Типы беспроводных сетей

Мобильный широкополосный доступ (WWAN). Стандарты сетей WWAN принято делить на поколения.

Первое поколение — аналоговые сети. Аналоговыми эти системы называются потому, что в них используется аналоговый способ передачи информации с помощью обычной частотной (ЧМ) или фазовой (ФМ) модуляции, как и в обычных радиостанциях. Внедрение аналоговых стандартов связи происходило в каждой стране по-своему. Еще в конце 1970-х годов начались работы по созданию единого стандарта сотовой связи для 5 стран Северной Европы — Швеции, Финляндии, Исландии, Дании и Норвегии, который получил название NMT-450 (Nordic Mobile Telephone) и был предназначен для работы в диапазоне 450 МГц. На базе этого стандарта в 1985 г. был разработан стандарт NMT-900 диапазона 900 МГц. В 1983 г. в США вступила начала работать сеть стандарта AMPS (Advanced Mobile Phone Service). В 1985 г. в Великобритании был принят национальный стандарт TACS (Total Access Communications System), разработанный на основе американского стандарта AMPS. В 1987 г. новая, расширенная версия этого стандарта получила название ETACS (Enhanced TACS). Во Франции в 1985 г. был принят стандарт Radiocom-2000. С 1986 г. в скандинавских странах начал применяться стандарт NMT-900.

Второе поколение — цифровые сети. Наиболее известный из них — стандарт GSM (900, 1800), применяемый сегодня в России. Однако многие страны используют и другие стандарты. В США в 1990 г. утвердили национальный стандарт IS-54 цифровой сотовой связи. Этот стандарт стал более известен под аббревиатурой D-AMPS или ADC. Одновременно началась разработка стандарта сотовой связи, основанного на технологии шумо-подобных сигналов и кодовом разделении каналов, — CDMA (Code Division Multiple Access). В 1991 г. в Европе появился стандарт DCS-1800 (Digital Cellular System 1800 МГц), созданный на базе стандарта GSM. В Японии был разработан собственный стандарт сотовой связи JDC (Japanese Digital Cellular). В 1992 г. в Германии вступила в коммерческую эксплуатацию первая система сотовой связи стандарта GSM. В 1995 г. в Гонконге была открыта коммерческая эксплуатация первой сети стандарта IS-95.

Третье поколение (сети 3G). Они отличаются от сетей второго поколения тем, что функционируют на более высоких частотах (около 2ГГц), передавая данные со скоростью до 2 Мбит/с. Также в сетях третьего поколения, по сравнению с 2G, заметно выше качество голосовой связи — в них просто в силу технологических особенностей отсутствуют посторонние фоновые шумы. Однако главным преимуществом, всё же является высокая скорость передачи данных, что открывает возможности использования мобильного устройства для доступа в Интернет. В мире существуют два основных стандарта 3G: WCDMA (или UMTS) и CDMA2000. UMTS распространен в основном в Европе, CDMA2000 — в Азии и США. Услуги 3G впервые были запущены в 2001 г. японской компанией NTT DoCoMo. Сейчас это крупнейшая сеть 3G в мире.

LTE (Long-Term Evolution). Согласно словарю M-forum, LTE это технология построения сетей беспроводной связи поколения, следующего за 3G, на базе IP-технологий, отличающаяся высокими скоростями передачи данных. Соответствующий стандарт разработан и утвержден международным партнерским объединением 3GPP. LTE — это не апгрейд 3G, это более глубокое изменение, знаменующее переход от систем CDMA (WCDMA) к системам OFDMA, а также переход от систем с коммутацией каналов к системе e2e IP (коммутации пакетов).

Персональная беспроводная сеть (WPAN). Такие сети служат чаще всего для связывания между собой компонентов компьютера в пределах до 10 метров. Они позволяют избавиться от проводов для подключения к компьютеру клавиатуры, мыши, наушников и т.п. К этой категории относится разные технологии. Самой старой из них является IrDA — технология передачи данных в инфракрасном диапазоне, стандарт которой был разработан в 1993 году. Инфракрасная связь позволяет передавать данные в пределах прямой видимости между передатчиком и приемником сигнала. Более современной является технология Bluetooth (стандарт IEEE 802.15.1). Связь Bluetooth осуществляется в диапазоне 2,4—2,48 ГГц. Для установления беспроводного соединения при использовании этой технологии прямая видимость уже не требуется. Также разрабатываются технологии UWB (Ultrawideband) и ZigBee (IEEE 802.15.4).

Локальная беспроводная сеть (WLAN). Все технологии этого рода базируются на семействе стандартов IEEE 802.11, так называеммых Wi-Fi. Первоначально этот термин был введен организацией Wi-Fi Alliance, для обозначения продуктов серии стандарта 802.11b, но теперь он применятся для продуктов, соответствующих любому стандарту из семейства 802.11. Сети Wi-Fi работают на частотах 2,4 или 5 ГГц в зависимости от конкретного стандарта. Скорость передачи данных — до 54 Мбит/с. Радиус действия — до 100 м.

Широкополосный доступ в городских сетях.

WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), основана на стандарте IEEE 802.16. Это технология широкополосной беспроводной связи, работающая на больших расстояниях (до несколько десятков километров). В рамках этой технологии существует несколько типов:

802.16—2004 или 802.16d — фиксированный WiMAX: абонент не имеет возможности передвигаться между разными базовыми станциями, связь работает в пределах одной базовой станции, к которой он «прикреплен».

802.16—2005 или 802.16e — мобильный WiMAX: абонент получает возможность передвигаться от одной базовой станции к другой без необходимости дополнительной настройки и без потери соединения.

Если сравнивать мобильный WiMAX и 3G, то можно говорить, что WiMAX заточен именно под беспроводную передачу данных, а не под беспроводную передачу голоса, как у 3G. Плюс имеет гораздо более высокие скорости, чем 3G.

BWA-m (MBWA), стандарт IEEE 802.20. Согласно энциклопедии M-forum, этот стандарт предназначен для осуществления подвижного беспроводного широкополосного доступа для развертывания сетей масштаба города и больше, работающих в диапазонах частот не выше 3.5 ГГц. Технологию можно сравнивать с мобильным ADSL. Скорости передачи данных разные: в направлении к абоненту до 1—4 Мбит/с, и до 0.3—1.2 Мбит/с — в направлении от абонента. Радиус соты MBWA может достигать 15 км. Ширина полосы радиоканала — от 1.25 МГц до 40 МГц.

WiBro (Wireless broadband). Представляет собой немного усовершенствованный вариант мобильного WiMax. Главное его достоинство — это хорошая работа клиентских терминалов при движении. Совокупная пропускная способность — 20—30 Мбит/с, радиус действия базовых станций — 1—5 км. Работает в диапазоне частот 2360 ~ 2400 МГц. Однако эта технология активно используется в Южной Корее как стандарт для передачи голосовой информации, сервис получил название Voice over WiBro. Поэтому в 2008 году Международный союз электросвязи включил южнокорейский WiBro в число коммуникационных стандартов 3G-сетей. А некоторые производители мобильных телефонов, такие как Samsung и LG уже выпускают устройства с поддержкой этой технологии.