Контрольная работа по "Технологии"

Недостатки Wi-Fi

• В диапазоне 2.4 GHz работает множество устройств, таких как устройства, поддерживающие Bluetooth, и др, и даже микроволновые печи, что ухудшает электромагнитную совместимость.
• Реальная скорость передачи данных в Wi-Fi сети всегда ниже максимальной скорости, заявляемой производителями Wi-Fi оборудования. Реальная скорость зависит от многих факторов: наличия между устройствами физических преград (мебель, стены), наличия помех от других беспроводных устройств или электронной аппаратуры, расположения устройств относительно друг друга и т.п.
• Количество одновременно-наблюдаемых Wi-Fi сетей в одной точке не может быть больше количества используемых каналов, то есть 13 каналов/сетей (в России данное ограничение всё чаще ощущается в многоквартирных домах).
• Частотный диапазон и эксплуатационные ограничения в различных странах неодинаковы. Во многих европейских странах разрешены два дополнительных канала, которые запрещены в США; В Японии есть ещё один канал в верхней части диапазона, а другие страны, например Испания, запрещают использование низкочастотных каналов. Более того, некоторые страны, например Россия, Беларусь и Италия, требуют регистрации всех сетей Wi-Fi, работающих вне помещений, или требуют регистрации Wi-Fi-оператора.
• Как было упомянуто выше — в России точки беспроводного доступа, а также адаптеры Wi-Fi с ЭИИМ, превышающей 100 мВт (20 дБм), подлежат обязательной регистрации.
• Стандарт шифрования WEP может быть относительно легко взломан даже при правильной конфигурации (из-за слабой стойкости алгоритма). Новые устройства поддерживают более совершенный протокол шифрования данных WPA и WPA2. Принятие стандарта IEEE 802.11i (WPA2) в июне 2004 года сделало доступной более безопасную схему, которая доступна в новом оборудовании. Обе схемы требуют более стойкий пароль, чем те, которые обычно назначаются пользователями. Многие организации используют дополнительное шифрование (например VPN) для защиты от вторжения. На данный момент основным методом взлома WPA2 является подбор пароля, поэтому рекомендуется использовать сложные цифро-буквенные пароли для того, чтобы максимально усложнить задачу подбора пароля.
• В режиме ad-hoc стандарт предписывает лишь реализовать скорость 11 Мбит/сек (802.11b) Шифрование WPA(2) недоступно, только легковзламываемый WEP.

 

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).

Название «WiMAX»  было создано WiMAX Forum — организацией, которая была основана в июне 2001 года с целью продвижения и развития технологии WiMAX. Форум описывает WiMAX как «основанную на стандарте технологию, предоставляющую высокоскоростной беспроводной доступ к сети, альтернативный выделенным линиям и DSL». Максимальная скорость — до 1 Гбит/сек на ячейку.

Принцип работы

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.

Как уже говорилось выше, WiMAX применяется как для  решения проблемы «последней мили», так и для предоставления доступа в сеть офисным и районным сетям[3].

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).

Wi-Fi и  WiMAX

Сопоставления WiMAX и Wi-Fi далеко не редкость — термины созвучны, название стандартов, на которых основаны эти технологии, похожи (стандарты разработаны IEEE, оба начинаются с «802.»), а также обе технологии используют беспроводное соединение и используются для подключения к интернету (каналу обмена данными). Но, несмотря на это, эти технологии направлены на решение совершенно различных задач.

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.

 

 

Infrared Data Association - IrDA, ИК-порт, Инфракрасный порт  группа стандартов, описывающая протоколы физического и логического уровня передачи данных с использованием инфракрасного диапазона световых волн в качестве среды передачи.

Является разновидностью оптической линии связи ближнего радиуса действия.

Была особо  популярна в конце 1990-х начале 2000-х годов. В данное время практически  вытеснена более современными способами  связи, такими как WiFi и Bluetooth. Основные причины отказа от IrDA были:

Усложнение сборки корпусов устройств, в которых монтировалось  ИК-прозрачное окно.

Ограниченная  дальность действия и требования прямой видимости пары приемник-передатчик.

Относительно  низкая скорость передачи данных первых реализаций стандарта. В последующих  ревизиях стандарта этот недостаток исправили: скоростные возможности  немного превышают, например, возможности  самой распространенной, на сегодняшний  момент, версии протокола Bluetooth (спецификация 4.0). Однако широкого распространения скоростные варианты IrDA получить уже не успели.

IrDA спецификации  включают в себя:

Спецификацию физического уровня IrPHY (с разновидностями SIR, MIR, FIR, VFIR, UFIR)

Протокольные  спецификации IrLAP, IrLMP, IrCOMM, Tiny TP, IrOBEX, IrLAN, IrSimple и IrFM (находится в разработке).

 

 

Аппаратная  реализация

Аппаратная реализация, как правило, представляет собой  пару из передатчика, в виде светодиода, и приемника, в виде фотодиода расположенных на каждой из сторон линии связи. Наличие и передатчика и приемника на каждой из сторон является необходимым для использования протоколов гарантированной доставки данных.

В ряде случаев, например при использовании в пультах  дистанционного управления бытовой  техникой, одна из сторон может быть оснащена только передатчиком а другая только приемником.

Иногда устройства оснащают несколькими приемниками, что позволяет одновременно поддерживать связь с несколькими устройствами. Использование при этом одного передатчика  возможно благодаря тому, что протоколы  логического уровня требуют лишь незначительного обратного трафика для обеспечения гарантированной доставки данных.

