Wi fi wimax реферат

Обновлено: 04.07.2024

2 СОДЕРЖАНИЕ 1. Введение Основная часть История развития беспроводной сети Интернет Беспроводные сетевые технологии Технология Wi-Fi Будущее беспроводной сети Интернет Заключение Список литературы

5 Хоть технология Wi-Fi и была изобретена в 1991 году, первый полноценный технологический стандарт IEEE широкой публике был представлен только в 1997 году. Однако данная версия Wi-Fi оказалась не востребована, так как она отличалась низкой пропускной способностью (до 2 Мбит/с, что было крайне недостаточно для локальной сети), плохой связью, малой дальностью действия. К тому же стоимость оборудования достигала несколько тысяч долларов, поэтому ее использование было просто экономически невыгодным. Осень 1999 года считается переломным этапом в развитии технологий беспроводной сети Интернет. В этот период на рынок поступили две новые спецификации a и b. Максимальная пропускная способность версии a составляла 54 Мбит/с, а b - 11 Мбит/с. Первоначально в широком доступе появилось Wi-Fi оборудование, которое было совместимо с b. Оно быстро завоевало мировой рынок и смогло составить значительную конкуренцию классическим методам построения локальной сети, в частности, Ethernet. При этом стоимость оборудования резко снизилась по сравнению с предыдущим поколением. В нем были полностью преодолены проблемы, характерные для ранних моделей. Первые устройства, поддерживающие стандарт a, поступили в продажу только в 2001 году. В связи с тем, что рынок был уже заполнен оборудованием b, новый стандарт в первое время оказался невостребованным. Летом 2003 года были закончены работы по созданию следующего стандарта g, который объединил в себе преимущества двух предыдущих версий. Максимальная скорость передачи данных составила 54 Мбит/с. 11 сентября 2009 года был утвержден новый стандарт IEEE n. При условии использования данного стандарта с другими устройствами n скорость передачи данных может составлять 216 Мбит/с. Согласно заявлениям разработчиков, теоретически n позволяет организовать передачу данных на скорости до 600 Мбит/с. 5

6 В период с 2011 по 2013 года осуществлялись разработки стандарта IEEE ac, официальное принятие которого запланировано на начало 2014 года. Ожидается, что внедрение нового стандарта позволит достичь скорости передачи данных в несколько Гбит/с. Уже сейчас крупнейшие мировые производители оборудования активно рекламируют устройства, который поддерживают стандарт IEEE ac. Успешное внедрение IEEE ac позволит существенно расширить возможности пользователей Интернета и сделает возможным передачу данных значительного объема в считанные минуты. В настоящее время широко используется преимущественно три стандарта группы IEEE (представлены в таблице 1) Стандарт g a n Частотный диапазон, ГГц 2,4-2,483 5,15-5,25 2,4 или 5,0 Метод передачи DSSS,OFDM DSSS,OFDM MIMO Скорость, Мбит/с Совместимость b/n n a/b/g Метод модуляции BPSK, QPSK BPSK, QPSK OFDM BPSK, 64- QAM OFDM Дальность связи в помещении, м Дальность связи вне помещения, м Таблица 1. - Основные характеристики стандартов группы IEEE

8 Кратким, но ёмким способом классификации может служить одновременное отображение двух наиболее существенных характеристик беспроводных технологий на двух осях: максимальная скорость передачи информации и максимальное расстояние (Рисунок 1). Рисунок 1. - Классификация по дальности действия WPAN Беспроводная персональная технология, которая обеспечивает связь между устройствами на расстоянии до 100 метров. Для подключения устройства должны находиться в зоне прямой видимости. Представитель такой технологии Bluetooth. Он применяется для обмена данными между ПК, мобильными телефонами, фотоаппаратами, джойстиками и т. д. Преимущества: - отсутствие помех; Рисунок 2. - WPAN 8

