 |
Соединение через Wireless USB
|
|
|
|
Занятие №5 Беспроводные линии связи
1. Соединение через инфракрасный порт
2. Соединение через Bluetooth
3. Соединение через UWB
4. Соединение через Wireless USB
5. Соединение через Wireless FireWire
6. Соединение через Wi-Fi
7. Беспроводное соединение по стандарту IEEE 802.16
8. Вопросы и задания
Соединение через инфракрасный порт
Использование инфракрасного излучения позволяет устанавливать соединение между ВМ без кабеля. Связь осуществляется в режиме «точка» - «точка», длина волны — 880 нм. Эта технология разрабатывалась для осуществления связи мобильного оборудования с автономным питанием с периферийным оборудованием. В результате для такого соединения удалось добиться низкого энергопотребления и невысокой цены реализации решения.
При разработке ИК-порта использовалась существовавшая архитектура последовательного порта, что позволяло передавать данные со скоростью до 115 Кбит/с (англ. Serial Infra Red, SIR — последовательный ИК-порт). Современные протоколы для ИК-соединений превосходят этот порог в тысячи раз.
Пример. Протокол VFIR (англ. Very Fast Infra Red — очень быстрыйинфракрасный порт) позволяет достичь скорости передачи данных 16 Мбит/с.
В настоящее время существует целый класс ИК-приемопередатчиков для ПК. С их помощью можно передавать файлы с ноутбука на стационарный компьютер или упорядочить записи в мобильном телефоне.
На практике для ИК-соединений используют два способа передачи данных:
• рассеянное ИК-излучение;
• направленное ИК-излучение.
Рассеянное излучение отражается от стен и потолка, а направленное излучение фокусируется в определенном направлении. Дальность действия рассеянного излучения обычно coставляет несколько метров. При использовании маломощных лазеров, работающих в ИК-диапазоне, удается создавать соединение С дальностью действия до 1.5 км и скоростью передачи данных до 1 Гбит/с. Дальнейшее увеличение расстояния проблематично из-за дифракции.
|
|
|
Для ИК-излучения существует два источника помех — солнечный свет и флуоресцентные лампы, которые в спектре испускания содержат длину волны, используемую в ИК-приемопередатчиках. Поэтому для защиты необходимо использовать полосные фильтры.
Соединение через Bluetooth
Bluetooth (англ. синий зуб ) работает по стандартуIEEE802.15.1в диапазоне от2.4до 2.4835 ГГц, с дальностью связи до 100 м. Информация передается пакетами длиной 625 мкс. Для повышения устойчивости и одновременной работы нескольких сетей используются синхронные псевдослучайные скачки частоты на передатчике и приемнике по 79 участкам диапазона. Максимальная скорость перестройки частоты составляет 1600 скачков в секунду. Дуплексная передача на основе разделения времени обеспечивает передачу пакетов одним из устройств в четные промежутки времени, другим - в нечетные.
В настоящее время применяется оборудование Bluetooth двух стандартов: 1.Х и 2.0.
ТФУПД Занятие №5. Беспроводные линии связи
Пример. Новая модель сотового телефона6282компанииNokiaпредназначена длясетей третьего поколения UMTS. Аппарат поддерживает стандарт передачи данных
Bluetooth 2.0.
Основное отличие стандартов Bluetooth заключаются в применении различных видов модуляции сигналов. В версии 1.Х используется GFSK-модуляция (англ. GaussianFrequency Shift Keying —частотная модуляция с фильтром Гаусса),в версии 2.0— PSK-модуляция (англ. Phase-Shift Keying —фазовая модуляция).При фазовой модуляцииудается передавать большее число бит, в результате пропускная способность канала возросла с 1 до 3 Мбит/с. С переходом на стандарт 2.0 энергопотребление устройств снизилось в два раза при сохранении радиуса действия.
|
|
|
В зависимости от типа передаваемых данных в Bluetooth используются разные виды пакетов:
1. AACL (англ. Asymmetric Asynchronous Connection-Lеss Link ) —для голоса.
Скорость передачи данных для стандарта 1.Х. — 723.2 Кбит/с в прямом и 57.6 Кбит/с в обратном направлении; для стандарта 2.0 - 2.1 Мбит/с и 173 Кбит/с соответственно.
2. SACL (англ. Symmetric Asynchronous Connection-Less Link ) —для голоса.
Скорость передачи данных для стандарта 1.Х. — 433.9 Кбит/с, для стандарта 2.0 — 1.3 Мбит/с в обоих направлениях.
3. SCO (англ. Synchronous Connection-Oriented Link) —для данных.Скоростьпередачи данных 64 Кбит/с.
Первые два вида используется в соединениях, при котором каждый пакет передается всего один раз. При использовании третьего вида для каждого пакета вычисляется контрольная сумма, и в случае ошибки он высылается еще раз.
Перед началом сеанса связи устройства распределяют свои «должности». Инициатор соединения назначается ведущим (англ. Master), а подчиненное устройство — ведомым (англ. Slave). Они образуют пиконет (англ. Piconet —маленькая сеть)смаксимальным количеством устройств — 8 для втиндарта 1.Х и 255 для стандарта 2.0. При использовании встандарта 1.Х для объединения в сеть больше 8 Bluetooth-систем, используется скаттернет (англ. Scatternet — рассеянная сеть) — объединение нескольких пиконетов.
Устройства, поддерживающие Bluetooth, в зависимости if максимальной дальности работы делятся на 3 класса:
1. Class 1 —до100метров,
2. Class 2 —до20метров,
3. Class 3 —до10метров.
К недостаткам Bluetooth относится малая скорость передачи данных, а также то, что рабочий диапазон не лицензирован и забит всевозможными сигналами, в результате возможно возникновение конфликтов. Кроме этого, не все производители оборудования строго следуют стандарту, в результате полной совместимости всех устройств нет.
Соединение через UWB
Не основе военной технологии Ultra Wide Band (UWB, сверхширокополоснаясвязь) создана новая спецификация беспроводных персональных сетей.ПрименяемаяUSArmy Research Laboratory технология UWB в середине прошлого века позволила исследовать скрытые подземные объекты, не доступные для обнаружения другими методами.
|
|
|
В стандарте UWB использован самый широкий из распространенных технологий диапазон частот — от 3 до 10 ГГц.
UWB используется для передачи информации на расстояниях до 10 м между взаимодействующими устройствами, что не влияет на работу удаленных устройств. Для передачи данных используются протоколы из стандарта IEEE 802.15:
1. высокоскоростныеUWB — IEEE 802.15.3а (до 3 м — 480 Мбит/с, до 10 м — 110
ТФУПД Занятие №5. Беспроводные линии связи
Мбит/с);
2. низкоскоростныеUWB — IEEE 802.15.4 (от 2 до 250 Кбит/с).
Помимо организации беспроводных персональных сетей, технология может быть использована для передачи данных между компьютером и монитором, а также в аудио системах.
Соединение через Wireless USB
Примером высокоскоростной технологии соединения устройств, базирующейся на технологии IEEE 802.15.3а является беспроводной интерфейс Wireless USB (WUSB). Wireless USB Promoter Group разработала спецификацию для высокоскоростного соединения «хост-контроллер» — «устройство». Этот стандарт полностью совместим со стандартом UWB, что позволяет организовывать соединения между устройствами с этими технологиями на расстоянии до 10 м. К достоинствам WUSK следует отнести большую пропускную способность (480 Мбит/с). низкое энергопотребление, полную совместимость по драйве рам с существующими USB-устройствами.
|
|
|
