Беспроводные сети Wi Fi, принцип работы и перспективы развития
Введение • Под аббревиатурой Wi-Fi (от английского Wireless Fidelity, что можно перевести как "высокая точность передачи данных по беспроводному каналу связи") понимают семейство стандартов для организации беспроводных локальных сетей в соответствии со спецификацией IEEE 802. 11.
• Беспроводной модуль Wi-Fi могут иметь такие устройства как: игровая приставка, смартфон, ноутбук, планшетный компьютер, цифровой аудио-видео плеер, компьютер. Устройства могут подключиться к беспроводной точке доступа и получить доступ к интернету на расстоянии ~ 20 метров при наличии бетонных перекрытий или гораздо больше при их отсутствии (до 300 м). Несколько перекрещивающихся точек доступа могут покрыть большие площади. Также существуют «горячие точки» которые работают совместно по принципу сотовой связи, переключаясь автоматически на нужного абонента если он находится ближе к этой точке доступа.
• Устройства используют одни на всех частоты, но разные идентификаторы. У устройств есть механизм проверки, доставлен пакет или нет (подобие TCPIP). То есть в любом случае, независимо от затраченного времени и количества попыток, нужный пакет будет отправлен и получен, после чего отправляется ответный сигнал подтверждение. У точки доступа есть очерёдность и если подключенных устройств много, могут быть большие задержки передачи. • Многие устройства на операционных системах Android, i. OS, Bada, Symbian, Mee. Go можно использовать в качествораздающих Wi-Fi интернет (в виде "виртуальных маршрутизаторов"), полученный из сетей EDGE/3 G/4 G.
Покрытие • В 2004 году, первым в Индии был покрыт сетями Wi. Fi город Майсур и близлежащие к нему поселения. • Мэр Лондона, Бори Джонсон, в Мае 2010 года, пообещал покрыть весь город сетями Wi-Fi к 2012 году. • Администрации колледжей по всему миру, стараются покрыть хоть малую часть своих заведений сетями Wi-Fi. Одним из первых колледжей, полностью покрытых сетями Wi-Fi по всей территории кампуса, стал Drexel University, Филадельфия в 2000 году. • Wi-Fi позволяет использовать одноранговые сети, то есть подключать одно устройство к другому. Это называется adhocпередачей. Такие передачи используются к примеру игровыми консолями, фотокамерами и другой цифровой электроникой. В таком режиме доступен только стандарт 802. 11 b (до 11 Мбит/с) и шифрование только WEP.
Преимущества • Дешёвое, быстрое развёртывание интернет и LAN сетей, особенно актуально там, где прокладка кабелей проблемна, либо вообще невозможна (площади, архитектурные сооружения, на открытом воздухе). Возможно использование Wi -Fi точек доступа в режиме моста, когда невозможно протянуть проводной кабель через определённое место и в качестве проводника выступают два Wi-Fi устройства, к которым подсоединены кабели, которым необходимо соединиться. • Абсолютное большинство ноутбуков, планшетных компьютеров и смартфоном имеют встроенные адаптеры Wi-Fi. • Цена на Wi-Fi микроконтроллёры с каждым годом снижается, а за счёт этого растёт популярность у производителей мультимедиа устройств. • Если устройство имеет логотип Wi-Fi Certified, оно может работать со всеми остальными сертифицированными устройствами в любой точке мира.
Шифрование • • Шифрование сетей Wi-Fi версии WPA 2, с 2010 года широко распространено и считается безопасной, так как для расшифровки потребуются дни, месяцы или даже годы в зависимости от длины и качества пароля. WPA первой версии тоже относительно безопасен, если применять пароли из букв и цифр. WPA системы шифрования используют AES (Advanced Encryption Standard), представленный в 2004 году и поддерживается практически всем беспроводными устройствами стандарта IEEE 802. 11 Чаще всего используется WEP, который, как доказано, взламывается за несколько минут. Хотя из коробки, новое устройство вообще не имеет включенного шифрования, что делает устройство небезопасным и позволяет всем вокруг использовать ваш интернет, забивая канал. Для настройки безопасности Wi. Fi устройства, необходимо войти в его графический пользовательский интерфейс (GUI) и настроить параметры шифрования хотя бы на уровне WEP, который сбережёт хотя бы от детей и обычных заблудших пользователей.
