Владо Дамьяновски - CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии

Эти новые стандарты определяют передачу по беспроводным сетям ( wireless Ethernet , WLAN), по отношению к ним также употребляется термин Wi-Fi ( Wireless Fidelity ).

Впрочем, существует много вариаций стандартов 802.11. Некоторые из этих вариаций более «зрелые», чем другие. Сейчас все более важно не просто разбираться в номенклатуре этих стандартов, но и понимать, какими возможностями они обладают и какое практическое применение они имеют в видеонаблюдении и в других сферах.

Продажи растут, так как растет количество компаний, которые оценили преимущества беспроводных сетей. Росту их популярности также способствовала ассоциация WECA ( Wireless Ethernet Compatibility Alliance ), которая обеспечивает тестирование совместимости и взаимодействия оборудования различных производителей. Эта группа, в которую входят более 130 компаний, уже вынесла положительное заключение о соответствии стандарту 802.11 b более чем по 200 продуктам, выдав им свой фирменный знак «Wi-Fi».

В рамках серии стандартов IEEE 802.11 существует несколько спецификаций, часть из которых находится еще в процессе разработки.

Что такое 802.11?

IEEE 802.11 или Wi-Fi определяет набор стандартов для беспроводных сетей, разработанный группой 11 IEEE 802.

Иногда термин используют для обозначения первоначального стандарта, который во избежание ошибок также именуют традиционным 802.11 (802.11 legacy).

В настоящее время семейство 802.11 включает в себя три отдельных протокола кодирования (a, b, g). Изначально функции безопасности были включены в эти протоколы, но в дальнейшем они развивались как отдельные стандарты (например, 802.11i). Другие стандарты в этом семействе (c-f, h-j, n) являются сервисными улучшениями, дополнениями или исправлениями предыдущих спецификаций.

Первым стандартом, который получил широкое распространение, оказался 802.11b. За ним, как это ни странно, последовали стандарты 802.11а и 802.11 g.

Частоты радиоволн, используемые в серии стандартов 802.11, принадлежат к СВЧ-диапазону и в большинстве своем подлежат минимальному регулированию со стороны контролирующих органов. В большинстве стран для использования этого спектра радиочастот не требуются специальные разрешения.

Рис. 11.31. Беспроводной мост

Традиционный стандарт 802.11

Первоначальная версия стандарта IEEE 802.11, появившаяся в 1997 году и иногда называемая 802.1у, определяла две скорости передачи данных (1 и 2 Мбит/с). Передача должна была осуществляться в инфракрасном диапазоне или на полосе частот 2.4 ГГц, предназначенной для использования в промышленных, научных и медицинских целях.

В последующих версиях стандарта отказались от инфракрасного диапазона, поскольку реального применения этот диапазон не нашел в стандарте и не мог конкурировать с устоявшимся протоколом IrDA. На смену традиционному стандарту 802.11 быстро пришел новый стандарт 802.11b.

802. 11b

Дальность действия стандарта составляет около 50 метров при использовании кругонаправленных антенн с малым усилением, которые обычно применяются в устройствах 802.11b. Максимальная пропускная способность — 11 Мбит/с. Впрочем, значительная часть ее расходуется на непроизводительные затраты, а максимальная пропускная способность на практике составляет около 5.5 Мбит/с. Металл, вода и толстые стены способны поглощать сигналы 802.11b и существенно уменьшают дальность действия. Стандарт работает на полосе частот 2.4 ГГц и использует в качестве метода доступа к среде передачи множественный доступ с контролем несущей и предотвращением конфликтов CSMA/CA ( Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance ).

При использовании внешних антенн с высоким коэффициентом усиления этот протокол можно применять для установления двухточечного соединения с дальностью действия до 8 километров, хотя некоторые утверждают, что им удавалось добиться дальности действия до 80-120 километров в зоне прямой видимости. Обычно это делается для замены дорогих выделенных линий или очень громоздкого микроволнового коммуникационного оборудования. Современные сетевые карты поддерживают передачу данных со скоростью 11 Мбит/с, но автоматически снижают скорость до 5.5, а затем до 2 и 1 Мбит/с при падении мощности сигнала.

Для протокола 802.11b предусмотрен ряд расширений (например, объединение каналов ( channel bonding ) и пакетная передача данных (burst transmission)) для увеличения скорости передачи данных до 22, 33 и 44 Мбит/с. Все эти расширения протокола являются разработками отдельных компаний, которые используют их в своем оборудовании, и, соответственно, официально расширения не поддерживаются со стороны IEEE. Многие компании называют эти улучшенные версии протокола

802.11Ь+

Первое широко распространенное коммерческое применение стандарта 802.11b было реализовано компанией Apple Computer под торговой маркой AirPort.

802.11a

В 2001 году на рынке стал доступен более скоростной стандарт 802.11а, хотя утвержден он был еще в 1999 году. Этот стандарт работает в частотном диапазоне 5 ГГц с максимальной скоростью 54 Мбит/с. На практике максимально достижимая скорость составляет около 25 Мбит/с. При необходимости скорость уменьшается до 48, 36, 34,18,12, 9 и 6 Мбит/с. В стандарте 802.11 а используются 12 неперекрывающихся между собой каналов: из них 8 предназначены для работы внутри помещения, а 4 — для построения двухточечного соединения.

В разных странах имеются различные идеи по поводу регулирования использования радиочастот, хотя проведенная в 2003 году международная конференция по вопросам радио- и телекоммуникаций несколько упростила дело в этой сфере.

Этот стандарт не получил широкого распространения из-за популярности стандарта 802.11b, а также из-за ограниченного радиуса действия, так как в частотном диапазоне 5 ГГц 802.11а не может работать на таком же расстоянии, как 802.11b, при прочих равных условиях (например, при тех же самых ограничениях по мощности передатчика); сигнал стандарта 802.11а также более легко поглощается препятствиями.

Большинство производителей оборудования 802.11а, чтобы хоть как-то компенсировать непопулярность стандарта на рынке, начали выпускать сетевые карты, поддерживающие два диапазона и два или три стандарта. Эти сетевые карты могут работать в сетях 802.11а и b или 802.11а, b и g, автоматически определяя нужный стандарт. Также доступны точки доступа, одновременно поддерживающие все эти стандарты.

В июне 2003 года был принят третий стандарт 802.11 g. Как и 802.11b, этот стандарт работает в частотном диапазоне 2.4 ГГц, но со скоростью 54 Мбит/с, что на практике дает примерно 24.7 Мбит/с, как и в стандарте 802.11а. 802.11g полностью обратно совместим с 802.11b, используя те же самые частоты. Процесс принятия стандарта затянулся в основном из-за необходимости сделать 802.11g совместимым с 802.11b. Впрочем, присутствие оборудования 802.11b автоматически снижает скорость передачи сети 802.11g до скорости стандарта 802.11b.