Широкополосный беспроводный доступ

Как уже было отмечено выше, при низкой экономической эффектив-ности строительства проводных абонентских сетей доступа все более попу-лярными становятся решения на основе использования беспроводных тех-нологий, таких, как Wi-Fi и WiMAX.

Системы Wi-Fi. Стандарт Wi-Fi был создан в 1991 г. для применения в локальных беспроводных сетях в диапазонах 2,4; 3,6 и 5 ГГц. Стандарт описан в спецификациях IEEE 802.11. Сегодня известно большое число систем, описанных в стандарте 802.11a, b, g, h, n, p и ряде вариантов. Стан-дарт обеспечивает скорость передачи данных до нескольких десятков Мбит/с.

Основным достоинством технологии по сравнению с проводными тех-нологиями является то, что Wi-Fi позволяет развернуть локальную сеть без прокладки кабеля. Это ведет к уменьшению стоимости развѐртывания и расширения сети. Места, где нельзя проложить кабель, например, вне по-мещений и в зданиях, имеющих историческую ценность, могут обслужи-ваться беспроводными сетями. Еще одно достоинство технологии – сети Wi-Fi поддерживают роуминг, поэтому клиентская станция может переме-щаться в пространстве, переходя от одной точки доступа к другой.

К недостаткам технологии относится, прежде всего, ограниченный ра-диус действия. Типичный домашний маршрутизатор Wi-Fi стандарта 802.11b или 802.11g имеет радиус действия 45 м в помещении и 90 м сна-ружи. Расстояние зависит также от частоты. Система Wi-Fi в диапазоне 2.4 ГГц имеет радиус покрытия больше, чем система Wi-Fi в диапазоне 5 ГГц, и меньше, чем Wi-Fi на частоте 900 МГц. В заключение отметим, что стан-дарт Wi-Fi рассматривается как беспроводный аналог технологий для про-водных локальных сетей. Системы WiMAX. Технология WiMAX разработана с целью предостав-ления универсальной беспроводной связи на относительно больших рас-стояниях для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портатив-ных компьютеров до мобильных телефонов). Технология базируется на стандартах IEEE 802.16. Технология WiMAX сегодня рассматривается как технология, предоставляющая высокоскоростной беспроводной доступ, альтернативный выделенным линиям и технологии DSL. Технология WiMAX применяется при решении следующих задач:

 соединение точек доступа Wi-Fi друг с другом и другими сегмен-тами Интернета;

 обеспечение беспроводного широкополосного доступа как альтер-нативы выделенным линиям и DSL;

 предоставление высокоскоростных сервисов передачи данных и телекоммуникационных услуг.

 создание точек доступа, не привязанных к географическому поло-жению.

В стандартах IEEE 802.16 определены несколько режимов работы се-тей WiMAX, основными из которых являются фиксированный и мобиль-ный доступ. Структура сетей семейства стандартов IEEE 802.16 аналогична структуре сетей GSM. Базовые станции действуют на расстояниях до де-сятков километров. Для их установки допускается монтаж на крышах до-мов при соблюдении прямой видимости между станциями.

Технология WiMAX позволяет осуществлять доступ в Интернет на высоких скоростях, с гораздо большей пропускной способностью и покры-тием, чем в сетях Wi-Fi. Эти свойства позволяют использовать технологию WiMAX для организации магистральной сети в масштабах города. В иде-альных условиях скорость обмена данными может достигать 70 Мбит/с, при этом не требуется обеспечения прямой видимости между базовой станцией и приемником. Технологии систем передачи

Анализ развития систем передачи, составляющих транспортную ос-нову магистральных сетей, показывает, что за прошедшие более, чем 100 лет эти системы последовательно эволюционировали в область все более высоких скоростей передачи, становились более надежными, более про-стыми в эксплуатации, управлении и обеспечении необходимой пропуск-ной способности. На рис. 2.14 представлены основные этапы эволюции систем передачи

.

Рис. 3. Эволюция систем передачи: PDH – Plesiochronous Digital Hierarchy, Плезиохронная цифровая иерархия (ПЦИ); SDH – Synchronous Digital Hierarchy, Синхронная цифровая иерархия (СЦИ); WDM – Wave-Division Multiplexing, Мультиплексирование с разделением каналов по длине волны Возможности увеличения скоростей передачи и дальности связи во многом определяются свойствами направляющих сред.

На рис. 4 пред-ставлены возможности различных типов физических сред по пропускной способности и дальности связи.

Медные кабели на основе пары, широко применяемые в сегменте доступа телефонных сетей, могут обеспечить скорость до 50 Мбит/с на расстоянии несколько сотен метров. При расстояниях несколько километ-ров скорость передачи по таким кабелям составляет от 1 до 10 Мбит/с. Ко-аксиальные кабели при расстояниях несколько километров могут обеспе-чить существенно лучшую пропускную способность – до нескольких Гбит/с. Оптоволоконные кабели имеют практически неограниченную про-пускную способность и скорость передачи может достигать 1000 Тбит/с.

Вместе с тем, ясно, что волоконно-оптические кабели являются един-ственной альтернативой остальным видам направляющих сред при необхо-димости передачи на большие расстояния с высокими скоростями. Однако только относительно недавно, в начале 80-х гг. первые магистрали на воло-конно-оптических кабелях позволили получить значительно большие про-пускные способности при приемлемых расстояниях между регенераторами. По времени это совпало с одним из главных, узловых моментов развития телекоммуникаций за последние тридцать пять лет – широким применени-79ем цифровых систем передачи, переход к которым от аналоговых систем начался еще в 60-х гг. 20-го столетия. Рис. 2.15. Технологические ограничения различных передающих средств