С момента изобретения радио Поповым прошло некоторое время, когда люди захотели вместо телеграфных сигналов, состоящих из коротких и длинных сигналов, передавать речь и музыку. Так была изобретена радиотелефонная связь.
2.2 Принципы радиосвязи.
Модуляция. Для осуществления радиотелефонной связи необходимо использовать высокочастотные колебания, интенсивно излучаемые антенной. Незатухающие гармонические колебания высокой частоты вырабатывает генератор, например генератор на транзисторе.
Рис.5. Модуляция.
Для передачи звука эти высокочастотные колебания изменяют, или как говорят, модулируют, с помощью электрических колебаний низкой (звуковой) частоты. Можно, например, изменять со звуковой частотой амплитуду высокочастотных колебаний. Этот способ называют амплитудной модуляцией.
Без модуляции мы в лучшем случае можем контролировать, работает станция или молчит. Без модуляции нет ни телеграфной, ни телефонной, ни телевизионной передачи.
Радиоволны используются не только для передачи звука, но и для передачи изображения (телевидение).
Радиотелефонная связь. При радиотелефонной связи колебания давления воздуха в звуковой волне с помощью микрофона превращаются в электрические колебания той же формы. Трудность передачи звукового сигнала состоит в том, что для радиосвязи необходимы колебания высокой частоты, а колебания звукового диапазона — низкочастотные колебания, для излучения которых невозможно построить эффективные антенны. Поэтому колебания звуковой частоты приходится тем или иным способом накладывать на колебания высокой частоты, которые уже переносят их на большие расстояния.
Рис.6. Радиопередающее устройство.
Детектирование. В приемнике из модулированных колебаний высокой частоты выделяются низкочастотные колебания. Такой процесс преобразования сигнала называют детектированием. Полученный в результате детектирования сигнал соответствует тому звуковому сигналу, который действовал на микрофон передатчика. После усиления колебания низкой частоты могут быть превращены в звук.
Обычно беспроводные сетевые технологии группируются в три типа, различающиеся по масштабу действия их радиосистем, но все они с успехом применяются в бизнесе.
PAN (персональные сети) — короткодействующие, радиусом до 10 м сети, которые связывают ПК и другие устройства — КПК, мобильные телефоны, принтеры и т. П. С помощью таких сетей реализуется простая синхронизация данных, устраняются проблемы с обилием кабелей в офисах, реализуется простой обмен информацией в небольших рабочих группах. Наиболее перспективный стандарт для PAN — это Bluetooth.
Рис.7 Устройство, содерж. Wi-Fi WLAN.
WLAN (беспроводные локальные сети) — радиус действия до 100 м. С их помощью реализуется беспроводной доступ к групповым ресурсам в здании, университетском кампусе и т. П. Обычно такие сети используются для продолжения проводных корпоративных локальных сетей. В небольших компаниях WLAN могут полностью заменить проводные соединения. Основной стандарт для WLAN — 802.11.
WWAN (беспроводные сети широкого действия) — беспроводная связь, которая обеспечивает мобильным пользователям доступ к их корпоративным сетям и Интернету. Пока здесь нет доминирующего стандарта, но наиболее активно внедряется технология GPRS — быстрее всего в Европе и с некоторым отставанием в США.
На современном этапе развития сетевых технологий, технология беспроводных сетей Wi-Fi является наиболее удобной в условиях требующих мобильность, простоту установки и использования. Wi-Fi (от англ. Wireless fidelity – беспроводная связь) – стандарт широкополосной беспроводной связи семейства 802.11 разработанный в 1997г. Как правило, технология Wi-Fi используется для организации беспроводных локальных компьютерных сетей, а также создания так называемых горячих точек высокоскоростного доступа в Интернет.
2.4Wi-Fi.
Wi-Fi — (это аббревиатура от Wireless Fidelity) – один из форматов передачи цифровых данных по радиоканалам. Это популярная в мире и уверенно развивающаяся в России технология, позволяющая организовать беспроводное подключения пользователей к сети Интернет.
Рис.8 Wi-Fi.
