Reţeaua casnică de voce şi de date pe bază de controler
În figura 8. este arătat un sistem de reţea casnică integrată disponibilă pe piaţă. În acest caz, comutatorul digital bazat pe microprocesor are rolul de server de comunicaţii, adresând şi rutând traficul de date vocale în întreaga casă. Acesta trimite elementul transportat în reţea şi către un emiţător RF puternic. Emiţătorul este realizat în tehnologia de spectru digital larg şi are o rază de acoperire de circa 100 de metri în jurul casei.
Controlerul arătat în figura 8. deserveşte o reţea casnică robustă pentru voce şi date, de bandă largă. El este puntea între elementul de transport în reţea care este deservit de furnizorul de servicii locale şi reţeaua casnică mobilă. Dispozitivele din reţea nu necesită fire sau mufe. Sistemul oferă o mobilitate de circa 100 de metri în jurul casei. În cazul unei mutări nu sunt restricţii. Serviciile de date şi vocale, inclusiv comunicarea internă între dispozitive, sunt un lucru uzual.
Există patru tipuri de funcţionalitate oferite de un sistem de reţea casnică de voce şi date, cu controler:
• reţea locală casnică – Capabilităţile de reţea oferă utilizatorului reţelei casnice o reţea LAN uşor de instalat între toate calculatoarele din casă. Aceasta permite partajarea fişierelor, imprimantelor şi unităţilor de disc şi suportă jocuri pe calculator cu mai mulţi jucători prin intermediul unui Ethernet mobil şi TCP/IP LAN.
• Internet gateway -Controler oferă funcţii de adresare şi rutare Internet gateway pentru partajarea unui singur cont de ISP şi conectarea tuturor calculatoarelor. Toate calculatoarele pot naviga pe Internet în acelaşi timp la viteze de 56kbps, 128kbps sau mai rapide, cu o singură taxă lunară;
• reţea vocală mobilă – Fiecare handset mobil poate vizualiza şi administra până la patru linii telefonice tradiţionale (POTS = Plain Old Telephone Service), iar calculatoarele sunt folosite pe LAN. Display-ul handset-ului permite utilizatorilor să identifice apelantul şi oferă informaţii despre semnalizări, să ia decizii despre administrarea apelului în timp real;
• reţea tradiţională de tip POTS cu fire – Toate liniile telefonice din casă sunt legate la controler. Ele sunt apoi distribuite către handset-uri sau către mufe RJ-11 mobil cu emiţătoare încorporate la care pot fi conectate telefoane standard, aparate fax sau modemuri de calculatoare;
Centrul de comutare fără PC (controlerul din figura 8.) este derivat software astfel încât cerinţele reţelei casnice pot fi îndeplinite fără modificări costisitoare. Dezvoltările viitoare ale reţelei casnice sunt descrise în următoarea secţiune.
Tendinţe de dezvoltare
Casa americană este centrul de convergenţă pentru tehnologii de avangardă, arhitecturi şi producători, fiecare cu un set unic de avantaje şi soluţii. Sunt proiectate, dezvoltate şi livrate sisteme pentru administrarea, monitorizarea şi controlul următoarelor funcţiuni:
• necesităţi de comunicare în interiorul şi exteriorul casei;
• dispozitive electronice pentru petrecerea timpului liber;
• aparate casnice pentru prepararea mâncării;
• sisteme şi dispozitive care crează condiţii de mediu în casă;
• dispozitive de securitate împotriva infractorilor sau pagubelor produse de cauze interne şi externe, umane sau naturale.
Furnizorii de sisteme de reţele casnice de succes trebuie să demonstreze funcţiuni care pot fi îmbunătăţite. Un controler central (creierul, microprocesorul, comutatorul sau dispozitivul pentru stocarea datelor) care sesizează toate evenimentele din reţeaua casnică şi furnizează răspunsuri condiţionate este esenţial pentru dezvoltarea viitoare a produsului.
Mediul de transport pentru reţeaua casnică a viitorului va fi fără fire, aşa cum este cerut de nevoia de flexibilitate şi de mobilitate.
Mai mult, consumatorii vor cere un sistem care administrează totul în casă, inclusiv voce, date şi nevoile casnice. Tehnologia mobilă va oferi comoditatea, simplitatea şi economia pe termen lung necesară.
Standarde şi specificaţii pentru reţeaua casnică
Standardele, stabilite de comisii de standardizare sau de principalii furnizori de sisteme (standarde de facto), vor juca un rol din ce în ce mai important în dezvoltarea de sisteme.
