Беспроводной доступ

Ключевые слова: беспроводное абонентское окончание, многоканальная служба распределения, локальная служба распределения, стандарт IEEE 802.16.

Мы уже касались особенностей беспроводной передачи данных в предыдущих главах: в главе 9 были рассмотрены общие принципы беспроводной связи, а в гла­ве 14 — технологии беспроводных локальных и персональных сетей. Беспроводная передача данных в последнее время широко используется также для организа­ции доступа, особенно в тех случаях, когда поставщик услуг по какой-то причи­не не может обеспечить своим клиентам проводной доступ. Чаще всего это слу­чается с альтернативными поставщиками услуг, которые не имеют в своем распоряжении проводных абонентских окончаний к домам клиентов. Другим ти­пичным примером является организация временного высокоскоростного досту­па для определенного здания, например, при проведении конференции в поме­щении гостиницы, не оснащенном средствами проводного доступа необходимой пропускной способности.

Беспроводной доступ может быть как фиксированным, так и мобильным.

Фиксированный беспроводной доступ организуется для абонентов, компьютеры которых находятся в пределах ограниченной территории, чаще всего в пределах здания. В таком случае поставщик услуг может использовать направленную ан­тенну и передатчик известной мощности, чтобы обеспечить устойчивый прием высокочастотных сигналов в такой узкой области покрытия, как здание. Если у поставщика услуг имеется достаточно большое количество абонентов фикси­рованного беспроводного доступа, то он обычно задействует несколько направ­ленных антенн, чтобы покрыть все секторы, в которых находятся его абоненты.

Для беспроводного фиксированного доступа используется также термин беспровод­ное абонентское окончание (Wireless Local Loop, WLL). Этот термин хорошо отра­жает тот факт, что, несмотря на отсутствие кабелей, абоненты «привязаны» к опреде­ленной географической точке, как и в случае проводного абонентского окончания.

Существуют узкополосные и широкополосные беспроводные абонентские окончания. Первый тип не обеспечивает передачу телевизионного сигнала, а только сравни­тельно низкоскоростной компьютерный трафик (64-128 Кбит/с) и телефонный сигнал. Второй тип обычно основан на системах распространения телевизионно­го сигнала, поэтому работает с высокочастотными диапазонами и обеспечивает все три вида доступа, причем компьютерные данные передаются обычно со ско­ростями в несколько сотен килобит в секунду или несколько мегабит в секунду.

К системам последнего типа относятся многоканальная служба распределения (Multichannel Multipoint Distribution Service, MMDS) и локальная служба рас­пределения (Local Multipoint Distribution Service, LMDS). MMDS работает в диапазоне 2,1 ГГц, a LMDS — 30 ГГц в Америке и 40 ГГц в Европе. Обе системы обеспечивают двунаправленную передачу сигналов для абонентов телевизион­ных, телефонных и компьютерных услуг. Так как система MMDS работает на существенно более низких частотах, чем LMDS, она обеспечивает гораздо более широкую область покрытия. Одна мачта с направленными антеннами MMDS обычно может обслуживать территорию радиусом в 50 км, в то время как радиус- покрытия передатчиков LMDS обычно не превышает 5 км, а в городских услови­ях он может быть и того меньше. Зато LMDS может обеспечить для своих або­нентов более высокие скорости доступа (до 155 Мбит/с).

Как в узкополосных, так и в широкополосных беспроводных абонентских окон­чаниях используются различные методы мультиплексирования сигналов для од­новременной работы своих абонентов в одном секторе направленности антенны, а также для разделения телевизионного, телефонного и компьютерного трафи­ков. Обычно здесь применяется комбинация приемов FDM и TDM. Например, для каждого типа трафика может быть выделен определенный диапазон частот в соответствии с принципами частотного мультиплексирования. Затем, внутри диапазона частот, выделенного для компьютерного трафика, может применять­ся асинхронное временное мультиплексирование с определенным алгоритмом доступа к общей среде, например с центральным арбитром. Для некоторых або­нентов, которым необходима гарантированная полоса пропускания, может при­меняться синхронное временное мультиплексирование с образованием беспро­водных каналов PDH/SDH.

К сожалению, технологии WLL до сих пор во многом являются фирменными, с несовместимым оборудованием доступа и центральными станциями. Для уст­ранения этого недостатка сравнительно недавно был разработан стандарт IEEE 802.16, который определяет некоторые общие принципы использования частот­ного диапазона, методов мультиплексирования и предоставляемые услуги. Этот стандарт также предусматривает применение разнообразных методов мульти­плексирования, как частотного, так и временного синхронного и асинхронного, чтобы учесть интересы различных производителей оборудования WLL и обеспе­чить максимальную гибкость таких систем.

