Bezprzewodowe środki przekazu2(1),

[ Pobierz całość w formacie PDF ]

Bezprzewodowe środki przekazu

 

 

Na co dzień nie zdajemy sobie sprawy ile przepływa przez nas informacji. Coraz więcej rzeczy zaczyna działać bezprzewodowo, przyczyna jest prosta nikt nie lubi płatających się wszędzie kabli. Można by się tylko zastanowić, jaki to ma wpływ na nasz organizm, ponoć niewielki. Mnie to jednak nie przekonuje, jak pomyśle, że mikrofalówka pracuje na podobnych częstotliwościach co mój telefon komórkowy to zaczyna mnie to trochę przerażać. Zamierzam tutaj przedstawić te najbardziej rozpowszechnione i najlepiej nam znane.

 

 

Telefonia Komórkowa

Może od niej zacznę, bo trudno znaleźć kogoś kto by z niej nie korzystał. Telefonię komórkową jako ideę wymyślono i opracowano w latach 30. i 40. XX wieku. Ówczesne możliwości techniczne nie dopuszczały jednak jeszcze sprawnej i niezawodnej łączności w pasmach gigahercowych, a tylko ten zakres pozwala na skuteczne działanie tego systemu dla bardzo wielu użytkowników równocześnie. Dlatego niektórzy przesuwają początek telefonii komórkowej na lata o dwie dekady późniejsze, kiedy taką sieć skonstruowano po raz pierwszy.

Idea telefonii komórkowej sprowadza się do pomysłu, aby cały teren, po którym poruszać się mogą abonenci sieci, pokryć siecią komórek, czymś w rodzaju szachownicy elementarnych pól (jak gdyby komórek w plastrze miodu, stąd nazwa), z których każde jest w zasięgu radiowego aparatu nadawczo-odbiorczego z anteną. Komórki te częściowo pokrywają się, tak, aby abonent przemieszczając się nie wychodził poza zasięg co najmniej jednej anteny. Podstawowe problemy, które trzeba było rozwiązać, to:

·         identyfikacja różnych abonentów znajdujących się w zasięgu anten,

·         podział pasma pomiędzy różnych abonentów równocześnie rozmawiających w zasięgu tej samej anteny i zapobieganie "przesłuchom" pomiędzy nimi,

·         zapewnienie zasięgu zarówno w otwartej przestrzeni, jak i w budynkach (problemy propagacji fal radiowych).

Szwedzka firma Ericsson wprowadziła na rynek w 1956 aparat o rozmiarach walizki i ciężarze bliskim 40 kg, a cenie zbliżonej do ceny samochodu. Pierwszych stu abonentów uruchomionej przez Ericssona sieci mogło łączyć się ze sobą w Sztokholmie i najbliższej okolicy, zasięg jej wynosił ok. 30 km.

Od tego czasu firmy skandynawskie przodują w rozwoju technologii związanych z telefonią komórkową. Najpierw były to sieci analogowe, oparte o technologię NMT i pracujące w paśmie 450 MHz, następne były sieci cyfrowe w technologii GSM w paśmie 900 MHz i potem 1800 MHz (w USA - 1900 MHz, a ostatnio 850 MHz i 2 GHz).

Technologie 3G – wielka wpadka operatorów??

 

Obecnie większość operatorów oferuje nam usługi z zakresu technologii drugiej generacji (głównie GSM), co przekłada się na takie usługi jak:

 

·         Transmisja Głosowa

·         Sms/mms – Wiadomości tekstowe i multimedialne

·         GPRS - pakietowa transmisja danych np. Internet

·         EDGE – podobnie jak GPRS, jest ulepszoną jego wersją

 

Jesteśmy do nich bardzo przywiązani szczególnie dwóch pierwszych. Jednak człowiek nigdy nie przestanie ulepszać swoich technologii. Dlatego w 1998 r. zaprezentowano idee 3G, która miała dawać o wiele większe możliwości niż obecne technologie. GSM miałby być zastąpiony przez UMTS. Przede wszystkim chodzi o przyspieszenie transmisji danych z 300 kbit/s (tyle nam oferuje EDGE)do nawet 15 Mbit/s to by znaczyłoby ze moglibyśmy mieć w dowolnym miejscu Internet jakości kablowego. Jednak to nie była by jedyna innowacja obecnie GSM pracuje na częstotliwościach rzędu 400 – 1900 Mhz na tych częstotliwościach pracuje jeszcze wiele innych urządzeń, może to powodować zakłócenia. UMTS miałby pracować na zakresach mikrofalowych 1,8 - 60 Ghz, przez co byłby mniej podatny na zakłócenia, zwłaszcza pracując w tych górnych granicach.

