Возросшая популярность беспроводных решений объясняется простотой развертывания сети в местах, где прокладка проводов затруднена (исторические памятники и районы сильной застройки в городах, пересеченная местность, реки), невозможна или нерентабельна (выставки, конференции, семинары).
Здесь просто необходимы мобильные решения на основе беспроводных цифровых технологий. В настоящее время существует ряд решений, использующих последние разработки в области передачи информации с помощью электромагнитных волн.

Какие беспроводные технологии, где и когда следует применять поможет прояснить следующая информация.

Типы и стандарты беспроводных соединений

Точки доступа: Сравнительные характеристики беспроводных технологий IEEE 802.11 a и IEEE 802.11 b

Для получения успешных результатов от введения беспроводных технологий необходимо, чтобы каждое конкретное решение демонстрировало положительные характеристики в области диапазона частот, дальности и возможности обслуживания узлов связи.
Стандартное решение на основе IEEE 802.11 b может быть интересным для создания беспроводных сетей WLAN. Для достижения повышенной дальности связи при низкой скорости передачи данных и пониженной дальности при высокой скорости, здесь используется адаптивный способ передачи с различной модуляцией. С этой точки зрения технология IEEE 802.11 b широко применяется и ее характеристики вполне понятны.
Следующее поколения беспроводных сетей IEEE 802.11 a , которое по всей вероятности стало доступным в последнее время, вызывает ряд вопросов в отношении диапазона частот и характеристик. В месте с тем существует две большие разницы междуIEEE 802.11 а и IEEE 802.11 b:

-по типу модуляции. В IEEE 802.11 а используется ортогональное разделение
по частотам (orthogonal frequency division multiplexing -OFDM), применяющееся здесь
для эффективного использования отведенной полосы частот.

-по несущим частотам IEEE 802.11 а использует диапазон частот 5.2 ГГц, а в
IEEE 802.11 b используется 2.4 ГГц.

Для того чтобы почувствовать разницу в характеристиках IEEE 802.11 а и IEEE 802.11 b важно понять особенности распространения волн в этих двух диапазонах.
Из-за того, что несущая частота в IEEE 802.11 а в два раза выше, чем в IEEE 802.11 b распространение электромагнитных волн по каналу связи приводит в первом случае к в двое большему затуханию, чем во втором (6 дб в соответствии с законом Фрица).
Это действительно выполняется для открытого пространства.
В закрытых помещениях должны учитываться дополнительные параметры, такие как отражения от стен, пропускание стен и быстроты смены каналов.
Из-за сложности учета этих параметров, невозможно получить точную формулу для распространения волн в помещениях. Разработано несколько моделей для выяснения этих зависимостей: Модель Мотли-Кинана [2], модель для больших расстояний [3], модель множественных разрывов [4], многолучевая модель [5]. Некоторые из этих моделей [6], для несущей вдвое большей, учитывают затухание сигнала на 6 дб, - другие нет [2].
Для того, чтобы разобраться в этом вопросе, нужно провести измерения на месте использования данных беспроводных приложений и сравнить результаты для 2.4 ГГц и 5.2 ГГц. Так как беспроводные, локальные сети (WLAN) обычно используются в офисах, мы проводили такие измерения в обычном офисном помещении: здание с металлическим полом и металлической крышей, прямоугольными комнатами и стенами с металлической арматурой внутри, и некоторым количеством стен из сухой штукатурки, при отсутствии прямой видимости [1].
Мы обнаружили, что при прямой видимости между передающей и приемной антеннами с вертикальной поляризацией разность в затухании сигнала составляет около 7 дб для 2.4 ГГц и 5.2 ГГц, и случае отсутствия прямой видимости разница в затухании 2-3 дб.
Это означает, что в помещениях при большом числе отражений волн разница в распространении волн для обеих несущих незначительная. Также предполагается, что при хорошо настроенных антеннах при использовании стандарта IEEE 802.11 b можно получить выигрыш в количестве соединений на 6-7 больше, по сравнению IEEE 802.11 а.
Однако при неоптимальном расположении антенн эта разница уменьшается до 2-3 дб.
Дополнительным фактором, играющим роль в существенной разнице между стандартами IEEE 802.11 а и IEEE 802.11 b, является достигаемая мощность передаваемых данных (ТХ) и достижимая чувствительность приема данных (RX) ( здесь мы используем термин «достигаемая» мощность, а не «допустимая», так как при IEEE 802.11 а. очень трудно получить высокую мощность передачи с помощью доступных усилителей мощности, чтобы обеспечить гарантированную чувствительность при высокой скорости передачи данных), а также использование различных антенных схем и использование полосовых фильтров для IEEE 802.11 b и др.
Современная реализация стандарта IEEE 802.11 b показала высокий уровень оптимизации по этим параметрам. При сравнении IEEE 802.11 b при скорости передачи данных 11 Мб/с и IEEE 802.11 а при 6 Мб/с может установлено одинаковое соединение, вследствие высокой эффективности протокола IEEE 802.11 а. В этом случае получается дополнительный выигрыш в количестве соединений.
Согласно приведенному сравнению характеристик основная разница в использовании двух стандартов состоит в различном распространении радиоволн в используемых диапазонах частот.
Изучение распространения волн показало, что в лучшем случае волны стандарта IEEE 802.11 b проходят на 60-70% дальше, чем IEEE 802.11 а. В худшем случае прохождение может быть тем же самым.
В общем можно прийти к заключению, что стандарт IEEE 802.11 b при высокой скорости передачи по характеристикам такой же, что и IEEE 802.11 а при низкой скорости.
Это открытие поможет сделать выбор между IEEE 802.11 а и IEEE 802.11 b при расположении точек доступа для создания беспроводных сетей. Плотность точек доступа для стандарта IEEE 802.11 а должна быть повышенной, по сравнению с IEEE 802.11 b для получения выгоды от использования полосы частот IEEE 802.11 а.

