Main page Атмосферная оптическая линия передачи данных (АОЛП) Атмосферный канал связи Системы оптической связи Атмосферная связь
Беспроводный канал связи (БОКС) Беспроводные оптические системы связи Атмосферная оптическая линия связи  (АОЛС)
Free Space Optics (FSO) Оптические системы передачи лазерная связь беспроводная связь
  атмосферная связь тестер Ethernet LAN Инфракрасная оптическая связь АОЛС FSO  

Системы беспроводной связи
( “ПОТРЕБИТЕЛЬ” №21, 2004)

  Кто владеет информацией — владеет миром. Мысль, изреченная сотни лет назад, не только не потеряла своей актуальности, наоборот, с каждым годом она становится все более острой. В современном мире информация — краеугольный камень бизнеса, а связь — ее двигатель. Даже для небольшой фирмы кратковременное прерывание связи чревато серьезными убытками, что уж говорить о крупных корпорациях. Неудивительно, что компании вкладывают значительные средства в создание и модернизацию сетей передачи данных, стремясь повысить скорость и уровень безопасности.

БЕСПРОВОДНЫЕ СЕТИ Wi-Fi

Если не принимать во внимание телефонию (это тема для отдельных статей) и ограничиться только компьютерными сетевыми технологиями, то «классикой» следует считать проводные соединения, с помощью медного или оптоволоконного кабеля. У них есть как преимущества, так и недостатки. К первым следует отнести довольно высокий уровень безопасности и хорошую скорость передачи (в наибольшей степени это характерно для оптоволокна). Ко вторым — немалую стоимость организации и обслуживания кабельной сети. Конечно, данное утверждение не претендует на абсолютную объективность, все зависит от конкретной ситуации. Тем не менее порой кабельные сети менее привлекательны, чем беспроводные, и последние набирают все большую популярность, особенно за рубежом.

В основной своей массе их строят на базе стандартов 802.11b и 802.11g, зачастую также известными под аббревиатурой «Wi-Fi». За границей удобства таких сетей оценили давно, и сейчас очень многие европейские гостиницы, аэропорты и библиотеки предоставляют своим посетителям услуги беспроводного доступа к сети Интернет. Прогресс не обошел стороной и нашу страну — темпы продаж подобного оборудования и количество построенных на его основе сетей все увеличиваются. Возьмемся утверждать, что для многих компаний и предприятий применение таких решений зачастую целесообразнее традиционного кабеля.


По скорости передачи информации сети Wi-Fi пока что не могут конкурировать с кабельными системами, особенно с оптоволокном. Отсюда важное ограничение — их применение целесообразно там, где нет очень плотного трафика (то есть потока информации) и высокая скорость не слишком критична. Еще одна «преграда» — необходимость получения разрешения на использование частот в Госсвязьнадзоре. Правда, некоторое время назад процедуру существенно упростили — теперь она носит уведомительный характер (для оборудования, применяемого внутри помещений; для внешнего все осталось неизменным). Временные затраты на оформление необходимых документов обычно не превышают двух месяцев, финансовые «потери» также невелики.

Теперь, предупредив потенциального пользователя о возможных «подводных камнях», приведем примеры ситуаций, в которых применение Wi-Fi целесообразнее других методов.

ДОМАШНЯЯ СЕТЬ. Количество квартир и коттеджей, где число компьютеров больше одного, растет с каждым годом. Появляется вполне естественное желание объединить их в локальную сеть. Тянуть провода не всегда сподручно, особенно если ремонт уже сделан. Самый простой выход — оснастить машины Wi-Fi-адаптерами. Удобно, если в числе подключаемых рабочих станций есть современные ноутбуки, поддерживающие технологию Centrino (их штатно оснащают адаптерами Wi-Fi).

АВТОСЕРВИСЫ. Ремонтировать и обслуживать современные иномарки не так-то просто, специалистам постоянно требуется разнообразная техническая документация, обычно хранящаяся в электронном виде. Конечно, удобнее всего, когда есть возможность подойти с компьютером к обслуживаемому автомобилю и прямо на месте решить проблему. Однако такой «трюк» доступен лишь ноутбуку. Установка в мастерской точки беспроводного доступа обеспечит устойчивую зону покрытия на всей территории, так что для просмотра, к примеру, каталога запчастей не придется бегать к отдельно стоящему компьютеру, таскать за собой длинный хвост проводов.

ОФИСЫ. Ну уж здесь-то необходимость в локальных сетях сомнений не вызывает, в отличие от автосервисов. Предпосылками к переходу на беспроводные решения может быть большое количество мобильных сотрудников, использующих в работе ноутбуки и КПК. Другой вариант — необходимость регулярной смены занимаемых помещений. Приведем в качестве примера небольшие туристические фирмы. В разгар сезона они занимают офис покрупнее и ближе к центру, а когда наплыв клиентов спадает, возвращаются обратно на окраины, тем самым экономя значительные средства. Поскольку точки доступа Wi-Fi легко демонтировать и установить снова, они в описанной ситуации — наилучший выбор.

