Устройства для передачи данных реферат


Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке “Файлы работы” в формате PDF

Введение

Большинство жителей современных городов ежедневно передают либо получают какие-либо данные. Технологических методов передачи данных — огромное количество. При этом во многих сегментах информационных решений модернизация соответствующих каналов происходит невероятно динамичными темпами. На смену привычным технологиям, которые, казалось бы, вполне могут удовлетворять потребности человека, приходят новые, более совершенные.

Для высокоскоростной передачи данных предпочтительно создавать и использовать специальные каналы и сети передачи данных. В сетях передачи данных используют специальные программно-технические средства, обеспечивающие соединение сетей между собой и с абонентами, а также высокоскоростную, надежную и, как правило, защищенную передачу различной информации.

Интернет

Всемирная система объединённых компьютерных сетей, построенная на базе протокола IP и маршрутизации IP-пакетов. Интернет образует глобальное информационное пространство, служит физической основой для Всемирной паутины (World Wide Web, WWW) и множества других систем передачи данных. Интернет состоит из многих тысяч корпоративных, научных, правительственных и домашних компьютерных сетей.

Витая пара

Витая пара — один из компонентов современных структурированных кабельных систем. С потребностью высокой и сверхвысокой четкости изображения, спектр передаваемого сигнала расширяется в область более высоких частот. Кроме того, все чаще возникает необходимость передачи аудио и видеосигнала на сравнительно большие расстояния.

Технология MoCA

Была разработана ассоциацией производителей и продавцов электронного оборудования и сервис-провайдеров (Multimedia over Coax Alliance) с целью создания и продвижения нового стандарта домашних сетей, работающих с использованием коаксиального кабеля. Членами альянса являются такие вендоры, как Cisco, Alcatel, Westell, Actiontec, Motorola и др. (MoCA) для передачи данных используется диапазон 875 – 1525 МГц. Данная технология позволяет подключать до 16 абонентских устройств к одному мастер-модему.

Технология EoC

Технология EoC позволяет подключить абонента по коаксиальной линии без протяжки новых кабелей в существующей кабельной сети. В качестве наиболее привлекательного стандарта для использования на российских кабельных сетях был выбран стандарт HomePlugAV. Оборудование, работающее по данному стандарту, используется для передачи данных диапазон частот 2-30 МГц и может быть установлено на большинстве российских сетей без замены или перенастройки существующих усилителей обратного канала или строительства обходов усилителей.

Оптический кабель из воздуха

Представьте себе, возможность мгновенно провести оптический кабель или волокно в любую точку на земле, или даже в атмосфере. Профессор Университета штата Мэриленд (США) Говард Милчберг уверен, что вскоре это будет возможно. Он опубликовал отчет о работе своей лаборатории по созданию «воздушных волноводов» для усиления световых сигналов, полученных от удаленных источников. Эти воздушные волноводы могут иметь множество применений, в их числе — лазерная связь большой дальности. Каждый год ученые представляют новые типы волоконно-оптических кабелей, инновационные решения по использованию и монтажу ВОЛС, а в прошлом году компания AT&T Labs-Research разработала технологию, благодаря которой можно передавать информацию со скоростью 400 Гб/с на расстояние более 12 000 километров.

Еще одну интересную новинку представила компания AFL, один из крупнейших производителей оборудования для волоконно-оптических сетей. Это решение, позволяющее снизить затраты на прокладку и эксплуатацию сетей. Для этого волоконно-оптические кабели объединяются в «многоволоконные световоды» («multicore fibers»). Разработанная технология позволяет соединить вместе до 19 отдельных волокон, увеличив, таким образом, пропускную способность линии связи в 19 раз.

Беспроводные каналы связи

Недавно альянс крупнейших IT-компаний, в число которых входят Broadcom, Dell, Intel, LG Electronics, Microsoft, NEC, Nokia, Panasonic, Samsung и другие, опубликовал финальную версию спецификации беспроводной связи ближнего действия нового поколения. Основным преимуществом связи WiGig называется скорость передачи данных (до 7 гигабит в секунду), которая будет позволять бесплатно скачать конструктор jimm на телефон в считанные секунды.

Wi-Fi

В настоящее время ведется разработка стандарта 802.11n, сможет обеспечить скорость передачи данных до 320 Мбит/c. Центром беспроводной сети Wi-Fi является точка доступа (Access Point), которая, чаще всего, подключается к Ethernet-сети. После подключения вокруг точки доступа образуется зона Wi-Fi (хот-спот) радиусом от 50 до100 метров, в пределах которого можно использовать беспроводную сеть. Главными достоинствами Wi-Fi является свободный доступ пользователей, находящихся в зоне охвата, к сети Интернет, высокая скорость передачи данных и совместимость между устройствами Wi-Fi разных производителей.

