Материал: конспект-лекций

291

тоти) з заглушенням перешкод по дзеркальному каналу UAA2067, схема гауссової частотної мо-

дуляції на проміжній частоті SA639 і двохчастотний синтезатор UMA1022.

DECT-контроллери сімейства РСх509х це спеціалізовані схеми на базі контролера 80с51 зі вбудованою пам'яттю і інтерфейсом I2С [6]. У ПЗП зберігаються програми для керуючого мікро-

контролера і вбудованого сигнального процесора DSP. Крім того, контролер містить пристрій ро-

боти з пакетами та цифровий мовний інтерфейс (IOM2 або ADPCM), а також ряд інших пристроїв

- паралельні порти введення/висновку, схеми роботи з мікрофоном, динаміком і зумером, схеми контролю живлення батарей, вимірювання RSSI, управління синтезатором частот і т.д. В тій чи іншій мірі різні функціональні блоки працюють автономно, взаємодіючи через системне ОЗУ за допомогою внутрішньої шини ISB. Вбудований DSP-процесор реалізує такі функції, як ADPCM-

кодек, мовний фільтр, програмоване посилення в голосовому тракті, генерація комфортного шуму,

сигналів виклику та DTMF, детектування DTMF, підключення автовідповідача, конференцзв’язок та гучний зв'язок.

292

Лекція_13_Wi-Fi

2.3 Технологія Wi-Fi (Стандарт 802.11)

2.3.1 Загальна характеристика стандартів сімейства IEEE 802.11

Безпроводові локальні мережі (Wi-Fi) задовольняють вимогам, що пред'являються до без-

проводових з'єднань для реалізації зв'язку в будівлях та офісах. Маючи характеристики і рівень захисту, що еквівалентні з такими в проводових мережах, рішення на основі безпроводових лока-

льних мереж використовуються в домашніх умовах, невеликих офісах, на підприємствах і в суспі-

льних місцях. Принципи побудови і функціонування безпроводових локальних мереж були стан-

дартизовані рядом стандартів сімейства IEEE 802.11 (таблиця 2.8).

Таблиця 2.8 - Стандарти сімейства IEEE 802.11

293

Як видно з таблиці, протоколами передачі даних є 802.11, 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n. Перший стандарт 802.11 (без буквеного індексу) описує протокол організації безпроводо-

вої локальної мережі в діапазоні 2,4 ГГц з швидкостями 1 і 2 Мбіт/с. Він передбачає використання технології FHSS або технології розширення спектру по методу прямої послідовності (DSSS). У

зв'язку з невисокою пропускною спроможністю він не одержав широкої підтримки з боку вироб-

ників.

Протокол IEEE 802.11b є розширенням базового протоколу 802.11 і окрім швидкостей 1 і 2

Мбіт/с передбачає швидкості 5,5 і 11 Мбіт/с. Для роботи на швидкостях 1 і 2 Мбіт/с використову-

ються технологія розширення спектру з використанням кодів Баркера, а для швидкостей 5,5 і 11

Мбіт/с використовуються комплементарні коди (CCK): кодування 8 біт на один інформаційний символ при швидкості 11 Мбіт/с і 4 біт на символ при швидкості 5,5 Мбіт/с.

Офіційно стандарт 802.11b+ не існує, проте дане розширення стандарту підтримується ба-

гатьма виробниками безпроводових пристроїв. У цьому стандарті передбачається ще одна швид-

кість передачі даних — 22 Мбіт/с з використанням технології двійкового пакетного зверткового кодування PBCC (Packet Binary Convolutional Coding).

Стандарт IEEE 802.11а передбачає використання нового, без вимог ліцензування частотно-

го діапазону 5 ГГц і модуляції по методу ортогонального мультиплексування з розділенням частот

OFDM. Застосування цього стандарту дозволяє збільшити швидкість передачі в кожному каналі до

54 Мбіт/с. Стандарт 802.11a в діапазоні 5 ГГц використовує смугу частот шириною 300 МГц, роз-

діляючи її на три ділянки по 100 МГц кожен: 5,15-5,25 ГГц (нижній), 5,25-5,35 ГГц (середній) і

5,725-5,825 ГГц (верхній). У кожному з них можуть бути організовані чотири канали, що не пере-

криваються, тобто у всій смузі - 12 частотних каналів. Сумарна ширина доступного спектру в ньо-

му приблизно в чотири рази вища, ніж в діапазоні 2,400-2,48354 ГГц (83 МГц). У кожній зі смуг спектру допускається своя максимальна потужність випромінювання: 50 мВт (нижній), 250 мВт

(середній) і 1000 мВт (верхній) (рис. 2.42) При використанні більш високих частот відповідно збі-

льшується загасання сигналу і як наслідок - менший радіус дії пристроїв. В Україні даний стан-

дарт не використовується, оскільки діапазон 5 ГГц поки що не дозволений для даних систем.

Стандарт IEEE 802.11g є розвитком стандарту 802.11b/b+ і припускає передачу даних в то-

му ж частотному діапазоні, але з вищими швидкостями. Крім того, стандарт 802.11g повністю су-

місний з 802.11b. В стандарті передбачена передача на швидкостях 1, 2, 5,5, 6, 9, 11, 12, 18, 22, 24, 33, 36, 48 і 54 Мбіт/с. Деякі з даних швидкостей є обов'язковими, а деякі – не обов’язковими. Крім того, одна і та ж швидкість може реалізовуватися за допомогою різних технологій кодування.

У смузі частот 2,400-2,48354 ГГц можна організувати до 13 каналів. Як можна бачити з табл. 2.8 для стандартів IEEE 802.11b; 802.11b/g; 802.11n потужність випромінювання передавача не перевищує 500 мВт.

294

Стандарт 802.11n забезпечує удвічі більшу швидкість, ніж в "g" і "a". Це швидкість від 100

Мбіт/с. У стандарті 802.11n пропонується використовувати вже впроваджені технології, а також поряд з ними нові розробки, що дозволяють досягти високих швидкостей передачі даних. Пропо-

нується також використати модуляції сигналів OFDM і QAM. Подібний підхід забезпечить зворо-

тну сумісність і понизить вартість розробки, а також використання технології з множинним вве-

денням/виведенням MIMO (multiple input multiple output).

F, ГГц

Рисунок 2.42 - Частотний план і потужність роботи сімейства стандартів IEEE 802.11 Дальність дії абонентського обладнання стандарту 802.11b і g не перевищує 100 м і зале-

жить від швидкості передачі, рівня і характеру перешкод, а також від вимог до якості обслугову-

вання. Щоб забезпечити прийнятну якість з'єднання, в специфікаціях передбачена можливість ав-

томатичного зниження швидкості інформаційного обміну.

Енергія сигналів стандарту 802.11а, який використовує діапазон 5 ГГц, інтенсивніше пог-

линається стінами будівель та іншими перешкодами, отже, втрати при розповсюдженні сигналів в цьому діапазоні вищі. З цієї причини радіус дії станцій за інших рівних умов удвічі менший, ніж для діапазону 2,4 ГГц. Тому для організації такої ж по покриттю мережі потрібна більша кількість точок доступу, ніж для мережі на базі стандарту 802.11b (рис. 2.43).