Ze standardem UMTS wiązano ogromne oczekiwania co do jego roli w rewolucji telekomunikacyjnej. Analitycy wskazywali go nie tylko jako technologię umożliwiającą sprawniejszą komunikację, ale jako platformę łączącą ludzi, komputery i inne urządzenia, oferującą nowe możliwości związane z dostępem do informacji, oraz kanał dla dostarczania bliżej niesprecyzowanych usług, które miały przynieść operatorom, innym firmom oraz ich klientom ogromne korzyści. Bazując na tych bardzo optymistycznych raportach, operatorzy telekomunikacyjni przystąpili do inwestycji. Środki finansowe musiały być przeznaczone nie tylko na drogą infrastrukturę telekomunikacyjną konieczną do zbudowania nowych sieci, ale także na licencje UMTS, czyli w praktyce - na możliwość użycia nowych częstotliwości na obszarze danego kraju. Wśród startujących do przetargów firm dominowały ogromne oczekiwania co do zwrotu poniesionych kosztów, oraz obawa o ewentualna marginalizacje pozycji na nowym rynku usług teleinformatycznych w przypadku gdyby nie udało im się pozyskać licencji (ich ilość była ograniczona). Również rządy wielu państw uznały przetargi jako okazje do podreperowania budżetu państwa. Ustalone zasady sprzedaży oraz determinacja kupujących sprawiły, że w Europie na licencje wydano ponad 100 mld dolarów (najwięcej w Niemczech - 45 mld i Wielkiej Brytanii - 34 mld dolarów).

Rozpoczęta w 2000 r. walka o licencje UMTS w całej Europie doprowadziła lokalne telekomy do poważnych problemów finansowych. Największe z nich, takie jak France Telecom czy Deutsche Telekom już rok później miały ponad 60 mld euro długów. Okazało się, że prognozy co do spodziewanych zysków były zdecydowanie przesadzone. Brak było tzw. killer application, która byłaby źródłem wysokich przychodów dla operatorów. Alternatywne technologie bezprzewodowego dostępu do internetu zaczęły stawiać pod znakiem zapytania sens tak dużych inwestycji związanych ze standardem UMTS. Borykano się też z problemami technicznymi. Operatorzy zaczęli masowo renegocjować terminy uruchomienia nowych sieci, oraz ceny infrastruktury telekomunikacyjnej. Te problemy odbiły się oczywiście na dostawcach hardware'u i software'u użytego do budowy sieci nowej generacji oraz na branży reklamowej.

Ponadto gwałtowy rozwój sieci bezprzewodowych WiFi zrobil niesamowita konkurencje dla idei UMTS, niedawno zaczęto się też zastanawiać nad standardem 4G było by to połączenie telefonii komórkowej i sieci WiFi. Całość była by oparta na nowym

protokole ipv6, następstwem takiego stanu było by zupełne zatarcie różnicy pomiędzy Internetem a telefonią  komórkową. Co śmieszniejsze to telefonia wchłonęła by Internet Internet Internet względu na ulepszony system adresowania związany z ip6.

 

 

Ten obraz przedstawia różnicę pomiędzy ilością adresów w ip4 a ip6.

Dwa najmniejsze obszary to jeszcze wcześniejsze standardy adresowania.

 

 

 

WiFi

Wi-Fi ( "Wireless Fidelity" - bezprzewodowa dokładność) to zestaw standardów stworzonych do budowy bezprzewodowych sieci komputerowych. Szczególnym zastosowaniem WiFi jest budowanie sieci lokalnych opartych na komunikacji radiowej, czyli WLAN (ang. wireless local area network). Produkty zgodne z WiFi mają na sobie odpowiednie logo, które świadczy o zdolności do współpracy z innymi produktami tego typu. Standard WiFi opiera się na IEEE 802.11.WiFi jest obecnie wykorzystywane do budowania rozległych sieci Internetowych. ISP (firma bedąca największym dystrybutorem internetu) umożliwiają użytkownikom wyposażonym w przenośne urządzenia zgodne z WiFi na bezprzewodowy dostęp do sieci. Jest to możliwe dzięki rozmieszczeniu w ruchliwych częściach miast obszarów nazywanych hotspotami. W wielu dużych miastach na świecie, jak Seul czy Nowy Jork znajdują się już setki miejsc, gdzie można uzyskać dostęp do Internetu w ten sposób.