Технология 802.11 также может использоваться для фиксированного беспровод­ного доступа. Однако она применяется в этом качестве не так часто, потому что ориентирована исключительно на компьютерный трафик и игнорирует особен­ности телефонного и телевизионного трафиков, а именно доступ с постоянной битовой скоростью. Метод доступа CDMA/CA, описываемый в 802.11, не может обеспечить требуемого уровня QoS для чувствительного к задержкам трафика. Тем не менее некоторые поставщики услуг применяют технологию 802.11 для фиксированного доступа в Интернет rex абонентов, которых удовлетворяет не­определенная пропускная способность. Эта технология также популярна для «ко­чевого» доступа в зонах временного пребывания абонентов, например в аэропор­тах или на железнодорожных вокзалах.

Беспроводной мобильный доступ в Интернет предоставляется сегодня в основ­ном операторами мобильных телефонных сетей. Мобильная телефония второго поколения обеспечивает доступ в Интернет, используя в качестве транспорта с коммутацией пакетов протокол GPRS (General Packet Radio Service — служба пакетной радиосвязи общего назначения), который работает в сетях D-AMPS и GSM. Однако скорость такого доступа невысока (всего 2400-9800 Кбит/с). В мобильных сетях третьего поколения, которые только начинают разворачи­ваться, эта скорость должна существенно возрасти (до 2 Мбит/с).

Выводы

Термин «удаленный доступ» применяется в том случае, когда говорят о доступе домашних пользователей или сотрудников мелких филиалов предприятий к ресурсам Интернета или корпоративной сети.

Существуют различные категории клиентов удаленного доступа, отличающиеся используемы­ми абонентскими окончаниями, наличием или отсутствием домашней локальной сети, требо­ваниями к скорости доступа и типом ресурсов, к которым требуется обеспечить доступ (ре­сурсы публичного домена Интернета или корпоративной сети).

Поставщик услуг обычно стремится сделать абонентское окончание универсальным, то есть способным передавать трафик трех основных терминальных устройств массового пользовате­ля — телефона, телевизора и компьютера.

return false">ссылка скрыта

Базовым сервисом удаленного доступа является режим удаленного узла, когда компьютер поль­зователя становится узлом локальной сети поставщика услуг или своего предприятия.

Особым режимом удаленного доступа является удаленное управление, когда компьютер поль­зователя эмулирует терминал, подключенный к другому компьютеру. Удаленное управление позволяет получить пользователю полный контроль над другим компьютером и запускать на нем любые приложения. Это удобно для пользователя, но представляет большую потенциаль­ную опасность для корпоративных ресурсов.

Наиболее старым видом удаленного доступа является коммутируемый доступ через аналого­вые окончания PSTN. С помощью обычного модема компьютер устанавливает в телефонной сети соединение с сервером удаленного доступа, подключенного к сети с коммутацией пакетов.

Фиксированная полоса пропускания в 4 кГц, выделяемая пользователям телефонной сети, принципиально ограничивает скорость передачи обычных модемов. Модемы V.90 обеспечива­ют восходящую скорость до 33,6 Кбит/с и нисходящую скорость до 56 Кбит/с, но в последнем случае только тогда, когда все транзитные телефонные коммутаторы от клиента до сервера удаленного доступа являются цифровыми.

Технология ISDN была разработана для создания универсальной сети, оказывающей, в том числе, услуги компьютерного доступа. Однако сегодня ее скорость передачи (128 Кбит/с) счи­тается слишком низкой для доступа массовых клиентов к мультимедийной информации.

Технология ADSL полностью использует полосу пропускания телефонного абонентского окон­чания, деля ее на три канала — дуплексный голосовой, восходящий (до 1 Мбит/с) и нисходящий (до 6 Мбит/с) компьютерные. Ограничение на полосу пропускания для абонента телефонной сети в 4 кГц не влияет на работу ADSL-модемов, так как компьютерные данные в ближайшей точке присутствия ответвляются в сеть с коммутацией пакетов.

Кабельные модемы работают на коаксиальном абонентском окончании CATV, которое являет­ся разделяемой средой для нескольких абонентов, подключенных к одному и тому же кабелю. Широкая полоса пропускания коаксиального кабеля обеспечивает восходящую скорость до 10 Мбит/с, а нисходящую — до 30-40 Мбит/с.

Для фиксированного беспроводного доступа используются множество фирменных техноло­гий, обеспечивающих доставку пользователю телефонной, телевизионной и компьютерной информации. Для предоставления разнообразных услуг такой доступ требует сочетания час­тотного и временнбго мультиплексирования, а также коммутации каналов и пакетов.

Мобильный доступ пока существует в виде дополнительной низкоскоростной услуги по пере­даче данных через сотовые телефонные сети второго поколения. Стандарты сетей третьего поколения предусматривают более высокие скорости передачи данных, но их внедрение толь­ко начинается.