Koniec plątania kabli?

<font size="+1" face="arial" color="#336666">Coraz szybsze WLAN

Użytkownicy przenośnych komputerów i sieci bezprzewodowych, gdy znajdą się poza swoim stanowiskiem pracy, bez względu na to, czy są w sali konferencyjnej, na terenie otwartym czy w odległych biurach przedsiębiorstwa, mogą teraz liczyć na większą wydajność systemu.

Jednak do niedawna bezprzewodowe sieci LAN były za wolne dla wielu aplikacji użytkowanych w przedsiębiorstwach. Oparte na standardzie IEEE 802.11 działały z szybkościami 1–2 Mb/s. Nowe rozszerzenie tego standardu – IEEE 802.11b – zapewnia w sieciach bezprzewodowych szybkości do 11 Mb/s.

Ratyfikowana w 1997 r. oryginalna wersja standardu 802.11 zjednoczyła producentów sprzętu dla sieci bezprzewodowych, definiując architekturę protokołu dolnej warstwy, która pracowała ze stosem konwencjonalnych protokołów warstw wyższych. Standard 802.11 zapewniał również kompatybilność z trzema najbardziej popularnymi transmisjami radiowymi: DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum), FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum) i w paśmie podczerwieni.

W istocie pomysł polegał na zastosowaniu nowej architektury, która dodawała inteligencję do warstw 1 i 2, fizycznej i sterowania dostępem do nośnika – MAC (Medium Access Control), przyspieszając współdziałanie pomiędzy tymi warstwami podczas wykonywania krytycznych zadań dotyczących inicjowania i utrzymywania komunikacji bezprzewodowej.

Koniec plątania kabli?

Jak to działa?

Na przykład, by zapewnić niezawodność łącza bezprzewodowego, obie warstwy współdziałają w celu określenia, czy istnieje wolna ścieżka przed rozpoczęciem transmisji. Podczas transmisji stosują one specjalne techniki unikania kolizji i nadejścia potwierdzenia, które nie są wymagane w przewodowych sieciach Ethernet. Jest to konieczne, ponieważ w odróżnieniu od przewodowej sieci Ethernet, która używa protokołu CSMA/CD, do odtworzenia sytuacji w przypadku kolizji pakietów, sieć bezprzewodowa pracująca z klientem 802.11 używa techniki unikania kolizji CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance). Bierze się to stąd, że w transmisjach bezprzewodowych znacznie trudniej wykryć kolizje.

Dla systemów DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) specyfikacja 802.11 zapewnia możliwość implementacji technik modulacji w warstwie fizycznej – DBPS (Differential Binary Phase Shifting) i DQPSK (Differential Quaterature Phase Shift Keying).

DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) jest techniką rozszerzonego widma z bezpośrednim szeregowaniem bitów. Działanie jej polega na tym, że strumienie danych przy wysyłaniu są przełączane z wykorzystaniem specjalnych bitów z jednej częstotliwości na drugą, każda z nich to oddzielny kanał komunikacyjny. W celu odpowiedniej interpretacji poszczególnych strumieni danych odbiornik musi dysponować układem deszyfrującym.

System DSSS podstawia specjalne kody dla normalnej informacji bitowej "zer" i "jedynek", które są transmitowane przez sieć. DSSS przedstawia każdy bit unikatowym kodem i następnie rozprzestrzenia zakodowaną informację za pośrednictwem widma fal radiowych, w postaci zabezpieczonej przed interferencją, która może pojawić się w jednym punkcie widma. Po stronie odbierającej informacja jest dekodowana do postaci pierwotnej. Techniki modulacji DBPS i DQPSK zwiększają efektywność sygnału przez modulowanie (przesuwanie) fal radiowych w mniejszych przyrostach niż normalnie i tym samym pozwalają każdej fali radiowej przenieść większą liczbę bitów.

Używając technik modulacji DBPS i DQPSK systemy DSSS są w stanie osiągnąć szybkości odpowiednio1 i 2 Mb/s w paśmie radiowym 2,4GHz.

We wrześniu 1999 r. IEEE zatwierdził nowy standard 802.11b, będący rozszerzeniem pod względem szybkości standardu 802.11. Nowy standard, zaprojektowany w celu zachowania korekcji błędów, bezpieczeństwa, zarządzania mocą i innych zalet oryginału, dodaje kluczową własność – zwiększenie pasma do 11Mb/s.

FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum) jest techniką rozszerzonego widma z przemienną częstotliwością. Działanie jej polega na tym, że strumienie danych są przełączane z jednej częstotliwości na drugą, każda z nich to oddzielny kanał komunikacyjny. Zajętość każdego z kanałów nie przekracza 100 ms.

Technika nazwana CCK (Complementary Code Keying) działa wyłącznie z technologią DSSS zdefiniowaną w pierwotnym standardzie. Nie działa z transmisjami FHSS i transmisjami przeprowadzanymi w podczerwieni.

W technice CCK wykorzystano wyrafinowane wzory matematyczne do kodowania DSSS, pozwalające kodom przedstawiać większą liczbę informacji w cyklu zegara. Nadajnik może teraz wysyłać zwielokrotnioną liczbę bitów informacji w każdym kodzie DSSS, dostatecznie dużą, by przesłać 11 Mb/s.

Standard 802.11b przynosi korzyści użytkownikom zapewniając w bezprzewodowej sieci Ethernet szybkości do 11 Mb/s. Szybkość ta wystarcza, by niezawodnie wspierać powszechne aplikacje biznesowe, pocztę elektroniczną, Internet i dostęp do serwera sieciowego.

Nowy standard znalazł wsparcie w sojuszu WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance), który zawarły firmy 3Com, Lucent, Nokia i inne. Przyczyni się to do ustalenia reguł współdziałania na platformie różnych producentów i użytkowników domagających się uproszczeń w technologii bezprzewodowych sieci LAN.

Producenci mogą teraz skoncentrować się na jednym standardzie, zapewniającym duże prędkości, natomiast użytkownicy mogą wyeliminować wiele opcji polegając na standardzie, zapewniającym współdziałanie urządzeń pochodzących od różnych producentów i wydajność potrzebną aplikacjom.


TOP 200