Дистанционная передача данных реферат

Обновлено: 07.07.2024

Файлы: 1 файл

Реферат по ИТ.docx

Куксова Беспроводные технологии передачи данных

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

Учреждение высшего профессионального образования

Кафедра вычислительных систем и программирования

Реферат по дисциплине ИТвМ
на тему:

Беспроводные технологии передачи данных

Выполнила: студентка группы № М1408 Абрамова Евгения Владимировна

Руководитель: Мамаева Галина Александровна

2014 г.
Оглавление

Введение

XXI век – век высоких технологий. В современное время цифровые данные играют очень большую роль. Не менее важными являются и способы их передачи. Одним из таких способов является беспроводная передача данных.

Данный метод позволяет передавать информацию с одного объекта на другой, не используя при этом провода. В современности передавать информацию можно с помощью инфракрасного излучения, радиоволн, оптического или лазерного излучения.

Стоит сказать и о первых способах передачи информации, таких как клубы дыма от сигнальных костров и отражении света от ручного зеркала [Рисунок 1]. Ведь дым можно рассматривать как аналог дискретных знаков, которые применяются в современных системах передачи.

Значение средств передачи данных

Передача данных — это процесс обмена информацией, происходящий в двоичной форме между двумя и более точками. Данный процесс нередко называют цифровой связью, потому что сегодня часть информации стали передавать в цифровой форме, и она, в последствии, циркулирует между другими периферийными устройствами. Эти данные можно представить как в простейшей форме (с помощью цифр 1 и 0), так и в более сложной (клавиатурными символами). И в том и в другом случае символы и цифры представляют собой информацию.

Средства передачи данных относятся к числу самых быстро развивающихся в современное время. Вместе со специализированными полупроводниковыми приборами, обрабатывающими сигналы и сжимающие данные, разрабатываются и другие мультимедийные программы, передающие речь и другие данные. Помимо этого, существуют телефоны с памятью, обладающие миниатюрными видеокамерами на основе ПЗС (приборов с зарядовой связью), способные передавать графическую информацию. Получается, что системы передачи данных между терминальными приборами и компьютерами могут использоваться для передачи речевых данных и видео.

В сетях, обладающих коммутацией пакетов, постепенно происходит интеграция систем, передающих голос, видео и другие виды данных, однако эта проблема до сих пор остается открытой. Одной из основных нерешенных проблем на данный момент является повышение качества обслуживания (Quality of Service, QoS), которое могло бы обеспечить сквозную транспортировку данных с наименее минимальными задержками и постоянным потоком данных.

Чаще всего данные системы используются в бизнес сфере, но последнее время их всё чаще стали применять в частной жизни. Современное общество становится всё более зависимым от систем беспроводной передачи данных.

Беспроводные среды

Передать данные в беспроводных средах можно с помощью антенны. Для передачи данных антенна излучает электромагнитную энергию в среду распространения (как правило, в воздух). При приеме антенна получает электромагнитные волны из окружающей среды. Существует два типа систем беспроводной связи: однонаправленные и всенаправленные. В однонаправленных системах связи сигнал распространяется в одном направлении, передающая антенна излучает сфокусированный луч. При всенаправленной передаче сигнал распространяется во всех направлениях.

Спутниковые каналы

Спутник связи – это микроволновая ретрансляционная станция.1 Его используют для связи двух и более наземных приемников, которые называются земными/наземными станциями. Спутник получает сигнал в одной полосе частот (так называемая восходящая линия), усиливает его, повторяет и передает сигнал на другой частоте (нисходящая линия).

На рисунке 2 изображены две спутниковые системы связи [Рисунок 2. Системы спутниковой связи]. В первой, спутник используется для двухточечной связи между наземными антеннами. Во второй - для передачи данных от одной наземной антенны к нескольким наземным приемникам.

Спутник связи — революционная технология, сравнимая по важности с оптическим волокном. Ниже представлены наиболее важные области применения спутниковой связи:

передача телевизионных сигналов;
междугородная и международная связь;
частные коммерческие сети.

Сравнение оптоволоконных и спутниковых коммуникационных систем

До начала 90-х годов основными средами передачи информации были витая пара, коаксиальный кабель и микроволны, распространяющиеся у поверхности Земли. За исключением витой пары эти устаревшие технологии, вероятно, будут практически полностью вытеснены со сцены оптическим волокном и спутниковыми микроволнами, имеющими преимущество как по соотношению цена/качество, так и по техническим характеристикам. Витая пара будет по-прежнему использоваться для передачи информации внутри зданий и для абонентских шлейфов благодаря ее низкой стоимости и большому числу существующих коммуникаций. Что касается систем городской и междугородной/международной связи, спутниковые микроволны и оптическое волокно уже сейчас приходят на смену микроволнам, распространяющимся у поверхности Земли, коаксиальным кабелям и витой паре.

В телекоммуникационной индустрии распространение оптоволоконных сетей происходит стремительными темпами. Благодаря этому значительно увеличилась пропускная способность сетей в США, Японии, Западной Европе. Имеются три важных следствия внедрения оптоволоконных сетей.

Падение цен на средства передачи данных, голоса и видео.
Ряд услуг, например электронная почта и системы телеконференций, стали доступнее.
Роль спутниковых средств связи снижается вследствие конкуренции с оптическим волокном.

