Введение

Компьютерная сеть, не полностью подключенная кабелями.

Радиовещательные связи и системы двусторонней радиосвязи.

Беспроводная сеть – это компьютерная сеть, использующая беспроводные каналы передачи данных между узлами сети. Беспроводные сети позволяют домам, телекоммуникационным сетям и предприятиям избежать дорогостоящей прокладки кабелей в зданиях или для соединения различных мест расположения оборудования. Управление телекоммуникационными сетями обычно осуществляется посредством радиосвязи. Реализация этого происходит на физическом уровне (слое) сетевой структуры модели OSI. Примеры беспроводных сетей включают сети сотовой связи, беспроводные локальные сети (WLAN), беспроводные сенсорные сети, сети спутниковой связи и наземные микроволновые сети.

Основная технология

Достижения в области беспроводных технологий MOSFET (МОП-транзисторов) позволили разработать цифровые беспроводные сети. Широкое внедрение устройств RF CMOS (радиочастотной КМОП), мощных МОП-транзисторов и LDMOS (МОП-транзисторов с боковой диффузией) способствовало развитию и распространению цифровых беспроводных сетей к 1990-м годам, а дальнейшие усовершенствования технологии MOSFET привели к увеличению полосы пропускания в 2000-х годах (закон Эдхольма). Большинство ключевых элементов беспроводных сетей созданы на основе МОП-транзисторов, включая мобильные приемопередатчики, модули базовых станций, маршрутизаторы, усилители мощности радиочастотного диапазона, радиочастотные схемы и радиоприемопередатчики. Например, и радио Bluetooth, и невидимый инфракрасный свет обеспечивают WPAN для подключения гарнитуры к ноутбуку. Zigbee также поддерживает приложения WPAN. Wi-Fi PAN становятся все более распространенными (к 2010 году), поскольку разработчики оборудования начинают интегрировать Wi-Fi в различные потребительские электронные устройства. Функции Intel "My WiFi" и "виртуальный Wi-Fi" в Windows 7 упростили настройку и конфигурацию Wi-Fi PAN.

Беспроводная локальная сеть

Беспроводная локальная сеть (WLAN) соединяет два или более устройства на небольшом расстоянии посредством беспроводной технологии, как правило, обеспечивая подключение к интернету через точку доступа. Использование технологий расширенного спектра или OFDM позволяет пользователям перемещаться в пределах зоны покрытия, оставаясь при этом подключенными к сети. Продукты, соответствующие стандартам IEEE 802.11 WLAN, продаются под торговой маркой Wi-Fi. Фиксированная беспроводная технология обеспечивает создание соединений типа «точка-точка» между компьютерами или сетями, расположенными на значительном расстоянии друг от друга, часто с использованием выделенных микроволновых каналов или модулированных лазерных лучей, распространяющихся по прямой видимости. Она часто применяется в городах для соединения сетей в нескольких зданиях без необходимости прокладки кабельной линии. Для подключения к Wi-Fi с мобильного устройства можно использовать беспроводной маршрутизатор или функцию персональной точки доступа другого мобильного устройства.

Беспроводная специальная сеть

Беспроводная сеть ad hoc, также известная как беспроводная mesh-сеть или мобильная ad hoc-сеть (MANET), — это беспроводная сеть, состоящая из радиоузлов, организованных в mesh-топологию. Каждый узел пересылает сообщения от имени других узлов и выполняет маршрутизацию. Ad hoc-сети способны к "самовосстановлению", автоматически перестраивая маршруты в обход вышедшего из строя узла. Для реализации мобильных ad hoc-сетей необходимы различные протоколы сетевого уровня, такие как маршрутизация с учетом последовательности расстояний, маршрутизация на основе ассоциативности, маршрутизация Ad hoc по требованию с вектором расстояний и динамическая маршрутизация источника.

Беспроводный MAN

Беспроводные сети масштаба города — это тип беспроводной сети, соединяющей несколько беспроводных локальных сетей (WLAN). WiMAX является одним из видов беспроводных сетей MAN и описывается стандартом IEEE 802.16.

Беспроводная WAN

Беспроводные сети дальнего радиуса действия – это беспроводные сети, которые обычно охватывают большие территории, такие как пространство между соседними городами или городом и пригородом. Эти сети могут использоваться для соединения филиалов предприятий или в качестве системы публичного доступа в Интернет. Беспроводные соединения между точками доступа обычно представляют собой точечные микроволновые линии связи с использованием параболических антенн в диапазонах 2,4 ГГц и 5,8 ГГц, в отличие от всенаправленных антенн, применяемых в сетях меньшего масштаба. Типичная система включает в себя шлюзы базовых станций, точки доступа и беспроводные мостовые ретрансляторы. Другой вариант – сетчатые системы, в которых каждая точка доступа также выполняет функцию ретранслятора. При использовании совместно с системами возобновляемой энергии, такими как фотоэлектрические солнечные панели или ветровые установки, они могут функционировать как автономные системы.

Частные сети LTE/5G

Частные сети LTE/5G используют лицензированный, совместно используемый или нелицензированный радиочастотный спектр посредством базовых станций сотовой связи LTE или 5G, малых сот и другой инфраструктуры сети радиодоступа (RAN) для передачи голоса и данных на оконечные устройства (смартфоны, встроенные модули, маршрутизаторы и шлюзы). 3GPP определяет частные сети 5G как непубличные сети, которые, как правило, развертываются в меньшем масштабе для обеспечения надежности, доступности и ремонтопригодности, необходимых организации.

Открытый код

Частные сети с открытым исходным кодом создаются на основе программного обеспечения, разработанного в сотрудничестве и управляемого сообществом, которое опирается на взаимный контроль и вклад для использования, изменения и распространения исходного кода.

Глобальная зональная сеть

Глобальная сеть (GAN) — это сеть, используемая для обеспечения мобильной связи через любое количество беспроводных локальных сетей, зон спутникового покрытия и т. п. Ключевой задачей в мобильной связи является передача соединения пользователя из одной локальной зоны покрытия в другую. В рамках проекта IEEE 802 это осуществляется посредством последовательности наземных беспроводных локальных сетей.

Космическая сеть

Космические сети — это сети, используемые для связи между космическими аппаратами, как правило, вблизи Земли. Примером такой сети является Космическая сеть НАСА.

Применение

Некоторые примеры использования включают сотовые телефоны, являющиеся частью повседневных беспроводных сетей и обеспечивающими удобную личную связь. Другой пример – межконтинентальные сетевые системы, использующие радиоспутники для связи по всему миру. Службы экстренной помощи, такие как полиция, также используют беспроводные сети для эффективной коммуникации. Отдельные лица и компании используют беспроводные сети для быстрой отправки и обмена данными, будь то в небольшом офисном здании или в глобальном масштабе.

Общий

В общем смысле, беспроводные сети предлагают огромное разнообразие применений как для бизнеса, так и для домашних пользователей. "В настоящее время в отрасли признано несколько различных беспроводных технологий. Каждая беспроводная технология определяется стандартом, который описывает уникальные функции на физическом и канальном уровнях модели OSI. Эти стандарты различаются по указанным методам сигнализации, географическому охвату и используемым частотам, среди прочего. Такие различия могут сделать одни технологии более подходящими для домашних сетей, а другие – для сетей крупных организаций."

Пространство

Пространство – еще одна характеристика беспроводных сетей. Беспроводные сети предоставляют множество преимуществ в ситуациях, когда прокладка кабелей затруднена, например, для связи между зданиями, разделенными улицей или рекой, складом на другой стороне территории или физически удаленными строениями, функционирующими как единая сеть. Эта технология позволяет отказаться от использования физических сетевых сред, таких как витая пара, коаксиальный кабель или оптоволокно, что также может быть дорогостоящим.

Домой

Для домовладельцев беспроводные технологии являются эффективной альтернативой Ethernet для совместного использования принтеров, сканеров и высокоскоростного интернет-соединения. WLAN позволяют снизить затраты на прокладку кабелей, сэкономить время на физической установке и обеспечить мобильность устройств, подключенных к сети. Особое значение имеют сетевые элементы (NEs), расположенные на вышке сотовой связи и в шкафу базовой станции (BS). Крепежное оборудование, расположение антенны, а также связанные с ней защитные элементы и кабели должны обладать достаточной прочностью, надежностью, коррозионной стойкостью и устойчивостью к ветру, штормам, обледенению и другим атмосферным воздействиям. Требования к отдельным компонентам, таким как крепеж, кабели, разъемы и защитные элементы, должны учитывать конструкцию, к которой они крепятся.

Вмешательство

По сравнению с проводными системами, беспроводные сети часто подвержены воздействию электромагнитных помех. Это может быть вызвано другими сетями или другим оборудованием, генерирующим радиоволны, находящиеся в используемых для связи радиодиапазонах или вблизи них. Помехи могут ухудшить качество сигнала или привести к сбою в работе системы.

Сеть

Общая пропускная способность сети зависит от дисперсионных свойств среды (более дисперсная среда обычно обладает большей пропускной способностью, поскольку минимизирует интерференцию), количества доступных частот, уровня шума на этих частотах, числа используемых антенн, применения направленных антенн, использования узлами управления мощностью и так далее. Сотовые беспроводные сети обычно обладают высокой пропускной способностью благодаря использованию направленных антенн и возможности повторного использования радиоканалов в несмежных ячейках. Кроме того, размер ячеек можно значительно уменьшить, используя маломощные передатчики; это применяется в городах для обеспечения сетевой емкости, которая линейно масштабируется с плотностью населения. Позиция Агентства по охране здоровья Великобритании (HPA) заключается в том, что "воздействие радиочастотного (RF) излучения от WiFi, вероятно, ниже, чем от мобильных телефонов". Агентство также не видит причин, по которым школы и другие учреждения не должны использовать оборудование WiFi. В октябре 2007 года HPA по поручению правительства Великобритании запустило новое "систематическое" исследование влияния сетей WiFi, чтобы успокоить опасения, возникшие в СМИ в предшествующий период. Доктор Майкл Кларк из HPA утверждает, что опубликованные исследования мобильных телефонов и вышек сотовой связи не свидетельствуют о вреде WiFi.