Zalety

·         Możliwość budowy sieci z dostępem do Internetu w domu lub biurze, pozbawionej plątaniny kabli.

·         Korzystanie z bezprzewodowego Internetu poprzez lokalnych providerów.

·         Korzystanie z darmowego internetu poprzez HotSpot-y (dostępne w większych miastach).

·         Swoboda i mobilność - bezprzewodowe podłączanie do sieci mobilnych urządzeń (notebooki, palmtopy)

·         Łatwo dostępne i coraz tańsze urządzenia WiFi na rynku.

·         Duża odporność na wyładowania atmosferyczne w porównaniu z siecią LAN

 

Wady

·         Sieci WiFi mają stosunkowo mały zasięg. Zwykle hotspot oparty na 802.11b lub 802.11g jest dostępny w odległości do 90 metrów w pomieszczeniach lub 150 metrów na zewnątrz.

·         Jeżeli urządzenie wykorzystujące WiFi nie zostanie poprawnie skonfigurowane, może się stać łatwym celem ataku. Wykorzystywany w sieciach radiowych standard kryptografii WEP jest łatwy do złamania. Jednak operatorzy wprowadzają powoli inny protokół WPA, który ma zapewnić lepsze bezpieczeństwo.

·         Połączenia na dalekie odległości mogą niekiedy okazać się niestabilne, gdy odbierany sygnał z punktu dostępowego jest zbyt słaby.

·         Prędkość transmisji danych w przypadku wykorzystania standardu WiFi nie dorównuje rozwiązaniom kablowym, jednak jest wystarczająca do korzystania z Internetu.

 

Standardy  WiFi

802.11b

Standard 802.11b ma zasięg 46 m w pomieszczeniu i 96 m na otwartej przestrzeni, aczkolwiek dane te mogą ulec zmianie przy zastosowaniu innych anten. Standardowe anteny wykorzystywane w urządzeniach 802.11b pozwalają zwykle na przekaz z przepływnością 11 Mb/s. Sprawność protokołu obniża tę przepływność do 5,5 Mb/s. Jednak materiały takie jak metal, woda lub beton znacznie pochłaniają fale i obniżają jakość sygnału. Standard 802.11b przewiduje wykorzystanie algorytmów do wykrywania sygnałów zagłuszających oraz unikania kolizji podczas komunikacji wielu radiowych kart sieciowych.Odpowiednie anteny ze wzmacniaczami mogą zwykle osiągać zasięg do 8 km. Przeprowadzono nawet testy, w których połączenie 802.11b pracowało na dystansie 120 km. Praktycznym zastosowaniem tego typu urządzeń jest zastępowanie drogich połączeń operatora kablowego lub starszego sprzętu do komunikacji mikrofalowej. Produkowane masowo urządzenia 802.11b obsługują przepływność 11 Mb/s, ale można ją obniżyć do 5,5 Mb/s, 2 Mb/s oraz 1 Mb/s. Spektrum 802.11b jest podzielone na 14 kanałów o szerokości 22 MHz, przy czym tylko trzy kanały nie pokrywają się w swoich zakresach. W Polsce można wykorzystywać tylko pasma od 2400,0 do 2483,5 MHz, czyli od kanały od 1 do 13.

802.11g

W czerwcu 2003 roku ostatecznie uznano standard 802.11g. Pracuje on podobnie jak 802.11b na częstotliwości 2,4 GHz, ale pozwala na transfer z prędkością 54 Mb/s. Standard 802.11g jest całkowicie zgodny w dół ze standardem 802.11b, jednak wykorzystanie starszych urządzeń powoduje w praktyce redukcję prędkości do 11 Mb/s.Już przed wprowadzeniem standardu wiele firm rozpoczęło wdrażanie go w swoich produktach. W lecie 2003 roku pojawiła się cała gama kart i access pointów dwu kanałowych oraz zgodnych z wszystkimi 3 standardami WiFi czyli 802.11b, a i g.Wielu producentów wprowadziło w swoich urządzeniach opcję Super G pozwalającą na łączenie pasma kilku kanałów w jedno. Dzięki wykorzystaniu Super G udało się osiągnąć prędkość 108 Mb/s. Dodatkowo poprawiono algorytmy zarządzania ruchem pakietów radiowych, co poprawiło sprawność protokołu. Niestety nie wszystkie urządzenia sieciowe pozwalają na pełne wykorzystanie tych możliwości.