Современная технология WiMAX

Технология WiMAX это стандарт беспроводной связи. Уже на первых этапах разработки и внедрения технологии стало очевидным, что информационное покрытие, основанное на архитектуре WiMAX, эффективно решит задачи соединения нескольких точек WI-FI друг с другом, станет прогрессивной альтернативой выделенным линиям и DSL-соединениям для обеспечения широкополосного доступа

Технология LTE (4G-сети)

Была разработана с целью повышения скорости передачи данных и уменьшения задержки при передаче пакетов данных. Сам термин LTE означает «долгосрочная эволюция», что подразумевает долговременное использование технологии в будущем. Основным достоинством, отличающим LTE от своих предшественников, является высокая скорость передачи данных. Она составляет до 320 Мбит/с в нисходящем потоке и до 173 Мбит/с в восходящем потоке. 14 декабря 2009 года Шведская телекоммуникационная компания TeliaSonera объявила о запуске первой в мире коммерческой сети четвёртого поколения стандарта LTE в Стокгольме и Осло. Первым городом в России, поддерживающим стандарт LTE, стала Казань. С технической точки зрения, основное отличие сетей четвёртого поколения от третьего, заключается в том, что технология 4G полностью основана на протоколах пакетной передачи данных, в то время как 3G соединяет в себе передачу голосового трафика и «пакетов».

Bluetooth

17 июня 2016 года консорциум Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG) представила следующую версию стандарта Bluetooth – 5. Ее появление на коммерческом рынке запланировано в конце 2016 или начале 2017 года . Bluetooth 5 предложит вчетверо больший радиус действия, вдвое большую скорость передачи данных и восьмикратно увеличенную емкость сообщения бесконтактной радиопередачи.

С увеличением емкости радиосообщений станет возможна передача более сложной, интеллектуальной информации. Это приведет к изменению способа передачи информации Bluetooth-устройствами. Модель создания пары уйдет в прошлое. На ее место придет так называемое бесконтактное соединение. Мировые поставки, устройств с поддержкой Bluetooth к 2020 году достигнут 371 млн. штук, согласно оценке ABI Research.

Томские ученые разработали высокоскоростной цифровой спутниковый модем, не имеющий полнофункциональных аналогов в России. Пропускная способность одного канала устройства – до 1 Гбит/с. Модем, разработанный научно-производственной фирмой “Микран”, — оборудование для наземной станции, которое позволяет вести двунаправленную связь со спутником. По информации разработчиков, в настоящее время скорости спутниковых модемов в России достигают 155 Мбит/с, зарубежных – до 314 Мбит/с. Также в мире есть наработки по модемам до 800 Мбит/с. Томский модем, реализованный по идеологии Software Defined Radio (SDR), стабильно работает даже при скоростях движения источника сигнала 45 километров в секунду.

Спутниковые каналы

Основное преимущество спутниковых каналов — всеохватность. Передача данных может быть осуществлена при их задействовании практически в любое место. Например, на территории США для абонентов сетей VSAT используются скорости передачи информации от 384 Кбит/с до 3,088 Мбит/с. А широкополосная спутниковая сеть Инмарсат BGAN обеспечивает высокоскоростную передачу данных до 492 кбит/с.

Вице-президент компании Gilat Йосси Галь и технический директор ООО «Гилат Сателлайт Нетворкс Евразия» Михаил Пыхов представили новейшие разработки компании Gilat, в том числе гибридный спутниковый терминал SkyEdge II-c Libra, позволяющий операторам сотовой связи использовать существующее сотовое покрытие для предоставления надежного фиксированного широкополосного доступа в Интернет без перегрузки сотовой сети, уникальный высокоскоростной (до 200 Мбит/с) VSAT-терминал стандарта TDMA SkyEdge II-c Capricorn для быстрого развертывания LTE сетей.

iBurst

Это современная технология американской компании ArrayComm, обеспечивающая скоростную беспроводную связь. Она имеет низкую себестоимость транспортировки информации. В настоящее время технология iBurst поддерживается только беспроводными модемами в переносных компьютерах. Внедрённые в данный момент системы iBurst позволяют передавать данные со скоростью до 1 Мбит/с для каждого подписчика. В будущих версиях протокола ожидает увеличение этой скорости до 5 Мбит/с.

UWB

Это беспроводная технология, предназначенная для передачи данных на короткие – до 10 метров, расстояния, с высокой пропускной способностью (до 480 Мбит/с) и низкой потребляемой мощностью. При передаче данных по радиоканалам UWB используется технология мультиплексирования по ортогональным несущим частотам в сочетании с несколькими частотными диапазонами, что требует использования широких частотных диапазонов.

Самые необычные способы передачи информации

. Самая быстрая в мире беспроводная технология передачи данных – технология передачи при помощи световых вихрей. Ее изобрели и впервые использовали в 2011-2012 гг. ученые из университета Южной Калифорнии, Тель-авивского университета и Лаборатории НАСА по изучению реактивного движения. Данная технология позволяет ускорить беспроводную передачу информации до 2,5 Тбит/с (примерно 320 Гбайт/с).

