Материал: 6282

изменение значения мощности передается со станции сопряжения. Аппаратура СС измеряет уровень принимаемого сигнала от каждого терминала индивидуально, сравнивает его с пороговым и передает команду абоненту на увеличение или уменьшение мощности. Эта процедура позволяет выровнять сигналы на входе ретранслятора, снизить уровень взаимных помех и максимизировать пропускную способность.

Пропускная способность

Пропускная способность КА, определяемая как максимальное число эквивалентных каналов по 2,4 кбит/с, в зоне, создаваемой 16-лучевой антенной, по оценке разработчиков cистемы Globalstar составляет 2400 каналов. Реальная пропускная способность будет ниже, вследствие работы на более высокой скорости (4,8 кбит/с), а также возможности использования одного канала в смежном КА при ведении связи с одним наземным абонентом.

Стоимость услуг и сроки развертывания

На территории России уже построены 3 станции сопряжения (в Москве, Новосибирске Хабаровске), которые обеспечивают охват 98% территории России с гарантированным качеством услуг южнее 70° с.ш. Все станции российского сегмента объединены в единую наземную сеть, связанную с центром управления Globalstar. Национальным оператором в России является ЗАО «ГлобалТел», которое основано ОАО «Ростелеком» и компанией Globalstar. Коммерческая деятельность на территории РФ по предоставлению услуг связи населению началась в конце 2000 г., планируемый рынок

Globalstar России – 7,5% мирового.

Общая стоимость проекта Globalstar составляет около 2,6 млрд. долл., хотя реально эта сумма выше, так как в нее не включены затраты на строительство 150–210 станций сопряжения. Предполагаемые эксплуатационные расходы в год достигнут 227 млн. долл.

Ориентировочная стоимость основных элементов системы Globalstar: КА – 14 млн. долл., станция сопряжения – 6,5 млн. долл., радиотелефонный терминал – 700–1000 долл., стационарный терминал – не более 2,5 тыс. долл.

В среднем тариф за телефонный разговор составит 1 долл. в минуту.

Таблица 6.9. Плюсы и минусы системы Глобалстар

Система спутниковой связи Глобалстар

Очень портативные и легкие телефоны, размером и весом немного больше сотового + телефона

+ Простая в использовании, есть подробные инструкции на русском языке

Автоматическое переключение между спутниковой и сотовой связью (если телефон определил, что он находится в зоне покрытия оператора сотовой связи, с которым у + Глобалстар есть договор, телефон автоматически переключается на сотовую связь, а в ее

отутствие - использует спутниковый канал)

+ Относительно невысокая стоимость телефонов (от $699)

Относительно недорогой трафик (от $1.39 при использовании спутникового канала, еще

+дешевле - при переключении на сотовый канал)

+Большое количество дополнительных аксессуаров, включая автомобильные комплекты, факсы и т.д.

Дополнительное разрешение на использование не требуется (однако перед ввозом такого - телефона в каждую конкретную страну желательно ознакомиться с ее законодательством - в некоторых странах использование телефонов запрещено или ограничено)

7. БЕСПРОВОДНЫЕ ЛОКАЛЬНЫЕ СЕТИ НА ОСНОВЕ СТАНДАРТОВ IEEE 802.11

Беспроводные локальные компьютерные сети, или сети Wi-Fi, или иначе сети стандарта IEEE 802.11 приобретают всё большую популярность и сегодня можно с уверенностью сказать: «Технология Wi-Fi меняет мир». Эти изменения касаются того, как мы работаем, играем и взаимодействуем друг с другом.

В течение нескольких лет беспроводные сети проходили процесс стандартизации, цена становилась доступнее, улучшалась технология производства аппаратуры.

Сегодня БС позволяют предоставить подключение пользователей там, где затруднено кабельное подключение или необходима полная мобильность. При этом беспроводные сети без проблем взаимодействуют с проводными сетями.