Недостатки • • Во многих странах есть ограничения на использование определённых частот, потому Wi-Fi сети либо не законноиспользовать на определённых каналах, либо невозможно изза помех. В Европе и странах СНГ никаких ограничений по использованию Wi-Fi нет. Излучаемая изотропная мощность в странах Евросоюза не должна превышать 100 м. Вт (20 д. Бм), потому оборудование практически никогда не превышает данные значения, чтобы не терять основной Европейский рынок. Быстрейший стандарт 802. 11 n не может быть использован поблизости с другим источником Wi-Fi сигнала N стандарта, так как он использует двойной радиочастотный спектр в отличии от 802. 11 a/g. Это значит что невозможно использовать IEEEдля построения больших Wi-Fi сетей. Wi-Fi потребляет значительно больше мощности, чем к примеру Bluetooth из-за необходимости обеспечения высокойскорости и зоной покрытия более 10 метров. Это отрицательно сказывается на аккумуляторах мобильных устройств.
Перспективы развития В данный момент существуют два конкурирующих направления: Wi. MAX и Wi. Bro.
Беспроводная технология WIMAX • • • Цели и задачи WIMAX При всем богатстве выбора сетевых подключений сложно одновременно соблюсти три основных требования к сетевым соединениям: высокая пропускная способность, надёжность и мобильность. Решить подобную задачу может следующее поколение беспроводных технологий Wi. MAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), стандарт IEEE 802. 16 По структуре сети стандарта IEEE 802. 16 очень похожи на традиционные сети мобильной связи: здесь тоже имеются базовые станции, которые действуют в радиусе до 50 км, при этом их также не обязательно устанавливать на вышках. Для них вполне подходят крыши домов, требуется лишь соблюдение условия прямой видимости между станциями. Для соединения базовой станции с пользователем необходимо наличие абонентского оборудования. Далее сигнал может поступать по стандартному Ethernet-кабелю, как непосредственно на конкретный компьютер, так и на точку доступа стандарта 802. 11 Wi-Fi или в локальную проводную сеть стандарта Ethernet. Это позволяет сохранить существующую инфраструктуру районных или офисных локальных сетей при переходе с кабельного доступа на Wi. MAX. Это позволяет также максимально упростить развёртывание сетей, позволяя использовать знакомые технологии для подключения компьютеров. Wi. MAX позволяет осуществлять доступ в Интернет на высоких скоростях, с гораздо большим покрытием, чем у Wi-Fi сетей. Это позволяет использовать технологию в качестве «магистральных каналов» , продолжением которых выступают традиционные DSL и выделенные линии, а также локальные сети. В результате подобный подход позволяет создавать масштабируемые высокоскоростные сети в масштабах целых городов. Стандарт Wi. MAX на данный момент находится на стадии тестирования. Единственная конкурентоспособная версия стандарта, для которой существует лицензия на оборудование, - это Fixed Wi. MAX. Однако провайдеры не спешат заменять дорогостоящее, но уже работающее оборудование на новое, ибо это требует существенных инвестиций без возможности поднять производительность (и как следствие, цену на услуги) и вернуть вложенные средства быстро.
Беспроводная технология Wi. Bro • • • Wi. Bro (сокращение от Wireless Broadband) -- технология беспроводного подключения к интернету, разработанная южнокорейскими телекоммуникационными компаниями. Технически это международный стандарт IEEE 802. 16 e (mobile Wi. MAX). В технологии использует временное мультиплексирование, ортогональное разделение частот, ширина канала в 8, 75 МГц. Предполагалось достичь большей скорости передачи данных, чем могут использовать мобильные телефоны (как в стандарте CDMA 1 x) и обеспечить мобильность для широкополосных подключений. Стандарт поддерживает Qo. S -- приоритеты в передаче данных разного типа, что позволяет надежно передавать видеопотоки и другие данные, чувствительные к задержкам в канале. В этом заключаются преимущества стандарта перед стационарным Wi. MAX (802. 16 d). Также его требования значительно больше проработаны в деталях, чем в стандарте Wi. MAX.
Скачать презентацию Беспроводные сети Wi Fi принцип работы и перспективы
Беспроводные сети Wi Fi, принцип работы и.ppt