Донедавна бездротовий зв'язок у
локальних мережах практично не застосовувався. Однак з кінця 90-х років 20
століття спостерігається бум бездротових локальних мереж (WLAN - Wireless LAN).
Це зв'язано в першу чергу з успіхами технології й з тими зручностями, які
здатні надати бездротові мережі. За прогнозами 80% всіх мобільних комп'ютерів будуть
оснащені убудованими засобами доступу до таких мереж.
В 1997 році був прийнятий
стандарт для бездротових мереж IEEE 802.11. Зараз цей стандарт активно
розвивається й містить у собі вже кілька розділів, у тому числі три локальні
мережі (802.11a, 802.11b й 802.11g). Стандарт містить наступні специфікації:
- 802.11 - первісний стандарт WLAN. Підтримує
передачу даних зі швидкостями від 1 до 2 Мбіт/с.
- 802.11a - високошвидкісний стандарт WLAN для
частоти 5 Ггц. Підтримує швидкість передачі даних 54 Мбіт/с.
- 802.11b - стандарт WLAN для частоти 2,4 Ггц.
Підтримує швидкість передачі даних 11 Мбіт/с.
- 802.11e - установлює вимоги якості запиту,
необхідні для всіх радіо інтерфейсів IEEE WLAN.
-
802.11f - описує порядок зв'язку між
рівнозначними крапками доступу.
- 802.11g - установлює додаткову техніку
модуляції для частоти 2,4 Ггц. Призначений для забезпечення швидкостей
передачі даних до 54 Мбіт/с.
- v802.11h - описує керування спектром частоти
5 Ггц для використання в Європі й Азії.
- 802.11i - виправляє існуючі проблеми безпеки
в областях аутентифікації й протоколів шифрування.
Розробкою й підтримкою стандарту
IEEE 802.11 займається комітет Wi-Fi Alliance. Термін Wi-Fi (wireless fidelity)
використовується як загальне ім'я для стандартів 802.11a й 802.11b, а також
всіх наступних, що відносяться до бездротових локальних мереж (WLAN).
Устаткування бездротових мереж
містить у собі точки бездротового доступу (Access Point) і бездротові адаптери
для кожного абонента.
Крапки доступу виконують роль
концентраторів, що забезпечують зв'язок між абонентами й між собою, а також
функцію мостів, що здійснюють зв'язок з кабельною локальною мережею й з
Інтернет. Декілька близькорозташованих точок доступу утворяють зону доступу
Wi-Fi, у межах якої всі абоненти, обладнані бездротовими адаптерами, одержують
доступ до мережі. Такі зони доступу (Hotspot) створюються в місцях масового
скупчення людей: в аеропортах, студентських городках, бібліотеках, магазинах,
бізнесах-центрах і т.д.
Кожна точка доступу може
обслуговувати декілька абонентів, але чим більше абонентів, тим менша ефективна
швидкість передачі для кожного з них. Метод доступу до мережі - CSMA/CA
(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance). Мережа будується по
стільниковому принципі. У мережі передбачений механізм роумінгу, тобто
підтримується автоматичне підключення до точки доступу й перемикання між точками
доступу при переміщенні абонентів, хоча строгих правил роумінгу стандарт не
встановлює.
Оскільки радіоканал не забезпечує
високого ступеню захисту від прослуховування, у мережі Wi-Fi використовується
спеціальний убудований механізм захисту інформації. Він включає засоби й
процедури аутентифікації для протидії несанкціонованому доступу до мережі й
шифрування для запобігання перехоплення інформації.
Стандарт IEEE 802.11b був
прийнятий в 1999 р. і завдяки орієнтації на освоєний діапазон 2,4 Ггц завоював
найбільшу популярність у виробників устаткування. У якості базової радіотехнології
в ньому використовується метод DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum), що
відрізняється високою стійкістю даних. Оскільки встаткування 802.11b, що працює
на максимальній швидкості 11 Мбіт/с, має менший радіус дії, чим на більш
низьких швидкостях, то стандартом 802.11b передбачене автоматичне зниження
швидкості при погіршенні якості сигналу. Пропускна здатність (теоретична 11 Мбіт/с,
реальна - від 1 до 6 Мбіт/с) відповідає вимогам більшості додатків. Відстань -
до 300 метрів, але звичайно - до 160 метрів.
Стандарт IEEE 802.11a
розрахований на роботу в частотному діапазоні 5 Ггц. Швидкість передачі даних
до 54 Мбіт/с, тобто приблизно в п'ять разів швидше мереж 802.11b. Це найбільш
широкополосний із сімейства стандартів 802.11. Визначено три обов'язкові швидкості
- 6, 12 й 24 Мбіт/с і п'ять необов'язкових - 9, 18, 36, 48 й 54 Мбіт/с.
Стандарт IEEE 802.11g є новим
стандартом, що регламентує метод побудови WLAN, що функціонують у нелицензуємому
частотному діапазоні 2,4 Ггц. Завдяки застосуванню технології ортогонального
частотного мультиплексування (OFDM) максимальна швидкість передачі даних у
бездротових мережах IEEE 802.11g становить 54 Мбіт/с. Устаткування, що
підтримує стандарт IEEE 802.11g, наприклад точки доступу бездротових мереж,
забезпечує одночасне підключення до мережі бездротових пристроїв стандартів
IEEE 802.11g й IEEE 802.11b. Стандарт 802.11g являє собою розвиток 802.11b.
Теоретично 802.11g має достоїнства двох своїх попередників. У числі переваг
802.11g треба відзначити низьку споживану потужність, більші відстані (до
300 м) і високу проникаючу
здатність сигналу.
Специфікація IEEE 802.11d.
установлює універсальні вимоги до фізичного рівня (процедури формування
каналів, псевдовипадкові послідовності частот і т.д.). Стандарт 802.11d поки
перебуває в стадії розробки.
Специфікація IEEE 802.11e
дозволить створювати мультисервісні бездротові мережі для корпорацій й
індивідуальних споживачів. При збереженні повної сумісності з діючими
стандартами 802.11а й b вона розширить їхню функціональність за рахунок
обслуговування потокових мультимедіа-даних і гарантованої якості послуг. Поки
затверджений попередній варіант специфікацій 802.11е.
Специфікація IEEE
802.11f описує протокол
обміну службовою інформацією між крапками доступу (Inter-Access Point Protocol,
IAPP), що необхідно для побудови розподілених бездротових мереж передачі даних.
Перебуває в стадії розробки.
Специфікація IEEE 802.11h
передбачає можливість доповнення діючими алгоритмами ефективного вибору частот
для офісних і вуличних бездротових мереж, а також засобами керування
використанням спектра, контролю випромінюваної потужності й генерації
відповідних звітів. Перебуває в стадії розробки.
Таким чином, бездротові мережі
досить перспективні. Незважаючи на свої недоліки, головний з яких - незахищеність
середовища передачі, вони забезпечують просте підключення абонентів, не
потребуючих кабелів, мобільність, гнучкість і масштабованість мережі. До того
ж, від користувачів не потрібно знання мережних технологій.