Стандарты беспроводной связи

Рассмотрим основные стандарты, которые организуют работу беспроводных сетей связи [7].

1. Стандарт 802.15. Применяется для персональных сетей и координации с другими стандартами, например, такими, как стандарт 802.11 на локальные сети. Стандарт предусматривает расширение спектра передаваемых радиосигналов путем скачкообразного изменении частоты.

Рабочие частоты, определяемые этим стандартом, лежат в диапазоне шириной 2,4 ГГц, скорость передачи информации < 1 Мбит/с. В то же время стандарт развивается, проводятся работы по увеличению скорости передачи до 11, 22, 33, 44 и 55 Мбит/с. С другой стороны, стандарт развивается с целью снижения энергопотребления и создания малогабаритных устройств, но при сниженной скорости передачи до 20, 40 и 250 кбит/с. Версия стандарта 802.15.1 стала основой для стандарта Bluetooth.

2. «Голубые зубы» (Bluetooth). Стандарт назван в честь короля датских викингов Харальда I, по прозвищу «синезубый», родившегося в 908 г. В стандарте определен диапазон рабочих частот 2400—2483,5 МГц. Манипуляция сигнала — частотная с применением гауссова фильтра сглаживания первичных сигналов (Gaussian Frequency Shift Keying — GFSK).

С целью расширения спектра и создания шумоподобиого радиосигнала применен метод скачков несущей частоты со скоростью 1600 скачков в секунду. Скорость передачи информации — 1 Мбит/с. Радиус действия — 10—100 м, мощность передатчика — 100 мВт.

3. Стандарт 802.11. Регламентирует работу локальных сетей. Имеет различные версии — 802.11а, 802.116, 802.11д. Определяет работу в диапазоне частот шириной 2,4 и 4 ГГц. Скорость обмена информацией — от 2 до 54 Мбит/с, радиус действия — до 90 м.

Манипуляция радиосигналов — двоичная относительная фазовая (Differential binary Shift Keying — В В PS К) на скоростях 6 Мбит/с. При более высоких скоростях — до 54 Мбит/с используется квадратурная модуляция (Quadrature amplitude modulation — QAM). С целью создания широкополосных сигналов используются скачки несущей частоты.

Ширина частотного диапазона, отведенного локальной системе, работающей на частоте 2,4 ГГц, составляет 80 МГц, а на частоте 5 ГГц — 300 МГц. Весь диапазон разбивается на подканалы шириной 25 МГц — для возможности одновременной работы нескольких пользователей. На частоте 2,4 ГГц имеется возможность разделения на три подканала, а на частоте 5 ГГц — 12 подканалов.

При развертывании беспроводной локальной сети имеется выбор несущих частот. Следует иметь в виду следующие достоинства и недостатки обеих несущих частот. На частоте 2,4 ГГц одновременно работают три пользователя, а на частоте 5 ГГц — 12, но дальность действия на нижней частоте выше и стоимость оборудования ниже.

С другой стороны, на частоте 2,4 ГГц больше помех, но частота 5 ГГц в некоторых странах не разрешена для использования.

• 4. Wi-Fi — это объединение всех разновидностей стандарта 802.11 (802.11а, 802.116, 802.11д). Wi-Fi предусматривает сертификацию всех компонентов локальных сетей, проводит тестирование компонентов с целью обеспечения взаимодействия сетей.
• 5. Стандарт 802.16 организует работу городских беспроводных сетей. Этим стандартом предусматривается возможность расширения магистральных волоконно-оптических линий связи.

В первых версиях стандарта 802.16 использованы рабочие частоты 10—66 ГГц, данные передаются со скоростью до 120 Мбит/с. Приемники и передатчики должны находиться на расстоянии прямой видимости.

Рассмотрим наиболее употребительные стандарты подробнее.