Таким образом, пока оптическое волокно и спутник являются двумя основными средствами связи, у руководителя, выбирающего систему связи, возникает вопрос: окупятся ли вложения в спутниковый канал, если он вскоре будет заменен оптическим волокном. Ответ на вопрос заключается в том, что в некоторых областях применения спутник имеет преимущество над оптоволоконными и любыми другими средствами связи. В этих областях спутник остается разумным выбором.

Краткий обзор самых популярных технологий беспроводной передачи данных

В самом начале своего использования Wireless LAN рекомендовали устанавливать там, где развернуть кабельную систему было невозможно или экономически невыгодно. Сейчас WiFi используется во многих организациях, так как скорость работы данной сети при определенных условиях может превышать 100 Мбит/сек. Пользователи могут перемещаться на территории действия сети WiFi между её точками доступа.

Мобильные устройства, имеющие Wi-Fi приёмно-передающие устройства, могут подключаться к локальной сети и получать доступ в Интернет через точки доступа.

Bluetooth - производственная спецификация беспроводных персональных сетей (англ. Wireless personal area network, WPAN).

Система Bluetooth разработана группой Bluetooth Special Interest Group, основанной в 1998 году. В неё входили известные компании, такие как Ericsson, IBM, Intel, Toshiba и Nokia. В 1994 году компания Ericsson Mobile Communication начала работать над созданием этой технологии. Изначально данная технология была адаптирована под потребности системы FLYWAY в функциональном интерфейсе между путешественниками и системой.

Сейчас радиус дальности действия Bluetooth достигает до 100 метров.

Главная задача данной технологии — обеспечить компонентами системы автоматизации и дистанционного управления различного назначения. Существует несколько вариантов применения устройств, основанных на данной технологии:

Беспроводные системы обеспечения безопасности;
Управление на расстоянии кондиционерами, системой освещения;
Удаленное управление аудио и видеоустройствами;
Беспроводная клавиатура и мышь для ПК,
Пульты для управления игровыми приставками;
Беспроводные детекторы задымления.

Таблица 1 Сравнение Bluetooth технологии и ZigBee

Построение сетей связи с динамической структурой

Построение сетей со статической структурой

Беспроводная передача звуковых сигналов (речи)

Много конечных устройств

Передача неподвижных изображений и графики

Длительный период обращения главной станции с конечным устройствам

Передача файлов небольшой величины

Программная перестройка радиочастоты (FHSS)

Прямое расширение спектра (DSSS)

Скорость передачи:1 МБод, пиковая скорость 720 кбит/с

Скорость передачи:62,5 кБод, пиковая скорость 128 кбит/с

По аналогии с мобильным телефоном (регулярная подзарядка)

2 года (как пара батареек типа ААА)

Максимальная производительность сети

WiMAX (англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) — телекоммуникационная технология, которая была разработана для предоставления большому количеству устройств универсальной беспроводной связи на больших расстояниях.

WiMAX был разработан для решения следующих задач:

Соединение точек доступа Wi-Fi между собой и с другими сегментами Интернета.
Обеспечение широкополосного беспроводного доступа как альтернативы выделенным линиям и DSL.
Предоставление высокоскоростных сервисов передачи данных и телекоммуникационных услуг.

Заключение

Обобщив всю вышеизложенную информацию, можно прийти к выводу о том, что в современном мире беспроводные технологии передачи данных играют очень важную. Они помогают и в профессиональной области, и в частной жизни. С их помощью мы можем передавать информацию между разными компьютерами, находящимися на огромных расстояниях. Всё это позволяет облегчить жизнь современного человека и приобщить его к современным технологиям.

Изучение видов, достоинств и недостатков беспроводного Интернета. Классификация, характеристика и основные функции модемов. Особенности использования GSM и Radio-Ethernet для обеспечения подключения к Интернету. Перспективы развития беспроводной связи.

Рубрика	Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	09.01.2010
Размер файла	24,0 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Студентки 2 курса

Руководитель Алексеев В.Н.

2. Беспроводной Интернет

1. Введение

Глобальное информационное общество - ступень в развитии современной цивилизации, характеризующаяся возрастание роли информации и знаний в жизни общества.

Развитие инфокоммуникционого сектора в мире происходит одновременно по нескольким направлениям. При этом в области телекоммуникаций и информации оно характеризуется созданием глобальных инфокоммуникационных систем и сетей, основу которых составят цифровые системы передачи (ЦСП) различного назначения с широким использованием современных оптоволоконных технологий и цифровых систем коммуникации различного вида и уровня. Важное место в построении и развитии инфокоммуникационного сектора нашей страны отводиться расширение подготовки специалистов по инфокоммуникационным технологиям.

Цифровой системой передач (ЦСП) называется комплекс технических средств, предназначенных для образования типовых цифровых каналов и трактов и линейного тракта, обеспечивающего передачу цифровых сигналов электросвязи. В этом определении имеется ряд понятий, требующих дополнительных пояснений.

2. Беспроводной Интернет

Технологии беспроводных сетей включают в себя широкий диапазон решений, начиная от глобальных сетей передачи голоса и данных, позволяющих пользователю устанавливать беспроводные соединения на значительных расстояниях, и заканчивая технологиями инфракрасной и радиосвязи, используемыми на небольших расстояниях. Технологии беспроводных сетей применяются в портативных и настольных компьютерах, карманных компьютерах, персональных цифровых помощниках (PDA), сотовых телефонах, компьютерах с перьевым вводом и пейджерах. Беспроводные технологии могут использоваться для самых различных целей. Например, мобильные пользователи могут использовать свои сотовые телефоны для доступа к электронной почте. Путешественники с портативными компьютерами могут подключаться к Интернету через базовые станции, установленные в аэропортах, на вокзалах и в других общественных местах. У себя дома можно подключать устройства к настольному компьютеру для синхронизации данных и передачи файлов.