9 - небольшая цена; - возможность интеграции во многие устройствах; - создание профиля с подключением до восьми аппаратов. Недостатки: - сравнительно небольшая дальность передачи данных. WLAN Под этим термином подразумевается беспроводная локальная сеть, которую мы знаем под названием Wi-Fi. Система создана в 1991 году в Голландии. Первоначально назначение технологии обслуживание кассовых систем и обеспечения скорости до 2 Мбит/с. Как правило, беспроводные сети Wi Fi содержат более одной точки доступа и несколько подключенных устройств. Точка доступа отправляет SSID-идентификатор раз в 100 мс. Плюсы: - возможность подключения без кабеля; - легкость настройки; - высокая степень защиты (для IEEE i); - достойная скорость (до 300 Мбит/с); - доступная цена. Минусы: - частоты и ограничения в разных странах отличаются; - высокое потребление энергии; - низкая степень защиты (для WEP и WPA); - ограниченный радиус действия (до 90 метров на улице); - риск наложения сигналов и появления помех; - возможные проблемы с совместимостью. Несмотря на ряд недостатков беспроводной сети, она пользуется наибольшим спросом при подключении к сети Интернет. WMAN 9

10 Такая беспроводная сеть это телекоммуникационная технология, которая работает в пределах определенного населенного пункта или площади. Представитель WiMAX. Система появилась в 2011 году и применяется для объединения нескольких точек Wi-Fi, обеспечения беспроводного соединения, а также создания точек доступа без привязки к географической позиции. Некоторые системы способны работать на расстоянии до км. WiMAX обеспечивает высокоскоростное подключение к Интернету. Рисунок 3. - WMAN Преимущества: - повышенная дальность действия; - высокая скорость связи; - возможность обеспечения разных видов доступа. Недостатки: - высокая цена; - сложность установки. WWAN Рассматривая виды беспроводных сетей, необходимо выделить и WWAN. Технология объединяет разные города и государства с помощью антенны и спутниковой связи. Они бывают разных типов GPRS, CSD, LTE, HSPA, 2G и 3G. Услуги предоставляются на платной основе. Благодаря такому 10

11 виду связи, человек может с телефона или ноутбука подключиться к Интернету, находясь в стационарном состоянии и в движении. Преимущества: - доступность; - отсутствие привязки к местности (главное условие наличие покрытия); - независимость от скорости и погоды; - универсальность оборудования. Недостатки: - ограничение по скорости передачи данных (в зависимости от вида беспроводной сети); - высокая абонентская плата; - низкий уровень защиты от взлома. Сегодня активно продвигаются новые поколения Интернета 3G, 4G и даже 5G. Они могут похвастаться высокой скоростью Интернета и отсутствием лимитов по скачиванию (в зависимости от тарифа). 11

13 Любой беспроводной Wi-Fi адаптер должен соответствовать нескольким требованиям: - необходима совместимость со стандартами; - работа в диапазоне частот 2,4 ГГц - 2,435 ГГц (или 5 ГГц); - поддерживать протоколы WEP и желательно WPA; - поддерживать два типа соединения "точка-точка", и "компьютер сервер"; - поддерживать функцию роуминга. Существует три основных разновидности Wi-Fi адаптеров, различаемых по типу подключения: - Подключаемые к USB порту компьютера. Такие адаптеры компактны, их легко настраивать, а USB интерфейс обеспечивает функцию "горячего подключения"; - Подключаемые через PCMCIA слот (CardBus) компьютера. Такие устройства располагаются внутри компьютера (ноутбука) и поддерживают любые стандарты, позволяющие передавать информацию со скоростью до 108 Мбит/с; - Устройства, интегрированные непосредственно в материнскую плату компьютера. Самый перспективный вариант. Такие адаптеры устанавливаются на ноутбуки серии Intel Centrino. И, в настоящее время используются на подавляющем большинстве мобильных компьютеров. 13

14 БУДУЩЕЕ БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ ИНТЕРНЕТ Рано или поздно наступит время, когда высокоскоростной выход в Интернет из любой точки планеты станет таким же банальностью, как сегодня сотовая связь в городах-мегаполисах. Прежде чем это произойдёт, должна значительно измениться не только технологическая база, но и восприятие Сети потребителем. Из экзотики и даже просто сложной вещи Сеть должна стать чем-то обыденным, что используют также просто, как водопровод, электричество и телефон. И хотя предоставление сети Интернет было, есть и останется бизнесом, способов извлечения прибыли можно придумать значительно больше, нежели банальное взимание абонентской платы. Всё это позволяет нам надеяться на то, что скоро даже вопрос "есть ли здесь интернет" перестанет быть актуальным. Как известно, более трети территории Израиля занимает пустыня Негев, во многих областях которой нет ни дорог, ни другой инфраструктуры. Тем не менее учащиеся школы в деревне Рахат уже могут пользоваться сетью Интернет, и конечно, использовать её для обучения. Понятно, что посреди пустыни сеть Интернет можно реализовать только одним способом - беспроводным. "Проанализировав все факторы, мы пришли к выводу, что физически реализовать коммуникационную инфраструктуру в этом регионе практически невозможно, поэтому беспроводное решение оказалось самым естественным выходом из этой ситуации", - говорит Ави Патир, представитель компании Bezeq Israel Telecommunications Corp. Всего лишь за несколько дней специалисты установили систему WiMAX компании Alvarion, обеспечивающую доступ в сеть Интернет на дальних расстояниях. Ави Патир утверждает, что жители пустыни Негев теперь имеют в своем распоряжении столь же быстрый и высококачественный доступ в Интернет, как жители крупных городов, например, Тель-Авива. В ближайшем будущем эта модель будет реализована в остальных населенных пунктах, расположенных в пустыне Негев. 14

