Technologie bezprzewodowe sprawdzają się w komunikacji nie tylko pod postacią powszechnie dotąd używanych fal radiowych. Transmisje w podczerwieni, których głównym atutem jest brak ograniczeń na szerokość zajmowanego pasma, już obecnie umożliwiają przekaz informacji z przepływnością 155 Mb/s, a najnowsze rozwiązania osiągają szybkość transmisji nawet do 622 Mb/s. Oczekiwania użytkowników przekazów mobilnych sięgające przepływności 1 Gb/s są w zasięgu tej technologii, jednak tylko na niewielkim obszarze - głównie w sieciach lokalnych WLAN.

Zainteresowanie technologiami bezprzewodowymi zwiększyło się od czasu, gdy zapotrzebowanie na szerokopasmowe przekazy związane z transmisją multimedialną zaczęło gwałtownie narastać, stając się obecnie podstawą rozwoju współczesnej komunikacji. Do tej pory najbardziej znanymi formami bezprzewodowej łączności dla indywidualnych abonentów ruchomych nadal pozostają wąskopasmowe przekazy radiowe, oparte głównie na telefonii komórkowej, przywoławczej lub dyspozytorskiej. Sytuacja ta będzie jednak ulegać stopniowej zmianie, ewoluując w kierunku globalnych i szerokopasmowych sieci radiowych o przepływności 2 Mb/s, dostępnych dla indywidualnego abonenta już w 2001 r.

Coraz większą popularność zyskują także bezprzewodowe systemy transmisji danych, obejmujące swym zasięgiem nie tylko aglomeracje miejskie o największym trafiku, ale też większe połacie kraju, a nawet całe kontynenty. Współczesna oferta wielu wyspecjalizowanych systemów naziemnych i satelitarnych transmisji radiowych o wysokich przepływnościach zwiększa zagęszczenie w dostępnych pasmach częstotliwości radiowych, przyczyniając się do rozwoju nieobecnych do niedawna w zastosowaniach cywilnych nowatorskich technologii telekomunikacji, takich jak: łączność mikrofalowa, transmisje z poszerzonym widmem Spread Spectrum czy alternatywna komunikacja w pasmie podczerwieni.

Od lat w telekomunikacji funkcjonują bezprzewodowe systemy mikrofalowe, działające w zakresie częstotliwości radiowych 1,5-50 GHz. Większość wielkich firm telekomunikacyjnych (telekomów) korzysta z podstawowych bądź redundancyjnych kanałów łączności mikrofalowej do realizacji połączeń telefonicznych, telefaksowych i przekazu danych, także przekazów sygnałów wizyjnych. W tych zastosowaniach systemy mikrofalowe mogą przesyłać sygnały ze standardową szybkością akceptowaną powszechnie w telekomunikacji: 1,5 Mb/s (Tl) lub 2 Mb/s (El) na odległość do 100 km. W sieciach komputerowych wymagania na przepływność kanałów transmisji są wyższe i wynoszą minimum 10 Mb/s, są też realizowane za pomocą fal radiowych, jednakże uzyskiwanie wyższych przepływności wynoszących 100 Mb/s (FDDI, Fast Ethernet), coraz powszechniej stosowanych w sieci lokalnych, czy też uzyskanie 155 Mb/s dla sieci ATM za pomocą mikrofal napotyka na trudności techniczne bądź staje się nieopłacalne. Zwłaszcza na krótkich dystansach (poniżej 2 km) instalacja systemów mikrofalowych może okazać się zbyt kosztowna w porównaniu z systemami podczerwieni i bardziej czasochłonna, gdyż wymaga uzyskania odpowiednich licencji.

W telekomunikacyjnych sieciach bezprzewodowych z rozpraszaniem widma typu Spread Spectrum (SS), już instalowanych w Europie, nie są wprawdzie wymagane licencje, lecz redukcja emitowanej mocy do takiego zakresu, aby zasięg systemu ograniczał się do 1-2 km od źródła. Typowo używana przepływność w sieciach z rozpraszaniem widma wynosi 1-2 Mb/s, chociaż spotyka się systemy radiowe o przepływności 3 Mb/s z wykorzystaniem kompresji informacji. Podstawową wadą systemów SS jest właśnie ograniczenie maksymalnej przepływności przez medium radiowe, co w konsekwencji ogranicza ich zastosowanie do sieci o niewielkich przepływnościach.

Do wytwarzania sygnałów z poszerzonym widmem SS stosuje się dwie podstawowe technologie pseudolosowego rozpraszania sygnału radiowego:

• z przeskokiem częstotliwości FHSS (Frcquency Hopping SS)

• z kluczowaniem bezpośrednim DSSS (Direct Sequence SS).

Cechy, funkcje i sposoby realizacji łączy radiowych w tych technologiach były wielokrotnie przedstawione na łamach naszego miesięcznika: m.in. w numerach 7/97 i 4/98.

Sieci dostępu LAN z kanałem radiowym

Bezprzewodowe sieci lokalnego dostępu WLAN (Wireless Local Area Networks), działające z wykorzystaniem kanałów radiowych i znane jako sieci RLAN (Radio LAN), pozwalają realizować systemy łączności z przepływnościami zwykle nie przekraczającymi 1-3 Mb/s, a niekiedy kilkudziesięciu Mb/s. Są one nadal instalowane wszędzie tam, gdzie tradycyjne okablowanie przewodowe sieci LAN nie może być zastosowane, a obszar łączności użytkowej zwykle nie przekracza jednego kilometra. Dotyczy to wielu dziedzin wymagających mobilności abonenta, tworzenia sieci na dokładnie określony czas (po którym sieć ulega likwidacji) lub w miejscach, gdzie infrastruktura kablowa nie jest mile widziana (muzea, gmachy reprezentacyjne, rezydencje).

Dla takich bezprzewodowych sieci powszechnie stosuje się protokoły wielokrotnego dostępu do medium radiowego za pomocą metody CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) z mechanizmem detekcji kolizji lub metody CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance), zapobiegającej kolizjom komunikatów w sieci. Sieci radiowe WLAN dobrze poddają się adaptacji zarówno do architektury Ethernetu (10 Mb/s), jak i Token Ring (4/16 Mb/s), a także w środowisku internetowym opartym na protokołach TCP/IP czy SNMP (Simple Network Management Protocol).