În domeniul reţelelor casnice apar multe formate diferite de standarde şi specificaţii, dintre care menţionăm următoarele:
• LAN mobil IEEE 802.11 – Standardul IEEE 802.11 defineşte un protocol pentru două tipuri de reţea: reţele ad hoc şi reţele client/server. O reţea ad hoc este o reţea simplă în care sunt stabilite comunicaţii între mai multe staţii pentru o anumită arie de acoperire, fără folosirea unui punct de acces sau a unui server. Standardul specifică eticheta pe care trebuie să o detecteze fiecare staţie, astfel încât toate staţiile să aibă acces la mediul fără fir. Aceasta oferă metode pentru ca cererile arbitrare să folosească mediul de comunicaţie, astfel încât toţi utilizatorii să folosească setul de servicii de bază. Reţeaua client/server foloseşte un punct de acces care controlează alocarea de timp de transmisie pentru toate staţiile şi permite staţiilor mobile să meargă din celulă în celulă. Punctul de acces este folosit pentru a administra traficul de la staţiile radio mobile către magistrala reţelei client/server. Această topologie permite punctului de acces să coordoneze toate staţiile în domeniul serviciilor de bază şi asigură administrarea corectă a traficului de date. Punctul de acces direcţionează datele către staţiile mobile sau către şi dinspre serverul de reţea –
(www.wlana.com);
• banda de 2,4 GHz folosind un standard mai larg IEEE 802.11 şi standardul european digital pentru telefonie mobilă;
• Bluetooth – Tehnologia radio Bluetooth oferă o punte universală către reţelele de date existente, o interfaţă periferică şi un mecanism pentru formarea de grupuri ad hoc, mici, private de dispozitive conectate, dincolo de infrastructura reţelelor fixe. Proiectat pentru a funcţiona într-un mediu RF cu zgomot, Bluetooth foloseşte o schemă de fast-acknowledgment şi frequency-hopping pentru a face legătura robustă. Modulele radio Bluetooth elimină interferenţa cu alte semnale prin mutarea pe o altă frecvenţă după transmiterea sau recepţionarea unui pachet – (www.bluetooth.com);
• SWAP 1.0 – Sistemul SWAP poate funcţiona fie ca o reţea ad hoc, fie ca o reţea administrată de controlul unui punct de conexiune. Într-o reţea ad hoc, unde sunt admise doar comunicaţiile de date, toate staţiile au aceeaşi prioritate, iar controlul reţelei este distribuit între staţii. Pentru comunicaţii în care timpul este un factor critic, cum ar fi comunicaţiile interactive de voce, este necesar un punct de conexiune pentru coordonarea sistemului. Punctul de conexiune, care oferă ieşirea către PSTN, poate fi legat la un calculator printr-o interfaţă standard, cum ar fi USB, care va permite îmbunătăţirea serviciilor vocale şi de date. SWAP mai poate folosi punctul de conexiune pentru a suporta administrarea puterii pentru mărirea duratei de viaţă a bateriei – (www.homerf.com);
• X10 – Acesta este un protocol de comunicare pentru controlul la distanţă al dispozitivelor electrice şi pentru comunicaţii pe firele reţelei de tensiune (off, on şi funcţii dim);
• IEEE 1394 – Aceasta este o interfaţă serială pentru comunicaţii pe distanţe scurte, cu rate mici de date, în infraroşii între dispozitive pentru jocuri şi calculator;
• Home Phoneline Networking Association (Home PNA) – Linia telefonică casnică-tehnologii de reţea trebuie să accepte topologii aleatoare şi cu legături nespecificate. Acestea trebuie să fie proiectate pentru a corecta atenuarea mare a semnalului care are loc între ramurile reţelei. Un puls transmis este atenuat şi distorsionat datorită firelor. Cu cât mai mult circulă pulsul pe fire, cu atât devine mai atenuat şi mai distorsionat. Linia telefonică casnică-tehnologii de reţea necesită nivele mari şi variate ale zgomotului semnalului şi trebuie să suporte modificările dinamice ale caracteristicilor liniilor de transmisie, funcţionând în acelaşi timp cu serviciile telefonice şi respectând specificaţiile Federal Communications Commission (FCC), articolul 68. Ele trebuie să maximizeze fluxul de date ţinând cont de constrângerile şi limitările de mai sus – (www.homepna.org);
• HWN SSERQ/AAWG – Protocolul SSERQ (Superspread Equilateral Reservation Queueing) este optimizat pentru transportul fără fir al datelor vocale, al datelor şi serviciilor multimedia. Schema lui pentru rezervare de pachete oferă un QoS mare şi prioritatea de acces necesară pentru servicii vocale şi multimedia. Lărgimea de bandă mare şi semnalizarea pe un canal comun permite un setup rapid şi o oprire rapidă a circuitelor virtuale private pentru un trafic de înaltă viteză pe intranet şi acces Internet. SSERQ suportă IEEE-802.11 pentru infrastructura de reţea client/server printr-o poartă mobilă, care oferă transportul şi supervizarea între reţelele 802.11 şi SSERQ – (www.homewireless.com).
