Это наиболее широкополосный из семейства стандартов 802.11. Редакцией стандарта, утвержденной в 1999 г., определены три обязательные скорости -- 6, 12 и 24 Мбит/с и пять необязательных -- 9, 18, 36, 48 и 54 Мбит/с. В качестве метода модуляции сигнала принято ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM). Его наиболее существенное отличие от методов DSSS и FHSS заключается в том, что OFDM предполагает параллельную передачу полезного сигнала одновременно по нескольким частотам диапазона, в то время как технологии расширения спектра передают сигналы последовательно. В результате повышается пропускная способность канала и качество сигнала.
К недостаткам 802.11а относятся большая потребляемая мощность радиопередатчиков для частот 5 ГГц, а также меньший радиус действия (оборудование для 2,4 ГГц может работать на расстоянии до 300 м, а для 5 ГГц -- около 100 м). Кроме того, устройства для 802.11а дороже, но со временем ценовой разрыв между продуктами 802.11b и 802.11a будет уменьшаться.
IEEE 802.11g является новым стандартом, регламентирующим метод построения WLAN, функционирующих в нелицензируемом частотном диапазоне 2,4 ГГц. Благодаря применению технологии ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM) максимальная скорость передачи данных в беспроводных сетях IEEE 802.11g составляет 54 Мбит/с. Оборудование, поддерживающее стандарт IEEE 802.11g, например точки доступа беспроводных сетей, обеспечивает одновременное подключение к сети беспроводных устройств стандартов IEEE 802.11g и IEEE 802.11b.
Стандарт 802.11g представляет собой развитие 802.11b и обратно совместим с 802.11b. Теоретически 802.11g обладает достоинствами двух своих предшественников. В числе преимуществ 802.11g надо отметить низкую потребляемую мощность, хорошее дальнодействие и высокую проникающую способность сигнала. Можно надеяться и на разумную стоимость оборудования, поскольку низкочастотные устройства проще в изготовлении.
Перспективные спецификации
На данный момент не возможно указать точных дат разработок перспективных спецификаций, поэтому расположим их в алфавитном порядке. Исследовательские группы, работающие с 802.11, изучают возможность управления беспроводными сетями при дальнейшем увеличении их полосы пропускания и анализируют особенности их согласования с другими беспроводными технологиями.
Несмотря на применение сетей стандарта IEEE 802.11 в общественных местах, пока не ясно, насколько беспроводные локальные сети подходят для сетей поставщиков услуг. Рабочая группа IEEE 802.11 Working Group, выпустившая серию стандартов для Wi-Fi, готовит набор новых спецификаций.
Была сформирована группа Wireless Interworking, занявшаяся анализом взаимодействия 802.11 с другими беспроводными сетями -- GSM, мобильными службами третьего поколения и сетями стандарта European HiperLAN 2. Эта группа также рассматривает проблемы унифицированной аутентификации в гетерогенных сетях.
Спецификация IEEE 802.11d. IEEE для расширения географии распространения сетей стандарта 802.11 разрабатывает универсальные требования к физическому уровню 802.11 (процедуры формирования каналов, псевдослучайные последовательности частот, дополнительные параметры для MIB и т. д.). Соответствующий стандарт 802.11d пока находится в стадии разработки.
Спецификация IEEE 802.11e. Спецификации 802.11е позволят создавать мультисервисные беспроводные сети для корпораций и индивидуальных потребителей. При сохранении полной совместимости с действующими стандартами 802.11а и b он расширит их функциональность за счет обслуживания потоковых мультимедиа-данных и гарантированного качества услуг (QoS).
Пока утвержден предварительный вариант спецификаций 802.11е.
Спецификация IEEE 802.11f. Спецификация 802.11f описывает протокол обмена служебной информацией между точками доступа (Inter-Access Point Protocol, IAPP), что необходимо для построения распределенных беспроводных сетей передачи данных. Дата утверждения этой спецификации в качестве стандарта пока не определена.
Спецификация IEEE 802.11h. Рабочая группа IEEE 802.11h рассматривает возможность дополнения действующих спецификаций 802.11 MAC (уровень доступа к среде передачи) и 802.11a PHY (физический уровень в сетях 802.11a) алгоритмами эффективного выбора частот для офисных и уличных беспроводных сетей, а также средствами управления использованием спектра, контроля за излучаемой мощностью и генерации соответствующих отчетов.
Предполагается, что решение этих задач будет базироваться на протоколах Dynamic Frequency Selection (DFS) и Transmit Power Control (TPC), предложенных Европейским институтом стандартов по телекоммуникациям (ETSI). Указанные протоколы предусматривают динамическое реагирование клиентов беспроводной сети на интерференцию радиосигналов путем перехода на другой канал, снижения мощности либо обоими способами. Дата принятия спецификаций 802.11h в качестве стандарта пока не названа.
Спецификация IEEE 802.11i. Надежные инструментальные средства для беспроводных сетей будут реализованы в продуктах, которые появятся во второй половине года, после завершения работы над спецификацией IEEE 802.11i. Ее предварительная версия требует оборудования 802.11 для поддержки трех алгоритмов шифрования трафика беспроводных локальных сетей: TKIP (Temporal Key Integrity Protocol), WRAP (Wireless Robust Authenticated Protocol) и CCMP (Counter with Cipher Block Chaining Message Authentication Code Protocol). Кроме того, ей требуется возможность использования стандарта IEEE 802.1x для управления доступом к сети.