Суть технологии: каналом передачи данных выступают электромагнитные волны, которые закручивают в вихри строго определенной формы. При этом в пределах одной волны может быть сколько угодно информационных потоков. Таким образом, можно передавать огромные массивы данных на сверхвысоких скоростях. Такие «световые вихри» используют угловой орбитальный момент (Orbital Angular Momentum, OAM), что на порядок серьезнее и технологичнее, чем использующийся в современных протоколах передачи данных сетей Wi-Fi и LTE угловой спин-момент (spin angular momentum, SAM).

Применение: пока что в построении беспроводных сетей эта технология не может быть использована, но зато она отлично подходит для оптоволоконных сетей.

Недостатки: данная технология находится пока на начальном этапе развития, поэтому передавать данные посредством световых вихрей можно лишь на очень небольшое расстояние. Ученые смогли стабильно передавать информацию только на расстояние в 1 метр.

Самая мощная в мире беспроводная технология передачи данных нейтринные лучи можно использовать для передачи сигнала сквозь любые предметы. Частицы нейтрино могут проходить через любые преграды, не взаимодействуя с материалом. Так, ученым из университета Рочестера удалось передать сообщение через 240-метровую каменную глыбу, чего не может ни одна из ныне доступных беспроводных технологий.

Суть технологии: данные передаются беспроводным путем, при помощи нейтринных лучей. При этом частицы нейтрино разгоняют до скорости света (или что-то около того), и они проходят через любой материал, не взаимодействуя с ним.

Применение: в будущем, если технология получит развитие, нейтринные лучи можно будет использовать для передачи информации на сверхдальние расстояния и в труднодоступные места. Сегодня все беспроводные технологии требуют прямую видимость между передатчиком и приемником сигнала, а это не всегда возможно.

Недостатки: в настоящий момент оборудование для передачи данных посредством нейтринных лучей очень дорогое и громоздкое. Для этой технологии передачи информации нужен мощный ускоритель частиц, которых в мире всего несколько. Ученые, которые изучают передачу данных через нейтринные лучи, используют ускоритель частиц Fermilab (4 км в диаметре) и детектор частиц MINERvA (вес составляет 5 т).

. Самая необычная технология передачи данных – технология RedTacton, которая использует – кожу человека. Бывало ли с вами такое, что вы смотрели фильм про шпионов с их высокотехнологичными штучками и тоже хотели одним прикосновением руки получать информацию на свой телефон, обмениваться электронными визитками и любыми другими данными при помощи рукопожатия или распечатывать документы, просто проведя рукой по принтеру? Все это и еще многое другое может стать реальностью, если технология RedTacton получит развитие.

Суть технологии: технология построена на том, что каждый человек обладает электромагнитным полем, а его кожа может выступать каналом передачи сигнала между несколькими электронными устройствами. В основе технологии лежит использование электрооптических кристаллов, свойства которых изменяются под действием электромагнитного поля человека. А уже с кристаллов при помощи лазера считываются изменения и переводятся в удобоваримый формат. Причем система RedTacton может работать не только в обычных условиях, но и под водой, в вакууме, в космосе.

Применение: сегодня нам приходится часто пользоваться разными кабелями, переходниками и проч. для того, чтобы, например, подключить телефон к ноутбуку или принтер к ПК. Если технология RedTacton будет развиваться, то вскоре все эти провода станут ненужными. Достаточно будет взять в одну руку один гаджет, а другой рукой касаться второго устройства. И соединение между ними произойдет через наш кожный покров.

Уже сегодня большинство смартфонов оснащены экранами, которые работают от электромагнитных импульсов на кончиках наших пальцев. И это только первые шаги в популяризации данной технологии. Она может применяться в медицине, вооруженных силах, в быту, на производстве

Недостатки: технология пока не изучена достаточно, чтобы точно сказать, что она является абсолютно безвредной для организма человека. Внедрять RedTacton в массы можно будет только после того, как будет проведено множество опытов и исследований.

Опасности, прежде всего, могут подвергаться люди с повышенной чувствительностью и некоторыми медицинскими проблемами (особенно с сердечными заболеваниями).

Заключение

Сегодня была представлена классификация систем передачи данных. Одной из важнейших функций информационных технологий являются технологии распространения и передачи информации. Сегодняшние реалии жизни требуют от человека быть в курсе всех последних событий, новостей финансового и политического мира, а также незамедлительно реагировать на любые изменения, происходящие в мире.

Литература

  1. http://growlider.ru/2011/12/sovremennye-sredstva-kommunikacii/

  2. http://knigi.link/delovoe-obschenie-psihologiya/64sovremennyie-tehnicheskie-sredstva-17554.html

  3. http://2dip.su/рефераты/1049953/

  4. https://multiurok.ru/yulvet/files/avtorskaia-razrabotka-uroka-informatiki-4-klass-sovriemiennyie-sriedstva-kommunikatsii.html

  5. http://revolution.allbest.ru/management/00325722_0.html

Беспроводные системы передачи данных

Реферат

Беспроводные системы передачи данных

Введение

В настоящее время широкое распространение в большинстве сфер общества
получили системы беспроводной передачи данных.