Беспроводной Интернет становится все более востребованным. Если раньше подобная услуга была редкой и дорогой, то сегодня беспроводной Интернет отличается доступными ценами и широкими возможностями выбора. Различают беспроводной Интернет EDGE/GPRS, CDMA, Wi-Fi, Wimax, спутниковый и другие. Главным преимуществом беспроводного доступа является его абсолютная мобильность.

Преимущества:

Наш сервис позволят экономически более эффективно (по сравнению с проводными технологиями) не только предоставлять доступ в сеть новым клиентам, но и расширять спектр услуг, охватывать новые труднодоступные территории. Беспроводные технологии более практичны в использовании, чем традиционные проводные каналы: просты в развёртывании, легко масштабируемы. Этот фактор оказывается очень полезным, когда необходимо развернуть большую сеть в кратчайшие сроки. Технология WiMax может стать ключевым решением проблемы связи для компаний, чьи офисы расположены в зданиях или районах города, где нет свободных линий связи, а стоимость прокладки новых слишком высока.

Внедрение технологии WiMax позволит организовать резервные беспроводные каналы связи, обладающие большей защищенностью, чем проводные.

Мультисервисная сеть компании обеспечит отказоустойчивость и постоянное наличие сервисов у клиента, в случае аварийной ситуации.

Несколько внешних каналов за рубеж обеспечивает взаимодействие сети с внешним миром - подключения осуществлены в Киеве (сеть UA-IX), Франкфурте (TeliaSonera), Братиславе (SlovakTelecom). За счёт этого клиенты получают максимально качественный канал с ведущими операторами мира.

Wi-Fi Интернет - беспроводной высокоскоростной доступ к Интернет. Достаточно иметь компьютер с внешним wi-fi адаптером или ноутбук с встроенным и находиться в зоне действия Wi-Fi Интернет, чтобы воспользоваться этой технологией. Ядро Wi-Fi Интернет - точка доступа, вокруг которой образуется небольшая территория радиусом до 100 метров - хот-спот.

Wimax Интернет -- телекоммуникационная технология, созданная для предоставления беспроводной связи на значительных расстояниях. Wimax Интернет - прямой потомок технологии Wi-Fi. Основные отличия Wimax Интернет от предшественника следующие: увеличенный в 300 раз радиус действия (до 30 км), более высокая скорость передачи данных до 70 Мбит/сек, отсутствие необходимости в непосредственной видимости базовой станции.

Сети WMAN позволяют устанавливать беспроводные сетевые соединения между различными точками в пределах большого города (например, между двумя офисными зданиями в городе или на территории университета) без дорогостоящей прокладки оптоволоконных или медных кабелей или аренды каналов связи. Кроме того, они могут служить резервными каналами для проводных соединений, если основные кабельные каналы выходят из строя. Для передачи данных в сетях WMAN используются как радиоволны, так и инфракрасное излучение. Спрос на услуги беспроводных сетей, предоставляющих пользователям высокоскоростной доступ к сети Интернет, постоянно увеличивается. Поскольку используются различные технологии, такие как multichannel multipoint distribution service (MMDS) и local multipoint distribution services (LMDS), рабочая группа IEEE 802.16 по стандартам широкополосного беспроводного доступа продолжает разработку спецификаций для стандартизации данных технологий.

Беспроводные локальные сети (WLAN).

Сети WLAN позволяют устанавливать беспроводные сетевые соединения на ограниченной территории (например, внутри офисного или университетского здания или в таких общественных местах, как аэропорты). Они могут использоваться во временных офисах или в других местах, где прокладка разветвленной кабельной системы невозможна, а также в качестве дополнения к имеющейся проводной локальной сети, призванного обеспечить пользователям возможность работать перемещаясь по зданию. Существуют два способа создания сетей WLAN. В инфраструктурных сетях WLAN беспроводные станции (устройства, оборудованные адаптерами радиосети или внешними модемами), подключаются к точкам беспроводного доступа, выполняющим функцию моста между станциями и существующей магистральной сетью. В одноранговых (в данном случае) сетях WLAN несколько пользователей на ограниченной территории (например, в комнате для переговоров) формируют временную сеть без использования точек доступа, если не требуется доступ к внешним сетевым ресурсам.

3. Модем

Модем (аббревиатура, составленная из слов модулятор-демодулятор) - устройство, применяющееся в системах связи и выполняющее функцию модуляции и демодуляции. Модулятор осуществляет модуляцию несущего сигнала, то есть изменяет его характеристики в соответствии с изменениями входного информационного сигнала, демодулятор осуществляет обратный процесс. Частным случаем модема является широко применяемое периферийное устройство для компьютера, позволяющее ему связываться с другим компьютером, оборудованным модемом, через телефонную сеть (телефонный модем) или кабельную сеть (кабельный модем).

Модем выполняет функцию оконечного оборудования линии связи. При этом формирование данных для передачи и обработку принимаемых данных осуществляет терминальное оборудование, в простейшем случае - персональный компьютер.

Типы модемов для компьютеров:

- внешний аппаратный модем

- внутренний модем для шины PCI

По исполнению:

Внешние -- подключаются к COM или USB порту, обычно имеют внешний блок питания (существуют USB-модемы, питающиеся от USB и LPT-модемы).