Литература

1. Niels van Erven, Robert Varbrough, Lloyd Sarsoza, “2.4 and 5 GHz propagation measurements for WLAN”, 3 Com.
2. J.M.Keenan, A..J.Motley “Radio Coverage in Buildings.” British Telecom Technology Journal, Vol.8, No.1, January 1990, pp. 19-24.
3. T.Rappaport, “Wireless Communications” Prentice Hall, New Jersey, 1996.
4. D.Akerberg, “Properties of a TDMA Picocellular Office Communication System.
5. K.Pahlavan, A. Levesque, “Wireless Information Network,” J.Wiley & Sons, Inc., New York, 1995.
6. Devasirvatham, et al. “Multi-frequency radio wave propagation measurements in the portable environment.” IEEE International Conference on Communications, pp. 1334-1340, 1990.

IEEE802.11n - зеленый свет!

Стандарт IEEE802.11n для беспроводных соединений получил зеленую дорогу в Институте Инженеров разработчиков Электроники IEEE на проходившем там Консорциуме Улучшенных Беспроводных технологий (EWC), где рабочей группой был выработан первый вариант проекта введения этого стандарта.
Эта группа приняла решение с большинством 184 к 0, при 4 воздержавшихся, что уже является сигналом к окончанию борьбы сторонников, отстаивающих свои интересы и тормозивших продвижение этого стандарта в прошлом.
По сути EWC установил для IEEE802.11n ожидаемую скорость соединения до 600 Мбит в секунду, значительно перешагнув предел скорости стандартов IEEE802.11a,b,g, и таким образом обеспечил достаточную скорость для передачи потоков данных для домашнего телевидения высокой четкости (HDTV). Основное различие между 802.11n и 802.11g состоит в том, что в 802.11n –м стандарте используется MIMO (multiple input multiple output)технология, позволяющая увеличить скорость. Большие надежды возлагаются на производителей электроники следующего поколения и компании, продвигающие беспроводные, локальные сети (WLAN) поверх РС для бытовой электроники: DVD-плееры, игровые приставки и цифровые камеры.
С большими надеждами связаны такие многообещающие возможности, которые уже сейчас представлены в некоторых беспроводных плеерах. Компания Broadcom, член EWC, недавно анонсировала свой новый чипсет, поддерживающий технологию 802.11n. Другой член EWC, компания Marvell последовала за этим анонсом и объявила о выпуске своего чипа в следующем квартале. Однако, как ожидается, не все компании выйдут на рынок с продуктами, созданными на основе стандарта 802.11n. Airgo - одна, из которых не согласна с продвигаемой технологией, как не доработанной, окончательно, к стандарту 802.11n в настоящее время.
Пока, большинство членов рабочей группы .11n согласились, что эта доработка будет сделана в течение года, и можно будет перейти от чернового проекта к ратификации стандарта 802.11n.
И , как заявили компании - это еще спорный вопрос, что когда черновой проект будет давать стабильные результаты, то тогда можно будет приступать к разработке фирменного чипсета.
Утверждать, что чипсет, разработанный на основе первых набросков, пройдет затем фирменную доработку к окончательной спецификации стандарта 802.11n, безответственно, и может привести к заблуждению потребителей, кто не понимает действий IEEE по этому вопросу.
Компания Airgo не является членом EWC и совместно с группой образованной в октябре 2006 г. поддерживает это утверждение о черновом варианте стандарта 802.11n. Этот черновой вариант должен подвергаться рецензии и перепроверке до получения достаточно стабильных результатов, чтобы отдавать его на фирменную доработку в соответствии с окончательным ратифицированным стандартом. Более всего важно говорят компании, чтобы продавцы электроники не разуверились в возможности этого стандарта до того, как Wi-Fi альянс не начнет тестирование и сертификацию после Q107.
Однако Airgo не согласна с намерением рабочей группы двигаться вперед. И говоря это, она уверена, что отстаивает интересы, как потребителей, так и производителей, в то время как проект не пройдет испытания и не будет разобран по частям на открытом форуме.
Это пожелание отразилось в заключительном положении консорциума.
«Мы с энтузиазмом поддерживаем сегодняшнее улучшение к проекту 802.11n”- сказал Крэг Баррат- президент и член Атерос Комюникейшн, в заключении. В октябре прошлого года Атерос совместно с EWC постановил порвать текущий проект 802.11n и ускорить работу по написанию нового эскизного проекта, который определит более высокие показатели беспроводных, локальных сетей. «Мы достигли этой цели и уверяем производителей, что сейчас на основе этого нового проекта могут быть созданы продукты с беспрецедентными параметрами».