tanenbaum_seti_all.pages (525408), страница 92
Текст из файла (страница 92)
Рандомизапия, осуществляемая в методе РН55, является простым способом распределения неуправляемого 15М-диапазона. Кроме того, постоянная смена частот — это неплохой (хотя, конечно, недостаточный) способ защиты информации от несанкционированного прослушивания, поскольку незваный слушатель, не зная последовательности частотных переходов и времени пребывания, не сможет подслушать передаваемые данные, При связи на более длинных дистанциях может возникать проблема многолучевого затухания, и РН55 может оказаться хорошим подспорьем в борьбе с ней.
Этот метод также относительно слабо чувствителен к интерференции с радиосигналом, что делает его популярным при связи между зданиями. Главный недостаток РН55 — зто низкая пропускная способность. Третий метод модуляции называется Э333 (Э1гесг Яейцепсе 5ргеао 5ресгтшп — передача широкополосного сигнала по методу прямой последовательности). Скорости передачи ограничены 1 или 2 Мбит/с.
Э555 немного напоминает Уже обсуждавшуюся в разделе «Второе поколение мобильных телефонов: цифРовая передача голосаь систему СЭМА, однако имеет и некоторые отличия. Каждый бит передается в виде 11 элементарных сигналов, которые называются поеледовательиоспю Баркера. для этого используется модуляция с фазовым сдвигом со скоростью 1 Мбод (1 бит на бод при работе на 1 Мбит/с и 2 бита на йод при работе на 2 Мбит/с). В течение нескольких лет комиссия РСС требова- 344 глава 4, подуровень управления доступом к среде ла, чтобы все беспроводное оборудование в США работало в нелицензируемых диапазонах, однако в мас 2002 года это требование было снято, поскольку появились новые технологии. Первая высокоскоростная беспроводная ЛВС, 802.11а, использовала метод ОЕРМ (Ог!Ьойопа! Ргет!цепсу Р!у!з!оп Мц!г!р!ех!п8 — ортогональное частотное уплотнение) для передачи сигнала со скоростью до 54 Мбит/с в расширенном нелицензируемом диапазоне 5 ГГц.
Как и полагается при частотном уплотнении, здесь используются разные частоты. Всего их 52, из них 48 частот предназначены для данных, 4 — для синхронизации (почти как в АРВЕ). Одновременная передача сигналов на разных частотах позволяет говорить о расширенном спектре, хотя этот метод существенно отличается от СЭМА и РН55. Разделение сигнала на много узких диапазонов имеет преимугцества перед передачей в одном широком диапазоне — в частности, более низкую чувствительность к узкополосной интерференции и возможность использования независимых диапазонов. Система кодирования довольно сложна.
Она основана на модуляции с фазовым сдвигом для скоростей до 18 Мбит/с и на (4АМ при более высоких скоростях. При 54 Мбит/с 216 бит данных кодируются 288-битными кодовыми словами. Одним из преимуществ ОЕРМ является совместимость с европейской системой Н!регЕАЫ/2 (Роц(ех! и др., 2002). Метод имеет хорошую спектральную эффективность в тсрминах соотношения бит/герц и хороший иммунитет против многолучевого затухания. Наконец, мы подошли к методу НК-РБЯБ (НгйЬ !саге Рггссг Бег!цепсе Бргсаг! Брес1гцш — высокоскоростная передача широкополосного сигнала по методу прямой последовательности).
Это еще один широкополосный способ, который для достижения скорости 11 Мбит/с кодирует биты со скоростью 11 миллионов элементарных сигналов в секунду. Стандарт называется 802.11Ь, но он не является последователем 802.11а. На самом деле 802.11Ь был признан и попал на рынок даже раньше, чем 802,11а. Скорости передачи данных, по;щсрживаемые этим стандартом, равны 1, 2, 5,5 и 11 Мбит/с. Две ггизкие скорости требуют 1 Мбод при 1 и 2 битах на бод соответственно. Используется модуляция с фазовым сдвигом (для совместимости с РЕЯМ). Две высокие скорости требуют кодирования со скоростью 1,375 Мбод при 4 и 8 битах на бод соответственно.
Применяется код Уолша — Адамара. Скорость передачи может быть динамически изменена во время работы для достижения оптимальных результатов в зависимости от условий нагрузки и зашумленности линии, На практике скорость работы стандарта 802.1!Ь почти всегда равна 11 Мбит/с.
Хотя 802.11Ъ медленнее, чем 802.11а, диапазон первого почти в 7 раз шире, что бывает очень важно во многих ситуациях. Улучшенная версия 802.11Ь называется 802Д18, Этот стандарт был принят 1ЕЕЕ в ноябре 2001 года после долгих обсуждений того, чья же патентованная технология будет применяться.
В итоге в 802.118 применяется метод модуляции ОРРМ, взятый из 802.11а, однако рабочий диапазон совпадает с 802.11Ь (узкий нелицензированный диапазон 2,4 ГГц). Теоретически максимальная скорость 802.118 равна 54 Мбит/с. До сих пор не очень понятно, может ли быть достигнута такая скорость на практике. Зато, пока суть да дело, комитет 802.11 может гордо заявить, что он разработал три высокоскоростных стандарта беспроводных Беспроводные локальные сети 345 ЛВС: 802.11а, 802.11Ь и 802.118 (не говоря уж о трех низкоскоростных беспроводных ЛВС).
