Беспроводные технологии передачи данных

Куксова Беспроводные технологии передачи данных

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное

Учреждение высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный

Экономический университет»

(СПбГЭУ)

Кафедра вычислительных систем и программирования

 

 

 

 

 

 

 

Реферат по дисциплине ИТвМ 
на тему:

 

 

Беспроводные технологии передачи данных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка группы № М1408 Абрамова Евгения Владимировна

 

Руководитель: Мамаева Галина Александровна

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2014 г. 
Оглавление

 

 

Введение

Для своего реферата я выбрала тему «Беспроводные технологии передачи данных», потому что в наше время очень важно уметь быстро и качественно передавать информацию.

 XXI век – век высоких технологий. В современное время цифровые данные играют очень большую роль. Не менее важными являются и способы их передачи. Одним из таких способов является беспроводная передача данных.

Данный метод позволяет передавать информацию с одного объекта на другой, не используя при этом провода. В современности передавать информацию можно с помощью инфракрасного излучения, радиоволн, оптического или лазерного излучения.

Стоит сказать и о первых способах передачи информации, таких как клубы дыма от сигнальных костров и отражении света от ручного зеркала [Рисунок 1]. Ведь дым можно рассматривать как аналог дискретных знаков, которые применяются в современных системах передачи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значение средств передачи данных

Передача данных — это процесс обмена информацией, происходящий в двоичной форме между двумя и более точками. Данный процесс нередко называют цифровой связью, потому что сегодня часть информации стали передавать в цифровой форме, и она, в последствии, циркулирует между другими периферийными устройствами. Эти данные можно представить как в простейшей форме (с помощью цифр 1 и 0), так и в более сложной (клавиатурными символами). И в том и в другом случае символы и цифры представляют собой информацию.

Средства передачи данных относятся к числу самых быстро развивающихся в современное время. Вместе со специализированными полупроводниковыми приборами, обрабатывающими сигналы и сжимающие данные, разрабатываются и другие мультимедийные программы, передающие речь и другие данные. Помимо этого, существуют телефоны с памятью, обладающие миниатюрными видеокамерами на основе ПЗС (приборов с зарядовой связью), способные передавать графическую информацию. Получается, что системы передачи данных между терминальными приборами и компьютерами могут использоваться для передачи речевых данных и видео.

В сетях, обладающих коммутацией пакетов, постепенно происходит интеграция систем, передающих голос, видео и другие виды данных, однако эта проблема до сих пор остается открытой. Одной из основных нерешенных проблем на данный момент является повышение качества обслуживания (Quality of Service, QoS), которое могло бы обеспечить сквозную транспортировку данных с наименее минимальными задержками и постоянным потоком данных.

Чаще всего данные системы используются в бизнес сфере, но последнее время их всё чаще стали применять в частной жизни. Современное общество становится всё более зависимым от систем беспроводной передачи данных.

 

Беспроводные среды

Передать данные в беспроводных средах можно с помощью антенны. Для передачи данных антенна излучает электромагнитную энергию в среду распространения (как правило, в воздух). При приеме антенна получает электромагнитные волны из окружающей среды. Существует два типа систем беспроводной связи: однонаправленные и всенаправленные. В однонаправленных системах связи сигнал распространяется в одном направлении, передающая антенна излучает сфокусированный луч. При всенаправленной передаче сигнал распространяется во всех направлениях.

Спутниковые каналы

Физические характеристики

Спутник связи – это микроволновая ретрансляционная станция.1 Его используют для связи двух и более наземных приемников, которые называются земными/наземными станциями. Спутник получает сигнал в одной полосе частот (так называемая восходящая линия), усиливает его, повторяет и передает сигнал на другой частоте (нисходящая линия).