Таким вниманием они обязаны:

·        Низкой стоимостью

·        Мобильностью

·        Независимостью от кабельной инфраструктуры

·        Высокоскоростным доступом к сети Интернет

·        Простотой подключения и использования

Развитие беспроводных систем доступа идет в трех основных направлениях:

.        Спутниковые системы

.        Системы персональной сотовой связи

.        Наземные СВЧ-системы

Каждое из этих средств имеет свои преимущества и недостатки. Беспроводные
сети эффективнее всего при передаче данных на расстояние нескольких сот метров.

1.     
Эволюция беспроводных сетей

Еще совсем недавно, мобильные телефоны были действительно телефонами, а
не смартфонами как сейчас. Эти «древние» аппараты могли поддерживать
минимальный набор функций, например, осуществлять только звонки и отправлять
текстовые сообщения. Хорошо, что те дни уже позади и по всему миру стали активно
проявлять перспективные беспроводные высокоскоростные сети передачи данных
нового поколения, и некоторые вещи начинают казаться запутанными. Отметим для
начала, что приставка «G» означает «поколение» (от англ. generation).

1.1    1G

История начинается с появления в 80-х годах прошлого столетия нескольких
сетевых технологий: сочетания NMT и TACS в Европе и AMPS в США. Тройка NMT,
TACS и AMPS считается первым поколением беспроводной сети 1G, потому, что
именно эти технологии позволили мобильным телефонам, в том виде, в котором мы
их сейчас видим, стать массовым продуктом. В те времена и в голову никому не
приходила услуга передачи данных так как это были чисто аналоговые системы,
придуманные и спроектированные исключительно для голосовых вызовов и некоторых других
скромных возможностей. Так же скорость передачи данных была низкой и
дорогостоящей.

1.2    2G

В начале 1990-х годов наблюдается подъем первых цифровых сотовых сетей,
которые имели более высокое качество звука, повышенную производительность,
большую защищенность и др. GSM начал свое развитие в Европе.

Второе поколение беспроводной сети 2G уже имело поддержку передачи
коротких текстовых сообщений (SMS), а также технологию передачи данных (CSD –
технология передачи данных, разработанная для мобильных телефонов стандарта
GSM), которая позволяла передавать данные в цифровом виде. Все это позволило
увеличить скорость передачи данных до 14,4 кбит/с.

1.3    2.5G

В 1997 году появился сервис GPRS. Его появление стало переломным моментом
в истории беспроводной сотовой связи, потому что с его появлением существующие
GSM-сети начали поддерживать непрерывную передачу данных. С использованием
GPRS, вы можете осуществлять передачу данных только когда это необходимо.
Скорость GPRS была больше скорости CSD и теоретически достигала 171,2
кбит/с, а операторы получили возможность взымать плату не за время на линии, а
за трафик.

Скачок популярности GPRS за такое короткое время объясняется тем что,
люди стали активно проверять свои почтовые ящики. Когда технология GPRS уже
была на рынке, Международный союз электросвязи (ITU) опубликовал новый стандарт
– IMT-2000 утверждающий спецификации 3G. Главным в этой истории является то,
что 3G устройства должны обеспечивать
скорость передачи данных до 2 Мбит/с для стационарных терминалов и 384 кбит/с
для беспроводных сетей, что было не под силу GPRS. Таким образом, GPRS застрял
между поколениями, 2G – которое он превосходил, и 3G – до которого не
дотягивал.

1.4   
3G, 3.5G, 3.75G

В 2003 году в Северной Америке впервые был предоставлен стандарт EDGE. Этот стандарт позволял операторам
GSM-сетей выжать дополнительные соки из 2.5G сетей, не вкладывая большие деньги в модернизацию
оборудования. С помощью мобильного телефона, поддерживающего EDGE, абоненты
могли получать скорость, в два раза превышающую GPRS, что вполне неплохо для
того времени.

В 2004 году GSM-операторы
Северной Америки поддержали EDGE. Это произошло из-за появления сильного
соперника CDMA2000. Он обеспечивает скорость передачи данных чуть большую
скорости GPRS. Большинство других GSM-операторов рассматривали в качестве
следующего шага развития технологию UMTS, поэтому предпочли либо пропустить
внедрение EDGE. Однако, как показала практика, высокая стоимость и объём работ
по внедрению UMTS заставили некоторых европейских операторов пересмотреть свой
взгляд на EDGE как на целесообразный.

Спустя некоторое время, беспроводные сети CDMA2000 получили обновление 1x
EV-DO Rel.0. Обновление позволило увеличить входящую скорость до 2,4 Мбит/с и
исходящую скорость до 153 кбит/с. Таким образом, мы получили 3.5G.

Переходное поколение 3.5G представлено стандартом HSDPA.