15 ЗАКЛЮЧЕНИЕ В результате проделанной работы я познакомился с историей развития беспроводной сети Интернет и изучил виды беспроводных сетевых технологий. Используя различные источники информации, я выяснил особенности функционирования беспроводных устройств в сети Интернет. Изучение беспроводных технологий является актуальной задачей в настоящее время. В современном мире уже практически нереально представить себе компьютер без встроенного приемопередатчика Wi-Fi, ведь данная технология позволяет быстро развернуть компьютерную сеть в любых условиях. Wi-Fi стал неотъемлемым атрибутом бизнес-центров, вокзалов, гостиниц, ресторанов, где каждый желающий может свободно получить доступ в глобальную сеть. Очевидно, что данная технология будет и дальше активно развиваться, при этом, качество связи, дальность и скорость передачи данных будет неуклонно возрастать. 15

16 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Заика А.А. Локальные сети и интернет. М. : Интернет-Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ), c. 2. Михайлов М.Т. Технологии беспроводной связи. - М.: Дрофа, с. 3. Пролетарский А.В. Беспроводные сети Wi-Fi. М. : Интернет-Университет Информационных Технологий (ИНТУИТ), c. 4. Росс Джон Wi-Fi. Беспроводная сеть. М. : NT Press, с. 16

Развитие телекоммуникационных технологий, разрабатываемых с целью беспроводного покрытия больших территорий для широкого спектра устройств. Структура сетей WiMAX. Характеристика фиксированного и мобильного вариантов. Принцип работы, сравнение с Wi-Fi.

Рубрика	Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	30.10.2012
Размер файла	893,3 K

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

Московский авиационный институт

на тему: WiMAX - беспроводная технология

WiMAX - беспроводная технология сегодня и завтра

Многие помнят времена, когда доступ в интернет по обычному аналоговому модему на скорости 56 Кбит/с был вершиной прогресса.

За прошедшее 15 лет, технологии построения различного рода сетей для доступа к электронным ресурсам претерпели революционные скачки, от обычного 56 Кбит'ого модема с Ethernet'ом к беспроводным сетям Wi-Fi и более передовым WiMAX и 3G.

Что весьма удивительно, технология WiMAX, была развернута одной из первых на планете на территории России. Компания Скартел под известным брендом Yota, осенью 2008 года развернула первые сети WiMAX в России, правда только в двух городах - Москва и Санкт-Петербург, но позже были развернуты и в еще нескольких городах России.

Расшифровка WiMAX звучит так Worldwide Interoperability for Microwave Access, т.е. телекоммуникационная технология, разрабатываемая с целью беспроводного покрытия больших территорий для широкого спектра устройств. Технология основана на стандарте IEEE 802.16, именуемый также Wireless MAN. Само название WiMAX было создано в 2001 году, вместе с созданием организации WiMAX Forum. Ее создание произошло в июне 2001 года, цель организации - продвижение и развитие технологии WiMAX.