Внутренние -- устанавливаются внутрь компьютера в слот ISA, PCI, PCMCIA, AMR, CNR

Встроенные -- являются внутренней частью устройства, например ноутбука или док-станции.

По принципу работы:

Аппаратные -- все операции преобразования сигнала, поддержка физических протоколов обмена, производятся встроенным в модем вычислителем (например с использованием DSP, контроллера). Так же в аппаратном модеме присутствует ПЗУ, в котором записана микропрограмма, управляющая модемом.

Винмодемы -- аппаратные модемы, лишённые ПЗУ с микропрограммой. Микропрограмма такого модема хранится в памяти компьютера, к которому подключён модем. Работоспособен только при наличии драйверов, которые обычно писались исключительно под операционные системы семейства MS Windows.

Полупрограммные (Controller based soft-modem) -- модемы, в которых часть функций модема выполняет компьютер, к которому подключён модем.

Программные (Host based soft-modem) -- все операции по кодированию сигнала, проверке на ошибки и управление протоколами реализованы программно и производятся центральным процессором компьютера. При этом в модеме находится аналоговая схема и преобразователи: АЦП, ЦАП, контроллер интерфейса (например USB).

Модемы для коммутируемых телефонных линий -- наиболее распространённый тип модемов.

ISDN -- модемы для цифровых коммутируемых телефонных линий;

DSL -- используются для организации выделенных (некоммутируемых) линий используя обычную телефонную сеть. Отличаются от коммутируемых модемов тем, что используют другой частотный диапазон, а также тем, что по телефонным линиям сигнал передается только до АТС. Обычно позволяют одновременно с обменом данными осуществлять использование телефонной линии в обычном порядке;

Кабельные -- используются для обмена данными по специализированным кабелям -- к примеру, через кабель коллективного телевидения по протоколу DOCSIS;

PLC -- используют технологию передачи данных по проводам бытовой электрической сети;

Наиболее распространены в настоящее время:

- внутренний программный модем

- внешний аппаратный модем

- встроенные в ноутбуки модемы.

Модемы с дополнительными возможностями:

Факс-модем -- позволяет компьютеру, к которому он присоединён, передавать и принимать факсимильные изображения на другой факс-модем или обычную факс-машину.

Голосовой модем -- имеет функцию оцифровки сигнала с телефонной линии и воспроизведение произвольного звука в линию. Часть голосовых модемов имеет встроенный микрофон.

Это позволяет осуществить:

- использование такого модема в режиме автоответчика и для организации голосовой почты.

В современных модемных подключений максимальная теоретическая скорость составляет 56 кбит/сек (при использовании протоколов V.90 или V.92), хотя на практике средняя скорость достигает лишь 40-50 кбит/сек.

Телефонная связь через модем не требует никакой дополнительной инфраструктуры кроме телефонной сети. Поскольку телефонные пункты доступны во всем мире, такое подключение остается полезным для путешественников. Подключение к сети с помощью модема по обычной коммутируемой телефонной линии связи -- единственный выбор, доступный для большинства сельских или отдалённых районов, где получение широкополосной связи невозможно из-за низкого населения и требований. Иногда подключение к сети с помощью модема может также быть альтернативой людям с ограниченным бюджетом, поскольку оно часто предлагается бесплатно, хотя широкополосная сеть теперь все более и более доступна по более низким ценам в большинстве стран. Однако в некоторых странах коммутируемый доступ в интернет остается основным в связи с высокой стоимостью широкополосного доступа, а иногда и отсутствием востребованности услуги у населения. Дозвон требует времени, чтобы установилась связь (несколько секунд, в зависимости от местоположения) и было выполнено подтверждение связи прежде, чем передача данных сможет иметь место.

Стоимость доступа в интернет через коммутируемый доступ часто определяется по времени, проведенному пользователем в сети, а не по объёму трафика. Доступ по телефонной линии -- это непостоянная или временная связь, потому что по желанию пользователя или ISP рано или поздно будет разорвана. Провайдеры услуг интернета зачастую устанавливают ограничение на продолжительность связи и разъединяют пользователя по истечении отведённого времени, вследствие чего необходимо повторное подключение.

4. GSM

GSM (от названия группы Groupe Spйcial Mobile, позже переименован в Global System for Mobile Communications) (русск. СПС-900) -- глобальный цифровой стандарт для мобильной сотовой связи, с разделением частотного канала по принципу TDMA и средней степенью безопасности. Разработан под эгидой Европейского института стандартизации электросвязи (ETSI) в конце 80-х годов. Общие сведения

GSM относится к сетям второго поколения (2 Generation), хотя на 2006 год условно находился в фазе 2,5G (1G -- аналоговая сотовая связь, 2G -- цифровая сотовая связь, 3G -- широкополосная цифровая сотовая связь, коммутируемая многоцелевыми компьютерными сетями, в том числе Интернет).

Сотовые телефоны выпускаются для 4 диапазонов частот: 850 МГц, 900 МГц, 1800 МГц, 1900 МГц. Существуют также, и довольно распространены, мультидиапазонные телефоны, способные работать в диапазонах 900/1800 МГц, 850/1900 МГц, (Dual Band), 900/1800/1900 МГц(Multi Band), 850/900/1800/1900(Quad Band). Стоит отметить, что в настоящее время производство однодиапазонных телефонов практически прекращено.