Для сотовых сетей сегодня существует несколько протоколов, увеличивающих
скорость передачи данных. Однако фактически ни один из них не способен
экономить ресурсы мобильной сети, что делает такой трафик дорогим и
неэффективным. Задуманный ведущими производителями инфраструктурного
оборудования мобильной связи протокол HSDPA призван повысить производительность
сети именно за счет более эффективного использования радиоканала, в частности
сокращением задержек при передаче пакетов. Технология HSDPA не несет в себе
ничего нового, но изменяет представление пользователя о мобильных сетях
передачи данных третьего поколения.(англ. High-Speed Downlink Packet Access –
высокоскоростная пакетная передача данных от базовой станции к мобильному
телефону) – стандарт мобильной связи, рассматривается специалистами как один из
переходных этапов миграции к технологиям мобильной связи четвертого поколения
(4G). Максимальная теоретическая скорость передачи данных по стандарту
составляет 14,4 Мбит/сек., практическая достижимая в существующих сетях – около
3 Мбит/сек.

1.5    4G

Также, как и 3G ITU взяла под
свой контроль 4G, привязав его к спецификации IMT-Advanced. Спецификация
устанавливает скорость входящих данных в 1 Гбит/с для стационарных терминалов и
100 Мбит/с для мобильных аппаратов. Это действительно огромные скорости,
которые могут обогнать даже прямое подключение к широкополосному каналу.

Ни один коммерческий стандарт не соответствует этим спецификациям, но так
сложилось, что технологии WiMAX и LTE, считаются 4G технологиями, но это верно лишь отчасти, так как они оба
используют новые, чрезвычайно эффективные схемы мультиплексирования, и в них
обоих отсутствует канал для передачи голоса. Мы можем с уверенность утверждать,
что 100% их пропускной способности используется для услуг передачи данных.

Как показала практика, WiMAX и LTE потерпели неудачу в скорости передачи
данных. Теоретически значения скорости находятся на уровне 40 Мбит/с и 100
Мбит/с, а практически, реальные скорости коммерческих сетей не превышают 4
Мбит/с и 30 Мбит/с соответственно. Данный факт не удовлетворяет высоким
требованиям IMT-Advanced. Лишь обновление стандартов до WiMAX Release 2 и
LTE-Advanced смогли достичь этих скоростей.

1.6    5G

Ещё далеко не во всех крупных городах развёрнуты сети четвёртого
поколения LTE, а телекоммуникационные компании уже вовсю строят планы в
отношении сервисов пятого поколения (5G). К примеру, японская NTT DoCoMo
полагает, что запуск таких сетей станет возможен в 2020 году: по сравнению с
LTE они обеспечат стократное увеличение скорости передачи данных и
тысячекратный рост пропускной способности.

Исследователи из Технического университета Чалмерса (Швеция) рассказали,
какие инфраструктурные изменения могут потребоваться при внедрении
5G-технологий.

Для начала немного статистики. В 2012 году количество сотовых абонентов –
владельцев смартфонов составляло 1,2 млрд. К 2018-му их число, по прогнозам,
вырастет до 4,5 млрд. Мобильный трафик в период между первыми кварталами
2012-го и 2013-го увеличился вдвое, а к концу 2018-го подскочит ещё в 12 раз.

Понятно, что рост числа мобильных устройств с веб-подключением приведёт к
резкому повышению нагрузки на каналы передачи данных и породит потребность в
увеличении скорости. Решением проблемы как раз и должны стать сети 5G.

Исследователи выделяют пять основных направлений в сценарии развития
систем связи следующего поколения. Это многократное увеличение скорости по
сравнению с 4G/LTE, возможность предоставления качественных услуг даже в самых
густонаселённых районах, поддержание стабильной связи с большим количеством
устройств с веб-подключением (речь идёт об «Интернете вещей»), высокое качество
сервисов для конечных пользователей и минимальные задержки.

В начале года Еврокомиссия выделила €50 млн на исследования, касающиеся
мобильной связи пятого поколения. Гранты предоставляются научным организациям и
учёным, занимающимся технологиями коммуникаций. К примеру, участники проекта
METIS (Mobile and wireless communications Enablers for the Twenty-twenty
Information Society), в котором задействован Технический университет Чалмерса,
получили €16 млн.

В METIS уже определены основные требования, которым должны удовлетворять
5G-сети:

.        Рост скорости передачи данных в 10-100 раз в расчёте на абонента
– до 1-10 Гбит/с.

.        Рост потребляемого трафика в 1 000 раз – до 500 Гб на
пользователя в месяц.

.        Увеличение количества подключённых устройств в 10-100 раз.

.        Десятикратное увеличение времени автономной работы устройств с
небольшим энергопотреблением, таких как сенсоры.

.        Сокращение времени реакции систем до 5 мс и менее.

.        Сохранение прежних стоимости эксплуатации и энергетических
затрат.

Одним из предлагаемых способов решения обозначенных проблем называется
установка небольших маломощных базовых станций в домах, на фонарях уличного
освещения и даже на автомобилях и общественном транспорте. Это позволит
сократить расстояние между передатчиком информации и конечным пользователем и,
следовательно, повысит эффективность работы основных базовых станций и увеличит
скорость передачи данных.