Test
1. Care sunt factorii care determină dezvoltarea reţelelor casnice?
a. apariţia unei a doua linii telefonice în casă
b. nevoia de modemuri pentru accesul la Internet
c. dezvoltarea explozivă a Internetului
d. creşterea numărului de calculatoare personale
e. toate cele de mai sus
2. Care dintre următoarele reprezintă funcţiunile cheie ale elementelor combinate într-o reţea casnică?
a. procesarea
b. administrarea
c. transportul
d. stocarea
e. toate cele de mai sus
3. Care este elementul esenţial pentru succesul pe piaţa reţelelor casnice?
a. împachetarea şi promovarea punctelor de service (POS)
b. stilul şi culoarea echipamentelor
c. legătura fără fir şi mufe fără fir
d. simplitatea şi siguranţa
4. Care dintre următoarele nu se potriveşte în definirea unui element de transport ce aparţine unei reţele casnice mobilă?
a. sistemul de cabluri coaxiale
b. sisteme cu fire răsucite de categoria 3 şi 5
c. sistemul bazat pe reţeaua electrică de alimentare
d. sistemul bazat pe transmisii RF
5. Care sisteme de reţele casnice mobile sunt cele mai eficace?
a. sistemele fără fir şi cele cu fir
b. reţele casnice integrate de voce şi date
c. reţele LAN mobile bazate pe calculatoare personale
d. reţele vocale
6. Care dintre următoarele afirmaţii descrie cel mai bine dezvoltarea reţelelor casnice?
a. Nu există standarde comune. Câteva grupuri de interese publică standarde de-facto pentru a-şi realiza interesele.
b. Standardul IEEE 802.11 este bine acceptat de toţi producătorii
c. Dacă este publicat un standard care este respectat de câţiva producători, atunci toate dispozitivele vor interopera
d. Standardele pentru reţele casnice sunt dezvoltate cum trebuie şi sunt acceptate.
7. Elementele de transport pentru reţele casnice mobile sunt flexibile pentru utilizatori, iar pentru producători sunt ieftine şi uşor de implementat.
a. adevărat
b. fals
8. Majoritatea sistemelor casnice de cabluri coaxiale sunt sisteme de transport bidirecţionale.
a. adevărat
b. fals
9. Care este funcţia controlerului de reţea discutat în acest articol?
a. server de reţea pentru mai multe calculatoare
b. comutator digital pentru trafic vocal către PSTN
c. comutator digital pentru trafic vocal în interiorul casei
d. poartă către Internet pentru toate calculatoarele din casă
e. poartă multilinie pentru toate serviciile vocale
f. toate cele de mai sus
10. Care dintre următoarele sunt caracteristici ale DTM ca server de reţea?
a. Este făcut un progres semnificativ pentru a face din firele răsucite un element de transport robust pentru reţeaua casnică.
b. Sistemele mobile necesită o planificare substanţială pentru o reţea casnică.
c. Pentru a fi cu adevărat conectat trebuie să fii conectat fără fir.
d. Reţelele electrice de alimentare sunt folosite pe scară largă pentru comunicaţii vocale şi de date.
NOTĂ
Răspunsurile corecte la testul de mai sus le găsiţi în pagina WEB a ziarului: www.electronica-azi.ro secţiunea Download.
GLOSAR
CAT5 category 5
CATV commuity antenna television or cable television –
antenă sau cablu de televiziune comun
CPU central processing unit – unitate centrală de calcul
DSSS direct sequence spread spectrum – spectru larg de
secvenţă directă
FCC Federal Communications Commission – Comisia
Federală de Comunicaţii
FHSS frequency hopping spread spectrum – spectru larg de
comutare de frecvenţe
HLAN home local-area network – reţea locală casnică
IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers –
Institutul inginerilor electrotehnici şi electronici
ISP internet service provider – furnizor de servicii Internet
IT information technology – tehnologia informaţiei
LAN local-area network – reţea locală
PC personal computer – calculator personal
POP point of presence – punct de prezenţă
POTS plain old telephone service – serviciul telefonic
tradiţional
RF radio frequency – frecvenţă radio
SWAP shared wireless access protocol – protocol de acces
partajat mobil
TCP/IP transmission control protocol/Internet protocol –
protocol pentru controlul transmisiei/protocol Internet
USB universal serial bus – magistrală serială universală
VCR video cassette recorder – casetofon video cu înregistrare