А. К. Щербаков
Wi-Fi:
Все, что Вы хотели знать, но боялись спросить
Автор этой книги не несёт ответственности за использование материалов, которые опубликованы в этом издании. Вся информация дана исключительно в образовательных целях. Ни при каких условиях ответственность за какие-либо последствия от использования этой книги в практических целях не может возлагаться на автора.
Часть 1.
Введение
Глава 1.
Беспроводные технологии
На предприятиях и в жилых домах мобильный доступ к информационным ресурсам приобретает все большую популярность. Многие люди уверены в перспективности беспроводной коммерции и очень высоко оценивают возможности радиосвязи в плане повышения производительности своего труда. Однако отделить связанную с этим громкую рекламную шумиху от реальности совсем непросто. Стандарты непрерывно развиваются, но явных лидеров в области беспроводных технологий пока ещё нет.
Пользователи хотят, чтобы беспроводные системы работали быстро, имели предсказуемую стоимость и обеспечивали значительную зону охвата. Увы, предлагаемые сегодня на рынке решения не могут удовлетворить всех требований.
В настоящее время разрабатывается множество различных беспроводных систем. И хотя мобильность является ключевой характеристикой многих из них, рынок этих систем развивается в направлении расширения диапазона предлагаемых пользователю услуг, а не просто улучшения доступности связи для мобильных пользователей. Что же касается высокой скорости передачи данных, то в этом отношении для предприятий разных масштабов и поставщиков услуг большой интерес могут представлять фиксированные радиосистемы. Однако помните, что там, где это возможно, лучше задействовать кабельную инфраструктуру, которая всегда работает лучше беспроводной. Если же место, где расположено ваше предприятие, не охвачено традиционными (кабельными) широкополосными службами, тогда вам придётся использовать беспроводную систему.
В наше время, когда мобильная речевая связь получила широкое применение (о чем свидетельствуют звонки сотовых телефонов, постоянно нарушающие работу деловых совещаний), неудивительно, что большая часть рекламной шумихи вокруг беспроводных сетей касается служб передачи данных мобильным пользователям. Разрабатываемые беспроводные сети третьего поколения и микробраузеры создают основу для новой технологической революции. Однако не следует думать, что она произойдёт очень скоро. Соответствующие инфраструктуры и приложения появятся только через несколько лет.
Беспроводные сети можно разделить на сети малого радиуса действия, нередко называемые персональными (Pеrsonal Area Networks), беспроводные ЛВС, системы фиксированного радиодоступа и беспроводные территориально распределённые сети (WAN). Персональные беспроводные сети используются для организации недорогих соединений между отдельными интеллектуальными устройствами. Беспроводные ЛВС работают внутри зданий и обеспечивают высокоскоростной доступ к информационным ресурсам при максимальной дальности связи 30 или более метров. Благодаря широкой поддержке производителями ключевых стандартов и снижению цен эти сети получают все более широкое распространение. Также растёт спрос на системы фиксированного радиодоступа, которые основаны на самых разных технологиях (в том числе спутниковых) и работают в лицензируемых и нелицензируемых диапазонах частот (некоторые из этих систем называют беспроводными DSL-системами). И наконец, на основе беспроводных WAN-сетей, представляющих собой следующее поколение сотовых систем, со временем может быть реализован глобальный мобильный доступ к данным.
Глава 2.
Персональные беспроводные сети
Если у вас есть блокнотный или карманный компьютер, то вполне вероятно, что вы уже имеете аппаратное средство персональной беспроводной сети, каковым является инфракрасный (ИК) порт передачи данных. Однако лишь очень немногие пользуются такими портами. Причинами этого в той или иной степени являются присущие ИК-технологии значительные технические ограничения, неразвитость созданных для неё приложений и сложность пользования ими.
Впрочем, если персональная сеть вам нужна, но вы не удовлетворены возможностями ИК-технологии, обратите внимание на недорогую новейшую сетевую беспроводную технологию Bluetooth, которая обеспечивает передачу данных со скоростью 1 Мбит/с на короткие расстояния — до 10 м. Согласно результатам исследования, недавно проведённого компанией Cahners In-Stat Group, объём рынка средств Bluetooth в 2005 г. составит 5 млрд долл. Следует отметить, что данная технология имеет беспрецедентно высокий уровень поддержки со стороны производителей. Её сторонниками являются почти все крупные компании, работающие на рынке информационных и коммуникационных технологий. Среди них есть производители сотовых телефонов, компьютеров и микросхем.