Кроме того, уплотнение инфраструктуры базовых станций уменьшит
интенсивность излучения и улучшит энергетическую эффективность всех без
исключения устройств за счёт снижения мощности сигнала.

По сути, говорят исследователи, сети пятого поколения создадут основу для
интеллектуального сообщества, в котором люди и устройства смогут обмениваться
данными в любом месте и в любое время.

2.     
Классификация беспроводных технологий

Существуют различные способы классификации беспроводных технологий

2.1    По
дальности действия

Рисунок
1 – классификация беспроводных технологий по дальности действия

Персональные
беспроводные сети

Беспроводные персональные сети(WPAN)-сети, используемые для связи различных устройств. Радиус действия WPAN может достигать нескольких метров.

Локальные
беспроводные сети(WLAN)

В такой сети передача данных осуществляется через радиоэфир. Наиболее
распространенные представители такой сети – это Wi-Fi и WiMAX.

Глобальные
беспроводные сети(WWAN)

WWAN
отличается от WLAN тем, что в них используются
технологии сотовой связи, такие как GSP и GPRS.

Сети масштаба
города(WMAN)

Такие сети предоставляет широкополосный доступ к сети через радиоканал.

По топологии

Сети «точка-точка»

Сеть из точки в точку – самый простой вид компьютерной сети, при котором
два компьютера связываются через коммуникационное оборудование.

Сети
«точка-многоточка»

Такие сети используются для объединения трех и более объектов.

2.2    По
области применения

2.2.1 Корпоративные
сети

Корпоративная сеть передачи данных – это система, обеспечивающая передачу
информации между различными объектами, которые используются в системе
корпорации. Они создаются компаниями для собственных нужд.

2.2.2 Операторские
сети

Операторскими сетями называются такие сети, которые создаются операторами
связи для возмездного оказания услуг.

3.     
Наиболее распространенные беспроводные сети передачи данных

3.1    Bluetooth

Самым ярким примером беспроводных персональных сетей является Bluetooth. Он обеспечивает передачу данных
между персональными устройствами, такими как ноутбуки, смартфоны, планшетные
компьютеры и т.д. – спецификация сетей WPAN. Являясь беспроводной персональной
сетью, Bluetooth связывает в одно целое личные устройства (ноутбуки, мобильные
телефоны, мышки, наушники, GPS адаптеры и т.д.). Работает в диапазоне частот
2.4 ГГц, расстояние в зависимости от класса сети может составлять от одного до
ста метров.

Версии Bloetooth:

·        Bluetooth 1.0, 1.1, 1.2, 2.0, 2.1. Эти спецификации являются
устаревшими и не встраиваются в новые устройства. Интерес представляют другие,
более современные варианты.

·        Bluetooth 2.1 + EDR (Enhanced Data Rate). Скорость передачи
данных до 2.1 МБит/c.

·        Bluetooth 3.0 + HS (High Speed). Включает в себя две
подсистемы – для высокой скорости (теоретический максимум 24 МБит/c) и для
низкого энергопотребления (до 3 Мбит/с). Переключение происходит автоматически
в зависимости от потребностей.

·        Bluetooth 4.0. Добавлена спецификация Bluetooth low energy (с
низким энергопотреблением). Предназначена для небольших сенсоров (например, в
обуви, тренажерах), время работы от батарейки у таких может достигать
нескольких лет. Пиковая скорость передачи до 1 Мбит/c.

Разные устройства могут поддерживать всевозможные расширения протокола,
которые называются профилями. Пользователю наибольший интерес представляют
следующие профили:

·        A2DP (Advanced Audio Distribution
Profile). Предназначен
для передачи стереозвука (например в наушники). Есть версия для приемника и
передатчика. Устройства с A2DP могут поддерживать всевозможные кодеки, например
MP3, AAC и т.д.

·        File Transfer Profile (FTP_profile). Передача файлов, просмотр списка
директории.

·        HID (Human Interface Device Profile).
Поддержка устройств
ввода – мышки, клавиатуры, джойстики. Требует меньше энергии.

3.1.1 Принцип
действия

Принцип действия Bluetooth основан на использовании радиоволн. Радиосвязь Bluetooth осуществляется в диапазоне
2,4-2,4835 ГГц(ISM-диапазон). В Bluetooth применяется метод расширения спектра
со скачкообразной перестройкой частоты(FHSS).

Согласно алгоритму FHSS,
в Bluetooth несущая частота сигнала
скачкообразно меняется 1600 раз в секунду. Последовательность переключения
между частотами известна только передатчику и приёмнику, которые каждые 625 микросекунд
синхронно перестраиваются с одной несущей частоты на другую. Таким образом,
если рядом работают несколько пар приёмник-передатчик, то они не мешают друг
другу. Этот алгоритм является также составной частью системы защиты
конфиденциальности передаваемой информации: переход происходит по
псевдослучайному алгоритму и определяется отдельно для каждого соединения.

