Сравнительный анализ беспроводных технтехнологий

Министерство культуры Российской Федерации

Кемеровский государственный  университет культуры и искусств.

Беспроводные информационные технологи; виды и области применения.

Курсовая работа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кемерово 2011

Министерство культуры Российской Федерации

Кемеровский государственный  университет культуры и искусств.

Кафедра технологии автоматизированной обработке информации

Беспроводные информационные технологи; Виды и области применения.

 

 

 

 

Исполнитель:

Студент Группы ИСИС-091

Копоть Евгений ____________

Научный руководитель:

Гендина Н.И. доктор пед., наук профессор ___________

Зав. Кафедрой:

Скипор И.Л. кан., пед., наук, доцент ___________

Дата допуска к защите ___________

 

 

 

 

Кемерово 2011

Оглавление

 

Введение 3

1. Виды беспроводных информационных технологий 4

1.1. Понятейный-терминологический аппарат в сфере беспроводных техн 4

1.2. Классификация беспроводных технологий 5

2. Сравнительный анализ беспроводных технтехнологий. 25

2.1. Сравнение разных стандартов беспроводной передачи данных 25

2.2. Преимущества и недостатки Bluetooth по сравнению с аналогичными технологиями 28

Заключение 31

Список используемой литературы 33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Интенсивное развитие сетевых технологий с удаленным  доступом в последние годы характеризуется  существенным повышением уровня требований, предъявляемых к разработке новых, более эффективных способов передачи и приема информации в распределенных корпоративных системах. В настоящее  время значительно расширился круг задач, решаемых техническими ресурсами  корпоративных сетей по обеспечению  максимальной пропускной способности  с гарантированным качеством. В  первую очередь это обусловлено  активным развитием сетевых технологий с интеграцией услуг, требующих  от каналов связи оптимальной  производительности.

Развитие  корпоративных сетей с удаленным  беспроводным доступом предполагает совершенствование  методов передачи и приема данных, прежде всего, на физическом уровне. Одна из главных проблем беспроводного  способа соединений заключается  в том, что информационный канал  не может быть ограничен физически  от влияния шумов и помех. Это  обусловлено тем, что радиоканал изначально является информационной средой с открытым распространением. Поэтому, для осуществления беспроводных сеансов связи требуются более  надежные способы выполнения соединений, в отличие от кабельных технологий удаленного доступа.

Целью работы является подготовка аналитического обзора беспроводных информационных технологий.

В соответствии с поставленной целью исследования проводились по следующим основным направлениям:

1. Анализ и классификация основных видов беспроводных информационных технологий.

2. Классификация беспроводных технологий по дальности действия.

3. Сравнительный анализ Bluetooth с аналогичными технологиями.

Предметом является изучение беспроводных информационных технологий и областей их применения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Виды беспроводных  информационных технологий

1.1. Понятие и проблемы беспроводной  сети

Нами  было проанализировано несколько определений  результаты представлены в таблице 1

Термин	Определение	Источник
Беспроводные  сети	технология, позволяющая создавать вычислительные сети, полностью соответствующие  стандартам для обычных проводных  сетей (например, Ethernet), без использования кабельной проводки. В качестве носителя информации в таких сетях выступают радиоволны СВЧ-диапазона.	(Wikipedia)
	сеть, не использующая кабель для связи компонентов. Каналы беспроводной сети проложены через эфир. Беспроводные сети подразделяются на радиосети и  инфракрасные сети.	Глоссарий
	локальная вычислительная сеть, использующая в качестве среды передачи данных электромагнитное излучение  радиочастотного (как правило, СВЧ) или оптического (инфракрасного  — ИК) диапазонов.	Кирилл и Мефодий

Таблица 1 – Беспроводные технологии

 

После анализа  определений мы вывели рабочее определение:

Беспроводные  компьютерные сети — это технология, позволяющая создавать вычислительные сети, полностью соответствующие стандартам для обычных проводных сетей, без использования кабельной проводки.

