Утвержденный 26 июня, стандарт IEEE 802.11 на беспроводные локальные сети обещает стать важной вехой на пути эволюционного развития этих технологий и должен способствовать их коммерческому успеху.

Производители оборудования для беспроводных локальных сетей напряженно работают над обеспечением совместимости со стандартом 802.11. Поскольку стандарт определяет широкий спектр возможностей и вариантов, то представление будущих продуктов, скорее всего, будет проходить поэтапно. Это значит, что пользователи должны выбирать такие устройства для беспроводных локальных сетей, которые удовлетворяют требованиям этого стандарта и смогут взаимодействовать с совместимыми с ним будущими продуктами, по мере их появления.

Новый стандарт позволяет выбрать один из трех разных физических уровней. Члены рабочей группы по разработке стандарта 802.11 решили обеспечить возможность выбора типа физической среды передачи, чтобы системные интеграторы и проектировщики могли приобрести технологию, подходящую им по цене, производительности и характеру используемых приложений.

Одним из определяемых стандартом типов физической среды передачи является оптический канал - для передачи данных используется инфракрасный свет. Стандарт также определяет два типа радиочастотных каналов, применяемых для передачи данных: Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS - канал расширенного спектра с последовательной перестройкой частоты) и Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS - канал расширенного спектра со скачкообразной перестройкой частоты).

В соответствии со стандартом 802.11 для DSSS определена пиковая скорость передачи данных 2 Мбит/с с возможностью перехода на 1 Мбит/с в случае очень сильных помех. Согласно стандарту, по каналу FHSS данные передаются со скоростью 1 Мбит/с, а в среде с очень малым коэффициентом помех данные можно передавать со скоростью 2 Мбит/с. Согласно стандарту IEEE 802.11 беспроводные локальные сети должны работать в диапазоне 2,4 ГГц, который во всем мире выделяется контролирующими органами для передачи данных с расширенным спектром сигнала.

Кроме того, для "прозрачного" контроля доступа к среде передачи (MAC, Media Access Control) в сетях стандарта Ethernet нужно использовать мосты, чтобы логически различать беспроводные и проводные узлы корпоративной локальной сети и обеспечивать их взаимодействие друг с другом. MAC стандарта 802.11 обязательно должен отличаться от MAC проводной сети Ethernet, но в точке доступа, в которой канал беспроводной локальной сети соединяется с магистралью локальной сети, эти различия аннулируются.

Стандарт беспроводных локальных сетей использует коллективный доступ с контролем несущей и обнаружением столкновений (CSMA) в сочетании с MAC-схемой предотвращения столкновений, тогда как в стандартном Ethernet применяется схема обнаружения столкновений.

Положения о роуминге, также включенные в стандарт 802.11, предлагают несколько новых удобных возможностей. Определены механизмы, позволяющие клиенту перемещаться в пределах досягаемости нескольких точек доступа, с которыми он может связываться по одному или по разным каналам.

Например, каждые 100 мс точка доступа, разработанная компанией Lucent Technologies, передает сигнал-маяк (beacon), который содержит в себе временную метку для синхронизации клиента, схему распределения трафика и указание о поддерживаемых скоростях передачи. Клиенты роуминга используют сигнал-маяк для оценки устойчивости своего соединения с точкой доступа. Если соединение будет расценено как неустойчивое, то станция роуминга попробует связаться с новой точкой доступа.

Стандарт 802.11 требует, чтобы для осуществления роуминга все точки доступа в сети были произведены одним изготовителем. Если же этого нет, то стандарт не гарантирует, что клиенты смогут поддерживать связь, перемещаясь между ними. Когда появятся продукты, соответствующие стандарту 802.11, у заказчиков может возникнуть необходимость скомбинировать точки доступа и согласовать их друг с другом. Например, некоторым придется устанавливать в офисе обычные мосты, а непосредственно на предприятии - мосты в износоустойчивом исполнении.

Чтобы сделать возможным роуминг для разных изготовителей, компании Aironet, Digital Ocean и Lucent совместно разрабатывают спецификацию Inter Access Point Protocol (IAPP). Она расширит обеспечиваемые стандартом 802.11 преимущества функционального взаимодействия устройств разных изготовителей, добавив многофункциональные протоколы роуминга. Некоторые компании, в том числе и IBM, уже заявили о своей поддержке спецификации IAPP.

Спецификация 802.11 обогащает MAC новыми возможностями, которые позволят максимально увеличить срок работы батарей в портативных системах клиентов с помощью схем управления энергосбережением. Режим энергосбережения вызывает проблемы в системах беспроводных локальных сетей, потому что обычные схемы энергосбережения вводят систему в режим "спячки" (низкое энергопотребление, или оно вообще отсутствует), если в течение неких заранее определенных или заданных пользователем временных интервалов не наблюдается никакой активности. К сожалению, "спящая" система может пропустить передачу важных данных. Для защиты клиентов, у которых периодически включается режим "спячки", стандарт 802.11 требует, чтобы точки доступа имели буферы для хранения очередей сообщений.

В стандарте 802.11 есть положения о защите данных, которые существенно отличают его от технологий любых других проводных или ныне существующих беспроводных локальных сетей. Стандарт определяет механизм (WEP), который позволит в беспроводных локальных сетях достичь такой же степени безопасности передаваемой информации, которая обеспечивается в проводных сетях. Факультативный механизм WEP особенно важен потому, что передача данных по радиочастотным каналам (даже с расширенным спектром сигналов) подвержена перехвату в большей степени, чем в проводных сетях.

Следующим шагом в развитии стандарта 802.11 станет, по-видимому, стандартизация более высокой скорости передачи, которая, как ожидается, составит 10 Мбит/с и выше в диапазоне 5,2 ГГц. На последнем заседании IEEE рабочая группа 802.11 утвердила предложение заняться подготовкой стандарта более высокой скорости передачи данных. Как и в мире проводных сетей, для таких приложений, как поточное видео, телефония и мультимедиа, постоянно требуются более высокие скорости. Мало того, более высокие пиковые скорости позволят большему числу узлов эффективно подключаться к беспроводным локальным сетям по одному каналу.

В целом стандарт 802.11 - это весомый и в функциональном отношении улучшенный результат семилетних усилий большого коллектива ведущих ученых в области беспроводных локальных сетей.

Стандарт также обеспечивает гибкость увеличения скорости функционирования и расширения функциональных возможностей будущих продуктов без ущерба для их совместимости с другими стандартными разработками. В течение переходного периода пользователи, которым требуется гибкость и мобильность беспроводных локальных сетей, оптимально используют свои возможности, внедряя у себя нынешнюю технологию, которая обеспечивает беспрепятственный переход в будущее.


В компании Lucent Technologies Анджела Чампнесс руководит подразделением WaveLAN, которое занимается разработкой продуктов и бизнес-приложений для беспроводных локальных сетей.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями