Широкополосные беспроводные сети передачи информации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций РФ

Бурятский институт инфокоммуникаций

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ»

Кафедра ТС

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Широкополосные беспроводные сети передачи информации

Пояснительная записка

г. Улан-Удэ 2022 г.



ЗАДАНИЕ

на выпускную квалификационную работу

студенту группы

Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций РФ

Бурятский институт инфокоммуникаций

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ»

КАФЕДРА Телекоммуникационных систем

«Утверждаю»

Зав. кафедрой_______/ /

«____» ______________ 2021 г.

г. Улан-Удэ

2021 г.

1. Тема выпускной квалификационной работы «Широкополосные беспроводные сети передачи информации»

утверждена приказом по Университету № «5» октября 2021 г.

2. Срок сдачи студентом законченного проекта «14» марта 2022 г.

3. Исходные данные по проекту (эксплуатационно-технические данные, техническое задание):

3.1 дидактический материал по тематике работы

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)	Сроки выполнения по разделам
4.1 ВВЕДЕНИЕ	01.01.2022
4.2 ШИРОКОПОЛОСНЫЕ БЕСПРОВОДНЫЕ СЕТИ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ	15.01.2022
4.3 ТЕХНОЛОГИИ ШИРОКОПОЛОСНЫХ БЕСПРОВОДНЫХ СПД	05.02.2022
4.4 СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГИЙ ШИРОКОПОЛОСНЫХ БЕСПРОВОДНЫХ СПД	15.02.2022
4.5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ	02.03.2022
4.6 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ	10.03.2022
4.7 ЗАКЛЮЧЕНИЕ	14.03.2022
Готовность к защите	15.03.2022

5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей): Рисунок 1.1 Сети широкополосного беспроводного доступа

Рисунок 1.2 Широкополосные сети сотовой связи

Рисунок 1.3 Персональные беспроводные сети

Рисунок 1.4 Локальные беспроводные сети

Рисунок 1.5 Муниципальные/городские беспроводные сети

Рисунок 1.6 Сети мобильной связи

Рисунок 1.7 Оборудование БШПД
Консультанты по ВКР (с указанием относящихся к ним разделов ВКР)
., БИИК СибГУТИ
Дата выдачи задания «01» ноября 2021 г.	Задание принял к исполнению «01» ноября 2021 г.
/ / (подпись, Ф.И.О. руководителя)	// (подпись, Ф.И.О. студента)

Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций РФ

Бурятский институт инфокоммуникаций

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ»

ОТЗЫВ

На выпускную квалификационную работу

студента

по теме:

«Широкополосные беспроводные сети передачи информации»

Оценка уровней сформированности профессиональных компетенций обучающегося:

Компетенции	Уровень сформированности компетенции
	Высокий	Средний	Низкий
Профессиональные	ПК-16
	ПК-17
	ПК-18
	ПК-19
Работа имеет практическую ценность		Тема предложена предприятием
Работа внедрена		Тема предложена студентом
Рекомендую работу к внедрению		Тема является фундаментальной
Рекомендую работу к опубликованию		Рекомендую студента в магистратуру
Работа выполнена с применением ЭВМ		Рекомендую студента в аспирантуру

Руководитель выпускной квалификационной работы

Преподаватель спец.дисциплин кафедры ТС БИИК СибГУТИ //

(должность, уч. степень, подпись, фамилия, имя, отчество (полностью), дата)



АННОТАЦИЯ

Выпускной квалификационной работы студента

по теме: «Широкополосные беспроводные сети передачи информации»

Объём работы - 79 страниц, на которых размещены 19 рисунков и 4 таблицы. При написании работы использовалось 20 источников.

Ключевые слова: доступ, спутник, передача информации, скорость, бшпд

Работа выполнена: в БИИК СибГУТИ

Руководитель:., БИИК СибГУТИ

Целью работы являлось: провести сравнительный анализ беспроводных широкополосных сетей передачи информации

Решаемые задачи:

провести обзор современного состояния широкополосных систем передачи данных;

рассмотреть различные технологии беспроводных сетей передачи информации;

привести преимущества использования беспроводных широкополосных технологий Wi-Fi и WiMax, LTE и спутниковой связи.

Основные результаты: проведен сравнительный анализ беспроводных широкополосных сетей передачи информации



ANNOTATION

Of on the theme «Broadband wireless data transmission networks»

The paper consists of 79 pages, with 19 figures and 4 tables/charts/diagrams. While writing the thesis reference 20 sources were used.

Keywords: access, satellite, information transmission, speed, bspd

The thesis was written at in BIIK SibSUTI

(name of organization or department)

Scientific supervisor ., BIIК SibSUTI

(position, degree, last name, name)

The goal/subject of the paper is: to conduct a comparative analysis of wireless broadband information transmission networks

Tasks:

to review the current state of broadband data transmission systems;

consider various technologies of wireless information transmission networks;

cite the advantages of using wireless broadband technologies Wi-Fi and WiMAX, LTE and satellite communications.

Results: a comparative analysis of wireless broadband information transmission networks has been carried out



СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ШИРОКОПОЛОСНЫЕ БЕСПРОВОДНЫЕ СЕТИ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

1.1 Базовые понятия БШСПД

1.2 Телекоммуникационные характеристики BWN

1.3 Оборудование БШПД

1.4 Преимущества БШПД

1.5 Виды технологий БШПД

ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИИ ШИРОКОПОЛОСНЫХ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ

2.1 Wi-Fi технология

2.1.1 Преимущества и недостатки Wi-Fi сетей

2.1.2 Беспроводные технологии в промышленности

2.2 Технология WiMAX

2.2.1 Фиксированный и мобильный вариант WiMAX

2.2.2 Широкополосный доступ

2.2.3 Принцип работы

2.2.4 Преимущества и недостатки

2.3 Технология LTE

2.3.1 Особенности технологии

2.3.2 Голосовые вызовы

2.3.3 LTE Advanced

2.4 Спутниковая связь

2.4.1 Классификация систем спутниковой связи

2.4.2 Принципы построения спутниковых систем связи

2.4.3 Спутниковые системы связи

ГЛАВА 3. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БЕСПРОВОДНЫХ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СЕТЕЙ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

3.1 Сравнительные характеристики WiMAX и Wi-Fi

3.2 Сравнение WiMax и LTE

3.3 Сравнение систем спутниковой связи

ГЛАВА 4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ГЛОССАРИЙ



ВВЕДЕНИЕ

Беспроводные широкополосные системы активно используются в промышленности, на транспорте, в военных целях, а также для бытовых повседневных нужд - обеспечивают доступ к Интернету, работу сетей VPN, VoIP, систем видеонаблюдения, конференцсвязи, телевидения, служат для передачи TDM трафика, телеметрии.