А если учитывать, что потребность в беспроводном доступе к локальным сетям, к сети Интернет растёт по мере увеличения числа мобильных устройств, таких как ноутбуки

икарманные компьютеры, то можно сказать что мы наблюдаем настоящий взрыв технологий беспроводных локальных сетей.

Область применения беспроводных локальных сетей безгранична, они применяются везде, где существует сложность прокладки кабеля и требуется мобильность пользователей. Это малый офис и большое предприятие, выставки презентации и конференции, гостиницы и аэропорты, больницы, складские и торговые организации и многое другое.

Беспроводная локальная сеть зачастую является единственным экономически оправданным решением - когда кабельная система отсутствует или низкого качества, что наблюдается в нашей стране.

Стандарт IEEE 802.11, разработка которого была завершена в 1997г., является базовым стандартом и определяет протоколы, необходимы для организации беспроводных локальных сетей (WLAN). Основные из них – протокол управления доступом к среде MAC (Medium Access Control – нижний подуровень канального уровня)

ипротокол PHY передачи сигналов в физической среде. В качестве последней допускается использование радиоволн и инфракрасного излучения.

Рис. 7.1. Уровни модели ISO/OSI и их соответствие стандарту 802.11

Стандарт IEEE 802.11 играет для радиосетей такую же интегрирующую роль, как стандарт IEEE 802.3 для сетей Ethernet и IEEE 802.5 для Token Ring.

Стандартом IEEE 802.11 определен единственный подуровень MAC, взаимодействующий с тремя типами протоколов физического уровня, соответствующих различным технологиям передачи сигналов - по радиоканалам в диапазоне 2,4 ГГц с широкополосной модуляцией с прямым расширением спектра (DSSS) и перескоком частоты (FHSS) , а также с помощью инфракрасного излучения. Спецификациями стандарта предусмотрены два значения скорости передачи данных - 1 и 2 Мбит/с.

По сравнению с проводными ЛС Ethernet возможности подуровня MAC расширены за счет включения в него ряда функций, обычно выполняемых протоколами более высокого уровня, в частности, процедур фрагментации и ретрансляции пакетов. Это вызвано стремлением повысить эффективную пропускную способность системы благодаря снижению накладных расходов на повторную передачу пакетов.

В качестве основного метода доступа к среде стандартом IEEE 802.11 определен механизм CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance -

множественный доступ с обнаружением несущей и предотвращением коллизий).

На сегодняшний день существует множество модификаций стандарта IEEE 802.11, рассмотрим наиболее популярные из них.

Стандарт IEEE 802.11а

Является наиболее "широкополосным" из семейства стандартов IEEE 802.11, предусматривая скорость передачи данных до 54 Мбит/с (редакцией стандарта, утвержденной в 1999 г., определены три обязательных скорости - 6, 12 и 24 Мбит/с и пять необязательных - 9, 18, 36, 48 и 54 Мбит/с).

В отличие от базового стандарта, ориентированного на область частот 2,4 ГГц, спецификациями IEEE 802.11а предусмотрена работа в диапазоне 5 ГГц. В качестве метода модуляции сигнала выбрано ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM). Наиболее существенное различие между этим методом и радиотехнологиями DSSS и FHSS заключается в том, что OFDM предполагает параллельную передачу полезного сигнала одновременно по нескольким частотам диапазона, в то время как технологии расширения спектра передают сигналы последовательно. В результате повышается пропускная способность канала и качество сигнала.

К недостаткам 802.11а относятся более высокая потребляемая мощность радиопередатчиков для частот 5 ГГц, а так же меньший радиус действия (оборудование для 2,4 ГГц может работать на расстоянии до 300м, а для 5ГГц - около 100м).

Стандарт IEEE 802.11b

Благодаря высокой скорости передачи данных (до 11 Мбит/с), практически эквивалентной пропускной способности обычных проводных ЛС Ethernet, а также ориентации на "освоенный" диапазон 2,4 ГГц, этот стандарт завоевал наибольшую популярность у производителей оборудования для беспроводных сетей.