Протокол Bluetooth
поддерживает не только соединение «точка-точка», но и «точка-многоточка»

Одно из главных преимуществ Bluetooth является его простота в
использовании. Любой может понять, как настроить соединение и синхронизацию
двух устройств. Кроме того, технология абсолютно бесплатна для использования. В
версии Bluetooth 2.0 появилась поддержка multi-cast, то есть одновременная
отправка данных на несколько устройств.Шанс на вмешательство других
беспроводных сетей в сети Bluetooth очень низка. Это из-за малой мощности
беспроводных сигналов и скачкообразной перестройки частоты. Bluetooth работает
в том же частотном диапазоне, что и Wi-Fi 2.4 Ггц. В некоторых, очень редких
случаях соединения могут конфликтовать друг с другом.

3.1.3 Недостатки

Главным недостатком Bluetooth является низкая степень защиты. Сейчас
существует множество хакерских программ – шпионов, позволяющих влезть к Вам в
устройство если в нем включен Bluetooth.Износ батареи в течение одной передачи
через Bluetooth не значительна, но есть некоторые люди, которые оставляют
Bluetooth включенным в своих устройствах. Это неизбежно, значительно снижает срок
службы батареи.

3.2   
Wi-Fi

Wi-Fi – беспроводные сети на базе
стандарта IEEE 802.11.

Рисунок
3 –
логотип Wi-Fi

Стандарты Wi-Fi:

1.      IEEE 802.11b – описывает более быстрые скорости
передачи и вводит больше технологических ограничений. Этот стандарт широко
продвигался со стороны WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) и изначально назывался Wi-Fi. Используются частотные каналы в спектре 2.4GHz. Ратифицирован в 1999 году.
Используемая радиочастотная технология: DSSS. Максимальные скорости передачи
данных в канале: 1, 2, 5.5, 11 Mbps

.        IEEE 802.11a – описывает значительно более высокие скорости
передачи чем 11b. Используются частотные каналы в спектре 5GHz. Используемая
радиочастотная технология: OFDM.Протокол Не совместим с 802.11b. Ратифицирован
в 1999 году. Максимальные скорости передачи данных в канале: 6, 9, 12, 18, 24,
36, 48, 54 Mbps.

.        IEEE 802.11g – описывает скорости передачи данных эквивалентные
11а. Используются частотные каналы в спектре 2.4GHz. Протокол совместим с 11b.
Ратифицирован в 2003 году. Используемые радиочастотные технологии: DSSS и OFDM.
Максимальные скорости передачи данных в канале: 1, 2, 5.5, 11 Mbps на DSSS и 6,
9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps на OFDM.

.        IEEE 802.11n – самый передовой коммерческий Wi-Fi стандарт, на
данный момент. Используются частотные каналы в спектрах 2.4GHz и 5GHz.
Совместим с 11b/11a/11g. Хотя рекомендуется строить сети с ориентацией только
на 11n, так как требуется конфигурирование специальных защитных режимов при необходимости
обратной совместимости с устаревшими стандартами. Это ведет к большому приросту
сигнальной информации и существенному снижению доступной полезной
производительности радиоинтерфейса. Собственно, даже один клиент 11g или 11b
потребует специальной настройки всей сети и мгновенной ее существенной
деградации в части аггрегированной производительности. Сам стандарт 802.11n
вышел 11 сентября 2009 года. Поддерживаются частотные каналы шириной 20MHz и
40MHz (2x20MHz). Используемая радиочастотная технология: OFDM.

3.2.1 Принцип
работы Wi-Fi

Обычно
схема Wi-Fi сети содержит минимум минимум одного клиента
<http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A2%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F_%C2%AB%D0%BA%D0%BB%D0%B8%D0%B5%D0%BD%D1%82-%D1%81%D0%B5%D1%80%D0%B2%D0%B5%D1%80%C2%BB&action=edit&redlink=1>
и одну точку доступа. Также в режиме точка-точка, когда не используется точка
доступа, а клиенты напрямую соединяются сетевыми адаптерами, возможно
подключение двух клиентов. На скоости 0,1 Мбит/с точка доступа передаёт свой
идентификатор сети с помощью специальных сигнальных пакетов каждые 100
миллисекунд. Поэтому 0,1 Мбит/с – наименьшая скорость передачи данных
<http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A1%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B0%D1%87%D0%B8_%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85&action=edit&redlink=1>
для Wi-Fi. Зная идентификатор сети, клиент может выяснить, возможно ли
подключение к данной точке доступа. При попадании в зону действия двух точек
доступа с идентичными идентификаторами сети приёмник может выбирать между ними
на основании данных об уровне сигнала.

3.2.2
Преимущества

Возможность развернуть сеть без прокладки кабеля, что уменьшает стоимость
развёртывания и расширения сети. Беспроводными сетями обслуживаются места, где
нельзя проложить кабель

Позволяет иметь доступ к сети мобильным устройствам.

