Системы передачи данных, ШПС

О порядке получения разрешительных документов для организации систем передачи данных, систем передачи данных с использованием широкополосных сигналов (ШПС) можно ознакомиться в разделе - Законодательство.
Учитывая, что найболее распространены системы ШПС то и опишем сдесь мы именно эти системы.

Прежде всего, необходимо отметить, что на сегодняшний день, диапазон 2.4 ГГц в Украине перегружен, в связи с чем на сегодняшний день довольно трудно получить лицензию на частоты в этом диапазоне. Справедливости ради, необходимо отметить, что Государственный Комитет связи и информатизации Украины изыскивает возможность для выделения другого диапазона для организации беспроводного широкополосного доступа.

Всё сказанное выше определяется международным стандартом 802.11 или проще говоря - Radio-Ethernet.

Radio-Ethernet — это стандарт организации беспроводных коммуникаций на ограниченной территории в режиме локальной сети: несколько абонентов имеют равноправный доступ к общему каналу передачи. Согласно этому стандарту канал может быть организован по любой из следующих двух технологий:

1. Передача широкополосного сигнала (ШПС) по методу прямой последовательности (DSSS);

2. Передача широкополосного сигнала по методу частотных скачков (FHSS).



Метод прямой последовательности (DSSS)

Именно этот метод использует "Relsoft". Не вдаваясь в технические подробности, метод прямой последовательности (DSSS) можно представить себе следующим образом. Вся используемая "широкая" полоса частот делится на некоторое число подканалов — по стандарту 802.11 их должно быть 11. Каждый передаваемый бит информации превращается по заранее зафиксированному алгоритму в последовательность из 11 "чипов"; интенсивность сигнала одного чипа близка к фоновой, однако при приеме последовательность чипов декодируется по тому же алгоритму, что и при кодировке, и таким образом полезный сигнал удается выделить на фоне шума. Другая пара приемник - передатчик может использовать другой алгоритм кодировки - декодировки, причем количество алгоритмов практически неограничено.

Первое очевидное преимущество этого метода — защита передаваемой информации от подслушивания ("чужой" DSSS-приемник использует другой алгоритм и не сможет декодировать информацию не от своего передатчика). Кроме того, благодаря 11-кратной избыточности передачи можно обойтись сигналом очень малой мощности (по сравнению с уровнем мощности сигнала при использовании обычной узкополосной технологии).

Еще одно чрезвычайно полезное свойство DSSS-устройств заключается в том, что благодаря очень низкому уровню мощности своего сигнала они практически не создают помех обычным радиоустройствам (узкополосным большой мощности) — последние принимают широкополосный сигнал за шум в пределах допустимого. Наконец, обычные устройства не мешают широкополосным, так как их сигналы большой мощности "шумят" каждый только в своем узком канале и не могут целиком заглушить широкополосный сигнал.


Метод частотных скачков (FHSS)

При кодировке по методу частотных скачков (FHSS) вся отведенная для передач полоса частот разделяется на подканалы (по стандарту 802.11 их 79). В каждый момент времени каждый передатчик использует только один из подканалов, перескакивая с одного подканала на другой через определенные промежутки времени, не превышающие 20 мс. Эти скачки происходят синхронно на передатчике и приемнике в заранее зафиксированной псевдослучайной последовательности, известной обоим; ясно, что не зная последовательности переключений принять сигнал нельзя. Другая пара передатчик - приемник должна использовать и другую последовательность переключений частот, заданную независимо от первой. В одной полосе частот и на одной территории в пределах прямой видимости (в одной "ячейке") таких последовательностей может быть много.

Метод частотных скачков, так же как и описанный выше метод прямой последовательности, гарантирует конфиденциальность и некоторую помехозащищенность передачи. Последняя обеспечивается тем, что если на каком-нибудь из 79 подканалов передаваемый пакет не принят, приемник выдает сообщение, и передача этого пакета повторяется на одном из следующих подканалов (в последовательности скачков).

С другой стороны, поскольку при использовании метода частотных скачков, в отличие от метода прямой последовательности, трансляция на каждом подканале ведется на достаточно большой мощности, сравнимой с мощностью обычных узкополосных устройств, передача сигнала по описанному способу уже может повлиять на передачи остальных участников диапазона.


Сравнение методов DSSS и FHSS

Метод DSSS позволяет достичь большей производительности, обеспечивает большую устойчивость к узкополосным помехам (поскольку выбором поддиапазона для передачи часто удается отстроиться от помех) и большую дальность связи. Два устройства FHSS могут работать в непосредственной близости друг от друга без взаимных наводок.

В то же время продукция для FHSS выпускается значительно большим количеством компаний, она проще и дешевле, однако и пропускная способность ее ниже. Еще одно достоинство FHSS-устройств состоит в том, что в отличие от DSSS они могут сохранять работоспособность в условиях широкополосных помех, например, создаваемых DSSS-передатчиками; впрочем, при этом сами они создают помеху для обычных узкополосных устройств. Один из существенных недостатков FHSS — меньшая дальность связи вне зданий.