TKIP и WRAP могут быть добавлены к устройствам 802.11 простым обновлением программ. Предварительная версия механизма TKIP под названием SSN (Safe Secure Networks) уже принята отраслевой группой Wi-Fi, поскольку насущно необходима более надежная защита.
Эти три алгоритма, названные в последней версии 802.11i, предоставят домашним пользователям хорошие средства защиты, хотя производители оборудования, ориентированные на предприятия, вероятно, будут по-прежнему реализовывать дополнительные функции.
До мая 2001 г. стандартизация средств информационной безопасности для беспроводных сетей 802.11 относилась к ведению рабочей группы IEEE 802.11e, но затем эта проблематика была выделена в самостоятельное подразделение. Разрабатываемый стандарт 802.1X призван расширить возможности протокола 802.11 MAC, предусмотрев средства шифрования передаваемых данных, а также централизованной аутентификации пользователей и рабочих станций. В результате масштабы беспроводных локальных сетей можно будет наращивать до сотен и тысяч рабочих станций.
В основе 802.1X лежит протокол аутентификации Extensible Authentication Protocol (EAP), базирующийся на PPP. Сама процедура аутентификации предполагает участие в ней трех сторон -- вызывающей (клиента), вызываемой (точки доступа) и сервера аутентификации (как правило, сервера RADIUS). В то же время новый стандарт, судя по всему, оставит на усмотрение производителей реализацию алгоритмов управления ключами.
Дальнейшим развитием идеи беспроводной передачи аудио и видео является подход группы разработчиков, уже начавших работу над созданием стандарта, аналогичного 1394 и ориентированного на пересылку видео, используя стандарт беспроводной связи 802.15.3. В рабочую группу вошли представители компаний Sony, Philips и Pioneer, а также нескольких не столь известных производителей чипов. Если спецификации одобрят, то в дальнейшем возможно использование портов 1394 с адаптерами беспроводных сетей без каких-либо модификаций. Не исключают также, что совместимость с 1394 учтут и в спецификациях будущего широкополосного стандарта 802.15.3a, который, как предполагается, обеспечит пропускную способность до 200 и 400 Мбит/с на расстояниях до 10 м.
Что касается проблемы дальнодействия WLAN, то в была принята спецификация нового стандарта беспроводных городских сетей (WirelessMAN) -- IEEE 802.16, которая описывает спецификацию интерфейса модуляции с одной несущей (Single Carrier), работающего на частотах от 10 до 66 ГГц.
На вопрос о том, считать ли 802.11 и 802.16 дополняющими друг друга стандартами или конкурентами в определенных частотных диапазонах, до сих пор не дано внятного ответа. Ясно одно -- эти стандарты предназначены для различных нужд: 802.16 предназначен для построения сетей масштаба MAN (Metropolitan Area Networks), а 802.11 -- для беспроводных локальных сетей (Wireless Local Area Networks). Но уже сейчас среди производителей оборудования возникли разногласия: одни предлагают расширить диапазон применения 802.11 на сети масштаба предприятий, другие -- донести 802.16 еще и до конечного пользователя.
В дополнение к спецификациям IEEE 802.16 был введен стандарт IEEE 802.16a. Он учитывает тонкости распределения спектра в рассматриваемом диапазоне, а также определяет три режима «физического уровня» соединений. Предусмотрен режим с одной несущей для специальных нужд, но при этом добавлено OFDM-мультиплексирование с ортогональным разделением частоты на 256 каналов, которое разбивает радиоканал на множество каналов, что позволяет увеличить скорость обмена за счет параллельной передачи данных. Дополнительно появляется возможность отстроиться от помех, возникающих в результате многолучевого распространения сигнала. Ортогональное размещение поднесущих обеспечивает передачу результирующего сигнала в более узком спектре по сравнению с другими методами мультиплексирования. Еще одно дополнение -- мультиплексирование OFDMA на 2048 каналов, предоставляющее возможности улучшенного мультиплексирования в сетях с несколькими уровнями.
Широкий диапазон частот, предусматриваемый стандартом, позволяет развертывать каналы передачи данных с высокой пропускной способностью (до 70 Мбит/с на сектор одной базовой станции) с использованием передатчиков, устанавливаемых на мачтах сетей сотовой связи и высотных зданиях. Существенный недостаток в том, что принимающее и передающее оборудование, работающее по этому стандарту, может находиться только в зоне прямой видимости.
Следующий вариант стандарта 802.16, разрабатываемый 802.16 Task Group C, будет действовать в более высоком диапазоне частот. Частично в него войдут технологии, отработанные для LMDS и радиосвязи (50-60 ГГц). Однако наибольший интерес представляет 802.16e, в котором будет реализована мобильность беспроводных сетей. Как сообщают специалисты IEEE, вряд ли 802.16e станет стандартом, конкурентным сетям сотовой связи, тем более что такой цели и не преследуется -- для мобильных пользователей, предпочитающих высокую скорость передачи и приема данных, разработаны услуги 3G. Стандарт 802.16e будет рассчитан на медленно передвигающихся пользователей, которым хотелось бы оставаться на связи в пределах зоны действия офисного узла MAN.
Страницы: 1, 2, 3