Рисунок 1 - Структура сетей WIMAX

Хоть WiMAX и является весьма универсальной масштабированной сетью, все же разработчикам стандарта не удалось создать единой ее версии. Поэтому было принято решение о создание версий WiMAX как для фиксированного, так и мобильного применения. Хоть ряд требований между стандартами и похож, но из-за разработок технологий для разных сфер рынка не позволила совместить их оба. WiMAX Forum'ом было решено создать две отдельных версии WiMAX, вернее даже двух разных стандартов. Каждая из спецификаций подразумевала под собой разные частотные диапазоны, пропускную способность линии, методы передачи и доступа, способы кодирования и модуляции сигнала и т.д. Более подробно о каждом из стандартов читайте ниже:

Фиксированный и мобильный вариант WiMAX

Набор преимуществ присущ всему семейству WiMAX, однако его версии существенно отличаются друг от друга. Разработчики стандарта искали оптимальные решения как для фиксированного, так и для мобильного применения, но совместить все требования в рамках одного стандарта не удалось. Хотя ряд базовых требований совпадает, нацеленность технологий на разные рыночные ниши привела к созданию двух отдельных версий стандарта (вернее, их можно считать двумя разными стандартами). Каждая из спецификаций WiMAX определяет свои рабочие диапазоны частот, ширину полосы пропускания, мощность излучения, методы передачи и доступа, способы кодирования и модуляции сигнала, принципы повторного использования радиочастот и прочие показатели. А потому WiMAX-системы, основанные на версиях стандарта IEEE 802.16 e и d, практически несовместимы. Краткие характеристики каждой из версий приведены ниже.

802.16-2004 (известен также как 802.16d и фиксированный WiMAX)

Спецификация утверждена в 2004 году. Используется ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM), поддерживается фиксированный доступ в зонах с наличием либо отсутствием прямой видимости. Пользовательские устройства представляют собой стационарные модемы для установки вне и внутри помещений, а также PCMCIA-карты для ноутбуков. В большинстве стран под эту технологию отведены диапазоны 3,5 и 5 ГГц. По сведениям WiMAX Forum, насчитывается уже порядка 175 внедрений фиксированной версии. Многие аналитики видят в ней конкурирующую или взаимодополняющую технологию проводного широкополосного доступа DSL.

802.16-2005 (известен также как 802.16e и мобильный WiMAX)

Оборудование для использования сетей WiMAX поставляется несколькими производителями и может быть установлено как в помещении (устройства размером с обычный DSL-модем), так и вне его. Следует заметить что оборудование, рассчитанное на размещение внутри помещений и не требующее профессиональных навыков при установке, конечно, более удобно, однако способно работать на значительно меньших расстояниях от базовой станции, чем профессионально установленные внешние устройства. Поэтому оборудование, установленное внутри помещений, требует намного больших инвестиций в развитие инфраструктуры сети, так как подразумевает использование намного большего числа точек доступа.

С изобретением мобильного WiMAX всё больший акцент делается на разработке мобильных устройств. В том числе специальных телефонных трубок (похожих на обычный мобильный смартфон), и компьютерной периферии (USB радио модулей и PC card).

Опять же касаясь практической точки зрения, то WiMAX является очень выгодным выходом для различных компаний, вращающихся в телекоммуникационном бизнесе. Благодаря данной технологии можно существенно сэкономить средства при развертывание новых сетей, в частности в труднодоступных районах, т.к. не требуется прокладка кабелей, а территория охвата является весьма обширной. Да тем более при развертывание небольшой сети, например в компании, гораздо легче обеспечить ее функционирование по средствам беспроводных технологий типа Wi-Fi или WiMAX, и время на ее развертывание потребуется минимум.

Рассказав о зарождение и развитие данной беспроводной технологии, стоит перейти к техническим особенностям с принципами работы WiMAX.

Принципы работы

Как же выглядят сети WiMAX изнутри? Ее работоспособность обеспечивается наличием базовой и абонентских станций. Кроме того стоит, упомянуть, что базовые станции еще должны соединяться друг с другом, ну и самое главное с поставщиком доступа в интернет.

Для соединения базовой станции с абонентской используется высокочастотный диапазон радиоволн от 1,5 до 11 ГГц. Скорость обмена данными может достигать 70 Мбит/с, но это при условиях, что соблюдается прямая видимость между передатчиком и приемником. Кроме того, WiMAX может использоваться для решения проблемы, так называемой последней мили.

Между базовыми станциями устанавливается соединение, использующее частотной диапазон от 10 до 66 ГГц, при этом скорость обмена данными может достигать отметки в 120 Мбит/с. Но естественно технология WiMAX не является полностью беспроводной, т.к. минимум одна из базовых станций все равно должна быть подключена к обычному проводному соединению.

По своей структуре стандарт IEEE 802.16 схож с известным GSM. Основные сходства заключаются в радиусе действия базовых станций на десяти километров при этом нет необходимости строить специальные вышки (за исключением лесных массивов, загородных участков), вполне подойдут крыше зданий, если соблюдается условие прямой видимости между базовыми станциями.

Если вспомнить старый добрый Wi-Fi, то в нем при передачи информации через точку доступа устройство должно иметь какой-либо приоритет, по сравнению с другими станциями подключенными к данной точке доступа. К примеру, чем ближе находится устройство к точке доступе тем, вероятнее всего она будет первой обработана, и тем самым оставляя дальние устройства на последнюю очередь.

Это весьма удручающая ситуация, которая совершенно не применима к WiMAX. Для этого в WiMAX MAC-адрес использует специальный алгоритм планирования. Т.е теперь при подключение устройства к точке доступа, он тут же становится уникальным и получает свой выделенный слот, тем сам ни как не завися от других устройств и места их нахождения.

Архитектура

WiMAX Forum разработал архитектуру позволяющую определять множество аспектов работы WiMAX сетей: взаимодействия с другими сетями, распределение сетевых адресов, аутентификация и многое другое.

- SS/MS: (the Subscriber Station/Mobile Station)

- ASN: (the Access Service Network)

- BS: (Base station), базовая станция, часть ASN

- ASN-GW: (the ASN Gateway), шлюз, часть ASN

- CSN: (the Connectivity Service Network)

- HA: (Home Agent, часть CSN)

- NAP:(a Network Access Provider)

- NSP: (a Network Service Provider)

По своей сути WiMAX не имеет привязки к какой-либо конфигурации, что дает возможность создавать ее масштабируемой и гибкой.

Сравнение Wi-Fi и WiMAX

WiMAX - это система дальнего действия, покрывающая километры пространства, которая обычно использует лицензированные спектры частот (хотя возможно и использование нелицензированных частот) для предоставления соединения с интернетом типа точка-точка провайдером конечному пользователю. Разные стандарты семейства 802.16 обеспечивают разные виды доступа, от мобильного (схож с передачей данных с мобильных телефонов) до фиксированного (альтернатива проводному доступу, при котором беспроводное оборудование пользователя привязано к местоположению).

Wi-Fi - это система более короткого действия, обычно покрывающая десятки метров, которая использует нелицензированные диапазоны частот для обеспечения доступа к сети. Обычно Wi-Fi используется пользователями для доступа к их собственной локальной сети, которая может быть и не подключена к Интернету. Если WiMAX можно сравнить с мобильной связью, то Wi-Fi скорее похож на стационарный беспроводной телефон.

WiMAX и Wi-Fi имеют совершенно разный механизм Quality of Service (QoS). WiMAX использует механизм, основанный на установлении соединения между базовой станцией и устройством пользователя. Каждое соединение основано на специальном алгоритме планирования, который может гарантировать параметр QoS для каждого соединения. Wi-Fi, в свою очередь, использует механизм QoS подобный тому, что используется в Ethernet, при котором пакеты получают различный приоритет. Такой подход не гарантирует одинаковый QoS для каждого соединения.

Из-за дешевизны и простоты установки, Wi-Fi часто используется для предоставления клиентам быстрого доступа в Интернет различными организациями. Например, в некоторых кафе, отелях, вокзалах и аэропортах можно обнаружить бесплатную точку доступа Wi-Fi.

Более подробно прочитать о различных беспроводных технологиях и их характеристиках можно в таблице ниже.

Беспроводные технологии — подкласс информационных технологий, служат для передачи информации на расстояние между двумя и более точками, не требуя связи их проводами. Для передачи информации может использоваться инфракрасное излучение, радиоволны, оптическое или лазерное излучение.

Содержание

Введение
Глава 1. Wi-Fi
1.1. WI-Fi
1.2. Происхождение названия
1.3. Приемущества Wi-Fi
1.4. Недостатки Wi-Fi
Глава 2. WiMAX
2.1. WiMAX
2.2. Основные понятия
2.3. Mac/ Канальный уровень
2.4. Архитектура
Заключение
Список использованных источников

Введение

В настоящее время существует множество беспроводных технологий, наиболее часто известных пользователям по их маркетинговым названиям, таким как Wi-Fi и WiMAX. Каждая технология обладает определёнными характеристиками, которые определяют её область применения.

Глава 1. Wi-Fi

1.1 Wi-Fi

Любое оборудование, соответствующее стандарту IEEE 802.11, может быть протестировано в Wi-Fi Alliance и получить соответствующий сертификат и право нанесения логотипа Wi-Fi.

