р5

четвер, 6 лютого 2014 р.

Класифікація і технології безпровідних мереж

Класифікація чого б то не було - завдання невдячне, оскільки і критеріїв класифікації можна розробити досить багато, і реальні об'єкти можуть не укладатися в чіткі кордони певного класу, та і у міру розвитку сталі системи класифікації можуть застарівати. Все це справедливо і для безпровідних мереж передачі інформації (БМПІ). Тому зупинимося на найбільш популярних способах ранжирування різних безпровідних систем. Зазвичай БМПІ підрозділяють по:
- способу обробки первинної інформації - на цифрові і аналогові;
- ширині смуги передачі - на вузькосмугових, широкосмугових і надширокосмугові;
- локалізації абонентів - на рухливих і фіксованих;
- географічній протяжності - на персональних, локальних регіональні (міські) і глобальні;
- вигляду передаваної інформації - на системи передачі мови відеоінформації і даних.
Сповна справедливі і системи градації на основі використовуваної технології (супутникові мережі, атмосферні оптичні лінії і т. п.), за призначенням і ін.

Практично всі технології, що розглядаються нами, відносяться до цифрових безпровідним широкосмуговим системам. Приведемо їх відмітні ознаки, охарактеризувавши і «суміжні» системи. Термін «безпровідність» визначається легко - відсутній сполучного дроту (оптоволоконний або мідний кабель). Також відносно просто визначити, цифрова система чи ні. До цифрових відносять системи, в яких вхідна аналогова інформація (наприклад, голос, аналоговий телевізійний сигнал і т. п.) спочатку перетвориться в цифрову (дискретну) форму. Проте вже тут виникає деяка нечіткість. Насправді, будь-який сигнал при передачі через фізичний канал має чисто аналоговий вигляд, він в принципі не має бути дискретним (чим далі форма сигналу від безконечної синусоїди, тим більше паразитних гармонік і пов'язаних з ними неприємностей), чого добиваються спеціальними методами. Тому термін «цифрова система» говорить лише про те, що в ній вхідні аналогові дані оцифровані обробляються (фільтрація, скремблювання, комутація) переважно цифровими методами .
Ще складніше з шириною смуги. Строгого визначення тут немає. Зазвичай вважають, що якщо ширина спектральної смуги F, в якій працює система, багато менше центральної частоти цієї смуги, то система вузькосмугова. В противному випадку система широкосмугова. Критерій вельми розпливчатий. У області цифрових систем передачі наводять і інші визначення широкосмуговій наприклад, система широкосмугова, якщо передавальна функція каналу в цій смузі істотно змінюється залежно від частоти (тобто передавальна функція в робочій смузі вузькосмугової системи практично не залежить від частоти).
Вочевидь, що визначення ці досить розпливчаті. У нашому випадку під терміном «широкосмугова система» ми розумітимемо такі системи, де виявляються специфічні ефекти і властивості, пов'язані з широкою робочою смугою. Тому точний критерій не суттєвий, та і неможливий.
Підрозділення на мобільні рухомі системи, здавалося би, настільки просте, насправді також не є тривіальним. Слід розрізняти власне можливість мобільності абонентів що надається технологією, і підрозділ на мобільну і фіксовану служби зв'язку, пов'язане з питаннями частотного розподілу і ліцензування. Як відомо, IS-95 є стандартом мобільного стільникового зв'язку. Технологічно його ніяк не можна «зафіксувати». Аналогічна невизначеність склалася зараз і в супутниковому зв'язку.Якщо ж говорити з технічної точки зору, обмежувати мобільність може чутливість технології зв'язку до швидкості руху абонента, складність переходу з однієї зони обслуговування в суміжну без розриву зв'язку, сприйнятливість до короткочасних пропажам зв'язку і тому подібне.
Розділ за розміром зони обслуговування також досить умовно, якщо розглядати сусідні градації. До персональних мережам (WPAN wireless personal area network) відносять системи з радіусом дії від сантиметрів до декількох метрів (до 10-15 м). Основне призначення таких мереж полягає в заміщенні кабельною системи для зв'язку устаткування (наприклад, комп'ютера і периферійних пристроїв). При цьому потужність випромінювання передавачів як правило, 1-10 мВт. Локальні мережі (WLAN - wireless local area network) мають на увазі взаємну віддаленість пристроїв на відстані до сотень метрів і потужності передавачів порядка 100 мВт.