В окончательной редакции стандарт IEEE 802.11b, известный также как Wi-Fi (wireless fidelity), был принят в 1999г. В качестве базовой радиотехнологии в нем используется метод DSSS с 8-разрядными последовательностями Уолша.

Поскольку оборудование, работающее на максимальной скорости 11 Мбит/с имеет меньший радиус действия, чем на более низких скоростях, то стандартом 802.11b предусмотрено автоматическое понижение скорости при ухудшении качества сигнала.

Как и в случае базового стандарта IEEE 802.11, четкие механизмы роуминга спецификациями IEEE 802.11b не определены.

Стандарт IEEE 802.11g

Данную модификацию стандарта можно считать панацеей от всех бед, т.к. здесь сочетаются скорость IEEE 802.11a (54 Мбит/с) и совместимость с сетями IEEE 802.11b. Конечно же, максимальная скорость в 54 Мбит/с достигается только при работе с подобными устройствами. Если же беспроводная сеть является смешанной, то есть в ней присутствуют и устройства совместимых стандартов (IEEE 802.11b или IEEE 802.11b+), то максимальная скорость обмена данными будет ограничена пиковой скоростью обмена старых устройств.

Скоростные свойства стандартов

Подавляющее число беспроводных локальных сетей (Wireless Local Area Network, WLAN) работает сегодня в полосе частот 2,4 ГГц в соответствии со стандартом передачи данных IEEE 802.11b. Стандарт IEEE 802.11b представляет собой первое расширение стандарта IEEE 802.11 с повышенной скоростью передачи данных см. Таблицу 7.1. Для него новым видом модуляции стала дополняющая манипуляция кодом (Code

Complementary Keying, CCK).

Таблица 7.1. Скорость передачи данных в стандарте IEEE 802.11b

Повышением скорости передачи данных в полосе частот 2,4 ГГц (по программе «Дальнейшее повышение скорости передачи в диапазоне 2,4 ГГц») занималась рабочая группа IEEE 802.11g. Ее целью являлось внедрение новых видов модуляции, например ортогонального частотного мультиплексирования (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM), и тем самым повышение скорости передачи в полосе частот 2,4 ГГц, максимальное значение которой на данный момент составляет 54 Мбит/с.

Проект стандарта в качестве обязательных методов модуляции определяет CCK и OFDM. Таким образом, это расширение остается обратно совместимым с существующими приложениями стандарта IEEE 802.11b. Дополнительно, как опциональные методы передачи данных, были введены кодировка с двоичной сверткой пакетов (Paket Binary Convolution Coding, PBCC) и ССК-OFDM (см. Таблицу 7.2).

Таблица 7.2. Скорость передачи данных в стандарте IEEE 802.11g

Радиус действия в полосе 2,4 ГГц

Практическим правилом передачи данных в беспроводных локальных сетях является обратно пропорциональная зависимость между скоростью передачи данных и радиусом действия: чем больше скорость, тем меньше радиус. С точки зрения техники передачи это объясняется тем, что при повышении скорости передачи чувствительность радиоприёма снижается соответствующим образом. В Таблице 7.3 приведена чувствительность приемников наиболее распространенных систем IEEE 802.11b.

Таблица 7.3. Чувствительность приемника распространенных систем стандарта IEEE 802.11b при различных скоростях передачи данных

На каком расстоянии может находиться мобильный абонент при такой чувствительности, определено в Таблице 7.4.

Таблица 7.4. Средний радиус действия стандартных точек доступа IEEE 802.11b

Указанные радиусы действия представляют собой средние значения для стандартных точек доступа IEEE 802.11b. В зависимости от местных условий (много бетона или толстые стены) действительные значения радиуса действия могут оказаться существенно меньше.

Таблица 7.5. Чувствительность приемника радиокарты IEEE 802.11g при различных скоростях передачи данных.