Wi-Fi был создан в 1991 году NCR Corporation/AT&T (впоследствии — Lucent Technologies и Agere Systems) в Ньивегейн, Нидерланды. Продукты, предназначавшиеся изначально для систем кассового обслуживания, были выведены на рынок под маркой WaveLAN и обеспечивали скорость передачи данных от 1 до 2 Мбит/с. Создатель Wi-Fi — Вик Хейз (Vic Hayes) находился в команде, участвовавшей в разработке таких стандартов, как IEEE 802.11b, IEEE 802.11a и IEEE 802.11g. В 2003 году Вик ушёл из Agere Systems. Agere Systems не смогла конкурировать на равных в тяжёлых рыночных условиях, несмотря на то, что её продукция занимала нишу дешёвых Wi-Fi решений. 802.11abg all-in-one чипсет от Agere (кодовое имя: WARP) плохо продавался, и Agere Systems решила уйти с рынка Wi-Fi в конце 2004 года.

Стандарт IEEE 802.11n был утверждён 11 сентября 2009 года. Его применение позволяет повысить скорость передачи данных практически вчетверо по сравнению с устройствами стандартов 802.11g (максимальная скорость которых равна 54 Мбит/с), при условии использования в режиме 802.11n с другими устройствами 802.11n. Теоретически 802.11n способен обеспечить скорость передачи данных до 600 Мбит/с.

27 июля 2011 года Институт инженеров электротехники и электроники (IEEE) выпустил официальную версию стандарта IEEE 802.22. Системы и устройства, поддерживающие этот стандарт, позволят передавать данные на скорости до 22 Мб/с в радиусе 100 км от ближайшего передатчика.

1.2 Происхождение названия

Нужна помощь в написании реферата?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Однако, стандарт не описывает всех аспектов построения беспроводных локальных сетей Wi-Fi. Поэтому каждый производитель оборудования решает эту задачу по-своему, применяя те подходы, которые он считает наилучшими с той или иной точки зрения. Поэтому возникает необходимость классификации способов построения беспроводных локальных сетей.

По способу объединения точек доступа в единую систему можно выделить:

По способу организации и управления радиоканалами можно выделить беспроводные локальные сети:

1.3 Преимущества Wi-Fi

Позволяет развернуть сеть без прокладки кабеля, что может уменьшить стоимость развёртывания и/или расширения сети. Места, где нельзя проложить кабель, например, вне помещений и в зданиях, имеющих историческую ценность, могут обслуживаться беспроводными сетями.
Позволяет иметь доступ к сети мобильным устройствам.
Wi-Fi устройства широко распространены на рынке. Гарантируется совместимость оборудования благодаря обязательной сертификации оборудования с логотипом Wi-Fi.
Мобильность. Вы больше не привязаны к одному месту и можете пользоваться Интернетом в комфортной для вас обстановке.
В пределах Wi-Fi зоны в сеть Интернет могут выходить несколько пользователей с компьютеров, ноутбуков, телефонов и т. д.
Излучение от Wi-Fi устройств в момент передачи данных на порядок (в 10 раз) меньше, чем у сотового телефона.

1.4 Недостатки Wi-Fi

Глава 2. WiMAX

2.1 WiMAX

WiMAX (англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) — телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портативных компьютеров до мобильных телефонов). Основана на стандарте IEEE 802.16, который также называют Wireless MAN (WiMAX следует считать жаргонным названием, так как это не технология, а название форума, на котором Wireless MAN и был согласован).

WiMAX подходит для решения следующих задач:

Соединения точек доступа Wi-Fi друг с другом и другими сегментами Интернета.
Обеспечения беспроводного широкополосного доступа как альтернативы выделенным линиям и DSL.
Предоставления высокоскоростных сервисов передачи данных и телекоммуникационных услуг.
Создания точек доступа, не привязанных к географическому положению.
Создания систем удалённого мониторинга (monitoring системы), как это имеет место в системе SCADA.

2.2 Основные понятия

В общем виде WiMAX сети состоят из следующих основных частей: базовых и абонентских станций, а также оборудования, связывающего базовые станции между собой, с поставщиком сервисов и с Интернетом.

Для соединения базовой станции с абонентской используется высокочастотный диапазон радиоволн от 1,5 до 11 ГГц. В идеальных условиях скорость обмена данными может достигать 70 Мбит/с, при этом не требуется обеспечения прямой видимости между базовой станцией и приёмником.