Широкое распространение на рынке. Гарантия совместимости оборудования
благодаря обязательной сертификации оборудования данной марки.

Мобильность.

В Wi-Fi зоне в сеть Интернет могут выходить несколько пользователей с
портативных устройств и компьютеров.

Излучение от устройств, использующих Wi-Fi, в момент
передачи данных в 10 раз меньше излучения сотового телефона.

3.2.3 Недостатки

В диапазоне 2,4 ГГц работает множество устройств, поддерживающих другие
виды беспроводных сетей, которые ухудшают электромагнитную совместимость.

Стандарт шифрования WEP может быть относительно легко взломан даже при
правильной конфигурации (из-за слабой стойкости алгоритма). Существует
шифрование WPA(2), но в режиме точка-точка стандарт предписывает лишь
реализовать скорость 11 Мбит/сек (802.11b). Шифрование WPA(2) недоступно,
только легковзламываемый WEP.

3.3    WiMAX

Телекоммуникационная технология, основанная на стандарте IEEE 802.16, который еще называют Wireless MAN.

3.3.1
Принцип действия

WiMAX сети состоят из нескольких частей- базовых и абонентских станций, а
также оборудования, которое связывает базовые станции.

Базовые и абонентские станции связываются с использованием радиоволн в
диапазоне 1,5-11 ГГц. Обмен данными может происходить со скоростью 70 Мбит/с.

Базовые станции связываются соединениями прямой видимости на частоте
10-66 ГГц, а скорость обмена данными достигает 120Мбит/с.

3.3.2 Преимущества

Технологии WiMAX помогут организовать беспроводной доступ на всей
территории населенных пунктов, способствуя решению проблемы “последней
мили”, а также сокращению финансовых затрат на новые подключения. Если
сейчас подключение одного объекта может длиться до нескольких месяцев, то с
решениями на базе WiMAX этот процесс сократится до нескольких часов или дней.
Экономия на организации, прокладке и эксплуатации структурированных кабельных
сетей (СКС), а также скорость установки и подключения оборудования позволят
заметно сократить инвестиции в телеком-инфраструктуру. Технологии WiMAX
предусматривают не только передачу голоса, но и любых данных, в том числе
организацию видеоконференций, доступ в интернет, корпоративные сети и базы
данных. Проблемой в использовании технологии WiMAX является достаточно низкая
защищенность информации, передаваемой по радиоканалам. Сейчас этот вопрос
решается производителями соответствующего оборудования. Тем не менее,
технология WiMAX может широко использоваться при организации корпоративных
сетей передачи данных.

3.3.3
Недостатки

Погодные условия и другие беспроводные системы могут помешать нормальному
функционированию радиодоступа, для работы могут быть использованы совершенно
разные диапазоны частот, скорость передачи данных быстро падает с увеличением
расстояния между базовой станцией и клиентским оборудованием, аппаратура
требовательна к электропитанию и потребляет довольно большую мощность.

3.4    GPRS

3.4.1 Принцип
работы

При использовании GPRS
информация собирается в пакеты и передается через голосовые каналы, которые не
используются в данный момент. Приоритет передачи (голосовой трафик или передача
данных) выбирает оператор связи.

3.4.2 Преимущества
и недостатки

Преимуществами GPRS
являются возможность подключения к интернету, находясь в любой точке планеты,
где есть сотовая связь, высокая скорость передачи данных, позволяющая быстро
организовывать соединения с Сетью Интернет и работать с комфортом, компактность
и мобильность.

Недостатками GPRS являются
чересчур высокая стоимость одного Мб информации и самая низкая скорость
доступа.

Заключение

беспроводный сеть связь

В настоящее время беспроводные системы передачи данных являются
неотъемлемой частью жизни каждого человека. Беспроводные сети совершенствуются
с каждым годом все быстрее и быстрее, технические характеристики систем
улучшаются в разы.

Улучшение беспроводных систем передачи данных может спровоцировать
развитие таких технологий, как облачные накопители. Если скорость обмена
данными будет очень высокая, может исчезнуть необходимость в жестких
накопителях.

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

  • 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.

Беспроводные каналы связи

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.

Стандарты и технологии беспроводной передачи данных

  • 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:

  1. 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.
  2. IEEE 802.15.1. В рамках стандарта осуществляется передача данных по технологии Bluetooth.
  3. IEEE 802.15.4. Стандарт для беспроводной синхронизации посредством технологии ZigBee.
  4. 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 - технология 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.

Wi-Fi - технология беспроводной передачи данных

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.

Сети 4-го поколения LTE

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.

Беспроводные устройства

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.

Перспективы развития беспроводных сетей

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:

      

  • Здоровый образ жизни и его компоненты реферат физра
  •   

  • Понятие римского права реферат
  •   

  • Древнегреческие агоны разновидности участники программа значение и др реферат
  •   

  • Агрикультура средневековья и эпохи возрождения реферат
  •   

  • Быстрая сортировка хоара реферат