GSM на сегодняшний день является наиболее распространённым стандартом связи. По данным ассоциации GSM (GSMA) на данный стандарт приходится 82 % мирового рынка мобильной связи, 29 % населения земного шара использует глобальные технологии GSM. В GSMA в настоящее время входят операторы более чем 210 стран и территорий.

5. Radio-Ethernet

Такое решение было разработано в последние годы; будучи совместимо с обычным кабельным Ethernet'ом, оно получило название Radio-Ethernet. Недавно оно было стандартизовано международным комитетом IEEE под номером 802.11, и может теперь считаться технически созревшим и стабильным.

Заключение

В данной работе нами были рассмотрены самые известные средства передачи данных, таких как Radio-Ethernet, Сети WMAN, WLAN, Wifi Интернет, Wimax Интернет , GSM, модем.

Недостаточное развитие и недостаточная надежность кабельных сетей, предприятия всех видов деятельности, в особенности имеющие несколько отделений, разбросанных по городу, ощущают острую нужду в средствах передачи данных. Особенно остро нуждаются в них банки, муниципальные власти.

Столь же общим правилом является нехватка телефонных линий - их одна, максимум две на отделение, и они сильно загружены. Невозможно постоянно занимать линию для нужд передачи данных между компьютерами. Кроме того, как мы уже говорили выше, такая передача данных имеет характер нерегулярно проходящих "сгустков" информации, и телефонная линия, даже высококачественная, меньше подходит для нее, чем общий кабель локальной сети.

Но все же необходимо учесть, что мировой рынок беспроводных локальных сетей находится в бурном развитии, что в дальнейшем повлечет за собой массу реконструкций, переворотов и новых программ развития человечества.

Список литературы

1. Гитлиц М.В., Лев А.Ю. Теоретические основы многоканальной связи.-М.: Радио и связь, .- 248с.

2. Гордиенко В.Н., тверецкий М.С. Многоканальные телекоммуникационные системы. - М.: Горячая линия - Телеком, 2005. - 416 с.

3.Крухмалев В.В, Гордиенко В.Н., Моченов А.Д. Цифровые системы передачи: Учебное пособие для вузов / Под ред. А.Д. Моченова.-М.: Горячая линия- Телеком,2007.-352 с: ил.

4. Серафино Л. Гений продаж.-М.: Изд-во Эксмо, 2004. - 288 с.

6. Руководящий технический материал Линии передачи волоконнооптические на магистральной и внутризоновых первичных сетях.

Подобные документы

Исследование внутреннего устройства и архитектуры современных модемов. Изучение их видов, интеллектуальных возможностей и компонентов. Основные функции универсального процессора. Характеристика модемов для цифровых систем передачи и сотовых систем связи.

контрольная работа [79,5 K], добавлен 13.10.2016

Понятие беспроводной связи, организация доступа к сети связи, к интернету. Классификация беспроводных сетей: спутниковые сотовые модемы, инфракрасные каналы, радиорелейная связь, Bluetooth. WI-FI - технология передачи данных по радиоканалу, преимущества.

реферат [350,6 K], добавлен 06.06.2012

История создания технологий беспроводного доступа. Описания набора стандартов связи для коммуникации в беспроводной локальной сетевой зоне. Исследование принципа работы беспроводной связи Wi-Fi. Анализ рынка инфраструктуры Wi-Fi операторского класса.

презентация [854,9 K], добавлен 28.10.2014

Модемная связь в информационных сетях. Классификация и устройство современных модемов, поддержка протоколов. Типовая система передачи данных. Характеристика модемов, использующих различные типы передающей среды. Схема модема для телефонной линии.

реферат [456,6 K], добавлен 05.02.2013

Анализ стандарта беспроводной передачи данных. Обеспечение безопасности связи, основные характеристики уязвимости в стандарте IEEE 802.16. Варианты построения локальных вычислительных сетей. Виды реализаций и взаимодействия технологий WiMAX и Wi-Fi.

курсовая работа [1,7 M], добавлен 13.12.2011

Структура, функции модемов в ТКС, их сравнительный анализ. Характеристика модемов для аналоговых и цифровых каналов связи. Технология высокоскоростных и коммутируемых подключений. Основные моменты процедуры выбора модема. Организация работы модемов.

курсовая работа [56,1 K], добавлен 21.07.2012

Изучение первых аналоговых систем сотовой связи и их недостатков. Описания использования адаптивного алгоритма изменения подстройки модуляции и кодовой схемы передачи данных. Анализ третьего поколения связи с полным набором услуг и доступом в Интернет.

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

Характеристика современных средств дистанционной передачи информации Среди многообразия поисков путей развития рынка, средств производства, общества, новых направлений деятельности коммерческо-посреднических организаций и предприятий вызывает значительный интерес сфера развития новых технологий, которые в последнее время приняли бурное развитие, при чем в большинстве своем, благодаря коммерческой сфере. При этом возникают трудности преодоления мест стыка между информационными системами предприятия и других организаций.

Предпосылкой для оптимизации движения материального потока является оперативный обмен информацией между звеньями цепочки в интегрированной информационной системе.

Значительная часть повседневных дел предприятий (организаций, др. субъектов хозяйствования и т.п.) обеспечивается, как правило, с помощью персональных компьютеров. При этом обрабатываются также данные, которые позже передаются коммерческим или транспортным партнерам в качестве предложения, заказа, накладной, счета-фактуры и т.п., по большей части в виде бумажного документа. Этот малоэффективный способ передачи информации можно заменить передачей данных прямо на носителе информации или телесвязью. Последние два способа относятся к электронной передаче данных (EDI - Electronic Data Intercnange).