Беспроводные широкополосные сети передачи информации (БШСПИ) дают возможность быстрой отправки и получения больших объемов данных и является необходимым элементом современных информационных систем.

Беспроводной широкополосный доступ - эффективная технология передачи информации абонентам, которые находятся на удалении от опорной сети доступа к инфраструктуре системы связи, когда средства приема являются движущимися, а также в тех случаях, если прокладка кабеля в данной местности невозможна, либо не рентабельна. Широкополосные сети обеспечивают предоставление услуг связи гарантированного качества в заданном интервале частот.

Технология БШПД основана на теории широкополосных сигналов, которая была разработана для обеспечения повышенной помехоустойчивости при передаче данных с применением источника сигнала малой мощности. Для вещания берется значительно больший диапазон частот, чем при обычной (узкополосной) передаче, а сигнал преобразуется оптимальным образом в тракте приема.

Избыточность полосы пропускания и специальная обработка обеспечивают повышенный показатель соотношения сигнал-шум при невысокой мощности источника передачи.

Поэтому оборудование систем БШПД отличается малой мощностью, а значит обладает небольшими габаритами и относительно низкой стоимостью.

В одной полосе пропускания может одновременно идти вещание несколько типов. Для этого каждой передающей сигнал системе выделяется часть диапазона, а все устройства заранее настраиваются для работы только с выделенным интервалом частот. Чтобы посылать данные в обоих направлениях - и на прием, и на передачу - обеспечивают два пути прохождения сигнала - в полосе пропускания выделяют два канала, работающих с разыми частотами.

Актуальными на сегодняшний день технологиями БШПД принято считать:

Спутниковую связь;

WiMax;

Wi-Fi;

LTE.

Продолжают применяться стандарты предыдущего поколения, такие как UMTS, CDMA, DECT.



ГЛАВА 1. ШИРОКОПОЛОСНЫЕ БЕСПРОВОДНЫЕ СЕТИ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

1.1 Базовые понятия БШСПД

Широкополосные беспроводные сети (Broadband Wireless Network - BWN) представляют собой разновидность сетей радиосвязи, обеспечивающих сетевой обмен сообщениями между абонентами/пользователями, а также их доступ к информационным ресурсам других телекоммуникационных сетей со скоростью порядка 100 Мбит/с.

Формализованное определение таких сетей с использованием базовых телекоммуникационных понятий сводится к следующему: широкополосные беспроводные сети представляют собой совокупность узлов, связанных радиоканалами, технические характеристики которых отвечают определенным условиям:

ресурс радиоканала является общедоступным;

ширина полосы частот (bandwidth) радиоканала имеет величину порядка единиц и десятков мегагерц, что обеспечивает скорость передачи информации в единицы и десятки мегабит в секунду;

в зависимости от архитектурной принадлежности и расположения, узлы сети могут быть расположены по отношению друг к другу на линии прямой видимости (line of sight) или же располагаться по отношению друг к другу произвольно, вне пределов прямой видимости (non-line of sight).

Основной функцией BWN, наряду с обеспечением беспроводной связи в пределах малоразмерных областей, является обеспечение доступа к ресурсам других телекоммуникационных сетей посредством транспортных сетей (проводных, радиорелейных, оптоволоконных).

В различных BWN та или иная из названных функций может быть приоритетной (единственной), что позволяет известные широкополосные беспроводные сети разделить на две категории:

сети широкополосного беспроводного доступа (Broadband Wireless Access Network), в которых приоритетной является функция обеспечения доступа к ресурсам других телекоммуникационных сетей (см.рис.1.1);

Рисунок 1.1 Сети широкополосного беспроводного доступа

Широкополосные сети сотовой связи, где приоритетной остается функция передачи сообщений между пользователями (см.рис.1.2).

Рисунок 1.2 Широкополосные сети сотовой связи



1.2 Телекоммуникационные характеристики BWN

Рассмотрение сетевых характеристик BWN, как телекоммуникационных технических систем, сводится к определению выполняемых ими функций, а также структуры, внешних и внутренних связей узлов, являющихся элементами сети.

Социальное назначение ВWN определяется тем, что они обеспечивают:

во-первых, персональную связь одних абонентов с другими в любой момент времени и в любом месте пребывания, включая передачу сообщений в процессе их территориального перемещения (мобильную связь);

во-вторых, персональный доступ пользователей к различным электронным информационным ресурсам, включая ресурсы Internet и широковещательных (Broadcasting) источников информации.

В зависимости от категории пользователей, BWN подразделяются на сети общего пользования (Public Switched) и корпоративные (Corporative) сети.

Первые организуются операторами сетей общего пользования, вторые - администрациями корпораций (фирм) для обеспечения связи между сотрудниками. Те и другие относятся к так называемым открытым системам, архитектура которых может наращиваться.

Виды электросвязи, реализуемые в современных BWN, обеспечивают передачу всех разновидностей применяемых в настоящее время сообщений:

голосовых и видеосообщений (подвижных и неподвижных),

данных (сообщений, предназначенных для обработки и отображения вычислительными устройствами),

текста, факсимильных сообщений и пр.

Материальными носителями сообщений в современных BWN являются исключительно сигналы цифровой формы представления, что обусловлено целой совокупностью их технологических преимуществ. Разным видам связи соответствуют различные скорости цифровых потоков при передаче сообщений - от десятков кбит/с при передаче речевых сообщений до десятков Мбит/с при передаче видео и данных.

Эффективность использования радиочастотного спектра в современных BWN по порядку величины можно охарактеризовать соответствием: 1 Гц полосы частот радиоканала обеспечивает скорость передачи информационного потока в пределах от одного до нескольких бит/с. Отсюда проистекает упоминавшееся выше требование к широкополосности радиоканалов BWN - единицы и десятки МГц.

