГГц, а стандартом IEEE 802.11a предусмотрено использование более свободного диапазона 5 ГГц, в котором в США для нелицензируемой работы оборудования выделена более широкая полоса частот, примерно в три раза шире, чем та, которую используют в диапазоне 2,4 ГГц (300 МГц по сравнению с 83 МГц). Однако со временем и частотный диапазон 5 ГГц может стать сильно загруженным и несвободным от взаимных помех, создаваемых оборудованием.
Переход на эту технологию связан с решением ряда сложных проблем. Прежде всего остаётся неизвестной дальность связи (между радиоадаптером и точкой доступа) в помещении, на которую можно рассчитывать при развёртывании беспроводных ЛВС стандарта IEEE 802.11a. Согласно законам физики, дальность связи в открытом пространстве уменьшается с ростом рабочей частоты, но в помещении помимо этого на неё влияют поглощение и отражение радиоволн. Кроме того, дальность связи зависит от мощности излучаемого радиосигнала и вида его модуляции. Поэтому очень трудно заранее определить этот параметр для любой радиотехнологии.
По данным компании Mobilian, производящей компоненты оборудования стандартов IEEE 802.11a и IEEE 802.11b, для радиопокрытия одной и той же территории потребуется примерно в четыре раза больше точек доступа стандарта IEEE 802.11a, чем точек доступа стандарта IEEE 802.11b. Однако проведённые компанией Atheros испытания обоих типов оборудования в офисной среде показали другие результаты. Специалисты компании Atheros утверждают, что, если точки доступа размещены очень близко друг к другу (на расстоянии 18-24 м), то наложить сеть стандарта IEEE 802.11a на сеть стандарта IEEE 802.11b совсем несложно. Оборудование стандарта IEEE 802.11a обеспечивает передачу данных с максимальной скоростью 54 Мбит/с на расстояние около 15 м. При дальности связи 30 или 60 м скорость передачи падает до 36 или 6 Мбит/с соответственно. Помните, что реальная скорость передачи данных составляет примерно половину указанных здесь максимальных значений.
Хотя с увеличением дальности (при использовании любого оборудования) скорость передачи данных снижается, согласно информации, полученной от компании Atheros и других фирм-производителей, в сетях стандарта IEEE 802.11a она всегда остаётся на более высоком уровне, чем в сетях стандарта IEEE 802.11b. Однако до тех пор пока оборудование стандарта IEEE 802.11a не поступит в продажу, и не будут проведены его дополнительные испытания, наложение сети стандарта IEEE 802.11a на сеть стандарта IEEE 802.11b останется сложной задачей, которую вряд ли можно решить только заменой радиоадаптера в двухслотовой точке доступа.
Кроме того, существует проблема с обратной совместимостью нового оборудования. Сети стандартов IEEE 802.11a и IEEE 802.11b работают в разных частотных диапазонах, и большинство радиоадаптеров стандарта IEEE 802.11a, которые первыми появятся на рынке, будут поддерживать только этот стандарт. Двухрежимные радиоадаптеры (IEEE 802.11a/b) тоже поступят в продажу, но первое время они будут стоить дороже однорежимных, поскольку для поддержания каждого из рабочих режимов в них будут использоваться отдельные микросхемы. Первые инсталляции оборудования стандарта IEEE 802.11a будут иметь небольшое радиопокрытие по сравнению с зонами действия сетей стандарта IEEE 802.11b, что сделает невыгодной модернизацию ПК для большинства пользователей.
Стоит отметить, что ведущие производители оборудования стандарта IEEE 802.11b не торопятся с выпуском устройств стандарта IEEE 802.11a. Первыми производителями этих устройств станут в основном небольшие компании, стремящиеся упрочить своё положение на рынке. И все же переход индустрии беспроводных ЛВС на новые высокопроизводительные технологии неизбежен, поскольку они обеспечивают не только более высокие скорости передачи данных, но и поддержку большего числа пользователей. Последнее особенно важно, поскольку беспроводные ЛВС становятся все более популярными и число их пользователей быстро растёт.