Це мережі, призначені для об'єднання пристроїв в межах локальної зони (будівлі, підприємства і т. п.). Відзначимо, що на основі стандартів локальних безпровідних мереж сповна успішно будують і мережі міського масштабу. Наприклад, в цій якості використовують такі технології, як DECT і IEEE 802.11.
До мереж міського масштабу (регіональним) можна віднести безліч різних технологій. Це і наземне теле- і радіомовлення і стільниковий зв'язок, і транкові системи. Недавно з'явилося сімейство стандартів на широкосмугові безпровідні мережі міського масштабу IEEE 802.16. Якщо ж говорити про глобальні безпровідні системи передачі даних, то вони представлені супутниковими системами зв'язку. Проте з урахуванням того, що, наприклад, практично всі мережі стільникової телефонії так чи інакше зв'язані один з одним, все вони розробляються з врахуванням можливості взаємодії, можна (правда, з деякою натяжкою) говорити і про глобальні стільникові мережі. Особливою градацією є підрозділ залежно від типу передаваній інформації, наприклад, на системи передачі мови (або відеоінформації) і несинхронних даних. З одного боку мова - це один з видів інформації. Після оцифрування потік мовних даних по вигляду невідмітний від потоку будь-якої іншої інформації. Розвиток цифрових технологій в різних областях телекомунікацій (наприклад, в дротовій телефонії) давно продемонструвало ефективність цифрових методів обробки, коли і мова, і дані обробляються єдиними способами. З іншого боку потреба в інформації ра того вигляду вже зробила реальною інтеграцію різних інформаційних мереж (телефонія, телебачення мережі передачі цифрових даних, телеметрії) на побутовому рівні. По єдиному каналу передаються дані самої різної природи. Тому можна досить упевнено передбачати, що недалекий той день, коли вся мовна інформація оброблятиметься виключно цифровими методами. Тут можна було б зупинитися, але виникає важливий нюанс. Кожному виду інформації властиві характерні вимоги при передачі. Людина відчуває затримку передачі мови, коли вона перевищує 0,25 с. При затримках близько 0,5 сприйняття мови для багатьох стає неприйнятним. Причому справа не лише власне в затримці але і в неминучому при дуплексному зв'язку ехо-камера-сигналі, який при таких затримках усунути нереально. З іншого боку, мовна інформація малочутлива до спорадичних перешкод і втрат даних. Це означає, що при пакетній передачі мови важливе аби затримки поширення сигналу в каналі були мінімальними а маршрутизація і відновлення потоку даних з пакетів (навіть якщо їх послідовність порушена) відбувалися в реальному часу. При цьому допустима навіть втрата окремих пакетів.
Аналогічна ситуація і з передачею відеоінформації – затримка між прийомом окремих пакетів (наприклад, MPEG-2) не повинна перевищувати деякого заданого значення, але втрата пакету, як правило, допустима. Абсолютно інші вимоги пред'являються до передачі телеметричної інформації, текстових даних і тому подібне Тут, як правило, не важливий режим реального часу (у визначених межах), але і недопустима втрата даних. Облік цих особливостей може наводити до створення особливих технологій, орієнтованих на трансляцію певних видів інформації. Характерним прикладом є поява технології Frame Relay - способу пакетної передачі, при якому не відбувається перевірок проходження окремих пакетів (на відміну від традиційних мереж пакетній комутації Х.25 з підтвердженням і повторною передачею кожного пакету).

Приведені вище міркування показують, що будь-яке визначення так або інакше БМПІ, що ранжирує, не варто сприймати буквально і вже тим більше не треба дивуватися з вживання тій або іншій технології «не за призначенням».

Немає коментарів:

Дописати коментар

р4