Электронная передача данных представляет собой автоматизированное соединение информационных систем или разных организаций, или территориально удаленных друг от друга подразделений одного предприятия. Связь между ними обеспечивают коммуникационные системы при помощи средств техники связи. Эта деятельность обычно называется дистанционной передачей данных.

Дистанционная передача данных, основанная на использовании каналов связи, представляет собой передачу данных в виде электрических сигналов, которые могут быть непрерывными во времени и дискретными, т.е. носить прерывный во времени характер.

Дистанционная передача данных является предпосылкой для полной интеграции информационных систем не только в масштабе одной страны, но и в международном.

До сих пор широко распространенным способом реализации дистанционной передачи данных является применение сетей общего пользования, которые эксплуатируются почтой и обычно покрывают всю территорию страны.

Для коммуникации уже много лет используется телетайп. Его скорость передачи низка, но преимуществом является то, что сеть телетайпа относительно густа и распространена во всем мире. При помощи дополнительных устройств телетайп можно использовать также для непрямого соединения между ПК (off-line): файл с данными передается на носителях, к созданию и чтению которых способна ПК (например, перфолента).

Телефонная сеть допускает также прямую связь (on-line) между двумя ПК или между ПК и отдаленным абонентским пунктом (терминалом). Созданные в прошлом телефонные сети почти все без исключения являются аналоговыми; для них

Благодаря прогрессу мы получили множество облегчающих нашу жизнь устройств и приборов, которые функционируют за счет изобретения новых технологий. Прорывом в области связи стала не только передача информации по беспроводному каналу, но и синхронизация различного рода устройств при отсутствии проводного соединения.

Что такое беспроводная передача данных?

Ответить на этот вопрос просто: БПД - это перенос информации от одного устройства к другому, которые находятся на определенном расстоянии, без участия проводного подключения.

Технология передачи голосовой информации по радиоканалу стала применяться еще в конце XIX в. С тех пор появилось большое количество радиокоммуникационных систем, которые стали использовать при производстве оборудования для дома, офиса или предприятий.

Существует несколько способов синхронизации устройств для осуществления передачи данных. Каждый из них используется в определенной области и обладает индивидуальными свойствами. Беспроводные сети передачи данных отличаются своими характеристиками, поэтому минимальное и максимальное расстояние между устройствами, в зависимости от вида технологии передачи информации, будет различно.

Для синхронизации устройств по радиоканалу устанавливаются специальные адаптеры, которые способны отправлять и получать информацию. Здесь речь может идти как о небольшом модуле, который встраивается в смартфон, так и об орбитальном спутнике. Приемником и передатчиком могут быть разные виды устройств. Передача осуществляется посредством каналов разных частот и диапазонов. Остановимся подробнее на специфике осуществления разных видов беспроводной синхронизации.

Классификация беспроводных каналов

В зависимости от природы передающей среды различают четыре типа беспроводной передачи данных.

Радиоканалы сотовой связи

Передача данных осуществляется беспроводным путем от передатчика к приемнику. Передатчик формирует радиоимпульс определенной частоты и амплитуды, колебание излучается в пространство. Приемник фильтрует и обрабатывает сигнал, после этого происходит извлечение нужной информации. Радиоволны частично поглощаются атмосферой, поэтому такая связь может искажаться при повышенной влажности или дожде. Мобильная связь работает именно на основе радиоволновых стандартов, каналы беспроводной передачи данных отличаются скоростью передачи информации и диапазоном рабочих частот. К радиочастотной категории передачи данных относится Bluetooth - технология беспроводного обмена данными между устройствами. В России используются следующие протоколы:

GSM. Это глобальная система осуществления сотовой связи. Частота - 900/1800 мГц, максимальная скорость передачи данных - 270 Кбит/с.
CDMA. Данный стандарт обеспечивает наилучшее качество связи. Рабочая частота - 450 МГц.
UMTS. Имеет две рабочие полосы частот: 1885-2012 МГц и 2110-2200 МГц.

Этот способ передачи информации заключается в использовании спутника, на котором установлена антенна со специальным оборудованием. Сигнал поступает от абонента на ближайшую наземную станцию, затем осуществляется переадресация сигнала на спутник. Оттуда информация отправляется на приемник, другую наземную станцию. Спутниковая связь используется для обеспечения телевидения и радиовещания. Спутниковым телефоном можно воспользоваться в любой отдаленной от станций сотовой связи точке.

Связь устанавливается между приемником и передатчиком, которые находятся на близком расстоянии друг от друга. Такой канал для беспроводной передачи данных работает посредством светодиодного излучения. Связь может быть двусторонней или широковещательной.

Принцип действия такой же, как в предыдущем варианте, только вместо светодиодов используется лазерный луч. Объекты должны находиться в непосредственной близости друг от друга.

Беспроводные среды передачи данных различаются своей спецификой. Главными отличительными чертами являются дальность действия и область применения.

Технологии и стандарты беспроводной передачи данных

Информационные технологии в настоящее время развиваются быстрыми темпами. Передавать информацию теперь можно при помощи радиоволн, инфракрасного или лазерного излучения. Такой способ обмена информацией намного удобнее, чем проводной вид синхронизации. Дальность действия при этом, в зависимости от технологии, будет отличаться.

Персональные сети (WPAN). При помощи этих стандартов подключается периферийное оборудование. Использовать беспроводные компьютерные мыши и клавиатуры намного удобнее по сравнению с проводными аналогами. Скорость беспроводной передачи данных достаточно высокая. Персональные сети позволяют оборудовать системы умных домов, синхронизировать беспроводные аксессуары с гаджетами. Примерами технологий, работающих при помощи персональных сетей, являются Bluetooth и ZigBee.
Локальные сети (WLAN) базируются на продуктах стандартов 802.11. Термин Wi-Fi в настоящее время известен каждому. Изначально это название было дано продуктам серии стандарта 802.11, а теперь этим термином обозначают продукты любого стандарта из данного семейства. Сети WLAN способны создавать больший рабочий радиус по сравнению с WPAN, повысился и уровень защиты.
Сети городского масштаба (WMAN). Такие сети работают по тому же принципу, что и Wi-Fi. Отличительной особенностью данной системы беспроводной передачи данных является более широкий обхват территорий, подключиться к данной сети может большее число приемников. WMAN - это тот же Wi Max, технология, которая предоставляет широкополосное подсоединение.
Глобальные сети (WWAN) - GPRS, EDGE, HSPA, LTE. Сети этого типа могут работать на основе пакетной передачи данных или посредством коммутации каналов.

Отличия в технических характеристиках сетей определяют область их применения. Если рассматривать общие свойства беспроводных сетей, тогда можно выделить следующие категории:

корпоративные сети - используются для связи объектов внутри одной компании;
операторские сети - создаются операторами связи для оказания услуг.

Если рассматривать протоколы беспроводной передачи данных, тогда можно выделить следующие категории:

IEEE 802.11a, b, n, g, y. Данные протоколы принято объединять под общим маркетинговым названием Wi-Fi. Различаются протоколы дальностью действия связи, диапазоном рабочих частот и скоростью передачи данных.
IEEE 802.15.1. В рамках стандарта осуществляется передача данных по технологии Bluetooth.
IEEE 802.15.4. Стандарт для беспроводной синхронизации посредством технологии ZigBee.
IEEE 802.16. Стандарт телекоммуникационной технологии WiMax, которая отличается широкой дальностью действия. WiMax функционально схожа с технологией LTE.

В настоящее время наибольшей популярностью из всех беспроводных протоколов передачи данных пользуются 802.11 и 802.15.1. На базе этих протоколов осуществляется действие технологий Wi-Fi и Bluetooth.

Bluetooth

Точкой доступа, как в случае с Wi-Fi, может выступать любое устройство, оснащенное специальным контроллером, который формирует вокруг себя пикосеть. В данную пикосеть могут входить несколько устройств, при желании они могут быть объединены в мосты для передачи данных.

В некоторых компьютерах и ноутбуках уже встроен контроллер Bluetooth, если данная функция отсутствует, тогда используются USB-адаптеры, которые подсоединяются к аппарату и наделяют его возможностью беспроводной передачи данных.

Bluetooth использует частоту 2,4 ГГц, потребление энергии при этом максимально низкое. Именно этот показатель позволил технологии занять свою нишу в области информационных технологий. Небольшое потребление энергии объясняется слабой мощностью передатчика, небольшой дальностью действия и низкой скоростью передачи данных. Несмотря на это, данных характеристик оказалось достаточно для подключения и функционирования различного рода периферийного оборудования. Технология Bluetooth предоставила нам большое разнообразие беспроводных аксессуаров: наушники, колонки, компьютерные мыши, клавиатуры и многое другое.

1-й класс. Дальность действия беспроводной синхронизации может достигать 100 м. Устройства такого типа используют, как правило, в промышленных масштабах.
2-й класс. Радиус действия составляет 10 м. Устройства этого класса наиболее распространены. Большинство беспроводных аксессуаров относятся именно к этой категории.
3-й класс. Дальность действия - 1 метр. Такие приемники ставят в игровые консоли или в некоторые гарнитуры, когда нет смысла отдалять передатчик и приемник друг от друга.

Система беспроводной передачи данных на базе технологии Bluetooth очень удобна для связи устройств. Себестоимость чипов довольно низкая, поэтому оснащение оборудования функцией беспроводного подключения не слишком отражается на повышении цены на него.

Наряду с Bluetooth технология Wi-Fi получила такое же повсеместное распространение в области беспроводных коммуникационных технологий. Однако популярность к ней пришла не сразу. Разработки технологии Wi-Fi начались еще в 80-х годах, но окончательный вариант представили только в 1997 году. Компания Apple решила использовать новую опцию на своих ноутбуках. Так появились первые сетевые карты в iBook.

Принцип действия технологии Wi-Fi следующий: в аппарат встраивается чип, который может дать надежную беспроводную синхронизацию с другим таким же чипом. Если устройств больше, чем два, тогда необходимо использовать точку доступа.

Точка доступа Wi-Fi - это беспроводной аналог стационарного роутера. В отличие от последнего, подключение осуществляется без участия проводов, посредством радиоволн. При этом появляется возможность подключить сразу несколько устройств. Не стоит забывать, что при использовании большого количества девайсов скорость передачи данных будет значительно снижена. Для защиты данных сети Wi-Fi точки доступа защищают шифрованием. Без введения пароля к такому источнику данных будет не подключиться.

