Нікітенко О. І. МАЙБУТНІ СИСТЕМИ ЗВ’ЯЗКУ

Категорія: Сучасна наука ХХІ століття (17-19.06.2013), Сучасні інформаційні технології

Нікітенко Олексій Ігорович

НТУУ “КПІ”

МАЙБУТНІ СИСТЕМИ ЗВ’ЯЗКУ

Головною тенденцією розвитку майбутніх систем зв'язку є мобільність. Існує концепція, коли в центрі перебуває користувач, який є рушійною силою для створення безлічі послуг і додатків, організованих через різні системи доступу та подальшого розвитку телекомунікацій. У розглянутій концепції величезна роль належить широкосмуговим радіомережам.

Бездротові мережі дозволяють людям зв'язуватися і отримувати доступ до програм і інформації без використання дротових з'єднань. Це забезпечує свободу пересування та можливість використання програм, що знаходяться в інших частинах будинку, міста або у віддаленому куточку світу. Існує безліч різновидів бездротового зв'язку, але найважливішою особливістю бездротових мереж є те, що зв'язок здійснюється між комп'ютерними пристроями. До них відносяться персональні цифрові помічники (personal digital assistance, PDA), ноутбуки, персональні комп'ютери (ПК), сервери та принтери. Зазвичай стільникові телефони не відносять до числа комп'ютерних пристроїв, проте новітні телефони і навіть головні гарнітури (навушники) вже володіють певними обчислювальними можливостями і мережевими адаптерами. Все йде до того, що скоро більшість електронних пристроїв будуть забезпечувати можливість підключення до бездротових мереж. Як і мережі, засновані на використанні проводів або оптичних волокон (optical fiber), бездротові мережі передають інформацію між комп'ютерними пристроями. Ця інформація може бути представлена у вигляді повідомлень електронної пошти, Web-сторінок, записів бази даних, потокового відео або голосових повідомлень. У більшості випадків бездротові мережі передають дані, такі як повідомлення електронної пошти та файли, але по мірі поліпшення характеристик бездротових мереж вони здатні передавати та відеосигнали, а також забезпечувати телефонний зв'язок. Бездротові мережі в якості засобу передачі для забезпечення взаємодії між користувачами, серверами та базами даних використовують радіохвилі або інфрачервоний діапазон. Це середовище передачі невидиме для людини. Крім того, середовище передачі (повітря) прозоре для користувача. Це робить бездротові пристрої мобільними і зручними в застосуванні.

Найбільш перспективним класом широкосмугових бездротових мереж на даному етапі є мережі із самоорганізацією (Ad-Hoc). Якщо у випадку традиційної бездротової мережі необхідно розгортати найчастіше дорогу по вартості інфраструктуру базових станцій, то у випадку самоорганізованих мереж достатньо однієї або декількох точок доступу. Всі мобільні вузли динамічно створюють спеціальну мережу (Ad-Hoc мережу), не вимагаючи при цьому адміністративної підтримки. Таким чином, Ad-Hoc виникають лише завдяки взаємодії між вузлами, і лише за допомогою абонентських вузлів здійснюється контроль і управління в таких мережах. Ad-hoc мережі пропонують унікальні переваги і універсальність для певних умов і для певних програм. Так як немає фіксованої інфраструктури, базових станцій, то такі мережі можуть бути створені і використовуватися в будь-який час і в будь-якому місці. Ad-hoc мережі можуть бути стійкими до відмов через те, що їх топологія не є фіксованою. І дійсно, якщо всі вузли мобільні, то склад Ad-Hoc мереж динамічно змінюється в часі. Додавання та видалення вузлів відбувається тільки при взаємодії з іншими вузлами, жодний інший пристрій в цьому участі не приймає. Такі переваги Ad-Hoc мереж спочатку викликали інтерес у військових , в першу чергу мережі зв'язку військового призначення тактичного рівня, а також мережі, що розгортаються в умовах надзвичайних ситуацій, рятувальних службах для використання в зонах збройних конфліктів, стихійних лих і т.д. Однак, останнім часом Ad-Hoc мережі стали використовувати і для дому, для мереж невеликих офісів, для спільних обчислень комп'ютерів, розташованих на невеликій території. На даний момент цивільними сферами застосування мереж Ad-Hoc є: домашні мережі, мережі підприємств, сенсорні мережі різного призначення, мережі контролю диспетчеризації транспортних засобів, мережі, створювані у віддалених районах, де відсутня стаціонарна інфраструктура.

Радіомережі з самоорганізацією припускають можливість організації бездротової мережі без участі людини або з її мінімальною участю. Основою для створення таких мереж є високий рівень "інтелектуальності" сучасних радіотерміналів, що містять крім прийомопередающих блоків досить продуктивні обчислювальні засоби - процесор, пам'ять великої ємності, що дозволяє реалізувати складні алгоритми.

У загальному випадку структура найпростішої мережі Ad-Hoc являє собою велику кількість абонентів на деякій площі, яку спрощено можна назвати площею покриття мережі, і одну або кілька точок доступу до зовнішніх мереж. Кожний з абонентських пристроїв, залежно від його потужності, володіє своїм радіусом дії. Якщо абонент, перебуваючи «на периферії» посилає пакет абоненту, що знаходиться в центрі мережі або на точку доступу, відбувається так званий багатоскачковий процес передачі пакета через вузли, що знаходяться на шляху заздалегідь прокладеного напрямку. Таким чином, можна сказати, що кожен новий абонент за рахунок своїх ресурсів збільшує радіус дії мережі. Отже, потужність кожного окремого пристрою може бути мінімальною. А це передбачає як менші вартості абонентських пристроїв, так і кращі показники безпеки та електромагнітної сумісності .

В даний час існує декілька «базових» технологій для мереж із самоорганізацією: Bluetooth ; ZigBee ; Wi-Fi 802.11 b/g/n . Найбільшу популярність здобули мережі на основі останньої .

Мережі стандарту 802.11 спочатку були задумані як спосіб заміни провідних мереж. Однак, відносно високі швидкості передачі (до 300 Мбіт / с для версії n) роблять перспективним можливе застосування в мережах з самоорганізацією , в яких необхідно передавати великі обсяги інформації в реальному часі (наприклад, відеосигналу). Разом з рівномірним, стійким, надійним і якісним покриття зони дії станції, відсутності непокритих ділянок , роблять цю технологію прогресивною для використання .

Література:

1. Бунин С. Г. , Войтер А. П., Ильченко М. Е., Романюк В. А.: Самоорганизующиеся радиосети со сверхширокополосными сигналами , Киев , Наукова думка 2012

2. Вишневский В. М., Ляхов А. И., Портной С. Л., Шахнович И. В. Широкополосные беспроводные сети передачи информации.[Текст] М.: Техносфера, 2005

 

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Добавление комментария

Имя:*
E-Mail:
Коментар:
Введите код: *

Карта сайту

^