Следующий вариант — в офисе с уже отлаженной сетью поставить точку доступа, чтобы приходящие гости или клиенты могли со своего ноутбука выйти в корпоративную или внешнюю сеть, воспользоваться сетевым принтером или сканером. Кстати, бытует мнение, что наличие сети Wi-Fi оказывает заметное положительное влияние на имидж компании в целом.

КРУПНЫЕ ПРЕДПРИЯТИЯ. На заводах, занимающих большую территорию, протянуть кабельные линии не всегда удастся по причине технологических ограничений на максимальную длину проводов. Наладить связь, к примеру, между двумя цехами можно опять же посредством точек доступа, способных работать в режиме моста. Альтернатива — DSL-линии или атмосферные оптические линии связи (о них — ниже), но эти решения обойдутся дороже.


ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ УЧРЕЖДЕНИЯ. Говорить о роли Всемирной паутины в современном образовании нет необходимости — все и так известно. Для студента компьютер с выходом в Интернет — кладезь информации. Организовать зону Wi-Fi-покрытия на территории вуза — примерно то же самое, что наладить сотовую связь (конечно, не с технической точки зрения). Имея ноутбук или КПК с соответствующим адаптером, пользователь сможет работать отовсюду (так же, как абонент сотового телефона, — звонить из любой точки внутри сети). Подобные зоны называют «хот-спотами». За рубежом они есть практически во всех крупных отелях, аэропортах, библиотеках. А сейчас появляются и в нашей стране. Например, Нижегородский университет давно организовал зону доступа Wi-Fi для своих студентов.

Атмосферные оптические линии связи (АОЛС)

Одна из распространенных задач, с которой доводилось сталкиваться специалистам при конструировании локальной вычислительной сети (ЛВС), — объединение двух отдельных сегментов. Это могут быть, к примеру, офис и склад одной компании, располагающиеся на расстоянии десятков или сотен метров друг от друга. Для малых и средних фирм с относительно небольшим потоком данных расходы на прокладку оптоволокна или даже простого кабеля могут оказаться неоправданными. В такой ситуации оптимальный вариант — организовать беспроводную сеть, например, поставив в каждом помещении по мосту Wi-Fi.

Но есть и альтернативный способ — установить атмосферную оптическую линию связи (АОЛС). Носителем информации в данном случае является не радиоволна, а оптическое излучение ближнего ИК-диапазона, источником которого служит лазер или светодиод. Данная технология сравнительно молода — первое коммерческое оборудование АОЛС появилось лишь в 90-х годах прошлого века, несмотря на то, что попытки его создать предпринимались еще в 60-х, после изобретения лазера.

«РАДИО» ИЛИ АОЛС?

Абстрактно говорить о преимуществах или недостатках того или иного типа средств связи, не привязываясь к конкретной ситуации, не корректно. Одни и те же нюансы для разных пользователей могут быть как принципиально важными, так и малозначительными. В последнем случае достоинства легко оборачиваются недостатками, ведь они неизбежно влияют на стоимость.

Правильнее говорить о тех или иных особенностях. Чем они обернутся на практике, можно судить лишь в применении к конкретной ситуации, исходя из поставленных заказчиком задач.

Скорость передачи данных

Для АОЛС этот параметр колеблется в очень широком диапазоне — от единиц Мбит/с до десятков Гбит/с. Конкретная цифра зависит от конструктивных особенностей системы. Дело в том, что у АОЛС очень «хитрая» зависимость стабильности связи от погодных условий — линия работает на максимуме возможностей, когда метеорологическая дальность видимости (упрощенно ее можно охарактеризовать как расстояние, на котором днем видны крупные темные предметы) превышает некоторый критический порог (свой для каждой модели и каждой местности) и не работает, если МДВ меньше или равно пороговому значению.

Качество связи

Системы радиочастотной связи довольно устойчивы к изменению погодных условий — в большинстве случаев разницу в скорости заметить трудно. У «оптики» же именно здесь находится «ахиллесова пята» (не случайно сторонники «радио» критикуют АОЛС в первую очередь за нестабильность связи). Конечно, это недостаток, однако, как показывает практика, в большинстве случаев с ним вполне можно смириться.