По характеру территориального размещения узлов сети и размеру их зон покрытия, BWN подразделяются на четыре основных вида:

Персональные беспроводные сети (Wireless Personal Area Network - WPAN) (см.рис.1.3), предназначенные для замены проводной связи в пределах зоны непосредственного доступа абонента (рабочий стол, комната).

Расстояние персонального доступа (Personal Operating Space - POS) ограничено дальностью порядка 10 м.

Типовыми примерами PAN может служить беспроводная сеть, объединяющая элементы персонального компьютера (наборное поле, мышь, гарнитура, принтер) или сеть связи бытового мультимедийного устройства (цифровой фотоаппарат, видеоплеер, видеокамера);

Рисунок 1.3 Персональные беспроводные сети



2. Локальные беспроводные сети (Wireless Local Area Network - WLAN) (см.рис.1.4), предназначенные для обеспечения связи в пределах зоны радиусом около 100 м; типовыми примерами таких LAN могут служить беспроводные локальные сети в офисах, гостиницах, аэропортах и др.;

Рисунок 1.4 Локальные беспроводные сети

3. Муниципальные/городские беспроводные сети (Wireless Metropolitan Area Network -- WMAN) (см.рис.1.5), предназначенные для обеспечения беспроводной связи в пределах небольших населенных пунктов или административных зон крупных городов (кварталов, районов).

Расстояние между узлами MAN имеет величину от сотен метров до нескольких десятков километров; типовыми примерами MAN могут быть сети беспроводной связи крупных организаций с распределенным территориальным размещением объектов.

Одной из разновидностей MAN являются беспроводные сети крупных университетов, получившие за рубежом название сети кампусов (Campus Area Network - CAN);



Рисунок 1.5 Муниципальные/городские беспроводные сети

4. Сети сотовой мобильной связи (см.рис.1.6) - предназначены для обеспечения мобильной связью пользователей, перемещающихся со скоростями до 120 км/ч в региональном или национальном масштабах.

Структурно сеть состоит из приемопередающих узлов (базовых станций) и коммутирующего оборудования, позволяющего определять текущее местоположение подвижного абонента и обеспечивать непрерывность связи при его перемещении из зоны обслуживания одного узла в зону другого.

Зона покрытия сети делится на ячейки (соты); расстояния между узлами сети исчисляются сотнями метров - единицами километров в крупных городах и десятками километров в сельской местности.

Различие размеров и предназначения сетей перечисленных разновидностей актуализирует задачу их территориального совмещения - т.е. «вложения» сетей меньшего размера в сети большего размера.

Одним из необходимых условий территориального совмещения сетей является обеспечение электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств (РЭС) сетей разных иерархических уровней.

Фактор подвижности узлов является основой для отнесения любой сети к одной из трех разновидностей:

сети фиксированной связи (доступа),

сети перемещаемого доступа,

сети мобильной связи (мобильного доступа).

Для всех этих разновидностей характерны малые размеры территориальных областей (зон) обслуживания и наличие единой транспортной сети для обеспечения их взаимосвязи. Существенное отличие BWN подвижной связи от фиксированных сетей заключается в необходимости поддержки непрерывности связи при перемещении абонента из одной зоны обслуживания в другую. Т.к. связь абонентов, обслуживаемых в разных зонах, обеспечивается с помощью транспортной системы, территориальная непрерывность связи возможна при выполнении двух условий:

во-первых, соседние соты должны частично перекрываться для обеспечения возможности непрерывного приема и передачи радиосигналов в любой точке покрытия сети;

во-вторых, перемещение абонента между сотами должно сопровождаться перекоммутацией/переключением обслуживающих их узлов.

За эту процедуру, называемую хэндовером (handover/handoff), отвечает система коммутации мобильной связи (Mobile Switching Subsystem - MSS), отсутствующая в сетях фиксированной связи.

Сети мобильной связи отличаются от сетей фиксированной связи наличием дополнительных структурных элементов, включаемых между узлами BWN и транспортной сетью.

Рисунок 1.6 Сети мобильной связи

Связи между узлами сети классифицируются по двум признакам - числу узлов и порядку передачи сообщений между ними.

Различают следующие виды связей между узлами:

связь «точка-точка» (point-to-point), обеспечивающая обмен сообщениями между двумя узлами сети с помощью выделенной линии связи (другие узлы к этой линии не подключаются);

широковещательная (broadcast) связь, при которой сообщение, передаваемое одним узлом, принимается всеми остальными узлами сети посредством использования единого радиочастотного канала;

«многоточечная» (multipoint) связь, обеспечивающая обмен сообщениями между всеми узлами сети посредством использования одного радиочастотного канала;

связь «точка-многоточка» (point-to-multipoint), представляющая собой разновидность многоточечной связи, при которой сообщения передаются между произвольными узлами сети посредством их ретрансляции через центральный узел («вершину») сети.

Радиолинии между узлами широковещательной сети и сети типа «точка-многоточка» в топологическом отношении эквивалентны: эти связи отличаются только направлением и порядком передачи сообщений.

Широковещательная связь предусматривает одновременную передачу сообщений всем узлам от источника в то время, как связь «точка-многоточка» заключается в последовательной передаче сообщения от узла-источника центральному узлу, и затем от этого узла -- получателю.

1.3 Оборудование БШПД

Чтобы организовать беспроводную сеть необходимо использовать ряд специальных устройств, имеющих различное назначение и отличающийся функционал (см.рис.1.7):

Беспроводные репитеры;

Адаптеры;

Маршрутизаторы беспроводной связи;

Коммутаторы;

Антенны;

Роутеры с поддержкой технологий 5G.

Репитеры используются для усиления сигнала и позволяют увеличивать расстояние его передачи.

Адаптеры необходимы в качестве переходников для подключения устройства абонента к беспроводному роутеру.

Маршрутизаторы служат для распределения потоков данных, позволяют преобразовывать сигнал в случае перехода от одного стандарта связи к другому.

Коммутаторы выполняют функции управления, мониторинга сети, распределения нагрузки и ряд иных опций.