Существует  два основных направления применения беспроводных компьютерных сетей:

• Работа в замкнутом объеме (офис, выставочный зал и т. п.);
• Соединение удаленных локальных сетей (или удаленных сегментов локальной сети).

Для организации  беспроводной сети в замкнутом пространстве применяются передатчики со всенаправленными антеннами. Два режима работы сети — Ad-hoc и клиент-сервер. Режим Ad-hoc (иначе называемый «точка-точка») — это простая сеть, в которой связь между станциями (клиентами) устанавливается напрямую, без использования специальной точки доступа. В режиме клиент-сервер беспроводная сеть состоит, как минимум, из одной точки доступа, подключенной к проводной сети, и некоторого набора беспроводных клиентских станций. Поскольку в большинстве сетей необходимо обеспечить доступ к файловым серверам, принтерам и другим устройствам, подключенным к проводной локальной сети, чаще всего используется режим клиент-сервер.

Для соединения удаленных локальных сетей (или  удаленных сегментов локальной  сети) используется оборудование с  направленными антеннами, что позволяет  увеличить дальность связи до 20 км (а при использовании специальных усилителей и большой высоте размещения антенн — до 50 км).

Основные моменты, которые необходимо помнить при развёртывании беспроводных сетей:

• Поскольку в беспроводной индустрии пока ещё не выработано однозначного направления развития, каждая система, развёртываемая сегодня, является продуктом индивидуального «творчества» и рассчитана на небольшой жизненный цикл.
• Каждый тип беспроводной технологии рассчитан на определённых пользователей и/или на определённую площадь покрытия.
• Системы WPAN, WLAN и WWAN в настоящее время не могут напрямую взаимодействовать друг с другом (это показано на примере выше).
• Каждый тип систем имеет свои ограничения.

Беспроводные сети также имеют  ограничения в сравнении с  кабельными сетями. В настоящее время  ведётся множество дискуссий  на тему потенциальных возможностей обеспечения всех нужд беспроводными  сетями и замены ими кабельных  сетей на территории университета. В настоящий момент не существует веских причин, чтобы отказаться от классической кабельной инфраструктуры. Беспроводные сети просто не могут  обеспечить должной скорости передачи данных (например 1 Ggbs), а также того уровня качества сервиса, которое дают современные кабельные сети.

Если одно из достоинств беспроводных систем – это мобильность, то развёртывание  множества «одноразовых» систем будет явно недальновидным.

1.2. Классификация беспроводных  технологий по дальности действия

 

Системы WPAN эволюционировали от технологий, заменяющих шнур. Вот некоторые примеры:

• Беспроводные клавиатуры.
• соединение PDA с персональным компьютером.
• Радиотелефон.

Исходя из первоначального назначения, WPAN использует маломощные передатчики и покрывает ограниченное пространство.

Наиболее известная технология WPAN называется «Bluetooth». Bluetooth – это маломощная беспроводная система изначально разработанная как замена для инфракрасного соединения. Вот характеристики:

• Скорость передачи данных 732 Kbps или менее.
• Расстояние передачи – не более 10 метров.
• Нет поддержки роуминга – возможности сохранения соединения при переходе от одного Bluetooth к другому.

Так же были рассмотрены разные ресурсы, результаты работы представлены в Таблице 2

Таблица 2 - Bluetooth

Термин		Определение	Источник
Bluetooth	(переводится как синий  зуб, в честь Харальда I Синезубого) — производственная спецификация беспроводных персональных сетей (Wireless personal area network, WPAN).		Wikipedia
	технология беспроводной передачи по радиоканалу на малые  расстояния, предназначенная для  замены кабельных соединений между  мобильными и стационарными электронными устройствами. Главными особенностями  технологии Bluetooth являются надежность, малая мощность и низкая стоимость		Информационные технологии и связь
	технология радиосвязи для управления периферийными устройствами; разработана в 1998 году фирмой Ericsson для обмена данными и обеспечения синхронизации их передачи между PDA, мобильными телефонами, компьютерами и другими устройствами (например, бытовой техникой)		Кирилл и Мефодий
	это радиотехнология (радио-интерфейс) малой мощности, разрабатываемая с целью замены существующих кабельных соединений персональных офисной и бытовой техники с широким спектром переносных устройств, таких, как электронные записные книжки и мобильные телефоны, датчики сигнализации и телеметрии, и т.п.		Толковый словарь новейшего  языка беспроводной связи
	производственная спецификация беспроводных персональных сетей		Wikipedia

