Реферат
на тему:
“Безпровідні мережі”
Відлік історії безпровідникової мережі слід починати з 2001 р. логічніше всього почати з домінуючої технології 802.11, точніше, з численного сімейства технологій, що останнім часом ховається за цими цифрами. Нагадаю, що в 1999 р. зусилля однієї з робочих груп інституту IEEE завершилися прийняттям відразу двох конкуруючих стандартів, що прийшли на зміну базової специфікації 802.11, давно реалізованої в безлічі комерційних продуктів. У стандарті 802.11b були визначені параметри безпровідних мереж для роботи в частотному діапазоні 2,4 Ггц із максимальною швидкістю модуляції 11 Мбіт/з, причому спостерігається в реальних мережах «корисна» пропускна здатність виявляється майже вдвічі нижче. Більш «просунутий» стандарт 802.11a розрахований на використання трьох частотних смуг шириною 100 Мгц у діапазоні 5 Ггц. Найбільша швидкість модуляції в мережах 802.11a складає 54 Мбіт/з, однак і цього разу значення пропускної здатності, з якими прийдеться мати справа користувачам, навряд чи перевищать половину даної величини.
Як можна бачити навіть із приведеної короткої характеристики, два появившихся стандарти несумісні один з одним. (Недарма перед твердженням остаточних специфікацій члени кожного з підкомітетів у складі IEEE 802.11 Task Group не утомлювалися критикувати представників протилежного «табору».) Ця несумісність обумовлена не тільки розбіжністю діапазонів робочих частот, але і розходженням використовуваних методів кодування. Щоб забезпечити приблизно 20-кратний ріст пропускної здатності в порівнянні з «старими добрими» мережами 802.11, розроблювачам специфікацій 802.11a довелося відмовитися від перевіреного методу розширення спектра і замінити її на схему кодованого ортогонального частотного мультиплексирования (Coded Orthogonal Frеquеnсу Division Multiplexing, COFDM), коли одна високочастотна несуща розділяється на трохи піднесуть.
Ряд обставин привів до того, що устаткування стандарту 802.11b (інше позначення — Wi-Fi, від англійського Wireless Fidelity) значно випередило в скоренні ринку продукти, що задовольняють специфікаціям 802.11a. Свою роль зіграли велика пропрацьованність технології, готовність елементної бази, ціновий фактор і, нарешті, нечисленність організацій, де дійсно необхідні швидкості передачі трафика по радиоефиру, вимірювані десятками мегабит у секунду. У результаті вже через лічені місяці після прийняття двох конкуруючих стандартів ринок виявився буквально затоплений устаткуванням для мереж 802.11b. Сьогодні його випускають десятки компаній, причому з'являються всі нові і нові моделі. За деякими оцінками, у світі установлено вже близько 15 млн систем 802.11b.
Поступово була вирішена і проблема несумісності продуктів різних виробників, що для безпровідних мереж передачі даних коштує не менш гостро, чим для більш традиційних провідних мереж. Дозволяти виникаючі тут протиріччя покликаний консорціум сумісності безпровідного Ethernet (Wireless Ethernet Compatibility Alliance, WECA), для чого їм розроблена спеціальна програма сертифікації устаткування 802.11b. Судячи з інформації, опублікованої на сайті Web цієї організації в січні поточного року, сертифікат Wi-Fi вже одержали більш 250 пристроїв різних компаній.
На думку багатьох аналітиків, домінування мереж 802.11b протриває ще кілька років. Проте перший дисонанс у сформовану ідилічну картину був внесений у вересні 2001 р., коли мало кому відома американська компанія Atheros Communications оголосила про початок оптових постачань комплекту з двох мікросхем AR5000, на основі яких можна створювати устаткування для безпровідних локальних мереж 802.11а. Її пропозицією не преминули скористатися деякі виробники готових мережних пристроїв: уже через пару місяців після згаданого анонса продукти стандарту 802.11a випустили Actiontec Electronics, Intel, Intermec, Proxim, SMC і TDK. Є всі підстави думати, що цей список поповниться новими іменами в самий найближчий час. У всякому разі свої плани почати постачання устаткування 802.11a ще до настання літніх місяців обнародували D-Link, NetGear, UltraDevices і інші компанії.
Цікаво, однак, що найбільші виробники мережного устаткування, включаючи Agere System, Cisco Systems і Enterasys Networks, явно не квапляться випускати продукти на базі нового стандарту і навіть анонсувати їх. Причини такого поводження називаються самі різні: недостатньо високий рівень захищеності даних у мережах на 54 Мбіт/з, проблеми з дотриманням міжнародних норм на випромінювану потужність, відсутність зворотної сумісності, непридатність існуючих рішень для застосування в корпоративному середовищі (через обмежену функціональність), явно низький ринковий попит, нездатність моделей різних постачальників взаємодіяти один з одним. До речі, останньою проблемою займеться усі той же консорціум WECA: можливо, вже в червні буде даний старт новій програмі сертифікації Wi-Fi5.
