Reṭele wireless - generalitaṭi ,medii de propagare

Reṭele wireless - generalitaṭi

Astazi, retelele wireless incep sa devina lider in preferinṭele utilizatorilor. Ele nu mai sunt pur ṣi simplu o soluṭie de rezerva pentru cei ce doresc o comunicaṭie nomadica, ci mai degraba reprezinta o alternativa mai mult decat viabila chiar ṣi in condiṭiile in care se dispune ṣi de o conexiune fixa. In ultimii ani, reṭelele wireless au avut o dezvoltare exploziva. Se preconizeaza ca viitorul reṭelelor de calculatoare va fi reprezentat de reṭelele wireless. Tehnologia si serviciile wireless oferite astazi de catre producatori si comercianṭi se indreapta rapid catre satisfacerea tuturor nevoilor de comunicaṭie. Cererile de servicii ṣi funcṭionalitaṭi imbunataṭite, atat in domeniul public cat ṣi in cel business au condus la dezvoltarea tehnologiei. Astazi se vorbeṣte de wireless local area networks (WLAN-uri), wireless wide area networks (WWAN-uri), retele ad-hoc mobile (MANET-uri), wireless sensor networks (WSN-uri) si retele mesh.

Reṭelele locale wireless sau reṭele Wi-Fi - Wireless Fidelity ofera organizaṭiilor ṣi angajaṭilor acestora libertarea de a acṭiona independent de locul unde se afla.

La nivelul unei cladiri sau al unui campus, un Wireless LAN - WLAN reprezinta o extensie sau o alternativa pentru un LAN cablat, combinand conectivitatea la viteza mare cu mobilitatea utilizatorilor intr-o configuraṭie mult mai simplificata. Unele dintre avantajele care au impus WLAN ca o soluṭie sunt: mobilitatea, flexibilitatea, simplitatea in instalare si costurile reduse de intreṭinere. In companii WLAN-urile sunt folosite in deosebi ca o ultima legatura intre o retea cablata existenta ṣi un grup de clienṭi, oferind acces catre toate resursele ṣi serviciile existente, in una sau mai multe locaṭii.

In ultimii ani WLAN-urile ṣi-au facut loc in zone publice precum gari, aeroporturi, chiar ṣi parcuri, permiṭand oricarei persoane echipate cu un terminal adecvat , accesul la informaṭii, sercivii, sau pur ṣi simplu accesul la Internet.

Reṭelele wireless sunt extensii ale reṭelelor cu arie de acoperire locala clasice, dar utilizeaza  unde radio pentru transportul datelor, in locul cablurilor de cupru sau din fibra optica. Ele sunt construite in jurul unui emiṭator care este conectat la Internet. Calculatoarele ce poseda o antena ṣi o cartela WLAN pot accesa Internetul pe o raza de cateva sute de metrii in interiorul cladirilor in timp ce pentru exterior raza se mareṣte la circa 2 km.

Din punct de vedere al soluṭiilor de conectare wireless, se poate afirma ca acestea sunt extrem de fiabile, constituind soluṭia optima pentru transmisii de dimensiuni considerabile. Banda de frecvenṭa larga ofera un avantaj major pentru companiile ce necesita comunicaṭii rapide, sigure, si un volum mare de trafic. Deoarece mediul de transmisie este aerul, avantajul major al soluṭiilor de conectare wireless il reprezinta independenṭa faṭa de infrastructura tradiṭionala de comunicare. Aceasta din urma presupunea o sumedenie de cabluri ṣi circuite. Astfel se evita blocajele ṣi liniile cu un grad mare de ocupare, precum ṣi mari economii financiare in scurt timp de la implementare datorita costului de intreṭinere redus.

Cresterea popularitatii retelelor wireless a determinat o scadere rapida a pretului echipamentelor wireless concomitent cu o accentuata imbunatatire a performantelor tehnice ale acestora. O infrastructura wireless poate fi realizata astazi cu cheltuieli mult mai mici decat una traditionala pe cablu. In acest fel, apar premizele realizarii accesului ieftin si usor la Internet membrilor comunitatilor locale, cu toate beneficiile ce rezulta de aici. Accesul la informatia globala constituie o sursa de bogatie la scara locala, prin cresterea productivitatii muncii bazate pe accesul la cvasitotalitatea informatiilor disponibile in lume in legatura cu activitatea prestata. Totodata, reteaua devine mai valoroasa pe masura ce tot mai multi oameni se leaga la ea. Comunitatile legate la Internet au acces la piata mondiala unde au loc tot mai multe tranzactii cu viteza retelei. In acelasi timp, accesul la Internet le da oamenilor posibilitatea de a-si discuta problemele lor, politica si orice altceva ce-i intereseaza in modalitati pe care telefonul sau televizorul nu le putea pune la dispozitie. Chiar si fara accesul la Internet comunitatile legate la retele wireless se bucura de avantaje - pot colabora la diferite proiecte cu intindere geografica mare folosind comunicatii vocale, e-mail-uri si transmisii de date cu costuri foarte mici. In ultima instanta, oamenii inteleg ca aceste retele sunt realizate pentru a intra mai usor in legatura unii cu altii.

Reṭelele wireless presupun echipamente ce folosesc radiofrecvenṭe sau frecvenṭe din domeniul infraroṣu pentru a realiza comunicarea. Se pot menṭiona astfel: terminale mobile, PDA-uri, laptopuri, telefoane mobile, sensori wireless etc. Datorita diferenṭelor de nivel fizic, dispozitivele si reṭelele wireless au anumite caracteristici specifice, comparativ cu reṭelele cablate:

Accesul la informaṭie se poate realiza oricand si oriunde astfel satisfacandu-se nevoia ṣi dorinṭa de mobilitate a utilizatorului;

Reṭelele wireless sunt uṣor de instalat, intreṭinut si extins;

Condiṭiile sunt destul de variabile in cazul conectarii intr-o retea. Astfel vom avea o rata de pierdere a datelor mare datorita interferenṭei, deplasarea dispozitivului poate cauza deconectarea, puterea de a primi informaṭii se diminueaza proporṭional cu distanṭa faṭa de sursa;

Datorita interferenṭelor siguranta este scazuta;

Resursele energetice ṣi implicit cele computaṭionale sunt reduse. Puterea de calcul ṣi memoria sunt limitate datorita capacitaṭii bateriei. Aceste neajunsuri sunt cauzate de dimensiunea sau de costurile dispozitivelor;

Securitatea este mai slaba datorita condiṭiilor mediului fizic.

Medii de propagare

Pentru a se realiza comunicarea intre doua calculatoare, trebuie sa existe un mediu fizic prin intermediul caruia sa circule informaṭiile. Aceste medii fizice se numesc medii de propagare sau medii de transmisie. Aceste medii trebuie sa asigure performanṭe cat mai bune. Cand ne referim la performanṭe, ne referim la parametrii precum: viteza de emisie, rata de erori sau costul.

Mediile de propagare se impart in doua categorii:

hardwire (bazate pe fir);

wireless (nebazate pe fir).

Datorita progreselor realizate in ultimii ani, mediile de transmisie wireless pot fi ṣi ele folosite pentru realizarea reṭelelor locale. Principalele avantaje ale folosirii mediilor wireless sunt date de flexibilitatea oferita la instalarea, reconfigurarea ṣi intreṭinerea staṭiilor in timp ce dezavantajele lor principale sunt ratele de transfer reduse la cel mult 16Mbps ṣi ratele de erori ridicate. Fenomenele de interferenṭa si de atenuare (cauzate de relief ṣi condiṭii atmosferice) sunt principalele motive ale acestei rate mari de erori. Principalele medii wireless pentru transmitereadatelor sunt undele radio, miroundele ṣi razele infraroṣii.

Banda ocupata de legaturile radio este una foarte larga. Se folosesc mai ales benzile de frecvenṭe inalte (HF - High Frequency) care includ frecvenṭe intre 3 si 30 MHz, foarte inalte (VHF - Very High Frequency) cuprinse intre 30 si 300 MHz si ultra inalte(UHF - Ultra High Frequency) intre 0.3 si 3 GHz.

Datorita reflexiei si refracṭiei foarte reduse din stratele ionosferei, utilizarea undelor VHF ṣi UHF prezinta avantaje semnificative in ceea ce inseamna propagarea semnalului radio fara erori.Astfel, distanṭa maxima intre doua statii va fi de ordinul zecilor de kilometrii (cea mai uzuala valoare fiind cea de 20km).

In ceea ce priveṣte dezavantajele,  acestea constau in posibilitatea de apariṭie a interferenṭelor ṣi de expunere a utilizatorilor la radiaṭii electromagnetice. Un alt dezavantaj este acela al vitezei de transfer relativ mici.

Microundele acopera gama de frecvenṭe cuprinse intre 2 si 40 GHz. Acest domeniu a fost impartit in benzi care sunt atribuite diferitelor companii sau organizaṭii, de aici rezultand funcṭionarea pe benzi de frecvenṭe dedicate ale reṭelelor locale bazate pe microunde. Datorita faptului ca banda alocata este dedicata interferenṭele lipsesc. Viteza de transfer este comparabila cu cea de la reṭelele locale clasice iar rata de erori este acceptabila.

Pe de alta parte, datorita condiṭiilor atmosferice sau chiar geografice semnalul poate fi atenuat considerabil, fapt ce constituie un dezavantaj important.

Razele infraroṣii acopera partea superioara a spectrului electromagnetic, frecvenṭele semnalelor folosite in cadrul reṭelelor de acest tip fiind de ordinul sutelor de THz.

Viteza ṣi rata erorilor sunt acceptabile, interferenṭele lipsesc iar costul este redus pentru anumite aplicaṭii. Principalul dezavantaj insa il constituie faptul ca staṭiile de la capetele unei legaturi trebuie sa fie aliniate, acest lucru fiind foarte greu de realizat.

Tehnologia folosita in majoritatea sistemelor WLAN este DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum). DSSS s-a impus definitiv in faṭa alternativelor precum FHSS (Frequency Hoping Spread Spectrum) sau IR (Infrared) datorita ratei mai mari de acces si prin utilizarea eficienta a spectrului.