Бездротові канали зв'язку

Крім кабельних каналів у комп'ютерних мережах іноді використовуються також бездротові канали. Їхня головна перевага полягає в тому, що не потрібно ніякої прокладки проводів (не треба робити отворів у стінах, закріплювати кабель у трубах і ринвах, прокладати його під фальшпідлогами, над підвісними стелями або у вентиляційних шахтах, шукати й усувати ушкодження). До того ж комп'ютери мережі можна легко переміщати в межах кімнати або будинку, тому що вони ні до чого не прив'язані.

Радіоканал використовує передачу інформації з радіохвиль, тому теоретично він може забезпечити зв'язок на багато десятків, сотні й навіть тисячу кілометрів. Швидкість передачі досягає десятків Мбіт у секунду (тут багато чого залежить від обраної довжини хвилі й способу кодування).

Особливість радіоканалу полягає в тому, що сигнал вільно випромінюється в ефір, він не замкнутий у кабель, тому виникають проблеми сумісності з іншими джерелами радіохвиль (радіо- і телевіщальними станціями, радарами, радіоаматорськими й професійними передавачами й т.д.). У радіоканалі використовується передача у вузькому діапазоні частот і модуляція інформаційним сигналом сигналу несучої частоти.

Головним недоліком радіоканалу є його поганий захист від прослуховування, тому що радіохвилі поширюються неконтрольовано. Інший великий недолік радіоканалу - слабка перешкодозахищеність.

Для локальних бездротових мереж (WLAN – Wireless LAN) у цей час застосовуються підключення по радіоканалу на невеликих відстанях (звичайно до 100 метрів) і в межах прямої видимості. Найчастіше використовуються два частотних діапазони - 2,4 ГГц і 5 ГГц. Швидкість передачі - до 54 Мбіт/с. Розповсюджено варіант зі швидкістю 11 Мбіт/с.

Мережі WLAN дозволяють установлювати бездротові мережні з'єднання на обмеженій території (звичайно усередині офісного або університетського будинку або в таких громадських місцях, як аеропорти). Вони можуть використовуватися в тимчасових офісах або в інших місцях, де прокладка кабелів нездійсненна, а також як доповнення до наявної провідної локальної мережі, покликаного забезпечити користувачам можливість працювати переміщаючись по будинку.

Популярна технологія Wi-Fi (Wireless Fidelity) дозволяє організувати зв'язок між комп'ютерами числом від 2 до 15 за допомогою концентратора (називаного точка доступу, Access Point, AP), або декількох концентраторів, якщо комп'ютерів від 10 до 50. Крім того, ця технологія дає можливість зв'язати дві локальні мережі на відстані до 25 кілометрів за допомогою потужних бездротових мостів. Для приклада на мал. 4.7 показане об'єднання комп'ютерів за допомогою однієї точки доступу. Важливо, що багато мобільних комп'ютерів (ноутбуки) уже мають вбудований контролер Wi-Fi, що істотно спрощує їхнє підключення до бездротової мережі.

Рис. 4.7  Об'єднання комп'ютерів за допомогою технології Wi-Fi

Радіоканал широко застосовується в глобальних мережах як для наземної, так і для супутникового зв'язку. У цьому застосуванні в радіоканалу немає конкурентів, тому що радіохвилі можуть дійти до будь-якої крапки земної кулі.

Інфрачервоний канал також не вимагає сполучних проводів, тому що використовує для зв'язку інфрачервоне випромінювання (подібно пульту дистанційного керування домашнього телевізора). Головна його перевага в порівнянні з радіоканалом - нечутливість до електромагнітних перешкод, що дозволяє застосовувати його, наприклад, у виробничих умовах, де завжди багато перешкод від силового встаткування. Правда, у цьому випадку потрібно досить висока потужність передачі, щоб не впливали ніякі інші джерела теплового (інфрачервоного) випромінювання. Погано працює інфрачервоний зв'язок і в умовах сильної запиленості повітря.

Швидкості передачі інформації з інфрачервоного каналу звичайно не перевищують 5-10 Мбіт/с, але при використанні інфрачервоних лазерів може бути досягнута швидкість більше 100 Мбіт/с. Таємність переданої інформації, як і у випадку радіоканалу, не досягається, також потрібні порівняно дорогі приймачі й передавачі. Все це приводить до того, що застосовують інфрачервоні канали в локальних мережах досить рідко. В основному вони використовуються для зв'язку комп'ютерів з периферією (інтерфейс IrDA).

Інфрачервоні канали діляться на дві групи:

1. Канали прямої видимості, у яких зв'язок здійснюється на променях, що йдуть безпосередньо від передавача до приймача. При цьому зв'язок можливий тільки при відсутності перешкод між комп'ютерами мережі. Зате довжина каналу прямої видимості може досягати декількох кілометрів.
2. Канали на розсіяному випромінюванні, які працюють на сигналах, відбитих від стін, стелі, підлоги й інших перешкод. Перешкоди в цьому випадку не так суттєві, але зв'язок може здійснюватися тільки в межах одного приміщення.

Якщо говорити про можливі топології, то найбільше природно всі бездротові канали зв'язку підходять для топології типу шина, у якій інформація передається одночасно всім абонентам. Але при використанні вузьконаправленої передачі й/або частотного поділу по каналах можна реалізувати будь-які топології (кільце, зірка, комбіновані топології) як на радіоканалі, так і на інфрачервоному каналі.