БЕСПРОВОДНЫЕ ЛОКАЛЬНЫЕ СЕТИ

Беспроводные локальные сети WLAN разработаны для обеспечения работы мобильных устройств в какой-либо определенной небольшой зоне, например: в жилых помещениях, офисных комплексах, парках или павильонах. Они могут дополнять или заменять проводные локальные сети (такие, как Ethernet) и представлять собой как сложные инфраструктуры, так и самоорганизующиеся сети («ad-hoc» - сети). Основными задачами беспроводных сетей WLAN являются: дополнение функций проводных сетей LAN, обеспечение свободного доступа в точках беспроводной связи (см. следующий подраздел), а также переход от WLAN, сотовых и широкополосных сетей (от 2 Мб/c) к сети Интернет. В будущем такие стандарты, как 802.11 (см. Таблицу 1), будут использоваться для обслуживания беспроводных цифровых сообществ, проведения транзакций и финансовых операций в мобильной коммерции, а также для поддержки позиционно-ориентированных сервисов. К беспроводным сетям WLAN предъявляются следующие требования: достаточная пропускная способность, определенное количество узлов, наличие соединения с магистральными сетями LAN, приемлемая зона обслуживания (100-300 метров), низкое энергопотребление, высокая степень безопасности, учет помех и взаимодействия с близлежащими сетями (несколько сетей WLAN), отсутствие необходимости лицензировать работу сети, обеспечение роуминга или переключения абонента с одной базовой станции на другую, а также возможность динамической конфигурации сети.

В отличие от сетей сотовой связи, где частоты (каналы) распределены заранее, в сетях WLAN пользователи работают на одних и тех же частотах. В связи с этим может произойти перекрытие пакетов (т. е. полоса пропускания канала будет использоваться нерационально), чего следует избегать.

Выбор частоты зависит от того, какой тип связи будет использоваться: на ультракоротких волнах (УКВ), с расширенным спектром или инфракрасный. Инфракрасный сигнал (ИК) не проникает сквозь стены, поэтому, в отличие от первых двух типов сигналов, для него не требуется лицензии Федерального агентства по связи США (ФАС). Но существуют и исключения, например, диапазоны, отведенные для производственных, научных и медицинских (ISM) нужд (902-928 МГц (США), 2400-2483.5 МГц (всемирный) и 5725-5850 МГц (США) соответственно). Диапазоны ISM предназначены для нелицензированного коммерческого использования и широко применяются экипажами скорой помощи, полицией, службами такси и гражданскими радиостанциями.

Помехи и безопасность определяются используемым в сетях WLAN типом связи. Например, вследствие того, что ИК-сигнал не проникает сквозь стены, внешние помехи не оказывают на него особого влияния, но в то же время его область действия ограничена. Метод связи с расширенным спектром применялся во время Второй Мировой войны для обхода радиопомех, создаваемых на определенной частоте, путем распределения сигнала по большему диапазону частот. Для большей безопасности возможно использование различных видов шифрования сигнала. При работе в диапазонах ISM также возникают небольшие помехи, т.к. эти частоты одновременно доступны различным пользователям и организациям.

Таблица 1. Различные версии протокола 802.11

В основном, причиной возникновения проблем с безопасностью являются наличие в сети уязвимостей, связанных с передачей радиоволн в свободном пространстве, а также сложности шифрования на небольших устройствах с ограниченными вычислительными возможностями и недостатки во многих стандартах беспроводной связи (например, IEEE 802.11). Кроме того, задачи обеспечения безопасности в беспроводных сетях структуры "ad hoc" еще более усложняются в связи с их высокой мобильностью. Различные стандарты для сетей WLAN показаны в таблице 1.

Стандарт 802.11а использует ОЧУ (ортогональное частотное уплотнение), многоканальную систему. В ней применяется до 52 каналов для передачи данных от единого источника с достижением скоростей в 54 Мб/с в каждом канале. Сложность заключается в том, что стандарт 802.11а работает в другом частотном диапазоне и не обладает обратной совместимостью с 802.11b, хотя использование двухканальных адаптеров, обеспечивающих доступ к стандартам обоих типов, позволяет решить эту проблему. Сигналы в 802.11а проходят меньшее расстояние при одинаковых мощностях, увеличивая тем самым число необходимых для покрытия одной и той же площади точек доступа. Стандарт 802.11g совместим с 802.11b, т.к. он использует те же частоты диапазона ISM и имеет более высокий битрейт по сравнению с 802.11a. Продукция компании Apple уже поддерживает стандарт 802.11g. Двухканальные адаптеры, объединяющие стандарты 802.11а и 802.11b, также доступны в продаже. Стандарт 802.11g был введен в середине 2003 года, и сейчас уже существуют адаптеры, поддерживающие все 3 стандарта сразу.