340
Глава 11. Технологии локальных сетей на разделяемой среде
□
Пониженная скорость обмена в ждущем режиме.
Это свойство заключается в снижении
частоты обмена служебными сообщениями keepalive («работоспособен»), которыми
узлы поддерживают соединение в открытом состоянии при отсутствии пользователь
ских данных для передачи, с нескольких сообщений в секунду до одного сообщения раз
в 5 или 10 секунд. Такой режим позволяет увеличить время работы батарей портатив
ных устройств в 3 -10 раз. Свойство введено в версии 2.1.
□
Безопасная простая стыковка
(secure simple pairing) позволяет ускорить процедуру
стыковки и в то же время предлагает более высокую степень защиты соединений.
Свойство введено в версии 2.1.
□
Использование технологии NFC
(Near Field Communication — связь ближнего радиуса
действия) для автоматической стыковки устройств. NFC — это новая технология, раз
работанная для беспроводного взаимодействия устройств на расстояниях в 10-20 см.
При обнаружении сигналов устройства с интерфейсами NFC автоматически устанав
ливают соединение. Устройства Bluetooth могут использовать технологию NFC для
автоматического обнаружения при приближении их друг
к другу в ходе стыковки
и обмена информацией. Это свойство является частью упомянутой ранее процедуры
безопасной простой стыковки, оно также введено в версии 2.1 Bluetooth.
□
Альтернативные МАС-уровень и физический уровень.
При необходимости передачи
большого объема данных устройство Bluetooth может переключиться на соединение,
использующее отличную от Bluetooth технологию передачи данных. В версии 3.0 про
токолов Bluetooth как возможная альтернатива определены
пока только технологии
802.11, но в будущем могут быть стандартизованы и другие технологии. Первоначаль
ное взаимодействие устройств всегда должно производиться на основе технологии
Bluetooth.
□
Bluetooth с низким энергопотреблением
(Bluetooth low energy). В апреле 2009 года группа
Bluetooth SIG объявила о совершенно новом дополнительном стеке протоколов под
названием Bluetooth Low Energy (Bluetooth LE). Этот стек разрабатывался группой
Bluetooth SIG совместно с компанией Nokia и был первоначально известен под назва
нием Wibree. Протоколы Bluetooth LE предназначены для устройств, батареи которых
должны иметь примерно годичный срок действия; это могут быть, например, наручные
часы или медицинские приборы.
Технология Bluetooth LE получила маркетинговое название Bluetooth Smart, сегодня
она реализована в большинстве смарт-телефонов и планшетов. Существуют реализации
протоколов Bluetooth Smart в качестве единственного стека протоколов Bluetooth не
которого устройства, а также в варианте второго стека протоколов, работающего наряду
с классическим стеком, — в этом случае такое устройство маркируется
как Bluetooth
Smart Ready.
Для передачи данных Bluetooth Smart использует тот же частотный диапазон 2,4 ГГц,
что и классический вариант Bluetooth, но в нем организуется не 79 каналов с полосой
1 МГц, а 40 каналов с полосой 2 МГц каждый. Битовая скорость передачи данных со
ставляет 1 Мбит/с, то есть такая же, как и у классической версии. Передача голоса по
Bluetooth Smart не предусмотрена.
Спецификация Bluetooth Smart описана в версии Bluetooth SIG 4.0 стандарта, а в вер
сии 4.2 вводятся некоторые ее усовершенствования, например расширенный размер
Выводы
341
пакета, за счет чего повышается эффективная пропускная
способность приложений,
работающих поверх Bluetooth Smart.
□
Возможность использования канала Wi-Fi
(802.1 lb /g /n /a c )
со скоростью до 24 М бит /с
,
при этом канал Bluetooth служит для управления.
Вы воды
Локальные сети на разделяемой среде представляют собой наиболее простой и дешевый
в реализации тип локальных сетей. Основной недостаток разделяемых локальных сетей
состоит в плохой масштабируемости, так как при увеличении числа узлов сети снижается
доля пропускной способности, приходящаяся на каждый узел.
Уровень MAC отвечает за доступ к разделяемой среде и отправку через нее кадров.
Протокол LLC обеспечивает для протоколов верхних уровней нужное качество транс
портных услуг, передавая кадры либо дейтаграммным способом, либо с помощью процедур
с установлением соединения и восстановлением кадров.
В технологии E thernet на разделяемой среде применяется случайный метод доступа
CSM A/CD, который очень прост в реализации.
К оллизия — это
ситуация, когда две станции одновременно пытаются передать кадр
данных через общую среду. Наличие коллизий — неотъемлемое свойство сетей Ethernet,
являющееся следствием принятого случайного метода доступа.
В зависимости от типа физической среды стандарт IEEE 802.3 определяет различные
спецификации Ethernet со скоростью 10 М бит/с: 10Base-5, 10Base-2, 10Base-T, FOIRL,
lOBase-FL, lOBase-FB.
Стандарты IEEE 802.11 являю тся основными стандартами
беспроводных локальных
сетей. Существует несколько вариантов спецификаций физического уровня 802.11, отли
чающихся диапазоном используемых частот (2,4 и 5 ГГц), а также методом кодирования
и мультиплексирования (FHSS, DSSS, OFDM ).
Метод доступа 802.11 является комбинацией случайного метода доступа с предотвращени
ем коллизий (D C F ) и централизованного детерминированного метода доступа с опросом
(PC F). Гибкое применение режимов DCF и PCF позволяет обеспечить поддержку пока
зателей QoS для синхронного и асинхронного трафиков.
Персональные сети (PAN) предназначены для взаимодействия принадлежащих одному
владельцу устройств на небольшом расстоянии, обычно в радиусе от 10 до 100 м. Пер
сональные сети должны обеспечивать
как фиксированный доступ, например в пределах
дома, так и мобильный, когда владелец устройств перемещается вместе с ними между по
мещениями или городами.
Сегодня самой популярной технологией PAN является Bluetooth, в которой используется
концепция пикосети, объединяющей до 255 устройств, но
только восемь из них могут
в каждый момент времени быть активными.
Для чувствительного к задержкам трафика сеть Bluetooth поддерживает синхронные ка
налы, ориентированные на соединение (SCO), а для эластичного — асинхронные каналы,
не ориентированные на соединение (ACL).