Рисунок 1.7 Оборудование БШПД

Применяются секторные, панельные или параболические антенны, они являются неотъемлемой частью точек доступа и служат для увеличения дальности передачи.

Роутеры, поддерживающие технологии 5G, используются в сетях, которые функционируют согласно соответствующему стандарту и необходимы, если подключение другим методом не рентабельно или вовсе невозможно. Оборудование бытового класса широко применяется при обустройстве беспроводных сетей в населенных пунктах для создания доступа местных жителей к Интернету, к услугам мобильной связи или цифровому телевидению.

Оборудование БШПД в промышленности

Телекоммуникационные устройства применяемые на объектах промышленности должны отличаться повышенными характеристиками, такими как:

Отказоустойчивость;

Устойчивость к динамическим нагрузкам;

Защита от внешнего механического воздействия;

Защита от электромагнитного воздействия;

Устойчивость к температурным изменениям в пределах заданного диапазона;

Взрывобезопасность;

Улучшенная защищенность от перепадов напряжения;

Защищенность от несанкционированного доступа.

Оборудование функционирует в сложных условиях, а от его надежности зависит не только правильность проведения технологических и организационных процессов, но и безопасность работы людей. Поэтому устройства, предназначенные для производственных и добывающих предприятий, проходят дополнительную подготовку.

Так, например, паяные соединения покрываются лаком, чтобы повысить их защищенность от коррозии, а платы обладают повышенной устойчивостью к химическим и механическим воздействиям.

Оборудование проходит тестирование, при отбраковке, с помощью дополнительных проверок, выявляют скрытые дефекты.

Высокое качество компонентов, а также особенности конструкции гарантируют долгое и безотказное функционирование аппаратов в самых экстремальных условиях.

Использование резервных систем - это альтернативный способ повышения надежности, не требующий применения дорогого, высококачественного оборудования.

Дублирование позволяет значительно повысить отказоустойчивость системы применяя дополнительные контуры связи.

Но увеличение количества устройств также может приводить к удорожанию.

Поэтому на практике часто используются комбинированные методы, с использованием устройств способных самостоятельном менять топологию сети.

Беспроводные сети на промышленных предприятиях дают возможность повышать качество производственных процессов, уменьшать расходы, использовать упрощенную инфраструктуру ЛВС, осуществлять контроль за работой.

Применяя сети БШПД, можно:

Снизить затраты времени производственных процессов за счет ускорения связи центров принятия решений с персоналом на местах;

Увеличить степень автоматизации;

Обеспечить постоянную коммуникацию руководства с сотрудниками, работающими в местах, куда затруднен доступ.

Персональные средства связи с функцией подключения к беспроводной сети обеспечивают мобильность абонентов. Что необходимо, если человек вынужден перемещаться по большой территории и при этом требуется, чтобы он в любой момент был доступен и сам имел доступ к системе связи.

Широко применяется в транспортных компаниях, а также специальных службах: пожарной, медицинской, полиции, в охранных организациях.

Беспроводные сети дают возможность создать системы удаленного видеонаблюдения, которые необходимы для фиксации и мониторинга событий, происходящих на производственных площадках. Актуально для всех типов организаций. При этом, с помощью Интернета, доступ к трансляции можно получить из любой точки планеты.

Беспроводные сети позволяют автоматизировать процессы производства. Использование датчиков и управляющих устройств делает возможным дистанционный контроль и управление.

Востребовано на удаленных месторождениях, а также для оборудования, расположенного в труднодоступных местах. С помощью беспроводных устройств мониторинг можно осуществлять непрерывно, а не время от времени.

Становятся доступны технологии потокового видео, пакетной передачи речи, конференц-связь, видеонаблюдение, телеметрия и многие другие.

1.4 Преимущества БШПД

Современные беспроводные широкополосные сети способны достигать скорости 450 Мбит/с, а сети пятого поколения 7 Гбит/с.

Они обеспечивают обмен данными в рамках сети и служат для передачи мультимедийной информации:

потокового видео,

телевизионных трансляций,

пакетной передачи речи, обеспечения видеоконференций,

IP-телефонии.

Системы активно используются для мобильной телефонной связи, беспроводного доступа в Интернет, подключения удаленных промышленных объектов к частным сетям, для связи на транспорте.

Беспроводные сети обладают следующими достоинствами:

Высокая скорость передачи данных;

Развёртывание осуществляется в короткие сроки;

Экономия на материалах - не нужно прокладывать дорогостоящий кабель;

Применение в условиях, когда прокладка кабеля невозможна или не рентабельна;

Гибкая архитектура сети, что означает возможность динамической модификации топологии сети при отключении, перемещении, подключении мобильных пользователей в короткие сроки, без потери времени;

Степень защищенности от несанкционированного доступа выше, чем у кабельных систем.

Преимущества сетей БШПД делают их наиболее эффективным средством для применения в качестве «последней мили», то есть финального отрезка сети, на котором осуществляется связь непосредственно с абонентом.

Реализация системы в этом случае выглядит так, что до определенного этапа оператор прокладывает кабельные магистрали, а на последнем участке монтирует ретрансляционное оборудование и связь с устройствами конечных пользователей осуществляется с помощью беспроводных технологий.

1.5 Виды технологий БШПД

Широкополосный беспроводной доступ делится на следующие основные технологии:

Wi-Fi,

Спутниковую связь;

WiMax;

LTE.

Технология Wi-Fi основана на семействе стандартов IEEE 802.11. Зона покрытия БС до 100м. Используется в основном внутри помещений (Интернет-кафе, музеи и т.п).

Технология Pre-WiMAX основана на стандарте IEEE 802.16. Предназначена для построения распределенных сетей масштаба города, региона, сетей операторского класса (MAN-сети).

Зона покрытия БС порядка 10 км.

Возможна организация связи вне зоны прямой видимости до 1-1,5 км (сильно зависит от реальных условий распространения электромагнитной волны). Оборудование различных производителей между собой несовместимо.

Технология WiMAX основана на стандартах IEEE 802.16d (фиксированные абоненты) и IEEE 802.16e (мобильные абоненты). Основное назначение и характеристики совпадают с технологией Pre-WiMAX.

Основное отличие в следующем: основные функции реализованы на аппаратном уровне (“зашиты” в чипсет), а не на программном, как в Pre-WiMAX. Оборудование различных производителей совместимо друг с другом.

