Иногда по тем или иным причинам очень трудно бывает связать локальные сети друг с другом. Системы беспроводной связи могут стать изящным решением этой проблемы.

Всем известно, что автоматизация, то есть попытка человечества благополучно спихнуть большую часть работы на плечи своего лучшего друга, компьютера, – занятие хлопотное. Стоит только какой-нибудь фирме сделать первые робкие шаги на этом пути, приобрести первые компьютеры, как ее накрывает целая лавина проблем. Когда же встает вопрос о том, как связать всю эту аппаратуру воедино, создать локальную вычислительную сеть, возникают новые трудности. Даже в пределах одного здания их может оказаться более чем достаточно, а ведь зачастую вычислительная техника фирмы располагается сразу в нескольких местах (офисах, складах), разнесенных друг от друга на довольно значительные расстояния. Если же спустя некоторое время будет решено поменять место расположения какого-либо из офисов или складов, то деньги, затраченные на прокладку кабеля или выделенной линии, окажутся выброшенными на ветер. Кроме того, иногда требуется передавать информацию между подвижными объектами.

Вот несколько наиболее интересных примеров из практики. В Нижнем Новгороде два подразделения фирмы занимали здания, находящиеся на разных берегах реки. В каждом из зданий имелась своя локальная вычислительная сеть. С развитием фирмы рос поток информации, проходящий через эти сети, пока наконец не появилась необходимость слияния обеих сетей в одну. Желающих заняться прокладкой физической линии по дну реки не нашлось, поэтому использование средств беспроводной связи оказалось единственно возможным решением.

С подобными сложностями столкнулись и некоторые коммерческие банки в Москве и Санкт-Петербурге. Только там здания банков были разделены не рекой, а автомобильными магистралями. Естественно, что администрации городов не слишком обрадовала перспектива перекапывания дорог для прокладки кабеля. И опять на помощь пришли системы беспроводной связи.

На сегодня известны два способа передачи данных при беспроводной связи: оптический и радиочастотный. Первый использует для передачи информации лазерный луч и позволяет связать две точки, расположенные друг от друга на расстоянии нескольких километров, в пределах прямой видимости. Установка такого оборудования – занятие трудоемкое, так как необходимо очень точно расположить мачты, на которых крепится внешняя часть приемо-передающих устройств, причем при сильном ветре возможна потеря прямой видимости. Неблагоприятные погодные условия: обильные снегопады или ливневые дожди – заметно влияют на качество связи. Помимо этого, для большинства подобных оптических устройств требуется, чтобы точки передачи располагались более чем в 4 метрах над дорогами, для предотвращения прямого попадания луча в глаза человека. Скорость передачи данных описанным способом достигает 16 Мбит/с при стоимости оборудования 10-15 тысяч долларов.

Радиочастотные системы передачи данных, как правило, работают на высоких, от 900 МГц до 38 ГГц, частотах. Существуют еще простейшие устройства – пакетные адаптеры, работающие в полосе частот 130-450 МГц, встраиваемые в переносные рации и транслирующие данные со скоростью не более 9600 бит/с на расстояниях до 15км. В отличие от оборудования, реализующего оптический способ передачи, радиочастотные устройства могут работать не только в режиме "точка-точка" (point to point), но и в режиме, допускающем прием данных одним устройством из нескольких точек, а также рассылку этим устройством информации нескольким абонентам, находящимся в разных местах (режим multipoint). Для работы радиочастотных устройств обычно также требуется прямая видимость.

До недавнего времени при построении высокоскоростных беспроводных систем передачи данных широко использовались узкополосные радиочастотные устройства, дальность соединения "точка-точка" для которых достигает 50 км, аскорость передачи данных – 155 Мбит/с. Характерным представителем этого класса является оборудование для организации цифровой радиорелейной связи (РРЛ). Фирма Ericsson (Швеция) -один из лидеров по его производству: ее специалистами разработаны устройства однопролетной радиорелейной связи, получившие название mini-link, которые служат для передачи одного или нескольких потоков информации на расстояние до 15 км и работают на частотах от 15 до 38 ГГц. Выходная мощность устройств семейства mini-link не превышает 100 мВт, рабочий диапазон температур – от -40 до +50 "С. Стоимость одного устройства составляет порядка 15 тысяч долларов. Однако при попытке создания систем передачи данных с помощью оборудования такого типа возникают не только сложности чисто технического плана, но и проблемы, связанные с получением различных разрешений в соответствующих государственных органах.

В настоящее время на рынке радиочастотных передающих устройств появились системы, основанные на использовании широкополосных шумоподобных сигналов (Spread Spectrum Technology – SST). Первоначально такой способ передачи данных применялся преимущественно для шифрования информации: в частности, в России он использовался при создании засекречивающих автоматических станций (ЗАС). Данные, передаваемые с помощью шумоподобных сигналов, закодированы; сигнал в этом случае распределяется в некоторой полосе частот. Приемное и передающее устройства должны использовать один и тот же алгоритм кодировки (распределения), выбираемый из достаточно обширного списка, иначе сеанс связи будет невозможен. Данный способ не только надежно защищает передаваемый сигнал от помех, но и фактически не ограничивает число одновременно работающих на одной частоте устройств, чего, к сожалению, нельзя сказать об узкополосных радиочастотных системах. Более того, SST-annapa-тура может работать с узкополосным радиочастотным оборудованием на одной частоте. Диапазон рабочих частот таких устройств простирается от 900 МГц до 5,7 ГГц, скорость передачи данных – от 64 Кбит/с до 2 Мбит/с, возможна работа на расстояниях до 50 км.

 Сегодня SST-оборудование разрабатывается многими фирмами-производителями радиочастотной аппаратуры – среди них AT&T, Motorola, Cylink, Aironet и другие. Наиболее интересными представителями этого класса являются устройства для связи удаленных участков локальных сетей, обеспечивающие высокую степень секретности передаваемой информации. В частности, фирмой AT&T разработан многопротокольный беспроводной межсетевой мост, получивший название Wavepoint. Он позволяет объединить сети в различных конфигурациях на расстояниях до 12 км и поддерживает все сетевые протоколы. Этой же фирмой разработан сетевой радиоадаптер WaveLan, встраиваемый непосредственно в компьютер и служащий как для присоединения одной удаленной рабочей станции к локальной вычислительной сети, так и для объединения двух удаленных друг от друга локальных вычислительных сетей в одну.

Аналогичные устройства – ARLAN 640, ARLAN 655 и ARLAN 690 – созданы фирмой Aironet. Это семейство дополнительно обеспечивает режим multipoint и может работать как ретранслятор. Стоимость оборудования – от 1500 долларов.

Но, к сожалению, при организации беспроводных систем передачи данных дело не ограничивается только покупкой, установкой и наладкой соответствующего оборудования. Помимо того, что вся аппаратура должна иметь сертификат соответствия Минсвязи (разрешение Минсвязи на поставку того или иного вида радиоэлектронных устройств должна получать каждая фирма-поставщик, а в сертификате соответствия указывается ее имя и название оборудования), в Госсвязьнадзоре необходимо получить разрешение на использование радиоэфира, а это далеко не просто. Может возникнуть такая ситуация, когда все частоты в требуемом диапазоне окажутся занятыми, и разрешение выдано не будет – для тех, кто остановил свой выбор на узкополосных радиочастотных устройствах, это самый больной вопрос. Так, например, в Москве диапазон частот до 1000 МГц занят различными городскими службами, правительственной и сотовой связью, диапазон от 1000 МГц до 12 ГГц используется для навигации, спутниковой связи и радиолокации. Наименее загружен диапазон частот свыше 18 ГГц. Примерно так же обстоят дела и в других крупных городах.

Что же касается устройств, использующих широкополосные шумоподобные сигналы, то для них разрешение Госсвязьнадзора получить гораздо проще: они не оказывают влияния на работу других систем в радиоэфире. В большинстве стран разрешение на использование частоты для работы такого оборудования вообще не требуется. У нас рассматривается проект закона, регламентирующего применение подобных устройств.

Конечно, можно не тратить время и не получать никаких разрешений, а просто установить радиочастотное оборудование и начать работу. Вполне возможно, что никому эти устройства мешать не будут. Но если бдительное око Госсвязьнадзора заметит эти нарушения, то все электрические устройства, компьютеры, ксероксы и прочая офисная техника – вплоть до электробритв, которые находятся в том помещении, где было незаконно установлено радиочастотное оборудование, – все это будет конфисковано.

Если расстояния велики, а данных приходится передавать много, можно использовать спутниковые каналы. В состав системы спутниковой связи входят абонентские станции и координирующая станция, аппаратные средства которых примерно одинаковы. Спутниковая станция укомплектовывается терминалами и модемами спутниковой связи, а также специальными платами для обмена информацией, анализа состояния линии и дешифрации номера абонента. Однако спутниковая связь обходится недешево: стоимость одной станции составляет порядка 60 тысяч долларов, а арендная плата за канал, позволяющий передавать информацию со скоростью 64 Кбит/с, достигает 3000 долларов в месяц.

Хотя эксперты утверждают, что будущее за беспроводными системами, на сегодня в этой области проблем пока хватает. Так, требует отдельного обсуждения построение беспроводных корпоративных сетей, банковских систем, защита информации в беспроводных системах... Поэтому, прежде чем выбрать средство для передачи данных, необходимо оценить текущие и будущие потребности фирмы и найти таких поставщиков, которые помогут не только установить оборудование, но и получить необходимые разрешения.

Автор благодарит специалистов фирмы RAITEC за предоставленные материалы и обсуждение этой статьи. Телефон RAITEC: (095) 242.73.38.