802.11n

W styczniu 2004 IEEE ogłosiło rozpoczęcie prac nad nowym standardem 802.11n. Ma on obejmować rozległe sieci bezprzewodowe. Prędkości rzędu 100 Mb/s albo nawet 250 Mb/s mają stać się w pełni dostępne. Do tego celu zostanie prawdopodobnie wykorzystana technologia MIMO (Multiple Input, Multiple Output) wykorzystująca wiele fizycznych kanałów transmisyjnych do stworzenia jednego połączenia. Zapowiedziano też zwiększenie zasięgu. Prace standaryzacyjne powinny się zakończyć w roku 2008. W teorii przepustowość tych sieci powininna sięgać do 350 Mb/s a w praktyce póki co nie przekraczają 200Mb/s. Zasięg około 110m i więcej w terenie otwartym.

 

 

Transmisje punkt - punkt

IrDA ( ang. Infrared Data Association) – grupa (powstała w 1993 r.), skupiająca kilkudziesięciu producentów sprzętu komputerowego. Celem powstania było stworzenie i kontrolowanie międzynarodowych standardów transmisji danych w zakresie podczerwieni. Grupa ta opracowała firmowy system bezprzewodowej transmisji danych cyfrowych z wykorzystaniem promieniowania podczerwonego. Jego elementy przeznaczone są przede wszystkim do tworzenia sieci tymczasowych, w których znajdują się komputery przenośne (laptopy, palmtopy).

Standard ten charakteryzuje się:

·         małym poborem mocy,

·         połączeniami bezpośrednimi typu punkt-punkt,

·         wydajnym i pewnym transferem danych.

Podstawowe usługi, wymienione w opisie systemu obejmują:

·         transfer plików między komputerami,

·         drukowanie,

·         dostęp do zasobów sieci przewodowej,

·         transmisja danych i mowy między komputerem a telefonem komórkowym,

·         sterowanie urządzeniami telekomunikacyjnymi.

Lp.

Parametr

Właściwości

1.

Podczerwień

850 – 900 nm

2.

Typ połączenia

punkt-punkt

3.

Liczba kanałów

Jeden – do transmisji danych

4.

Prędkość transmisji

obowiązkowo: 9,6 kb/s, opcjonalnie: 19,2 kb/s, 38,4 kb/s, 57,6 kb/s,
115,2 kb/s (IrDA 1.0 lub 1.1) oraz 0,576 Mb/s, 1,152 Mb/s, 4 Mb/s (IrDA 1.1)

5.

Zasięg i typ transmisji

do 1 m; urządzenia muszą się "widzieć"; kąt wiązki transmisji – 30°

6.

Maksymalna liczba aktywnych urządzeń

2 połączenia

7.

Multipleksacja

przestrzenna

9.

Emulacja portu

szeregowy + równoległy

Technologia IrDA wykorzystuje skupioną wiązkę światła w paśmie podczerwonym. Warunkiem zastosowania IrDA jest posiadanie co najmniej dwóch urządzeń, pomiędzy którymi nie ma niczego, co by utrudniało ich wzajemną widoczność. Nie rozpisuje się o tym systemie gdyż jest przestarzały i niepraktyczny.

 

 

 

 

 

Bluetooth

Bluetooth (ang. "niebieski ząb"), darmowy standard opisany w specyfikacji IEEE 802.15.1. Jest to technologia bezprzewodowej komunikacji krótkiego zasięgu pomiędzy różnymi urządzeniami elektronicznymi, takimi jak klawiatura, komputer, laptop, palmtop, telefon komórkowy i wieloma innymi. Specyfikacja informuje o zasięgu około 10 m, choć w praktyce, w otwartym terenie, może on wynieść nawet do 200 m. Używa fal radiowych w paśmie ISM 2,4 GHz. Urządzenie umożliwiające wykorzystanie tej technologii to Bluetooth Adapter...

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • braseria.xlx.pl

    •