Wi-Fi был создан в 1991 году NCR Corporation/AT&T (впоследствии — Lucent Technologies и Agere Systems) в Ньивегейн, Нидерланды. Продукты, предназначавшиеся изначально для систем кассового обслуживания, были выведены на рынок под маркой WaveLAN и обеспечивали скорость передачи данных от 1 до 2 Мбит/с. Создатель Wi-Fi — Вик Хейз (Vic Hayes) находился в команде, участвовавшей в разработке таких стандартов, как IEEE 802.11b, IEEE 802.11a и IEEE 802.11g. В 2003 году Вик ушёл из Agere Systems. Agere Systems не смогла конкурировать на равных в тяжёлых рыночных условиях, несмотря на то, что её продукция занимала нишу дешёвых Wi-Fi решений. 802.11abg all-in-one чипсет от Agere (кодовое имя: WARP) плохо продавался, и Agere Systems решила уйти с рынка Wi-Fi в конце 2004 года.
Стандарт IEEE 802.11n был утверждён 11 сентября 2009 года. Его применение позволяет повысить скорость передачи данных практически вчетверо по сравнению с устройствами стандартов 802.11g (максимальная скорость которых равна 54 Мбит/с), при условии использования в режиме 802.11n с другими устройствами 802.11n. Теоретически 802.11n способен обеспечить скорость передачи данных до 600 Мбит/с.
На базе этой технологии любой пользователь ПК дома, в офисе, гостинице, кафе или бизнес-центре получает возможность мобильного подключения к сети Интернет, а соответственно, свободу перемещения.
Любой владелец портативного компьютера (ноутбука или КПК), оснащенного модулем Wi-Fi, может подключиться к Интернет на скоростях до 108 Мбит/сек. При этом соединение с сетью Интернет осуществляется без использования проводов и модемов, что в значительной степени упрощает подключение частного пользователя.
Как же работает Wi-Fi?
Для начала вспомним школьный курс физики, а точнее раздел о радиоволнах. Радиоволны - это электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве со скоростью света (300000 км/с), и характеризующиеся показателями частоты, длины волны и мощности излучения. Частота радиоволны означает, сколько раз в секунду изменяется в каждой точке пространства величина магнитного и электрического полей. Частота измеряется в Герцах (Гц), 1 Гц означает одно колебание в секунду. Частота напрямую связана с показателем длины волны - чем больше частота, тем меньше длина, и наоборот. Частоте в 3 Гц соответствует длина волны в 100000 км, а частоте в 3 ГГц - всего в 10 сантиметров.
Весь спектр радиочастот, используемых для связи, разбит на диапазоны по частотам, от декамегаметровых (3-30 Гц) до децимиллиметровых (300-3000 ГГц). Чем меньше частота, и больше длина волны, тем меньше ее энергия поглощается или отражается средой передачи, и тем большее расстояние она может преодолеть. В беспроводных компьютерных сетях стандарта 802.11b,g,n (Wi-Fi) используется диапазон частот 2400-2483,5 МГц, что соответствует сантиметровому диапазону радиочастот. Для этого диапазона критичными становятся любые препятствия на пути распространения сигнала, такие как дома, растительность, складки местности, а также такие погодные явления как дождь, туман, снег и т.п.
2.5Преимущества Wi-Fi.
· Позволяет развернуть сеть без прокладки кабеля, что может уменьшить стоимость развёртывания и/или расширения сети. Места, где нельзя проложить кабель, например, вне помещений и в зданиях, имеющих историческую ценность, могут обслуживаться беспроводными сетями.
· Позволяет иметь доступ к сети мобильным устройствам.
Рис.9 Доступность Wi-Fi.
· Wi-Fi устройства широко распространены на рынке. Гарантируется совместимость оборудования благодаря обязательной сертификации оборудования с логотипом Wi-Fi.
· Высокая скорость, любое количество подключаемых устройств
· Удобство работы с КПК, ноутбуком, стационарным компьютером, принтером, фотоаппаратом.
· Звонки через беспроводные IP-телефоны (внутренние, городские), видео-телефони
2.6Недостатки Wi-Fi.
· Частотный диапазон и эксплуатационные ограничения в различных странах неодинаковы. Во многих европейских странах разрешены два дополнительных канала, которые запрещены в США; В Японии есть ещё один канал в верхней части диапазона, а другие страны, например Испания, запрещают использование низкочастотных каналов. Более того, некоторые страны, например Россия, Белоруссия и Италия, требуют регистрации всех сетей Wi-Fi, работающих вне помещений, или требуют регистрации Wi-Fi-оператора.