Можно вполне обоснованно удивляться тому, что же в этом хоро- щего. Ну, видимо, три — зто просто счастливое число лля комитета 802.11. Стандарт 802.11: протокол подуровня управления доступом к среде Однако вернемся из области электротехники в область сотрп<ег зс!енсе, Протокол подуровня МАС (напомним, МАС расшифровывается как Мс<(>цт Ассеьх Сопгго! — управление доступом к среде) в стандарте 802.11 довольно сильно отличается от аналогичного'протокола Е<Ьегпс< благодаря присущей беспроводным сетям сложности по сравнению с проводныл<и сетями. В Е<Ьегпег станция просто ожидает, пока в канале настанет тишина, и тогда начинает передачу.
Если шумовой всплеск не приходит обратно в течение времени, необходимого на пересылку 84 байт, то можно утверждать, что кадр почти наверняка доставлен корректно. В беспроводных сетях такой фокус не проходит. Во-первых, существует проблема скрытой станции — мы уже упоминали о ней ранее, а сейчас приводим еще и иллюстраци>о (рис. 4.23, а).
Поскольку нс все станции могут слышать друг друга, передача, идущая в одной части соты, может быть просто не воспринята станцией, находящейся в другой ее части. В приведенном на рисунке примере станция С передает данные станции В. Если станция А прослушает канал, она не обнаружит ничего подозрительного и сделает ложный вывод о том, что она имеет право начать перелачу станции В. Кроме того, есть и обратная проблема, показанная на рис. 4.23, б. Здесь В хочет отправить данные для станции С и прослушивает канал.
Услышав, что в нем уже осуществляется какая-то передача, станция В делает опять-таки ложный вывод о том, что передача для С сейчас невозможна. Между тем станция А — источник сигнала, который смутил станцию В, — может на самом деле осуществлять передачу для станции 2) (на рисунке не показана).
Ситуация усугубляется еще и тем, что большинство Радиосистел< являются полудуплексными, то есть не могут одновременно и на одной и той же частоте посылать сигналы и воспринимать всплески шума на линии. В итоге 802.11 не может использовать, как Е<Ьегпес, метод СЗМА/СП.
Как бороться с этой проблемой? Стандарт 802.11 поддерживает два режима Работы. Первый называется ВСГ (!)!згг>Ьпге<! Соог<!!пас!оп Гцпсйоп — распределенная координация) и не имеет никаких средств централизованного управления (в этом смысле напоминая Е<Ьегпег). Второй режим, РСГ (Ро>пг Соог<!!паг!оп Гипс<!оп — сосредоточенная координация), подразумевает, что базовая станция берет на себя функцию управления активностью всех станций данной соты. Все реализации стандарта должны поддерживать РСГ, тогда как РСГ является дополнительной возможностью. Сейчас мы перейдем к рассмотрению этих режимов.
В режиме ПСГ 802 11 использует протокол называемый СЯМА/СА (СЗМА «4<Ь Со!!Вюп Ачо!<!апсе — СЗМА с предотвращением коллизий). Здесь ведется прослушивание как физического, так и виртуального канала. Протокол СЗМА/СА может работать в двух режимах. В первом режиме станция перед передачей про- 346 Глава 4. Подуровень управления доступом к среде Станция А хочет передать данные для В, но не слышит, что В уже занята Станция В хочет передать данные для С, но ошибочно считает, что у нее ничего не получится Радиус действия передатчика А Ради перед Рис.
4.23. Проблема скрытой станции (а); проблема засвеченной станции (б) Другой режим СЕМА/СА основан на протоколе МАСА% и использует контроль виртуального канала, как показано на рис. 4.24. В этом примере станция А хочет передать данные станции В. Станция С находится в зоне действия (то есть слышит) А, а также, возможно, в зоне действия В, но это не имеет значения, Станция х) входит в зону действия В, но не входит в зону действия А. Время — — ~ Рис. 4.24. Использование прослушивания виртуального канала в протоколе СВМА/СА Протокол начинает работать тогда, когда А решает, что ей необходимо послать данные В. А посылает станции В кадр КТЯ, запрашивая разрешение на пе- слушивает канал.
Если он свободен, начинается пересылка данных. Во время пересылки канал не прослушивается, и станция передает кадр целиком, причем он может быть разрушен на стороне приемника из-за интерференции сигналов. Если канал занят, отправитель дожидается его освобождения и затем начинает передачу. Если возникает коллизия, станции, не поделившие между собой канал, выжидают в течение случайных интервалов времени (используется двоичный экспоненциальный откат такой же, как в Е(Ьегпег) и затем снова пытаются отправить кадр. Беспроводные локальные сети 347 редачу. Если В может принять данные, она отсылает обратно положительное подтверждение, кадр СТЗ. После приема СТЗ А запускает таймер АСК и начинает передачу данных. В случае корректного приема В генерирует кадр АСК, сообщающий станции А о конце передачи. Если интервал времени таймера на станции А истекает прежде, чем получен АСК, весь алгоритм работы протокола повторяется с самого начала.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