На рисунке 2 изображены две спутниковые системы связи [Рисунок 2. Системы спутниковой связи]. В первой, спутник используется для двухточечной связи между наземными антеннами. Во второй - для передачи данных от одной наземной антенны к нескольким наземным приемникам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Области применения

Спутник связи — революционная технология, сравнимая по важности с оптическим волокном. Ниже представлены наиболее важные области применения спутниковой связи:

• передача телевизионных сигналов;
• междугородная и международная связь;
• частные коммерческие сети.

Сравнение оптоволоконных и спутниковых коммуникационных систем

До начала 90-х годов основными средами передачи информации были витая пара, коаксиальный кабель и микроволны, распространяющиеся у поверхности Земли. За исключением витой пары эти устаревшие технологии, вероятно, будут практически полностью вытеснены со сцены оптическим волокном и спутниковыми микроволнами, имеющими преимущество как по соотношению цена/качество, так и по техническим характеристикам. Витая пара будет по-прежнему использоваться для передачи информации внутри зданий и для абонентских шлейфов благодаря ее низкой стоимости и большому числу существующих коммуникаций. Что касается систем городской и междугородной/международной связи, спутниковые микроволны и оптическое волокно уже сейчас приходят на смену микроволнам, распространяющимся у поверхности Земли, коаксиальным кабелям и витой паре.

В телекоммуникационной индустрии распространение оптоволоконных сетей происходит стремительными темпами. Благодаря этому значительно увеличилась пропускная способность сетей в США, Японии, Западной Европе. Имеются три важных следствия внедрения оптоволоконных сетей.

• Падение цен на средства передачи данных, голоса и видео.
• Ряд услуг, например электронная почта и системы телеконференций, стали доступнее.
• Роль спутниковых средств связи снижается вследствие конкуренции с оптическим волокном.

Таким образом, пока оптическое волокно и спутник являются двумя основными средствами связи, у руководителя, выбирающего систему связи, возникает вопрос: окупятся ли вложения в спутниковый канал, если он вскоре будет заменен оптическим волокном. Ответ на вопрос заключается в том, что в некоторых областях применения спутник имеет преимущество над оптоволоконными и любыми другими средствами связи. В этих областях спутник остается разумным выбором.

Переход со спутниковых каналов связи на оптоволоконные особенно предпочтителен для высоконагруженных двухточечных приложений. В малозаселенных регионах, где объем трафика относительно низок, спутники имеют преимущество, так как стоимость прокладки оптоволокна не окупается. В настоящее время спутниковые системы имеют преимущество и в приложениях широковещательной рассылки, например в телевидении. Однако с развитием оптоволоконных средств и это преимущество может «сойти на нет». Наконец, всегда возникает вопрос о сроках установки и гибкости настройки. Для подключения к доступному спутниковому каналу пользователь должен установить наземную станцию или наземный канал связи с уже имеющейся станцией. Сеть, основанная на оптоволокне, подразумевает, что все ее элементы нужно соединить оптоволоконным кабелем. Это дорогостоящий и длительный процесс. Поэтому, несмотря на преимущества оптического волокна и значительные темпы его внедрения, спутниковые каналы связи будут играть свою роль еще много лет.

 

Краткий обзор самых популярных технологий беспроводной передачи данных

Wi-Fi

Данная технология разработана консорциумом Wi-Fi, «Wi-Fi» — это торговая марка компании «Wi-Fi Alliance». Полное название технологии - Wireless-Fidelity2.

В самом начале своего использования Wireless LAN рекомендовали устанавливать там, где развернуть кабельную систему было невозможно или экономически невыгодно. Сейчас WiFi используется во многих организациях, так как скорость работы данной сети при определенных условиях может превышать 100 Мбит/сек. Пользователи могут перемещаться на территории действия сети WiFi между её точками доступа.

Мобильные устройства, имеющие Wi-Fi приёмно-передающие устройства, могут подключаться к локальной сети и получать доступ в Интернет через точки доступа.

Bluetooth

Bluetooth - производственная спецификация беспроводных персональных сетей (англ. Wireless personal area network, WPAN).

