Стандарт 802.11: фізичний рівень

Все п'ять методів передачі даних, що розглядаються далі, дозволяють передати

кадр підрівня MAC з однієї станції на іншу. Розрізняються вони іспользує¬

мимі технологіями і досяжними швидкостями. Детальний розгляд цих

методів виходить за рамки даної книги, ми лише дамо короткий опис, кото¬

рої, можливо, зацікавить читачів і забезпечить їх необхідними термінами

для пошуку докладнішої інформації в Інтернеті або десь ще.

При передачі в інфрачервоному діапазоні (поза діапазоном видимого світла) іс¬

користуються довжини хвиль 0,85 або 0,95 мкм. Можливі дві швидкості передачі: 1 і

2 Мбіт/с. При 1 Мбіт/с використовується схема кодування з угрупуванням чети¬

рех битий в 16-бітове кодове слово, що містить 15 нулів і 1 одиницю.Це так

званий код Гріючи. Одна з його властивостей полягає в тому, що невелика

помилка в синхронізації може привести у гіршому разі до помилки в одному бі¬

ті вихідній послідовності. При швидкості передачі 2 Мбіт/с вже 2 бита

кодуються в 4-бітове кодове слово, що також має всього одну одиницю: 0001

0010, 0100 або 1000. Сигнали інфрачервоного діапазону не проникають крізь

стіни, тому соти, розташовані в різних кімнатах, дуже добре ізолі¬

ровани один від одного. Проте із-за досить низької пропускної спроможності

(а також тому, що сонячне світло може спотворювати інфрачервоні сигнали)

цей метод не дуже популярний.

У методі FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum - передача широкопо¬

лосних сигналів по методу частотних стрибків) використовуються 79 каналів шириною

1 Мгц кожен. Діапазон, в якому працює цей метод, починається з 2,4 Ггц

(це неліцензійований [ISM] діапазон). Для визначення послідовностей

стрибків частот використовується генератор псевдовипадкових чисел. Оскільки при

цьому для всіх станцій використовується один і той же генератор, вони синхронізіро¬

вани в часі і одночасно здійснюють однакові частотні скачки.

Період часу, протягом якого станція працює на певній частоті

називається часом перебування. Це величина, що настроюється, але вона винна

бути не більше 400 мс. Рандомізація, здійснювана в методі FHSS, є

простим способом розподілу некерованого ISM-диапазона. Крім того

постійна зміна частот - це непоганий (хоча, звичайно, недостатній) спосіб

захисту інформації від несанкціонованого прослуховування, оскільки не¬

званий слухач, не знаючи послідовності частотних переходів і часу

перебування, не зможе підслуховувати передавані дані. При зв'язку на більш

довгих дистанціях може виникати проблема багатопроменевого загасання, і FHSS

може виявитися хорошою підмогою в боротьбі з нею. Цей метод також относи¬

тільний слабо чутливий до інтерференції з радіосигналом, що робить його по¬

пулярним при зв'язку між будівлями. Головний недолік FHSS - це низька

пропускна спроможність.

Третій метод модуляції називається DSSS (Direct Sequence Spread Spect¬

rum - передача широкосмугового сигналу по методу прямої последовательно¬

сті). Швидкості передачі обмежені 1 або 2 Мбіт/с. DSSS трохи нагадує

Що вже обговорювалася в розділі «Друге покоління мобільних телефонів: циф¬

ровая передача голосу» систему CDMA, проте має і деякі відмінності. Ка-

*Ушй біт передається у вигляді 11 елементарних сигналів, які називаються по¬

следовательностью Баркера. Для цього використовується модуляція з фазовим

Здвігом із швидкістю 1 Мбод (1 битий на бод при роботі на 1 Мбіт/с і 2 бита на

би при роботі на 2 Мбіт/с). Протягом декількох років комісія FCC требова-

ла, щоб все безпровідне устаткування в США працювало в неліцензійованих

діапазонах, проте в травні 2002 року ця вимога була знята, оскільки появі¬

лісь нові технології.

Перша високошвидкісна безпровідна ЛВС, 802.11а, використовувала метод

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing - ортогональне частотне

ущільнення) для передачі сигналу з швидкістю до 54 Мбіт/с в розширеному

неліцензійованому діапазоні 5 Ггц. Як і вважається при частотному ущільненні

тут використовуються різні частоти. Всього їх 52, з них 48 частот предназначе¬

ни для даних, 4 - для синхронізації (майже як в ADSL). Одночасна пе¬

редача сигналів на різних частотах дозволяє говорити про розширений спектр

хоча цей метод істотно відрізняється від CDMA і FHSS. Розділення сигналу

на багато вузьких діапазонів має переваги перед передачею в одному широ¬

кому діапазоні - зокрема, нижчу чутливість до вузькосмугової

інтерференції і можливість використання незалежних діапазонів. Система

кодування досить складна. Вона заснована на модуляції з фазовим зрушенням для

швидкостей до 18 Мбіт/с і на QAM при вищих швидкостях. При 54 Мбіт/с

216 битий даних кодуються 288-бітовими кодовими словами. Одним з прєїму¬

ществ OFDM є сумісність з європейською системою Hiperlan/2

(Doufexi і ін., 2002). Метод має хорошу спектральну ефективність в тер¬

мінах співвідношення біт/герц і хороший імунітет проти багатопроменевого зату¬

ханія.

Нарешті, ми підійшли до методу HR-DSSS (High Rate Direct Sequence Spread

Spectrum - високошвидкісна передача широкосмугового сигналу по методу

прямій послідовності). Це ще один широкосмуговий спосіб, який

для досягнення швидкості 11 Мбіт/с кодує біти із швидкістю 11 мільйонів

елементарних сигналів в секунду.Стандарт називається 802.11b, але він не явля¬

ется послідовником 802.11а. Насправді 802.11b був визнаний і потрапив на ри¬

нок навіть раніше, ніж 802.11а. Швидкості передачі даних, підтримувані цим

стандартом, рівні 1, 2, 5,5 і 11 Мбіт/с. Дві низькі швидкості вимагають 1 Мбод

при 1 і 2 бітах на бод відповідно. Використовується модуляція з фазовим сдві¬

гом (для сумісності з DSSS). Дві високі швидкості вимагають кодування з

швидкістю 1,375 Мбод