При подборе «оптики» необходимо задать один из ключевых параметров — степень доступности (или степень доступа), то есть вероятность устойчивой работы данного конкретного оборудования в данной конкретной местности. В зависимости от потребностей пользователя она может колебаться в диапазоне от 97% до 99,999%. На практике это означает, что линия не будет функционировать от трех дней до пяти минут в году. Когда именно произойдет сбой и как долго он продлится — ведает лишь «небесная канцелярия». Это могут оказаться как три зимних дня подряд, так и большое число коротких отключений за весь осенне-зимний сезон. О данной особенности надо знать заранее и смириться с ней либо быть готовым платить, ибо аппаратура с коэффициентом доступности 99,999% стоит недешево.

В качестве информации: для любого оборудования АОЛС верно одно важное правило. На заданной дистанции и в определенных климатических условиях степень доступности линии зависит только от следующих параметров: чувствительности и динамического диапазона приемников, мощности и ширины диаграммы направленности (угла расхождения луча) передатчика, а также от площади приемной линзы. Принято указывать «приведенный динамический диапазон» — запас на потери мощности в атмосфере на единичной (1 км) дистанции с учетом геометрических и флуктуационных потерь.

По данным статистики, значительная часть действующих атмосферных линий связи принадлежит сотовым операторам — порой таким способом соединяют базовые станции. Критерий доступности 99,999% — это именно требование операторов, они более всех заинтересованы в стабильности связи в любых условиях. Так что возможности АОЛС, как нетрудно видеть, весьма впечатляющи, главное — правильно все рассчитать.

Дальность связи

Дальность — один из важных для пользователя параметров. И именно здесь следует быть особенно осторожным. Дело в том, что она, так же, как и стабильность, сильно зависит от погодных условий, и определяют ее с оговоркой, для какого климатического региона и для какой степени доступности задается рабочая дистанция. Одна и та же система в разных условиях может «бить» на полтора-два километра (скажем, в степях Казахстана), а может не «дотянуть» и до сотни метров (в туманной зимней Москве).

Выбор АОЛС

Для потенциального пользователя выбор оптимальной схемы выглядит следующим образом: нужно обратиться в компанию, занимающуюся производством или монтажом АОЛС, и в качестве «вводной» задать следующие характеристики:

— желаемую дальность связи; — скорость и нужный интерфейс (в зависимости от того, какие именно данные предполагается пересылать «по воздуху»), — регион; — необходимый уровень доступности. После этого специалисты, основываясь на данных метеорологических наблюдений за длительный период (где взять нужные сведения — их «головная боль»), определяют, какая именно модель способна удовлетворить требованиям. Ведущие производители уже успели накопить многолетний опыт инсталляций атмосферных линий в разных частях страны и, соответственно, имеют в распоряжении полученную в метеослужбах статистику. Поэтому «на выходе» они должны предоставить пользователю подтвержденные расчетами данные о будущей линии — динамический диапазон (запас на потери мощности в атмосфере), коэффициент метеоустойчивости для заданной дистанции и среднегодовую степень доступности.

Безопасность

Время раскрыть те конструктивные особенности АОЛС, которые обеспечивают постоянно растущую популярность такого способа связи. Начнем с высокой степени конфиденциальности. Для радиосистем, где перехват проблемы не составляет, единственная возможность защитить передаваемые данные — зашифровать их. У «оптики» даже сам перехват представляет собой очень сложную задачу. В самом деле, далеко не всегда можно внедрить в канал связи полупрозрачное зеркало незаметно от владельца. А ведь полученные сведения нужно еще и расшифровать. Конечно, абсолютной защиты от несанкционированного доступа не существует в принципе — теоретически можно перехватить и «вскрыть» информацию, переданную любым из известных на сегодняшний день способом. Однако все упирается в целесообразность — расходы порой значительно превышают ожидаемые «дивиденды». Поэтому оптические системы уже сейчас используют банки и Министерство обороны.

Еще одно преимущество АОЛС — высокая помехозащищенность. Они не оказывают взаимного влияния друг на друга, поэтому теоретически на одном «пятачке» могут успешно сосуществовать десятки и сотни однотипных систем.

Монтаж

Здесь радиосистемы и АОЛС отличаются мало — и те, и другие могут быть установлены и запущены за считанные часы. Ни траншеи не надо рыть, ни столбы устанавливать; соответственно и расходы на монтаж несопоставимы с протяжкой оптоволокна или кабеля.

Бюрократические тонкости

Использование оборудования Wi-Fi требует получения разрешения в Госсвязьнадзоре, что сопряжено с временными и материальными затратами. Правда, как уже говорилось, в последний год для устройств, применяемых внутри помещений, действует упрощенная схема — купил, поставил, уведомил соответствующие органы и пользуйся себе. А вот для внешнего оборудования получать разрешение необходимо заранее. Несоблюдение данного пункта может быть чревато конфискацией техники.

В случае с АОЛС эти ограничения не действуют.

Обзор подготовил Алексей МЕСНЯНКИН.


Рейтинг@Mail.ru