Система Bluetooth разработана группой Bluetooth Special Interest Group, основанной в 1998 году. В неё входили известные компании, такие как Ericsson, IBM, Intel, Toshiba и Nokia. В 1994 году компания Ericsson Mobile Communication начала работать над созданием этой технологии. Изначально данная технология была адаптирована под потребности системы FLYWAY в функциональном интерфейсе между путешественниками и системой.

Сейчас радиус дальности действия Bluetooth достигает до 100 метров.

ZigBee

Главная задача данной технологии — обеспечить компонентами системы автоматизации и дистанционного управления различного назначения. Существует несколько вариантов применения устройств, основанных на данной технологии:

• Беспроводные системы обеспечения безопасности;
• Управление на расстоянии кондиционерами, системой освещения;
• Удаленное управление аудио и видеоустройствами;
• Беспроводная клавиатура и мышь для ПК,
• Пульты для управления игровыми приставками;
• Беспроводные детекторы задымления.

Таблица 1 Сравнение Bluetooth технологии и ZigBee

Bluetooth	ZigBee
Назначение
Построение сетей связи с динамической структурой	Построение сетей со статической структурой
Беспроводная передача звуковых сигналов (речи)	Много конечных устройств
Передача неподвижных изображений и графики	Длительный период обращения главной станции с конечным устройствам
Передача файлов	Передача файлов небольшой величины
Отличия радиоинтерфейсов
Программная перестройка радиочастоты (FHSS)	Прямое расширение спектра (DSSS)
Скорость передачи:1 МБод, пиковая скорость 720 кбит/с	Скорость передачи:62,5 кБод, пиковая скорость 128 кбит/с
Энергопотребление
По аналогии с  мобильным телефоном (регулярная подзарядка)	2 года (как пара батареек типа ААА)
Максимальная производительность сети	Оптимизация для режима «сна»

WiMAX

WiMAX (англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) — телекоммуникационная технология, которая была разработана для предоставления большому количеству устройств универсальной беспроводной связи на больших расстояниях.

WiMAX был разработан для решения следующих задач:

• Соединение точек доступа Wi-Fi между собой и с другими сегментами Интернета.
• Обеспечение широкополосного беспроводного доступа как альтернативы выделенным линиям и DSL.
• Предоставление высокоскоростных сервисов передачи данных и телекоммуникационных услуг.

 

Заключение

Обобщив всю вышеизложенную информацию, можно прийти к выводу о том, что в современном мире беспроводные технологии передачи данных играют очень важную. Они помогают и в профессиональной области, и в частной жизни. С их помощью мы можем передавать информацию между разными компьютерами, находящимися на огромных расстояниях. Всё это позволяет облегчить жизнь современного человека и приобщить его к современным технологиям.

 

Список литературы

1. Беспроводная передача данных. 2009. Т. 1, вып. 1. С. 1. [Электронный ресурс] // idexpert.ru Сообщество профессионалов в области ID. 2009. URL: http://www.idexpert.ru/technology/123/1027 (дата обращения 18.11.2014). (б.д.).
2. Дмитриев Владимир. Технологии беспроводной передачи данных // Компоненты и технологии. 2003. N 2. С. 3, 6. [Электронный ресурс] // kit-e.ru Компоненты и технологии-журнал об электронных компонентах. 2003. URL: http://www.kit-e.ru/articles/wireless/2003_0. (б.д.).
3. Передача данных. 4-е изд. / В. Столлингс. СПб.: Питер. 20004. Ил. (Серия «Классика computer science»). С. 211-216. (б.д.).
4. Технологии передачи данных. 7-е изд. / Г. Хелд. СПб.: Питер, К.: Издательская группа BHV. 2003. Ил. (Серия «Классика computer science»). С. 607-611. (б.д.).

 

 

1 Энциклопедия Кольера

2 Англ. «Беспроводная точность»

Реферат по ИТ 18.11.2014