Стандарт IEEE 802.11a — это не единственная высокоскоростная альтернатива стандарту IEEE 802.11b. Европейский институт стандартов электросвязи (European Telecommunications Standards Institute — ETSI) разработал высокоскоростной беспроводной стандарт HiperLAN/2, являющийся прямым конкурентом стандарту IEEE 802.11a. Эти стандарты имеют очень похожие спецификации на протоколы физического уровня, предусматривающие работу оборудования в частотном диапазоне 5 ГГц и использование технологии OFDM, но отличаются протоколами более высоких уровней. Если стандарт IEEE 802.11a базируется на протоколе CSMA (Carrier Sense Multiple Access), то в стандарте HiperLAN/2 предусмотрено централизованное управление доступом мобильных станций к радиоканалу с динамическим выделением им тайм-слотов. Этот детерминистический подход (аналогичный используемому в технологии Token Ring) более сложен в реализации, но зато обеспечивает необходимые уровни QoS (сегодня в стандарте IEEE 802.11a соответствующие механизмы отсутствуют) и облегчает интеграцию сетей HiperLAN/2 с сетями ATM. Однако в плане поддержания IP-приложений возможности обеих стандартов сопоставимы.
Придётся ли нам стать свидетелями жёсткой конкуренции между ними? Возможно, но стандарт IEEE 802.11a имеет определённую «фору»: его поддерживают больше компаний — производителей компонентов для беспроводных устройств и первые основанные на нем продукты для конечных пользователей должны появиться на рынке раньше, чем появится оборудование стандарта HiperLAN/2. Кроме того, недалёк тот день, когда сети стандартов IEEE 802.11 начнут поддерживать механизмы QoS. Однако европейские регулирующие органы, отвечающие за электромагнитную совместимость систем связи, отдают предпочтение стандарту HiperLAN/2. В настоящее время, чтобы усилить позиции стандарта IEEE 802.11a, институт IEEE разрабатывает спецификацию IEEE 802.11h, в которой будут определены механизмы использования частот для оборудования этого стандарта.
Ситуация со стандартами очень непроста для понимания, поскольку институт IEEE разрабатывает ещё один высокоскоростной стандарт — IEEE 802.11g — на беспроводные ЛВС, передающие данные на скоростях 20 Мбит/с и выше. Скорее всего он тоже будет основан на технологии OFDM. Хотя стандартом IEEE 802.11g не предусмотрена обратная совместимость с оборудованием стандарта IEEE 802.11b, в нем определено использование того же самого диапазона частот, в котором работает названное оборудование. Можно предположить, что производители выпустят радиоадаптеры, поддерживающие сразу оба стандарта — и IEEE 802.11b, и IEEE 802.11g, что должно упростить модернизацию сетей. Однако если вскоре начнутся широкомасштабные поставки оборудования стандарта IEEE 802.11a, то не исключено, что более медленный стандарт IEEE 802.11g окажется запоздалым и никому не нужным.
Пока непонятно, что будут делать производители для обеспечения пользователям возможности модернизации своих точек доступа с целью поддержания более высоких скоростей передачи данных. Очевидно, что точки доступа, оснащённые съёмными радиоадаптерами (например, формата PC Card), будет модернизировать легче, чем точки доступа с интегрированными радиоадаптерами. Точки доступа с двумя слотами для радиоадаптеров смогут поддерживать стандарты IEEE 802.11a и IEEE 802.11b одновременно, но при этом не исключены проблемы с радиопокрытием (из-за разной дальности действия соответствующих радиотехнологий). Альтернативным подходом является наложение сети стандарта IEEE 802.11a (или IEEE 802.11g) на сеть стандарта IEEE 802.11b и независимое использование обеих сетей. Вероятно, данный подход несложно реализовать, но он неэффективен с точки зрения использования сетевой инфраструктуры. Если вы все же планируете сделать это, то заранее позаботьтесь о том, чтобы в сетевой инфраструктуре для каждой точки доступа имелось по два порта Ethernet (второй потребуется для подключения новой, высокоскоростной точки доступа).
