Image005 (63)

Jeny Chramiec, Stanisław Undner

W celu zapewnienia współpracy między różnymi sieciami i urządzeniami oraz stymulacji dalszego rozwoju technologii bezprzewodowych w programach ich standaryzacji uczestniczy wiele organizacji. Należą do nich m.in.:

- Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE),

- Internet Engineering Task Force (IETF),

- Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA),

- International Telecommunication Union (ITU)

- European Telecommunications Standards Institute (ETSI)

- American National Standards Institute (ANSI)

W przypadku sieci bezprzewodowych podobnie jak dla sieci kablowych można wyróżnić v\'iele rodzajów sieci o różnych zasięgach łączności. Najprostszym jest ich podział na cztery kategorie:

- sieci rozległe WAN (Wide Area Network),

- sieci miejskie MAN (Metropolitan Area Network),

- sieci lokalne LAN (Local Area Network)

- sieci osobiste PAN (Personal Area Network)

Sieci WAN obejmują swoim zasięgiem duże obszary geograficzne takie jak obszary całych miast czy kraju. Sieci MAN obejmują obszary' miejskie. Budowane są w dużych miastach i charakteryzują się wysoką przepustowością. Składają się najczęściej z wzajemnie połączonych sieci lokalnych LAN. Takie sieci najczęściej są dołączone do innych sieci WAN i do sieci Internet. Bezprzewodowe sieci MAN są obecnie często budowane w oparciu o systemy WiMAX. Sieci LAN swoim zasięgiem obejmują powierzchnie domów, biur, osiedli mieszkaniowych, centrów handlowych czy innych miejsc publicznych. Najpopularniejszą obecnie metodą budowy sieci bezprzewodowych WLAN jest technologia Wi-Fi. Sieci PAN są najczęściej budowane w oparciu o takie systemy jak lrDA, Bluctooth, UWB, Z-Wave i ZigBee. Kasydikację sieci bezprzewodowych przedstawia rys. 1.2. [1.3]

Pasma częstotliwości wykorzystane przez różne systemy bezprzewodowo mieszczą się w' zakresie 0,8-17,3 GHz. W przyszłości planowane jest też wykorzystanie pasma 59-62 GHz. llustnije to rys. 1.3 [1.3].

Specyfika transmisji w łączach przewodowych różni się zdecydowanie od transmisji w kanałach radiowych. Z uwagi na niski poziom zakłóceń, w tych pierwszych na ogół nie ma konieczności stosowania ochrony transmisji przed błędami. Możliwości tworzenia kanałów' radiowych są ograniczone dostępnym pasmem częstotliwości, co w konsekwencji ogranicza ich przepustowość.

Ponadto w kanałach tych występuje szereg zjawisk ograniczających szybkość transmisji przy ustalonej wierności transmisji. Do podstawowych zjawisk należą:

- zakłócenia addytywne, w tym szum gaussowski,

- wielodrogowość transmisji będąca przyczyną interferencji międzysymbolowych,

- dyfrakcja i refrakcja,

- efekty Dopplera,

- fluktuaqe poziomu sygnału, w tymi zaniki sygnału, będące główną przyczyną gmpowania się błędów' w serie.

Występowanie powyższych zjawisk powoduje konieczność kodowej ochrony transmisji informacji przed błędami poprzez stosowanie kodowania nadmiarowego w celu zapewnienia detekcji bądź korekcji błędów. Implikuje to konieczność zwiększenia przepływności kanału radiowego. Przy narzuconej maksymalnej przepływności kanału rozwiązaniem tego problemu, w sytuacjach w których jest to możliwe, jest stosowanie kodowania źródłowego informacji, czyli kodowania kompresyjnego.

Kodowaniem kanałowym najczęściej stosowanym w systemach bezprzewodowych jest kodowanie splotowe. Ponieważ najlepsze zdolności korekcyjne kodów splotowych uzyskuje się przy występowaniu błędów statystycznie niezależnych w odbieranym strumieniu bitów, dlatego najczęściej stosuje się dwa sposoby ograniczania grupowania się błędów w serie. Jednym z nich jest zdalne sterowanie poziomem nlocy stacji ruchomej przez stację bazową, co powoduje zmniejszenie fluktuacji sygnału odbieranego, natomiast drugim sposobem jest stosowanie przeplotu bitowego w celu rozproszenia błędów.

Kolejnym zagadnieniem jest wybór priorytetu jaki ma zapewnić system bezprzewodowy przy narzuconym zasięgu łączności. Można wśród nich wyróżnić:

- maksymalizację przepływności kanału przy ustalonej szerokości pasma kanału radiowego i narzuconej wierności transmisji,

- maksymalizację odporności na zakłócenia wąskopasmowe,

- minimalizację mocy nadawanych sygnałów.

Rys.1.2. Podział sieci bezprzewodowych