 

В результатк работы было создано рабочее определение:

Bluetooth — производственная спецификация беспроводных персональных сетей. Bluetooth обеспечивает обмен информацией между такими устройствами как карманные и обычные персональные компьютеры, мобильные телефоны, ноутбуки, принтеры, цифровые фотоаппараты, мышки, клавиатуры, джойстики, наушники, гарнитуры на надёжной, недорогой, повсеместно доступной радиочастоте для ближней связи. Bluetooth позволяет этим устройствам сообщаться, когда они находятся в радиусе от 1 до 10 метров друг от друга, даже в разных помещениях.

Спецификация Bluetooth была разработана  группой Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG) [51, c.25], которая была основана в 1998 году. В неё вошли компании Ericsson, IBM, Intel, Toshiba и Nokia. Впоследствии Bluetooth SIG и IEEE достигли соглашения, на основе которого спецификация Bluetooth стала частью стандарта IEEE 802.15.1. Работы по созданию Bluetooth компания Ericsson Mobile Communication начала в 1994 году. Первоначально эта технология была приспособлена под потребности системы FLYWAY в функциональном интерфейсе между путешественниками и системой.

Принцип действия основан на использовании  радиоволн. Радиосвязь Bluetooth осуществляется в ISM-диапазоне, который используется в различных бытовых приборах и беспроводных сетях. В Bluetooth применяется  метод расширения спектра со скачкообразной перестройкой частоты [52, c.30] (Frequency Hopping Spread Spectrum, FHSS). Метод FHSS прост в реализации, обеспечивает устойчивость к широкополосным помехам, а оборудование стоит недорого [51, c.25].

Протокол Bluetooth поддерживает не только соединение «point-to-point», но и соединение «point-to-multipoint» [51, c.25].

Технология Bluetooth призвана обеспечить универсальную сетевую взаимосоединяемость для:

• организации каналов передачи данных и речи;
• замещения кабельных соединений;
• повсеместного применения встроенных во всевозможные средства связи, компьютеры и бытовые приборы компактных и дешевых сетевых адаптеров.

Интенсивное развитие технологии Bluetooth выражается оснащением различных устройств  интерфейсом Bluetooth. Этот процесс стимулируется  также тем фактом, что Bluetooth признан  в качестве нового стандарта беспроводной связи, а также вовлечением в  инициативную группу Bluetooth SIG все новых кампаний, начинающих разработку и выпуск продукции с использованием технологии Bluetooth.

Технология Bluetooth определяется следующими ключевыми  параметрами:

• частотный диапазон – 2,44 ГГц – это полоса ПНМ – промышленные, научные и медицинские применения (ISM – industry, science, medicine);
• FHSS – скачкообразная перестройка частоты с расширением спектра, когда радиопередатчик осуществляет передачу сигнала, перескакивая с одной рабочей частоты на другую по псевдослучайному алгоритму;
• дуплексный режим с временным разделением (TDD), который обеспечивает полнодуплексную передачу информации;
• поддержка изохронных и асинхронных услуг передачи информации, чем обеспечивается простая интеграция с TCP/IP, при этом слоты (временные интервалы) развертываются для синхронных пакетов, а каждый пакет передается на своей частоте радиосигнала;
• топология локальной радиосети организована по принципу множественных пикосетей, взаимодействующих между собой по стандартному радиоканалу, где пикосеть всегда включает одну мастер-станцию, синхронизирующую трафик в пикосети.