Технология Bluetooth отнюдь не идеальная, но благодаря широкой сфере применения и низкой стоимости её успех вполне возможен. И хотя первые поддерживающие данную технологию продукты (включая интерфейсы PC Card для блокнотных ПК) будут стоить дороже 100 долл., конечной целью сторонников Bluetooth является создание интерфейса на базе единственной микросхемы, который будет стоить не более 5 долл. При такой цене каждое информационное устройство станет узлом персональной беспроводной сети.
Однако на пути к успеху технология Bluetooth сталкивается с определёнными препятствиями. В частности, вызывает беспокойство реализованный в ней механизм защиты от несанкционированного доступа. Кроме того, нельзя исключать возможность возникновения радиопомех, поскольку диапазон 2,4 ГГц, в котором работают средства Bluetooth, используется и беспроводными ЛВС стандарта 802.11. Следует также понимать, что сотовая «трубка» и карманный ПК, оснащённые однотипными сетевыми радиоинтерфейсами, не будут синхронизировать между собой информацию о контактных телефонах до тех пор, пока не появится соответствующее приложение. Однако технология Bluetooth находится на подъёме, и ни один аналитик не видит достаточно веских причин, способных помешать этому, а значит, соединительные кабели вполне могут уйти в прошлое.
Глава 3.
Беспроводные ЛВС
Если технология Bluetooth — это дело будущего, то беспроводные ЛВС — наше настоящее. Объём рынка последних неуклонно растёт. По оценкам компании Gartner Group, в 2000 г. он составил 487,5 млн долл., а в 2004 г. будет равен 35,8 млрд долл. В основном такими сетями оснащаются различного рода предприятия, но их также начинают устанавливать в отелях, конгресс-центрах и аэропортах, что весьма привлекательно для мобильных профессионалов.
Благодаря широкой поддержке производителями стандарта 802.11 беспроводные ЛВС прошли первую фазу развития, которая характеризовалась низкой производительностью, высокой стоимостью и плохой совместимостью оборудования. Сейчас для них наступила вторая фаза развития, признаком которой является их растущая популярность. С появлением 11-Мбит/с стандарта 802.11b (также известного под названием Wi-Fi), сети стали работать быстрее, а развитие производства соответствующего этому стандарту оборудования снижает цены на него. Следующая фаза развития беспроводных ЛВС предполагает переход на более высокие рабочие частоты и повышение скорости передачи данных до 54 Мбит/с. И произойдёт это в ближайшие два года.
Развитию рынка беспроводных ЛВС способствуют два важных обстоятельства. Во-первых, повысилось качество соответствующих продуктов, да и с самой технологией этих сетей пользователи стали знакомы лучше, чем два года назад (многие предприятия и системные интеграторы завершили пилотные фазы своих проектов, изучили достоинства и недостатки беспроводных ЛВС, приобрели ценный опыт их внедрения на предприятиях). Во-вторых, растущий спрос на эти сети стимулирует конкуренцию среди производителей микросхем для беспроводного оборудования, и хотя основными «игроками» на этом рынке являются всего две компании — Intersil и Lucent Technologies, — активное соперничество между ними способствует снижению цен на оборудование. Кроме того, у них появились сильные конкуренты, в том числе фирма Texas Instruments.
Хотя в настоящее время на рынке доминируют продукты стандарта 802.11b, внимание многих специалистов приковано к деятельности двух новых фирм — Atheros Communications и Radiata Communications (недавно приобретена компанией Cisco). Они заканчивают разработку микросхем, поддерживающих стандарт 802.11a, в котором предусмотрена передача данных со скоростью до 54 Мбит/с в менее загруженном диапазоне 5 ГГц. Пока трудно сказать, как быстро оба производителя доведут опытные образцы своих микросхем до уровня, когда можно будет начать их серийное производство. Однако первые продукты на их основе появятся на рынке в середине или в конце текущего года. С открытием новых возможностей построения беспроводных ЛВС эти разработки ставят перед их проектировщиками сложный вопрос: стоит ли приобретать 2,4 ГГц инфраструктуру стандарта 802.11b сейчас, когда на подходе 5 ГГц продукты стандарта 802.11a?