В следующей главе будут рассмотрены непосредственно различные технологии беспроводного широкополосного доступа.



ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИИ ШИРОКОПОЛОСНЫХ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ

2.1 Wi-Fi технология

Wi-Fi -- технология беспроводной локальной сети с устройствами на основе стандартов IEEE 802.11.

Логотип Wi-Fi является торговой маркой Wi-Fi Alliance.

Под аббревиатурой Wi-Fi (от английского словосочетания Wireless Fidelity, которое можно дословно перевести как «беспроводная точность») в настоящее время развивается целое семейство стандартов передачи цифровых потоков данных по радиоканалам.

Основными диапазонами Wi-Fi считаются 2.4 ГГц (2412 МГц-2472 МГц) и 5 ГГц (5160-5825 МГц).

Сигнал Wi-Fi может передаваться на километры даже при низкой мощности передачи, но для приема Wi-Fi-сигнала с обычного Wi-Fi-маршрутизатора на далеком расстоянии нужна антенна с высоким коэффициентом усиления (например, параболическая антенна или Wi-Fi-пушка).

Любое оборудование, соответствующее стандарту IEEE 802.11, может быть протестировано в Wi-Fi Alliance и получить соответствующий сертификат и право нанесения логотипа Wi-Fi.

Wi-Fi был создан в 1998 году в лаборатории радиоастрономии CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization) в Канберре, Австралия.

Создателем беспроводного протокола обмена данными является инженер Джон О'Салливан.

Стандарт IEEE 802.11n был утверждён 11 сентября 2009 года.

Его применение позволяет повысить скорость передачи данных практически вчетверо по сравнению с устройствами стандартов 802.11g (максимальная скорость которых равна 54 Мбит/с), при условии использования в режиме 802.11n с другими устройствами 802.11n.

Теоретически 802.11n способен обеспечить скорость передачи данных до 600 Мбит/с. С 2011 по 2013 разрабатывался стандарт IEEE 802.11ac, стандарт принят в январе 2014 года.

Скорость передачи данных при использовании 802.11ac может достигать нескольких Гбит/с. Большинство ведущих производителей оборудования уже анонсировали устройства, поддерживающие данный стандарт.

27 июля 2011 года Институт инженеров электротехники и электроники (IEEE) выпустил официальную версию стандарта IEEE 802.22. Системы и устройства, поддерживающие этот стандарт, позволяют принимать данные на скорости до 22 Мбит/с в радиусе 100 км от ближайшего передатчика.

В октябре 2018 года «Wi-Fi Alliance» представил новые названия и значки для Wi-Fi: 802.11n -- «Wi-Fi 4», 802.11ac -- «Wi-Fi 5», 802.11ax -- «Wi-Fi 6».

3 января 2020 года представлено обозначение для устройств, способных работать на частоте 6 ГГц -- «Wi-Fi 6E».

Поколения Wi-Fi представлены в таблице 2.1.

На рисунке 2.1 изображен логотип Wi-Fi.

Рисунок 2.1 Логотип Wi-Fi



Таблица 2.1 Поколения Wi-Fi

Имя	Год создания	Макс. скорость передачи	Средн. скорость передачи	Поколение
802.11a	1999	до 54 Мбит/с	около 20 Мбит/с	Wi-Fi 2
802.11b	1999	до 11 Мбит/с		Wi-Fi 1
802.11g	2003	до 54 Мбит/с		Wi-Fi 3
802.11h	2003
802.11i	2004
802.11-2007	2007
802.11n	2009	до 600 Мбит/с (4 антенны)	до 150 Мбит/с (1 антенна)	Wi-Fi 4
802.11-2012	2012
802.11ad	2012
802.11ac	2013	до 6,77 Гбит/с при 8x MU-MIMO-антеннах		Wi-Fi 5
802.11af	2014
802.11-2016	2016
802.11ah	2016
802.11ai	2016
802.11aj	2018
802.11aq	2018
802.11ay	2018
802.11ax	2019	до 11 Гбит/с		Wi-Fi 6
802.11be	2024	до 30 Гбит/с		Wi-Fi 7

Принцип работы Wi-Fi сети (см.рис.2.2)

Обычно схема сети Wi-Fi содержит не менее одной точки доступа и не менее одного клиента.

Также возможно подключение двух клиентов в режиме точка-точка (Ad-hoc), когда точка доступа не используется, а клиенты соединяются посредством сетевых адаптеров «напрямую» (см.рис.2.3).

Точка доступа передаёт свой идентификатор сети (SSID) с помощью специальных сигнальных пакетов на скорости 0,1 Мбит/с каждые 100 мс. Поэтому 0,1 Мбит/с -- наименьшая скорость передачи данных для Wi-Fi.



Рисунок 2.2 Принцип работы Wi-Fi

Рисунок 2.3 Режим точка-точка (Ad-hoc)

Зная SSID сети, клиент может выяснить, возможно ли подключение к данной точке доступа.

При попадании в зону действия двух точек доступа с идентичными SSID приёмник может выбирать между ними на основании данных об уровне сигнала.

Стандарт Wi-Fi даёт клиенту полную свободу при выборе критериев для соединения. Однако стандарт не описывает всех аспектов построения беспроводных локальных сетей Wi-Fi. Поэтому каждый производитель оборудования решает эту задачу по-своему, применяя те подходы, которые он считает наилучшими с той или иной точки зрения. Поэтому возникает необходимость классификации способов построения беспроводных локальных сетей.

Классификация беспроводных локальных сетей

По способу объединения точек доступа в единую систему можно выделить:

Автономные точки доступа (называются также самостоятельные, децентрализованные, умные)

Точки доступа, работающие под управлением контроллера (называются также «легковесные», централизованные)

Бесконтроллерные, но не автономные (управляемые без контроллера)

По способу организации и управления радиоканалами можно выделить беспроводные локальные сети:

Со статическими настройками радиоканалов

С динамическими (адаптивными) настройками радиоканалов

Со «слоистой» или многослойной структурой радиоканалов

Автономные точки доступа (см.рис.2.4)

Это был первый исторически сложившийся способ, вполне логичный на том этапе развития беспроводных сетей. Более того, этот способ является доминирующим на рынке домашних и небольших беспроводных сетей.

Каждая точка доступа, создающая сеть, работает сама по себе, не зная и не «думая» о соседях. Каждая точка доступа имеет свою систему управления, каждая поддерживает свою собственную конфигурацию, и работает самостоятельно, независимо и автономно.



Рисунок 2.4 Автономные точки доступа

Такая архитектура имеет только два достоинства: относительная простота и относительная экономичность.

Такой способ оправдан для небольших сетей, лучше всего из одной точки доступа, например, дома. Отсюда и его доминирование на рынке домашних Wi-Fi устройств. Но в средних и больших сетях, в которых число точек доступа насчитывает десятки, его недостатки начинают сильно перевешивать его достоинства.

Недостатки установки неуправляемых, нецентрализованных, автономных точек доступа вполне очевидны:

Ухудшение характеристик беспроводной сети из-за отсутствия взаимной координации радиопараметров точек доступа. Непересекающихся каналов в диапазоне 2,4 ГГц всего лишь три.

В силу неправильной конфигурации устройств они с большой вероятностью начинают страдать от взаимной интерференции.

Итог - ухудшение характеристик радиоканалов во всей сети.

Проблемы с роумингом пользователей. Могут возникнуть опять же из-за неверной конфигурации радиопараметров - зоны покрытия точек не имеют достаточного перекрытия для надежного бесшовного переключения. Также если точки доступа будут подключены к разным подсетям, то при переключении на другую точку клиент вынужден получить новый сетевой адрес, а это влечет потерю времени и разрыв соединения.

Неудобство управления и администрации большой сети. Каждая точка доступа хранит собственную конфигурацию. Если необходимо изменить общесетевые настройки - например, способ аутентификации клиентов, то это необходимо сделать на каждой точке доступа. Хорошо, если их одна или две. А если несколько десятков? В какой-то мере, может спасти система управления точками доступа за счет централизованного отправления конфигурации на устройства. При этом нет необходимости заходить на каждую точку доступа, но конфигурацию каждого устройства все равно придется создавать вручную.

2) Точки доступа, работающие под управлением контроллера (см.рис.2.5)

Централизация управления беспроводной сетью в выделенном элементе - контроллере WLAN произошла в ответ на возникновение упомянутых ранее недостатков автономных точек доступа. Первый контроллер беспроводной локальной сети появился примерно в 2002 году.

Идея его возникновения: раз совокупность распределенных по территории точек доступа должна составлять единую сеть, а распределенными функциями автономных точек так сложно управлять, то необходимо централизовать эти функции в отдельном сетевом элементе.

Поэтому точки доступа потеряли часть своей интеллектуальности, стали «тупыми», «легковесными» или «тонкими», а весь интеллект сконцентрировался в контроллере беспроводной сети.

Контроллер WLAN концентрирует в себе функции управления, защиты данных и соединения с проводной сетью для точек доступа. «Легкость» точек доступа приводит к тому, что они не могут работать сами по себе, автономно.

При включении они только пытаются обнаружить контроллер, подключиться к нему, получить от него конфигурацию и только после этого перейти в нормальный рабочий режим по обслуживанию клиентов. Администратор сети уже не заходит на каждую точку доступа, а управляет параметрами беспроводной сети через ее контроллер.

Рисунок 2.5 Точки доступа, работающие под управлением контроллера

Большим достоинством контроллера является его способность видеть сеть «в целом». Получая информацию об измерениях и пропуская через себя трафик всех клиентов, контроллер «видит» все устройства, отслеживает их состояние и наиболее важные характеристики беспроводной сети.

Интеллектуальность контроллера, таким образом, позволяет не только централизовать функции управления, но и принять многие решения по оптимизации ее характеристик самостоятельно.

Причем, контроллер может автоматически применить эти решения, отправив измененные параметры конфигурации точкам доступа, отследить их влияние и убедиться в улучшении характеристик.

Вот почему некоторые вендоры называют свои контроллеры «радиоэкспертами в коробке».

Управление и администрирование сетью значительно упрощается, так как администратор управляет одним устройством, а не сотнями, а его интеллектуальность позволяет автоматически оптимизировать беспроводную сеть.

Роуминг в наиболее защищенных беспроводных сетях может усложниться в силу следующих причин. Каждый клиент должен сформировать уникальный ключ шифрования при подключении к новой точке доступа.

Этот процесс занимает время и может вызвать прерывание чувствительного к задержке голосового трафика.

Централизация функций защиты данных в контроллере позволяет быстрее доставлять уникальные ключи и ускорить время переключения клиентов в роуминге.

Наличие контроллера позволяет также решить проблему роуминга между разными подсетями, потому что при переключении в другую подсеть клиент может сохранить адрес своей подсети.

Контроллер может также играть роль важных элементов сети, таких как DHCP сервер, RADIUS сервер.

Можно отметить следующие недостатки централизованных беспроводных сетей под управлением контроллера WLAN:

Более высокая стоимость. Контроллер является производительным сервером со специализированным программным обеспечением, и его стоимость значительно увеличивает стоимость оборудования для создания проекта беспроводной сети.

Точки доступа не работают без контроллера, поэтому контроллер становится узким местом в сети, единой точкой отказа. Для повышения надежности необходимо резервировать оборудование контроллера.

Бесконтроллерные, но не автономные (управляемые без контроллера)

Точки доступа сами образуют распределенный контроллер. И координируют свою работу сообща, без выделения дорогого и сложного централизованного сетевого элемента.

Таким образом, преимущества централизованной беспроводной сети остаются, но функционал контроллера «размазывается», «размывается» между точками доступа. Вот такая формация точек и называется «ульем».

Архитектура является относительно новой и не вошла в мэйнстрим. Нет также пока данных о реальной работе такой архитектуры в больших сетях.

Статические настройки радиоканалов

Слово статический происходит от греческого уфбфьт, «неподвижный», и означает неизменяющийся план распределения радиоканалов между точками. При статических настройках администратор сети выбирает и устанавливает вручную радиопараметры для каждой точки доступа в сети.

Самыми важными радиопараметрами для точки доступа являются мощность излучения и номер радиоканала (частота). Оборудование может «помочь» администратору путем сканирования всех доступных каналов и выбора «самого лучшего», но зачастую эта помощь основывается не на самой достоверной информации.

В любом случае, администратор сам делает выбор и устанавливает радиопараметры каждой точки доступа.

Статический частотный план зачастую является спутником именно автономных точек доступа.

В этой архитектуре каждая точка доступа работает независимо от других, не догадывается о наличии соседних точек доступа, ни с кем не координирует свои характеристики, хранит у себя свои собственные параметры.

Поэтому в такой архитектуре вопрос координации параметров между точками сети ложится на плечи администратора.

Управляемые и централизованные архитектуры WLAN могут быть тоже сконфигурированы на статические настройки радиопараметров, но это лишает их огромного преимущества - адаптивности к изменяющимся условиям.

К преимуществам статических настроек радиоканалов можно отнести лишь одно: их параметры не изменяются во времени и можно ожидать стабильного поведения характеристик радиоканалов.

Однако это преимущество быстро превращается в недостаток из-за двух факторов:

Отсутствие специальных знаний не позволяет администратору выбрать оптимальные настройки радиопараметров. Можно получить стабильные характеристики беспроводной сети, но стабильно неудовлетворительные из-за неправильной конфигурации.

Среда распространения радиосигналов является быстроизменяющейся. Переставляются предметы мебели, люди собираются в одном месте для совещания, включаются и выключаются микроволновки и мобильные телефоны, в соседнем офисе тоже устанавливается беспроводная сеть.

Все эти и прочие факторы влияют на обстановку, могут уменьшить скорость и покрытие вашей беспроводной сети и требуют реакции, изменений статических радиопараметров точек доступа, чтобы сохранить характеристики сети для пользователей.

Должен проводиться постоянный тщательный мониторинг беспроводной администратором и необходимые изменения должны вовремя вручную вноситься в статический план сети.

Динамические (адаптивные) настройки радиопараметров

Динамическая настройка радиопараметров точек доступа возникла в ответ на изменчивость радиочастотной обстановки и сложность отслеживания и реагирования на изменения вручную, особенно в большой беспроводной сети.

В такой архитектуре появляется функция управления радиоресурсами сети (RRM, radio resource management) для адаптивного выбора каналов, мощности излучения и прочих радиопараметров для достижения оптимальных характеристик беспроводной сети в изменяющейся обстановке.

Любое изменение в окружающей среде может привести к снижению пропускной способности радиоканалов сети.

Поэтому архитектура WLAN с адаптивной настройкой радиопараметров постоянно мониторит изменения нагрузки на точки доступа, плотности клиентов, уровня шума, помех, взаимной интерференции и прочих параметров, влияющих на ее производительность.

И не только отслеживает изменения, но и может автоматически отреагировать на них. Основной арсенал инструментов для реакции - это изменение каналов и мощности точек доступа.

Точки доступа «слышат» друг друга, и при возникновении помехи одной точке доступа от точки доступа своей же сети, могут устранить ее самостоятельно. Количество критериев оценки обстановки и их пороговые значения могут отличаться от вендора к вендору, но упрощенно общие принципы можно изложить так: точки доступа пытаются выбрать канал, отличный от канала соседних точек доступа, и мощность такую, чтобы работающие на том же канале точки доступа принимали ее сигналы на уровне шумов. Конечно, не всегда алгоритмы, заложенные в «интеллект» динамической беспроводной сети, являются идеальными. Они не могут справиться с абсолютно любой ситуацией, но их наличие намного лучше, чем отсутствие реакции в статической инфраструктуре WLAN.

Основное достоинство динамического управления радиоресурсами - его адаптивность и живучесть. Например, возникновение сильной помехи на одном из каналов полностью выведет статическую беспроводную сеть из строя в этом месте до вмешательства администратора.

Динамическая настройка позволит автоматически изменить канал и продолжить работу по обслуживанию пользователей. Кроме того, такой способ построения беспроводной сети позволит в некоторой мере исправить ошибки неверной настройки параметров неопытным установщиком или администратором.

Единственный недостаток заключается в том, что характеристики сети могут в определенной степени «плавать», изменяться. Владелец сети должен будет найти компромисс между средствами и целями.

Возможны два крайних случая: «очень динамическая» -- сеть маниакально отслеживает каждое, даже кратковременное изменение и пытается его исправить (может быть, не всегда удачно) и «статическая» -- не отслеживает и не устраняет.

Слоистая структура радиоканалов

Этот способ радикально отличается от ранее описанных статического и динамического. Зачем управлять ограниченным числом радиоканалов и пытаться совместить в одном месте установки много точек доступа, работающих на разных каналах, неизбежно приводя к компромиссам в планировании и производительности? Не проще ли всем точкам доступа работать одновременно на одном канале?

Один и тот же частотный канал используется и для передачи, и для приема информации (связисты называют такой режим полудуплекс). Ни одна точка доступа не излучает постоянно. Если бы они излучали постоянно на одном частотном канале, то их сигналы смешались бы в эфире в одну общую «кашу», которую не разобрал бы ни один приемник. И если их сигналы в эфире не будут совпадать по времени, то, все соседние точки доступа могут использовать один частотный канал. Правда, для этого потребуется жесткая взаимная координация их поведения.

Такая структура - много соседних точек доступа, работающих на одном радиоканале - называется канальный слой. Отсюда и название способа - слоистый или многослойный. Почему слой? Потому что все точки доступа используют только один радиоканал и общая пропускная способность сети равна пропускной способности одного канала.

Если такой пропускной способности мало для данного проекта - то одного канального слоя оказывается недостаточно и необходимо «надеть» еще один слой - совокупность точек доступа, но уже работающих на другом радиоканале.

Тогда сеть становится многослойной.

К достоинствам такого способа построения беспроводной сети можно отнести отсутствие необходимости проводить какие-либо настройки радиоканалов - нужно просто выбрать один из них.

Характеристики сети являются достаточно стабильными, но до тех пор, пока на канале не появится помеха.

Наличие помехи в канале способно полностью вывести весь слой сети.

Еще один плюс - клиенты воспринимают такую сеть как одну большую точку доступа.

Роуминг клиентов по умолчанию является бесшовным, так как клиентам нет необходимости переключаться между частотными каналами соседних точек при движении.

Недостатки:

Необходимость тщательной координации между точками доступа

Пропускная способность однослойной сети равна пропускной способности только одного радиоканала

Создание многослойной сети значительно увеличивает стоимость проекта

Помеха на одном канале может полностью вывести из строя однослойную сеть

2.1.1 Преимущества и недостатки Wi-Fi сетей

Позволяет развернуть сеть без прокладки кабеля, что может уменьшить стоимость развёртывания и/или расширения сети. Места, где нельзя проложить кабель, например, вне помещений и в зданиях, имеющих историческую ценность, могут обслуживаться беспроводными сетями.

Позволяет иметь доступ к сети мобильным устройствам.

Устройства Wi-Fi широко распространены на рынке. Гарантируется совместимость оборудования благодаря обязательной сертификации оборудования с логотипом Wi-Fi.

Мобильность. Вы больше не привязаны к одному месту и можете пользоваться интернетом в комфортной для вас обстановке.

В пределах зоны Wi-Fi в интернет могут выходить несколько пользователей с разных устройств.

Излучение от устройств Wi-Fi в момент передачи данных на порядок (в 10 раз) меньше, чем у сотового телефона.

Недостатки Wi-Fi

В диапазоне 2,4 GHz работает множество устройств, таких как устройства, поддерживающие Bluetooth, и др., и даже микроволновые печи, что ухудшает электромагнитную совместимость.

Производителями оборудования указывается скорость на L1 (OSI), в результате чего создаётся иллюзия, что производитель оборудования завышает скорость, но на самом деле в Wi-Fi весьма высоки служебные «накладные расходы». Получается, что скорость передачи данных на L2 (OSI) в сети Wi-Fi всегда ниже заявленной скорости на L1 (OSI).

Реальная скорость зависит от доли служебного трафика, которая зависит уже от наличия между устройствами физических преград (мебель, стены), наличия помех от других беспроводных устройств или электронной аппаратуры, расположения устройств относительно друг друга и т. п.

Частотный диапазон и эксплуатационные ограничения в различных странах не одинаковы.

Во многих европейских странах разрешены два дополнительных канала, которые запрещены в США; В Японии есть ещё один канал в верхней части диапазона, а другие страны, например Испания, запрещают использование низкочастотных каналов.

Более того, некоторые страны, например Россия, Белоруссия и Италия, требуют регистрации всех сетей Wi-Fi, работающих вне помещений, или требуют регистрации Wi-Fi-оператора.

Как было упомянуто выше -- в России точки беспроводного доступа, а также адаптеры Wi-Fi с ЭИИМ, превышающей 100 мВт (20 дБм), подлежат обязательной регистрации.

Стандарт шифрования WEP может быть относительно легко взломан даже при правильной конфигурации (из-за слабой стойкости алгоритма). Новые устройства поддерживают более совершенные протоколы шифрования данных WPA и WPA2. Принятие стандарта IEEE 802.11i (WPA2) в июне 2004 года сделало возможным применение более безопасной схемы связи, которая доступна в новом оборудовании.

2.1.2 Беспроводные технологии в промышленности

Wi-Fi применяется для создания беспроводных сетей для промышленного использования (IWLAN), например для управления движущимися объектами, в складской логистике, а также на удалённых или опасных производственных объектах, где нахождение оперативного персонала связано с повышенной опасностью или вовсе затруднительно -- а также в тех случаях, когда по какой-либо причине невозможно прокладывать проводные сети Ethernet.

Использование устройств Wi-Fi на предприятиях обусловлено высокой помехоустойчивостью, что обуславливает их применение на предприятиях с множеством металлических конструкций.

В свою очередь Wi-Fi-приборы не создают существенных помех для узкополосных радиосигналов.

Устройства Wi-Fi предлагаются пока ограниченным числом поставщиков. Так Siemens Automation & Drives предлагает Wi-Fi-решения для своих контроллеров SIMATIC в соответствии со стандартом IEEE 802.11g в свободном ISM-диапазоне 2,4 ГГц и обеспечивающим максимальную скорость передачи 54 Мбит/с.

Альтернативой Wi-Fi являются технологии межмашинного взаимодействия (Machine-to-Machine), использующие общедоступные сети GSM, приватные сети LTE, и распределённые сети DECT ULE.

Стандарт IMT-2020 рекомендует использовать для межмашинного взаимодействия микросотовые сети стандарта 5G NR и распределённые сети стандарта DECT 5G.



2.2 Технология WiMAX

WiMAX (англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) -- телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств (от рабочих станций и портативных компьютеров до мобильных телефонов).

Основана на стандарте IEEE 802.16, который также называют Wireless MAN (WiMAX следует считать жаргонным названием, так как это не технология, а название форума, на котором Wireless MAN был согласован). Данную технологию называют также последней милей.

Название «WiMAX» было создано WiMAX Forum -- организацией, которая была основана в июне 2001 года с целью продвижения и развития технологии WiMAX.

Форум описывает WiMAX как «основанную на стандарте технологию, предоставляющую высокоскоростной беспроводной доступ к сети, альтернативный выделенным телефонным линиям и DSL».

Максимальная скорость -- до 1 Гбит/сек на ячейку.

На рисунке 2.6 показана сравнительная скорость WiMAX по сравнению с другими беспроводными технологиями.

Рисунок 2.6 Мобильность и скорость WiMAX по сравнению с другими беспроводными технологиями

Технология «WiMAX», объединила в себя достижения не только более простых технологий беспроводного доступа (WiFi), но и технологии сотовых сетей 3-го поколения.

WiMAX подходит для решения следующих задач:

Соединения точек доступа Wi-Fi друг с другом и другими сегментами Интернета.

Обеспечения беспроводного широкополосного доступа как альтернативы выделенным линиям и DSL.

Предоставления высокоскоростных сервисов передачи данных и телекоммуникационных услуг.

Создания точек доступа, не привязанных к географическому положению.

Создания систем удалённого мониторинга (monitoring системы), как это имеет место в системе SCADA.

WiMAX позволяет осуществлять доступ в Интернет на высоких скоростях, с гораздо большим покрытием, чем у Wi-Fi-сетей.

...