Нужна помощь в написании реферата?

Между базовыми станциями устанавливаются соединения (прямой видимости), использующие диапазон частот от 10 до 66 ГГц, скорость обмена данными может достигать 140 Мбит/c. При этом, по крайней мере одна базовая станция подключается к сети провайдера с использованием классических проводных соединений. Однако, чем большее число БС подключено к сетям провайдера, тем выше скорость передачи данных и надёжность сети в целом.

Структура сетей семейства стандартов IEEE 802.16 схожа с традиционными GSM сетями (базовые станции действуют на расстояниях до десятков километров, для их установки не обязательно строить вышки — допускается установка на крышах домов при соблюдении условия прямой видимости между станциями)[3].

2.3 MAC / канальный уровень

Что же касается сетей 802.16, в них MAC использует алгоритм планирования. Любой пользовательской станции стоит лишь подключиться к точке доступа, для неё будет создан выделенный слот на точке доступа, недоступный другим пользователям.

2.4 Архитектура

WiMAX Forum разработал архитектуру, которая определяет множество аспектов работы WiMAX сетей: взаимодействия с другими сетями, распределение сетевых адресов, аутентификация и многое другое. Приведённая иллюстрация даёт некоторое представление об архитектуре сетей WiMAX.

WiMAX Форум WiMAX Архитектура

SS/MS: (the Subscriber Station/Mobile Station)
ASN: (the Access Service Network)[4]
BS: (Base station), базовая станция, часть ASN
ASN-GW: (the ASN Gateway), шлюз, часть ASN
CSN: (the Connectivity Service Network)
HA: (Home Agent, часть CSN)
NAP:(a Network Access Provider)
NSP: (a Network Service Provider)

ASN (Access Service Network) — сеть доступа.

Нужна помощь в написании реферата?

BS (Base Station) — базовая станция. Основной задачей является установление, поддержание и разъединение радио соединений. Кроме того, выполняет обработку сигнализации, а также распределение ресурсов среди абонентов.

CSN (Connectivity Service Network) — сеть обеспечения услуг.

HA (Home Agent) — элемент сети, отвечающий за возможность роуминга. Кроме того, обеспечивает обмен данными между сетями различных операторов.

Следует заметить, что архитектура сетей WiMax не привязана к какой-либо определённой конфигурации, обладает высокой гибкостью и масштабируемостью.

Заключение

Для обеспечения беспроводного соединения каждый компьютер должен иметь сетевую карту беспроводного доступа, а в случае более современных машин — встроенное устройство беспроводного доступа, что предпочтительнее. Сетевые карты для портативных ПК вставляются в специальные разъемы и имеют антенны. Некоторые PDA имеют встроенные устройства беспроводного доступа, другие — специальные разъемы для подключения таких устройств. Стационарные ПК могут оборудоваться небольшими, размером с мышку, приемопередатчиками, соединяемыми с USB-портом, или внутренними картами. Для стационарных ПК часто требуется PCMCIA карта (сменная карта размером с кредитную карточку для портативных компьютеров, обеспечивающая дополнительные функции, в том числе беспроводное соединение).

Список использованной литературы

Нужна помощь в написании реферата?

Сегодня завоевывают все более важные позиции в жизни человека. Во второй половине 20 века, на заре компьютерной эры, мало кто из неспециалистов хотя бы примерно представлял себе, что такое ЭВМ. Теперь компьютеры получили громадное распространение — от домашних рабочих станций до огромных вычислительных комплексов промышленных предприятий. С развитием вычислительной техники, ростом потребностей пользователей и разработчиков все больше становилась ясна потребность объединения ресурсов отдельных ЛВС для увеличения количества операций, выполняемых в секунду, организации совместного доступа к данным. Так родилась идея создания компьютерных сетей. Преодолев несколько этапов развития, сети настолько прочно вошли в жизнь, что многие уже не представляют свою жизнь без Интернета – самой большой глобальной компьютерной сети, дающей много возможностей. Способов получить доступ в эту сеть придумано и разработано множество – от самых простеньких модемов до Wi-Fi – точек доступа. Но совсем недавно появилась новая сетевая технология доступа – WiMax. Так как я обладаю начальными знаниями сетей, меня заинтересовал данный стандарт как альтернатива Wi – Fi, которым я пользуюсь уже полгода. В своей курсовой работе я проведу экскурс в историю сетей (прошлое забывать все-таки нельзяJ), а затем расскажу о двух новейших стандартах беспроводных сетей – уже существующем Wi-Fi и перспективном WiMax.