Первый стандарт технологии Wi-Fi был принят в 1997 году, но повсеместного распространения он так и не получил, так как скорость передачи данных была слишком низкая. Позже появились стандарты 802,11a и 802,11b. Первый давал скорость передачи в 54 Мб/с, но работал на частоте 5 ГГц, которая не везде разрешена. Второй вариант позволял сетям передавать данные на максимальной скорости 11 Мб/с, чего было недостаточно. Тогда появился стандарт 802,11g. Он объединил достоинства предыдущих вариантов, обеспечивая достаточно высокую скорость при рабочей частоте 2,4 ГГц. Стандарт 802,11y является аналогом 802,11g, отличается большим расстоянием действия сетей (до 5 км на открытом пространстве).

Данный стандарт в настоящее время является наиболее перспективным наряду с другими глобальными сетями. Широкополосный мобильный доступ дает наивысшую скорость беспроводной пакетной передачи данных. В отношении полосы рабочих частот все неоднозначно. Стандарт LTE очень гибкий, сети могут базироваться в частотном диапазоне от 1,4 до 20 МГц.

Дальность действия сетей зависит от высоты расположения базовой станции и может достигать 100 км. Возможность подключения к сетям предоставляется большому количеству гаджетов: смартфонам, планшетам, ноутбукам, игровым консолям и другим устройствам, которые поддерживают данный стандарт. В аппаратах должен быть встроен модуль LTE, который работает совместно с имеющимися стандартами GSM и 3G. В случае обрыва связи LTE девайс переключится на имеющийся доступ к сетям 3G или GSM без обрыва подключения.

В отношении скорости передачи данных можно отметить следующее: по сравнению с сетями 3G она повысилась в несколько раз и достигла отметки 20 МБит/с. Внедрение большого количества гаджетов, оборудованных LTE-модулями, обеспечивает спрос на данную технологию. Устанавливаются новые базовые станции, которые обеспечивают высокоскоростным доступом в интернет даже отдаленные от мегаполисов населенные пункты.

Рассмотрим принцип действия сетей четвертого поколения. Технология беспроводной пакетной передачи данных осуществляется посредством протокола IP. Для быстрой и стабильной синхронизации между базовой станцией и мобильной станцией формируется как частотный, так и временный дуплекс. За счет большого количества комбинаций парных частотных диапазонов возможно широкополосное подключение абонентов.

Распространение сетей LTE снизило тарифы на пользование мобильной связью. Широкий диапазон действия сети позволяет операторам экономить на дорогостоящем оборудовании.

Устройства передачи данных

В своей повседневной жизни мы окружены устройствами, которые функционируют на базе беспроводных технологий передачи данных. Причем каждое устройство имеет несколько модулей активности тех или иных стандартов. Пример: классический смартфон использует сети GSM, 3G, LTE для передачи пакетных и голосовых данных, Wi-Fi для выхода в интернет через точку доступа, Bluetooth для синхронизации девайса с аксессуарами.

Рассмотрим самые популярные устройства беспроводной передачи данных, которые получили повсеместное распространение:

С усовершенствованием беспроводных технологий на смену старым девайсам постоянно приходят новые аппараты, которые функционально более эффективны и практичны. Оборудование беспроводной передачи данных быстро видоизменяется и модифицируется.

Перспективы использования беспроводных сетей

В настоящее время прослеживается тенденция замены проводных элементов оборудования более новыми беспроводными вариантами. Это намного удобнее не только по причине мобильности аппаратов, но и с точки зрения удобства в использовании.

Производство беспроводного оборудования позволит не только внедрять новейшие системы в мир девайсов для связи, но и оборудовать по последнему слову техники жилье стандартного среднестатистического жителя любого населенного пункта. В настоящее время такое могут позволить себе только люди с высоким уровнем достатка, проживающие в мегаполисах.

В области беспроводных радиокоммуникаций ведутся постоянные исследования, результатом которых являются инновационные технологии, которые отличаются от предшественников своей большей продуктивностью, сниженной энергозатратой и практичностью использования. Результатом таких исследований является появление нового оборудования. Производители всегда заинтересованы в выпуске продукции, которая будет соответствовать инновационным технологиям.

Более продуктивные точки доступа и мощные базовые станции позволят повсеместно использовать новые технологии на крупных предприятиях. Управление оборудованием можно будет вести дистанционно. В области образования беспроводные технологии способны облегчить процесс обучения и контроля. В некоторых школах уже начинают внедрять процесс мобильного образования. Заключается он в удаленном обучении посредством видеосвязи через интернет. Перечисленные примеры являются лишь начальным шагом перехода развития общества на новую ступень, которая будет построена на базе беспроводных технологий.

Преимущества беспроводной синхронизации

Если сравнивать проводную и беспроводную передачу данных, можно выявить множество преимуществ последней:

не мешают провода;
высокая скорость передачи данных;
практичность и быстрота подключения;
мобильность использования оборудования;
исключен износ или обрыв связи;
есть возможность использования нескольких вариантов беспроводного подключения в одном девайсе;
возможность подключения сразу нескольких устройств к точке доступа интернета.

Наряду с этим есть и некоторые недостатки:

излучение большого количества аппаратов может отрицательно сказаться на здоровье человека;
при близком расположении различного беспроводного оборудования есть вероятность возникновения помех и сбоев в связи.

Причины массовой распространенности беспроводных сетей очевидны. В необходимости всегда оставаться на связи нуждается любой среднестатистический член современного общества.

В заключение

Беспроводные технологии предоставили возможность повсеместного внедрения телекоммуникационного оборудования, которое массово используется во всех странах мира. Постоянные доработки и новые открытия в области беспроводных коммуникаций дают нам все больший уровень комфорта, а обустройство быта при помощи инновационных приборов становится все более доступным для большинства людей.

Читайте также: