Помощь Карта сайта Главная
КАТАЛОГ ВСЕ ЦЕНЫ АКСЕССУАРЫ ЗАПЧАСТИ/РЕМОНТ СПЕЦПРЕДЛОЖЕНИЯ КОМПАНИИ СОБЫТИЯ ИНФОРМАЦИЯ ФОРУМ O ПРОЕКТЕ КАБИНЕТ
NBPrice.RU > Информация > Статьи о ноутбуках > Обзор технологий WiFi

Спецпредложения

Ноутбуки (3) Ультрабуки (0) Планшеты (0)
Моноблоки (3) Нетбуки (1) Ридеры (2)
Ноутбук Acer Extensa EX2511G-56HL
Acer Extensa EX2511G-56HL
34 390 р.

Регард | (495) 921-41-58  

Ноутбук Apple MacBook Air MJVM2RU/A
Apple MacBook Air MJVM2RU/ A
66 990 р.

Xcom-Shop | (495) 799-96-69 

Ноутбук HP 250 G4
HP 250 G4
25 920 р.

Регард | (495) 921-41-58  

Все спецпредложения (3)

Ноутбук MSI Adora24 2M-210
MSI Adora24 2M-210
56 210 р.

Регард | (495) 921-41-58  

Ноутбук Packard Bell oneTwo S3380
Packard Bell oneTwo S3380
22 560 р.

Регард | (495) 921-41-58  

Ноутбук ASUS V200IBUK-BC018X
ASUS V200IBUK-BC018X
33 708 р.

Xcom-Shop | (495) 799-96-69 

Все спецпредложения (3)

Ноутбук Lenovo IdeaPad E1030
Lenovo IdeaPad E1030
16 360 р.

Регард | (495) 921-41-58  

Все спецпредложения (1)

Ноутбук PocketBook 630 Brown
PocketBook 630 Brown
12 150 р.

Регард | (495) 921-41-58 

Ноутбук Digma E631 Black
Digma E631 Black
4 640 р.

Регард | (495) 921-41-58  

Все спецпредложения (2)

Подписка на спецпредложения
и события индустрии

E-mail:

Печатная версия

СТАТЬИ О НОУТБУКАХ

20.10.2004

Обзор технологий WiFi

Вступление



За последние 10 лет рынок мобильных устройств, таких как PDA и мобильные компьютеры, претерпел огромные изменения. Устройства, бывшие ранее в определенной степени элитными аксессуарами, сейчас являются общедоступными и обладают гораздо большими возможностями по сравнению со своими предшественниками. Портативные ноутбуки и PDA в настоящее время стали как повседневным рабочим инструментом, так и средством развлечения.

С увеличением числа мобильных пользователей возникает острая необходимость в оперативном осуществлении коммуникаций между ними, в обмене данными, в быстром получении информации. Поэтому естественным образом происходит интенсивное развитие технологий беспроводных коммуникаций, рынок которых на данный момент развивается огромными темпами. Особенно это актуально в отношении беспроводных сетей. Или так называемых WLAN-сетей (Wireless Local Area Network).

WiFi в ноутбуках


WLAN-сети имеют ряд преимуществ перед обычными кабельными сетями:
- WLAN-сеть можно очень быстро развернуть, что очень удобно при проведении презентаций или в условиях работы вне офиса;
- пользователи мобильных устройств, при подключении к локальным беспроводным сетям, могут легко перемещаться в рамках действующих зон сети;
- скорости современных сетей довольно высоки (до 54 Мб/с), что позволяет их использовать для очень широкого спектра задач;
- с помощью дополнительного оборудования беспроводная сеть может быть успешно соединена с кабельными сетями;
- WLAN-сеть может оказаться единственным выходом, если невозможна прокладка кабеля для обычной сети.

Несмотря на все достоинства, WLAN-сети обладают рядом недостатков, главный из которых - возможность легкого перехвата данных и взлома сети.

В данном обзоре рассматриваются ключевые понятия беспроводных сетей, проводится сравнение стандартов WiFi, затрагиваются вопросы защиты WLAN-сетей и вопросы государственной политики использования частот. Обзор подготовили департамент маркетинговых исследований Research.TechArt маркетинговой группы "ТЕКАРТ" совместно с порталом NBPrice.ru



Общее понятие WLAN и WiFi



В основе WLAN-технологий лежит принцип высокочастотной радиосвязи между узлами сети. В качестве узла сети может выступать как отдельный компьютер, ноутбук или PDA, так специальный устройство "точка доступа" или "Access Point" - обеспечивающее доступ к кабельному сегменту сети Ethernet, к Интернету или другому компьютеру.

Специальные стандарты для WLAN-сетей разрабатываются Институтом инженеров по электротехнике и электронике (Institute of Electrical and Electronics Engineers) более известного под аббревиатурой IEEE. Первый стандарт IEEE 802.11 для беспроводных локальных сетей был принят в 1997 году. Он подразумевал работу оборудования на частоте 2.4ГГц со скоростями 1 и 2 Мб/с. Стандарт разрабатывался в течение 7 лет и поэтому ко времени принятия уже не мог соответствовать выросшим потребностям.

Новый расширенный вариант стандарта, названный 802.11b (802.11 High Rate), был принят в 1999 году. С его принятием стала возможной работа беспроводных сетей на скоростях до 11Мб/с, что было сопоставимо по скорости с обычными сетями Ethernet. Такая скорость позволила существенно расширить область применения беспроводных сетей и поднять уровень задач, для которых стало возможным использование WLAN.

В том же 1999 году была создана независимая международная организация Wi-Fi Alliance (Wi-Fi - сокращение от Wireless Fidelity) (ранее она называлась WECA "Wireless Ethernet Compatibility Alliance"), занимающаяся сертификацией на совместимость WLAN-устройств от различных производителей. Эта организация объединяет практически всех ведущих производителей Intel, IBM, Cisco, HP, Dell и других. В настоящий момент в нее входят более 200 компаний, и уже более 1500 устройств получили сертификат Wi-Fi с момента начала сертификации в марте 2000 года.

Торговая марка Wi-Fi гарантирует совместимость оборудования от разных производителей. Первоначально в ноутбуках использовались адаптеры стандарта 802.11b, поэтому логотип WiFi часто ассоциировался именно с этим стандартом. В настоящее время под Wi-Fi понимается любой из стандартов 802.11: a, b или g.

На сегодняшний день значительная часть современных ноутбуков изначально комплектуется встроенными модулями WLAN. Для бизнес-моделей это стало практически стандартом, а для бюджетных ноутбуков довольно часто практикуется менее дорогой вариант "Wireless Ready". Это означает, что в ноутбуке уже есть разъем для подключения модуля WiFi и при необходимости его можно за дополнительную плату установить в сервис-центре или самостоятельно. Также можно просто приобрести WiFi-адаптер для установки его в разъем PC-Card.

адаптер INTEL PRO/Wireless Определяющим моментом для массового оснащения ноутбуков WiFi стало внедрение платформы Intel Centrino, сочетающей в себе новое поколение мобильных процессоров Pentium M, семейство адаптеров беспроводной связи Intel PRO/Wireless 2100 и чипсетов семейства Intel 855.

Новый бренд Centrino был анонсирован 8 января 2003 года, а уже 12 марта платформа была представлена официально. Тогда же появились первые ноутбуки с логотипом Centrino, которые на данный момент занимают подавляющую часть всего рынка ноутбуков.



Стандарты IEEE 802.11



Существует несколько разновидностей WLAN-сетей, которые различаются схемой организации сигнала, скоростями передачи данных, радиусом охвата сети, а также характеристиками радиопередатчиков и приемных устройств. Наибольшее распространение получили беспроводные сети стандарта IEEE 802.11b, IEEE 802.11g и IEEE 802.11a. Их сравнение представлено в таблице.

Характеристики Спецификации
IEEE 802.11b IEEE 802.11g IEEE 802.11a
Скорость передачи данных 11 Мбит/с до 54 Мбит/с до 54 Мбит/с
Обязательным является поддержка скоростей 1; 2; 5,5; 11 Мбит/с 1; 2; 5,5; 6; 11; 12 и 24 Мбит/с
(опциональные скорости 33, 36, 48 и 54 Мбит/с)
6; 12; 24 Мбит/с
(опциональные скорости 9; 18; 36; 48; 54 Мбит/с)
Число каналов 3 не перекрывающихся 3 не перекрывающихся 12 не перекрывающихся
(4 в некоторых странах)
Расстояние и скорость передачи данных В закрытых помещениях: 30 м (11 Мбит/с),
91 м (1 Мбит/с)

В открытых помещениях в пределах прямой видимости:
120м (11 Мбит/с),
460м (1 Мбит/с)
В закрытых помещениях:
30 м (54 Мбит/с),
91 м (1 Мбит/с)

В открытых помещениях в пределах прямой видимости:
120м (54 Мбит/с),
460м (1 Мбит/с)
В закрытых помещениях:
12 м (54 Мбит/с),
91 м (6 Мбит/с)
В открытых помещениях в пределах прямой видимости:

30м (54 Мбит/с),
305м (6 Мбит/с)
Схема модуляции Широкополосная модуляция с прямым расширением спектра (DSSS) Мультиплексирование с разделением по ортогональным частотам (OFDM) Мультиплексирование с разделением по ортогональным частотам (OFDM)
Рабочая частота 2,4 ГГц (2,4-2,4835 ГГц) 2,4 ГГц (2,4-2,4835 ГГц) 5 ГГц (5,15-5,350 ГГц и 5,725-5,825 ГГц)
Примечание в России оборудование, работающее в этом частотном диапазоне, использовать не разрешено, поскольку его использует для своих целей ряд государственных служб.


Первыми в 1999 г. были утверждены спецификации 802.11a и 802.11b, однако наибольшее распространение получили устройства, выполненные по стандарту 802.11b.

В стандарте 802.11b применяется метод широкополосной модуляции с прямым расширением спектра - DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum). Весь рабочий диапазон делится на 14 каналов, разнесенных на 25 МГц для исключения взаимных помех. Данные передаются по одному из этих каналов без переключения на другие. Возможно одновременное использование всего 3 каналов. Скорость передачи данных может автоматически меняться в зависимости от уровня помех и расстояния между передатчиком и приемником.

Стандарт IEEE 802.11b обеспечивает максимальную теоретическую скорость передачи 11 Мбит/с, что сравнимо с обычной кабельной сетью 10 BaseT Ethernet. Однако, такая скорость возможна лишь при условии, что в данный момент только одно WLAN-устройство осуществляет передачу. При увеличении числа пользователей полоса пропускания делится на всех и скорость работы падает.

Несмотря на ратификацию стандарта 802.11a в 1999 году, он реально начал применяться только с 2001 года. Данный стандарт используется, в основном, в США и Японии. В России и в Европе он не получил широкого распространения.

В стандарте 802.11a используется OFDM схема модуляции сигнала - мультиплексирование с разделением по ортогональным частотам (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Основной поток данных разделяется на ряд параллельных подпотоков с относительно низкой скоростью передачи, и далее для их модуляции используется соответствующее число несущих. В стандарте определены три обязательные скорости передачи данных (6, 12 и 24 Мбит/с) и пять дополнительных (9, 18, 24, 48 и 54 Мбит/с). Также имеется возможность одновременного использования двух каналов, что обеспечивает увеличение скорости вдвое.

Стандарт 802.11g окончательно был ратифицирован в июне 2003г. Он является дальнейшей разработкой спецификации IEEE 802.11b и осуществляет передачу данных в том же частотном диапазоне. Основным преимуществом этого стандарта является увеличенная пропускная способность - скорость передачи данных составляет до 54 Мбит/с по сравнению с 11 Мбит/с у 802.11b. Как и IEEE 802.11b, новая спецификация предусматривает использование диапазона 2,4 ГГц, но для увеличения скорости применена таже схема модуляции сигнала - что и в 802.11a - ортогональное частотное мультиплексирование (OFDM).

Особенностью данного стандарта является совместимость с 802.11b. Например, адаптеры 802.11b могут работать в сетях 802.11g (но при этом не быстрее 11 Мбит/с), а адаптеры 802.11g могут снижать скорость передачи данных до 11 Мбит/с для работы в старых сетях 802.11b.

Сейчас ведутся разработки нового стандарта WLAN - IEEE 802.11n. Он должен работать вдвое быстрее, чем 802.11a и 802.11g, на скорости от 100 Мбит/c до максимального значения 540 Мбит/с. Ожидается, что окончательные спецификации 802.11n будут приняты в 2006 году предположительно в ноябре.



Организация беспроводных сетей



Выделяют два вида организации беспроводных сетей: Ad-Hoc и Infrastructure Mode. Режим Ad-Hoc (Independent Basic Service Set (IBSS) или Peer-to-Peer) является простейшей структурой локальной сети, при которой узлы сети (ноутбуки или компьютеры ) связываются напрямую друг с другом. Такая структура удобна для быстрого развертывания сетей. Для ее организации требуется минимум оборудования - каждый узел должен быть оборудован адаптером WLAN.

Точка доступа В режиме Infrastructure Mode узлы сети связаны друг с другом не напрямую, а через точку доступа, т.н. Access Point. Различают два режима взаимодействия с точками доступа - BSS (Basic Service Set) и ESS (Extended Service Set).

В режиме BSS все узлы связаны между собой через одну точку доступа, которая может играть роль моста для соединения с внешней кабельной сетью.

Режим ESS представляет собой объединение нескольких точек доступа, т.е. объединяет несколько сетей BSS. В этом случае точки доступа могут взаимодействовать и друг с другом. Расширенный режим удобно использовать тогда, когда необходимо объединить в одну сеть несколько пользователей или подключить нескольких проводных сетей.

Важным вопросом при организации WLAN-сетей является дальность покрытия. На этот параметр влияет сразу несколько факторов:

1) Используемая частота (чем она больше, тем меньшая дальность действия радиоволн).
2) Наличие преград между узлами сети (различные материалы по-разному поглощают и отражают сигналы).
3) Режим функционирования - Infrastructure Mode) или Ad Hoc.
4) Мощность оборудования.

Если рассматривать идеальные условия, то зона покрытия с одной точкой доступа будет иметь следующий средний радиус покрытия:
- сеть стандарта IEEE 802.11a - 50 м,
- сети 802.11b и 802.11g - порядка 100 м.

За счет увеличения количества точек доступа (в режиме Infrastructure ESS) можно расширять зоны покрытия сети на всю необходимую область охвата.



Безопасность



Для WLAN-сетей очень актуальны вопросы безопасности и защиты передаваемых данных, так как для перехвата данных в общем случае достаточно просто оказаться в зоне действия сети.

Первоначально созданные в этой сфере технологии обладали невысокой степенью защиты, данная проблема остается актуальной и на сегодняшний день.

Для защиты передаваемых данных предусмотрены следующие методы:
- использование MAC-адресов (Media Access Control ID): у каждого адаптера есть свой, абсолютно уникальный код, установленный производителем. Эти адреса необходимо занести в списки адресов доступа у используемых для организации сети точек доступа. Все остальные WLAN-адаптеры с неправильными адресами будут исключены из сети автоматически.
- использование ключей SSID (Service Set Identifier): каждый легальный пользователь сети должен получить от администратора сети свой уникальный идентификатор сети.
- шифрование данных.

Первые два способа не обеспечивают защиты от прослушивания и перехвата пакетов данных, поэтому защитить сеть в случае перехвата данных можно только с помощью шифрования.

Изначально стандарт 802.11 предусматривал аппаратный протокол шифрования данных WEP (Wired Equivalent Privacy - защищенность, эквивалентная беспроводным сетям), основанный на алгоритме шифрования RC4. Однако, в скором времени было обнаружено, что защищенную с его помощью сеть довольно легко взломать. Ранние версии предусматривали шифрование с использованием 40-битного ключа, более поздние 64-, 128 или 256-битное. Но даже такая длина ключа в WEP не может обеспечить высокий уровень защиты сети, т.к. основная слабость данной технологии заключается в статичности ключа шифрования. Хотя при использовании данного ключа увеличивается время взлома и количество пакетов данных, которые нужно перехватить , чтобы вычислить ключ, сама возможность взлома остается. Это абсолютно неприемлемо для определенного круга серьёзных компаний и организаций.

На смену WEP была создана новая технология WPA (Wi-Fi Protected Access), разрабатывающаяся IEEE совместно с Wi-Fi Alliance. Главной особенностью новой системы безопасности является шифрование данных с динамическими изменяемыми ключами и проверка аутентификации пользователей.

В отличие от WEP здесь используется протокол целостности временных ключей TKIP (Temporal Key Integrity Protocol), который подразумевает обновление ключей перед началом каждой сессии шифрования и проверкой пакетов на принадлежность к данной сессии.

Для аутентификации пользователей используются сертификаты RADIUS (Remote Authentication Dial-In User Service - сервер RADIUS должен подтвердить право доступа). Такой метод подразумевает, главным образом, корпоративное использование.

Второй упрощенный вариант аутентификации требует предварительной установки разделяемых паролей на сетевые устройства (режим аутентификации PSK (Pre-Shared Keys)). Этот метод лучше всего применять в домашних условиях или там, где не происходит обмен важной информацией.

Изначально WPA разрабатывалась как временная технология, которая со временем она должна быть заменена новым стандартом 802.11i. Данный стандарт, с учетом всех уже существующих наработок, призван обеспечить надежное шифрование передаваемых данных, а также аутентификацию пользователей сети.

В большинство уже выпущенных WiFi-устройств (точки доступа, сетевые карты) можно установить протокол WPA посредством обновления программного обеспечения.



Разрешение на использование частот



В России использование частот регламентируется "Положением о порядке использования на территории Российской Федерации внутриофисных систем передачи данных в полосе частот 2400-2483,5 МГц", выдержки из которого приведены далее.

"Стандартом IEEE 802.11b и IEEE 802.11g предусмотрено использование частотного диапазона от 2,4 до 2,4835 ГГц, который предназначен для безлицензионного использования в промышленности, науке и медицине (Industry, Science and Medicine - ISM). Поэтому для получения разрешения на этой частотной полосы применяется упрощенный порядок. Разрешения оформляются ФГУП "Главный радиочастотный центр", на основе сделанных заявок от физических и юридических лиц. В течение 30 дней заявки рассматриваются и, если нет никаких замечаний, в адрес заявителя направляются финансовые документы для оплаты за проведенные работы. При поступлении средств на расчетный счет заявителю выдается разрешение на использование частоты. Затем ФГУП "Главный радиочастотный центр" информирует соответствующие ведомства по месту установки РЭС (ФГУП Радиочастотный центр федерального округа и "Управление государственного надзора за связью и информатизацией в Российской Федерации"). Однако на частотах 2,4 ГГц могут возникать проблемы из-за помех, создаваемых другими бытовыми беспроводными устройствами, например микроволновыми печами или радиотелефонами. Чтобы получить разрешение на использование радиочастот в других диапазонах, в т. ч. в диапазоне 5 ГГц (стандарт 802.11a), необходимо предварительно получить частное решение ГКРЧ (Государственная Комиссия по радиочастотам)."

Что касается стандарта WiFi 802.11a работающего в 5 ГГц диапазоне, то в России такое оборудование использовать не разрешено, поскольку его использует для своих целей ряд государственных служб. А для стандартов 802.11b/g два года назад разрешительный порядок был изменен на уведомительный.

Подготовлено совместно с департаментом
маркетинговых исследований Research.TechArt

маркетинговой группы "Текарт"


Печатная версия Печатная версия

При использовании материалов сайта гиперссылка на NBprice.RU обязательна.





Все отзывы о Обзор технологий WiFiе (3)

Оставить комментарий

Автор:
Ваш отзыв:


27.09 Сводная таблица графических чипов для ноутбуков
14.01 Русские марки ноутбуков
Новые публикации:
обзоры, статьи, аналитика

22.06  Плеер.ру всегда на стороне клиента

13.12  LG Kidspad - разностороннее развитие ребенка (отзыв нашего посетителя)

25.01  На пресс-конференции в Москве Fujitsu представляет решения для бизнес-пользователей