Аналізуючи фактори, що змусили деяких постачальників обрати вичікувальну тактику, не слід скидати з рахунків і політичні мотиви. Компанія Atheros, піонер у створенні елементної бази для устаткування 802.11a, у свій час одержала великі інвестиції від Proxim, тому не дивно, що мікросхеми AR5000 не поставляються головним конкурентам останньої. До того ж Atheros заручалася підтримкою Intel і Sony, що дотримують досить твердої маркетингової тактики. Як би те ні було, Cisco Systems зробила ставку на іншого виробника електронних компонентів, приобретя в лютому минулого року компанію Radiata Communications, а тієї, очевидно, поки не удалося вирішити всі технічні проблеми реалізації положень нового стандарту в «залозі». Можливо, саме тут криються щирі причини нехарактерної для Cisco флегматичності в освоєнні ринкового сегмента, що зароджується.
Утім, не виключено, що ситуація зміниться швидше, ніж можна було б очікувати. У листопаду 2001 р. німецька Systemonic придбала права на частину розробок американської компанії Raytheon і вже наприкінці року випустила перші зразки повного комплекту мікросхем, необхідні для створення безпровідного устаткування наступного покоління. Їхні оптові постачання почнуться, як говориться, днями, і ця подія обіцяє стати додатковим стимулом до активного розвитку сектора устаткування для мереж 802.11a. Зважаючи на все, його масовий випуск почнеться все-таки в 2003 р. А можливо, і пізніше, оскільки в найближчі місяці на ринку безпровідних технологій можуть відбутися чергові радикальні зміни.
Слідом за появою перших продуктів стандарту 802.11a у закордонній пресі стали публікуватися наполегливі ради користувачам не поспішати з переходом на нову технологію. Висловлювана при цьому аргументація зводиться до того, що в надрах сімейства 802.11 визріває ще один стандарт, що, будучи прийнятий на озброєння мережною індустрією, здатний скласти гідну конкуренцію 802.11а. Мова йде про специфікацію 802.11g, робота над який у стінах IEEE почалася в березні 2000 р. Основна мета цієї діяльності — розширити фізичний рівень мереж 802.11b для значного збільшення пропускної здатності. Спочатку передбачалося, що швидкість модуляції сигналу в мережах 802.11g буде досягати 20 Мбіт/з, однак сьогодні називаються набагато більші значення.
Процес твердження стандарту 802.11g довгий час гальмував протиборство між двома різними технологічними концепціями. Незабаром після утворення підкомітету 802.11g корпорація Texas Instruments запропонувала прийняти в якості базовий метод двоичной згортки (Packet Binary Convolution Coding, PBCC) з єдиною робочою частотою модулируемого сигналу. Автором альтернативного варіанта, заснованого на вже згадуваній технології OFDM з декількома несущими, стала компанія Intersil. Остаточний вибір на користь ортогонального частотного мультиплексування був зроблений тільки в листопаду 2001 р. З метою забезпечення сумісності з устаткуванням 802.11b, у мережах нового типу допускається застосування ще одного алгоритму — комплементарної кодової маніпуляції (Complementary Code Keying, CCK). Очікується, що за прийняттям попередніх специфікацій 802.11g цього року піде, нарешті, їхнє остаточне твердження як галузевий стандарт.
Але, як це частенько буває, виробники поспішили загодя анонсувати нові продукти. Не дивно, що в передовиках виявилася усі та ж Intersil. У січні цього року компанія оголосила про намір уже в другому кварталі випустити досвідчені зразки набору мікросхем PRISM GT для безпровідних мереж 802.11g, а в третьому — почати їхнє масове виробництво. За інформацією виготовлювача, зазначені мікросхеми забезпечать радіус дії крапки доступу, на 30% більший, ніж в існуючих пристроїв 802.11a, при зниженому енергоспоживанні. Однак головна перевага мереж 802.11g перед 802.11a полягає навіть не в цьому.
Устаткування 802.11g буде функціонувати в діапазоні частот 2,4 Ггц, а виходить, зможе легко «уписатися» у вже існуючі мережні середовища на базі 802.11b і навіть основного стандарту 802.11. Підтримка алгоритму модуляції OFDM дозволяє сподіватися, що теоретична пропускна здатність складе в них усі ті ж 54 Мбіт/с. Більш того, апологети технології 802.11g не утомлюються повторювати, що різноманіття припустимих схем модуляції дасть можливість виробникам мережного устаткування випускати комбіновані пристрої з підтримкою всіх трьох стандартів — a, b і g.
Комусь подібна перспектива покажеться неправдоподібної, однак уже зроблені перші кроки для її практичної реалізації. Так, британська компанія Synad Technologies у грудні минулого року повідомила про завершення розробки набору мікросхем Mercury5G з одночасною підтримкою стандартів 802.11a і b. Ці електронні компоненти призначені для створення клієнтських пристроїв, здатних функціонувати в мережах обох типів. Покладена в їхню основу архітектура AgileRF забезпечує автоматичний вибір оптимального варіанта підключення, коли користувач знаходиться в зоні дії відразу декількох мереж. Клієнтський пристрій саме установить з'єднання з мережею, що забезпечила кращий зв'язок, і протягом усього сеансу буде постійно порівнювати характеристики поточного з'єднання з параметрами альтернативної мережі, щоб здійснити прозоре переключення на неї в разі потреби. Перші партії Mercury5G повинні відправитися виробникам мережного устаткування в цьому кварталі, так що уже в другій половині року на ринку можуть з'явитися двухстандартние двухдиапазонние радиокарти на базі розробок Synad.