История компьютерных сетей.

Фото 1. Создатели ARPANET.

К ней подключались компьютеры ведущих, в том числе, и невоенных лабораторий и исследовательских центров США. Среди целей создания сети, помимо основных, можно отметить проведение экспериментов в области компьютерных коммуникаций, объединение научного потенциала исследовательских учреждений, изучение способов поддержания устойчивой связи в условиях возможного ядерного нападения, разработка концепции распределённого управления военными и гражданскими структурами в период ведения войны.

Разработка системы контроля и управления доступом к охраняемым объектам

. удобства работы с самой системой. Данная компьютерная система должна иметь простой и наглядный интерфейс, который будет понятен любому пользователю. 1. Анализ существующих компьютерных систем контроля и управления доступом (СКУД) .

Фото 2. Операторы APRANET и одна из первых машин сети

Время шло, APRANET расширяла территорию своего присутствия, но появлялись новые сети, новые стандарты передачи данных. Будущее оказалось за конкурентами APRANET — в 1991 году она перестала существовать. Период сверхактивного развития компьютерных, и, в частности, сетевых технологий пришелся на последнее десятилетие 20 века. В результате жесткой конкуренции одна из сетевых технологий — Ethernet — получила массовое распространение и до сих пор является основой архитектуры большинства ЛВС. Ниже приведены технические стандарты данной технологии:

Документация: стандарты IEEE) 802.3xx

Среда передачи данных: коаксиальный кабель, витая пара 3к и выше, оптоволокно, радиоволны

Скорость передачи данных: 10Мб/с – 10Гб/с

Недостатки технологии Ethernet.

Рис. 1. Карта распространения WiFi (Восточная Европа)

Посмотрим на суть технологии, так быстро завоевавшей место под солнцем в жестких условиях конкуренции с существующей проводной инфраструктурой.

IEEE 802.11 — Изначальный 1 Мбит/с и 2 Мбит/c, 2,4 ГГц и ИК стандарт (1997) IEEE 802.11a — 54 Мбит/c, 5 ГГц стандарт (1999, выход продуктов в 2001) IEEE 802.11b — Улучшения к 802.11 для поддержки 11 Mbit/s и 5.5 MB/s (1999) IEEE 802.11c — Процедуры операций с мостами; включен в стандарт IEEE 802.1D (2001) IEEE 802.11d — Интернациональные роуминговые расширения (2001) IEEE 802.11e — Улучшения: QoS, включение packet bursting (2005) IEEE 802.11F — Inter-Access Point Protocol (2003) IEEE 802.11g — 54 Мбит/c, 2,4 ГГц стандарт (обратная совместимость с b) (2003) IEEE 802.11h — Распределенный по спектру 802.11a (5 GHz) для совместимости в Европе (2004) IEEE 802.11i — Улучшенная безопасность (2004) IEEE 802.11j — Расширения для Японии (2004) IEEE 802.11k — Улучшения измерения радио ресурсов IEEE 802.11l — (зарезервирован) IEEE 802.11m — Поддержание эталона; обрезки IEEE 802.11n — Увеличение скорости передачи данных (300 Мбит/c).

2,4-2,5 или 5 ГГц. Обратная совместимость с 802.11a/b/g. Особенно распространён на рынке в США в устройствах Cisco и Apple. IEEE 802.11o — (зарезервирован) IEEE 802.11p — WAVE — Wireless Access for the Vehicular Environment (Беспроводной Доступ для Транспортной Среды, такой как машины скорой помощи или пассажирский транспорт) IEEE 802.11q — (зарезервирован, иногда его путают с 802.1q VLAN trunking) IEEE 802.11r — Быстрый роуминг IEEE 802.11s — ESS Mesh Networking IEEE 802.11T — Wireless Performance Prediction (WPP, Предсказание Производительности Беспроводного Оборудования) — методы тестов и измерений IEEE 802.11u — взаимодействие с не-802 сетями (например, сотовые сети) IEEE 802.11v — Управление беспроводными сетями IEEE 802.11x — зарезервирован и не будет использоваться. Не нужно путать со стандартом контроля доступа IEEE 802.1x IEEE 802.11w — Protected Management Frames (Защищенные Управляющие Фреймы)

Читайте также: