W dzisiejszym świecie, technologie bezprzewodowe, takie jak fale radiowe i podczerwień, zyskują na popularności nie tylko w tradycyjnych obszarach, jak radio czy telewizja, ale również w nowoczesnych aplikacjach, w tym w sieciach komputerowych lokalnych i rozległych. Ich rosnące wykorzystanie wynika z licznych zalet, które oferują w porównaniu do rozwiązań przewodowych. Często wybór technologii bezprzewodowej jest podyktowany nie tylko względami ekonomicznymi, ale również kwestiami organizacyjnymi oraz specyficznymi wymaganiami technicznymi.
Czym są sieci bezprzewodowe?
Warto zauważyć, że w ciągu ostatnich lat, media bezprzewodowe zrewolucjonizowały sposób, w jaki ludzie komunikują się, pracują i korzystają z rozrywki. Ich wszechstronność i łatwość wdrożenia sprawiają, że są one coraz częściej wybierane w różnych sektorach, od domowych sieci Wi-Fi po zaawansowane systemy telekomunikacyjne. Dodatkowo, rozwój technologii bezprzewodowych otwiera nowe możliwości w dziedzinach takich jak Internet Rzeczy (IoT), gdzie urządzenia komunikują się ze sobą bez potrzeby fizycznego połączenia, co znacząco wpływa na innowacyjność i efektywność w wielu branżach.
Konfiguracja sieci bezprzewodowej
W latach 50. XX wieku w Stanach Zjednoczonych powstała ARPA (Advanced Research Project Agency), agencja badawcza mająca na celu rozwój technologii dla armii amerykańskiej. To właśnie ta organizacja zainicjowała prace nad pierwszą bezprzewodową siecią komputerową, co nastąpiło kilkanaście lat później. Ten przełomowy projekt przyczynił się do powstania pierwszej sieci radiowej, która wykorzystywała transmisję pakietową. Początkowo sieć ta składała się z siedmiu komputerów, co stanowiło kamień milowy w rozwoju technologii bezprzewodowych. Sieci bezprzewodowe, jako alternatywa dla tradycyjnych sieci kablowych, zrewolucjonizowały sposób, w jaki komunikujemy się. Wykorzystują one fale radiowe do przesyłania danych, co znacząco zwiększa mobilność i wygodę użytkowników. Te systemy działają poprzez wysyłanie i odbieranie danych za pomocą fal elektromagnetycznych między różnymi punktami dostępowymi. Z czasem sieci te zyskały na popularności, głównie ze względu na swoją wszechstronność i łatwość w użyciu. Kluczowe parametry, które definiują bezprzewodowe urządzenia transmisyjne, obejmują pasma częstotliwości, sposób emisji fal elektromagnetycznych, prędkość transmisji, moc i zasięg, interfejs, a także zakres funkcji transmisyjnych obsługiwanych przez DTE (Data Terminal Equipment). Warto dodać, że nowoczesne technologie, takie jak 5G, nadal rozwijają te parametry, oferując jeszcze szybsze prędkości i większy zasięg, co otwiera nowe możliwości w dziedzinie komunikacji bezprzewodowej.
Czym jest punkt dostępowy?
W architekturze sieci bezprzewodowych kluczową rolę odgrywa punkt dostępowy, który jest urządzeniem nadawczo-odbiorczym. Jego główną funkcją jest odbieranie, buforowanie i przesyłanie danych między siecią bezprzewodową a siecią kablową. Punkt dostępowy może efektywnie obsłużyć ograniczoną liczbę użytkowników, często w promieniu do 10 km. Aby zapewnić ciągłość połączenia, stosuje się wiele takich punktów w różnych lokalizacjach. Komunikacja w sieci bezprzewodowej odbywa się za pomocą fal radiowych, które są odbierane przez karty sieciowe w urządzeniach końcowych. Sygnały te są transmitowane w różnych pasmach częstotliwości, z których najpopularniejsze to 2,4 GHz, wspierające protokoły 802.11b i 802.11g. W kontekście zarządzania ruchem sieciowym, punkt dostępowy sam w sobie nie oferuje funkcji udostępniania połączeń internetowych. Do tego celu wykorzystuje się router, który łączy punkt dostępowy z internetem. Router pełni funkcję kierowania ruchem sieciowym, znanej jako trasowanie lub routing. Wykorzystuje on informacje zawarte w pakietach TCP/IP do przekazywania danych między różnymi sieciami. Routery mogą być zarówno przewodowe, jak i bezprzewodowe, często wyposażone są w zintegrowane zabezpieczenia sieciowe w postaci zapory ogniowej. W procesie trasowania, routery korzystają z różnych protokołów, aby efektywnie zarządzać ruchem sieciowym. Do najczęściej używanych protokołów należą IS-IS, bazujący na otwartych standardach, OSPF, który priorytetyzuje najkrótszą ścieżkę, EIGRP – opatentowany protokół firmy Cisco, IGRP oraz RIP, służące do informowania o trasach i zarządzania ruchem wewnętrznym. Dodatkowo, warto zauważyć, że rozwój technologii sieciowych skupia się na zwiększaniu prędkości transmisji danych oraz na poprawie bezpieczeństwa sieciowego, co jest kluczowe w dzisiejszym cyfrowym świecie. Bezpieczeństwo danych przesyłanych przez sieci bezprzewodowe jest nieustannie udoskonalane, aby zapewnić ochronę przed cyberzagrożeniami i zapewnić użytkownikom spokój umysłu.
Jakie są rodzaje sieci bezprzewodowych?
Wi-Fi, znane również jako Wireless Fidelity, to technologia umożliwiająca tworzenie bezprzewodowych sieci komputerowych. Działa ona w dwóch głównych pasmach częstotliwości: 2,4 GHz i 5 GHz. Jest to kluczowy standard w budowie rozległych sieci internetowych, znanych jako WAN. Ciekawostką jest, że Wi-Fi umożliwia nie tylko dostęp do Internetu bez użycia kabli, ale także pozwala na tworzenie hotspotów – miejsc publicznych, gdzie dostęp do sieci bezprzewodowej jest powszechnie dostępny.
Bluetooth to inna forma bezprzewodowej komunikacji, służąca do łączenia urządzeń na krótkich dystansach, takich jak telefony, laptopy czy komputery. Standardowo zasięg Bluetooth wynosi do 10 metrów, ale zwiększając moc nadajników, można osiągnąć nawet 100 metrów.
Sieci IrDA, oparte na transmisji podczerwieni, są kolejnym przykładem technologii bezprzewodowej. Ich prędkość transmisji sięga do 4 Mb/s, a minimalna odległość między urządzeniami to 1 metr. Długość fali podczerwieni wykorzystywanej w tych systemach wynosi do 900 nm. IrDA wymaga bezpośredniej widoczności między nadajnikiem a odbiornikiem, co ogranicza jej zastosowanie, ale zaletą jest niski pobór mocy.
WiMAX to technologia umożliwiająca szerokopasmową transmisję danych na dużych obszarach, z przepustowością do 70 Mb/s. Wykorzystuje ona wiele stacji bazowych, z których każda może pokrywać obszar o promieniu do 50 km. W kontekście przesyłania danych, kluczową rolę odgrywa modulacja sygnału prądu przemiennego. W sieciach bezprzewodowych stosuje się różne rodzaje modulacji, takie jak DSSS (rozszerzone widmo z bezpośrednim szeregowaniem bitów), FHSS (przełączanie strumieni danych między częstotliwościami, z każdą nie dłużej niż 100 ms) oraz OFDM, szczególnie przydatna w zatłoczonych środowiskach miejskich.