Наличие нескольких передатчиков встречается гораздо  реже.

Большинство оптических сенсоров, используемых в фото и  видео камерах, имеет диапазон чувствительности гораздо шире видимой части спектра. Благодаря этому работающий инфракрасный передатчик можно увидеть на экране или фотоснимке в виде яркого пятна.

Возможности

В повседневной жизни  мы постоянно сталкиваемся с ИК-портами.

Дистанционный пульт  управления передает команды на телевизор  или видеомагнитофон с помощью IrDA. Сейчас ИК-портами все ещё  оснащается большинство мобильных телефонов, ноутбуков и карманных компьютеров. ИК-портами оснащаются некоторые принтеры и цифровые фотоаппараты. Большинство настольных ПК, напротив, не имеет инфракрасного порта в стандартной системной конфигурации, и для них необходим ИК-адаптер, который подключается к компьютеру через USB, СОМ-порт или в специальный разъем на материнской плате.

Через ИК-порт, с  помощью протокола высокого уровня — IrOBEX можно, например, передать цифровую визитную карточку, мелодию, картинку или файл на другой мобильникили компьютер, на котором также имеется ИК-порт. Этот же протокол позволяет организовывать синхронизацию данных.

Протокол IrCOMM позволяет  использовать мобильный телефон  как беспроводной модем.

Протокол IrLAN позволяет  подключить и связать устройства в локальную сеть, наподобие Ethernet.

Ввиду того, что  пульты дистанционного управления используют этот же протокол, КПК, со встроенным ИК-портом, можно использовать как пульт  для управления. Для этого, как  правило, необходимо установить соответствующее ПО.

 

 

 

FSO — Free Space Optics (WO — Wireless Optics, АОЛС — Атмосферная Оптическая Линия Связи) - вид оптической связи, использующий электромагнитные волны оптического диапазона (свет), передаваемые через атмосферу. В английском языке термин также включает в себя передачу через вакуум.

История

В 1880 году Белл запатентовал фототелефон, в котором солнечный  луч, отражённый от зеркальца, модулировался  голосом, передавался через атмосферное пространство и поступал на твёрдотельный детектор. Так родилась предтеча современных атмосферных оптических линий связи (АОЛС). Коэффициент готовности такой линии в среднем за год не мог быть более 50%, так как после захода солнца связь обрывалась. Мощным толчком к развитию АОЛС послужило изобретение газового лазера в 1960 году, работающего на смеси гелия и неона. Первая экспериментальная АОЛС в Москве длиной 4,5 км была построена силами ЦНИИС МС СССР в 1965 году между АТС МГУ и АТС на Зубовской площади. В течение 6 лет было построено ещё пять АОЛС в Красногорске (17,5 км), Москве (4,5 км), Ереване (28км), Куйбышеве (5 км), Клайпеде (1,6 км). Результаты опытной эксплуатации АОЛС в течение 3-х лет показали, что коэффициент готовности (КГ) АОЛС составлял от 0,72-0,73 (28 км) до 0,96-0,97 (1,6 км). Основной причиной отказов были сильные туманы и, частично, сильные снегопады. Полученные в начале 70-х гг. результаты по величине КГ АОЛС не могли удовлетворить связистов. Необходимо было осмыслить полученные результаты, найти как пути увеличения КГ АОЛС, так и их место на сети связи страны, где АОЛС оказались бы эффективными. Однако, сложившаяся к этому времени ситуация не позволила этого сделать. В начале 90-х годов, с появлением Интернета, цифрового телевидения и, как следствие, потребности в широкополосных каналах, ограниченных по протяженности, ученые опять подумали об АОЛС всерьез. На сегодняшний день прогресс в разработках позволил перейти технологии FSO из сферы узкоспециализированных приложений в сектор телекоммуникационных решений для организации действительно широкополосных (до 10 Гбит/c) защищенных подключений точка-точка в таких местах, в которых прокладка оптико-волоконных сетей или организация радио-каналов не целесообразны с экономической точки зрения или в принципе не возможны.

Принцип работы (технология) FSO (АОЛС)

В основе беспроводных оптических систем лежат технологии организации высокоскоростных каналов связи посредством инфракрасного излучения, делают возможной передачу данных (текстовые, звуковые, графические данные) между объектами через атмосферное пространство, предоставляя оптическое соединение без использования стекловолокна. Лазерная связь двух объектов осуществляется только посредством соединения типа «точка–точка». Технология основывается на передаче данных модулированным излучением в инфракрасной части спектра через атмосферу. Передатчиком служит мощный полупроводниковый лазерный диод. Информация поступает в приемопередающий модуль, в котором кодируется различными помехоустойчивыми кодами, модулируются оптическим лазерным излучателем и фокусируется оптической системой передатчика в узкий коллимированный лазерный луч и передается в атмосферу. На принимающей стороне оптическая система фокусирует оптический сигнал на высокочувствительный фотодиод(или лавинный фотодиод), который преобразует оптический пучок в электрический сигнал. При этом, чем выше частота (до 1,5ГГц), тем больше объём передаваемой информации. Далее, сигнал демодулируется и преобразуется в сигналы выходного интерфейса. Длина волны в большинстве реализованных систем варьируется в пределах 700–950 нм или 1550 нм, в зависимости от применяемого лазерного диода. Ключевой принцип АОЛС основан на компромиссе: чем большую продолжительность простоев вследствие неблагоприятных погодных условий (туманов) допускает заказчик, тем протяженнее будет канал связи.