Na fali

Montując sieć lokalną, najczęściej kładziemy kable. A przecież od dawna dostępne są bezprzewodowe urządzenia Wi-Fi. Może z nich skorzystać?

Bezprzewodowa sieć komputerowa z dostępem do Internetu o zasięgu działania wynoszącym kilkanaście kilometrów – czy to jest możliwe? A jeśli nawet, to czy koszty zbudowania takiej infrastruktury nie przekroczą możliwości finansowych nie tylko zwykłego, domowego użytkownika, ale i firmy?

Do niedawna takie obawy były uzasadnione. Na szczęście to już przeszłość. Okazuje się bowiem, że zgodne ze standardem Wi-Fi (Wireless Fidelity) urządzenia bezprzewodowe nowej generacji wykorzystujące anteny kierunkowe (w Polsce wymagane jest zezwolenie na ich używanie) mogą przesyłać dane za pomocą fal radiowych na odległości dochodzące nawet do 30 km. Co więcej, koszty zakupu stosownych urządzeń są porównywalne z nakładami finansowymi niezbędnymi do budowy sieci kablowych – i to niezależnie od tego, czy budujemy małą sieć domową czy dużą sieć firmową lub osiedlową. Gdy dodamy jeszcze fakt, że sprzęt zgodny z najnowszym standardem bezprzewodowej komunikacji – IEEE 802.11g – jest dość szybki (prędkość transmisji dochodzi do 54 Mbit/s, a zasięg do 400 m), łatwo dojść do wniosku: sieci kablowe mają konkurenta!

W gąszczu częstotliwości

Dwoma najważniejszymi czynnikami wpływającymi na szybkość bezprzewodowej transmisji oraz jej zasięg są długość wykorzystywanych fal radiowych i moc nadajnika. Konstruktorzy nie mogą kształtować tych parametrów w dowolny sposób, gdyż objęte są one regulacjami prawnymi. Co więcej, w różnych krajach na potrzeby publiczne udostępnione są zupełnie inne częstotliwości. Tak różnorodne przepisy znacznie ograniczają możliwość budowy urządzeń bezprzewodowych, które byłyby dopuszczone do eksploatacji we wszystkich regionach świata. Jak się okazuje, globalne zastosowanie mają tylko częstotliwości radiowe z przedziału 2,4-2,5 GHz (patrz: $(LC72362:”Sieć bezprzewodowa na świecie”)$), które objęto odpowied- nimi konwencjami międzynarodowymi. Dlatego też urządzenia zgodne ze standardami Wi-Fi: IEEE 802.11b oraz IEEE 802.11g wykorzystują właśnie tę część pasma radiowego.

Oczywiście istnieją również rozwiązania korzystające z odmiennych częstotliwości. Na przykład na terenie USA dozwolone jest nadawanie danych na falach radiowych o częstotliwości 5 GHz (to pasmo wykorzystane jest w standardzie Wi-Fi IEEE 802.11a). W Europie ów przedział zastrzeżony jest dla potrzeb wojska. W sumie nie ma czego żałować… Standard 802.11a jest zupełnie niekompatybilny z pozostałymi dwiema wersjami Wi-Fi, a jego maksymalna przepustowość (54 Mbit/s) jest taka sama jak dla specyfikacji 802.11g.

Najstarszym z używanych obecnie i najbardziej rozpowszechnionym standardem Wi-Fi jest norma IEEE 802.11b. Z nią jest też kompatybilna większość urządzeń pracujących zgodnie z nowszą specyfikacją 802.11g. Sprzęt taki po prostu przełącza się w tryb 802.11b, w chwili gdy nie może nawiązać transmisji w najszybszym obsługiwanym trybie. Niestety, standard 802.11b charakteryzuje się najwolniejszą transmisją danych – maksymalna przepływność to zaledwie 11 Mbit/s. Dlatego też wiele firm postanowiło opracować własne rozszerzenia, nazywane np. „Up to 22”, „4x” lub najczęściej 802.11b+, które zwiększają szybkość transmisji danych.

Niestety, są one ze sobą wzajemnie niekompatybilne, co uniemożliwia zastosowanie urządzeń „b+” różnych producentów do zwiększenia wydajności całej sieci – po prostu sprzęt przełączy się automatycznie na wolniejszy standard 802.11b.

Jak już wspominałem, większą przepustowość – dochodzącą do 54 Mbit/s – zapewniają urządzenia zgodne z najnowszym standardem 802.11g. Niestety, ich sygnał jest znacznie szybciej wytłumiany. Jak pokazały nasze testy, wszystkie karty sieciowe z serii „g” – Asus Wireless CardBus, D-Link AirPlus XtremeG Wireless Cardbus Adapter, D-Link Wireless PCI Adapter i Linksys Wireless-G Notebook Adapter miały kłopoty z transmisją danych przez 3-4 ścianki działowe, podczas gdy w tych samych warunkach urządzenia „b” dawały sobie jeszcze radę.

Wspólną bolączką obu standardów „b” i „g” jest niewielka odporność na zakłócenia. A należy pamiętać o tym, że z pasma 2,4 GHz korzystają również urządzenia wyposażone w technologię Bluetooth oraz… mikrofalówki.

Budujemy sieć

Komputery w sieci Wi-Fi, korzystające ze standardów 802.11, komunikują się ze sobą na dwa sposoby: bezpośrednio „każdy z każdym” bądź za pośrednictwem stacji bazowej. Na początku zajmijmy się pierwszym z nich, nazywanym transmisją ad-hoc. Do zestawienia takiego połączenia pomiędzy nawet kilkoma pecetami wystarczy wyposażenie ich w bezprzewodowe karty sieciowe. Z tego też względu rozbudowa takiej sieci jest wyjątkowo łatwa i szybka – aby do sieci „weszła” kolejna stacja, wystarczy, że znajdzie się ona w zasięgu działania połączonych już komputerów.

Aktywacji trybu pracy ad-hoc można dokonać na dwa sposoby: bezpośrednio w sterowniku karty sieciowej bądź też poprzez aplikację zarządzającą. Dla wszystkich testowanych kart całość operacji sprowadzała się do odszukania pola BSS Type (patrz: $(LC72358:Słowniczek)$) i wybrania trybu ad-hoc. Czynność ta stanowi minimum, jakie należy wykonać, aby zestawić połączenie. Konfiguracja dodatkowych funkcji, którymi dysponowały wszystkie karty (np. filtrowanie adresów MAC lub szyfrowanie transmisji WEP), jest zalecana, choć nie niezbędna.

Niestety, wraz ze wzrostem odległości między punktami sieci ad-hoc maleje transfer danych, gdyż większość modeli kart sieciowych (zwłaszcza PCMCIA) jest wyposażona w zbyt słabe nadajniki i anteny. Zdarza się, że utrzymanie nieprzerwanego połączenia pomiędzy komputerami znajdującymi się nawet w sąsiednich pokojach jest niemożliwe. Inną trudnością, z którą raczej nie zetkną się domowi użytkownicy, jest pojemność sieci ad-hoc. W zależności od rodzaju użytych kart sieciowych może się ona składać ze 156 lub 256 stacji roboczych, choć w praktyce nie powinno ich być więcej niż 25-30.

Porównanie standardów sieci Wi-Fi
Standard802.11a802.11b802.11g
PopularnośćWykorzystywany przede wszystkim wewnątrz budynków na potrzeby pracowników danej firmy. Spotykany tylko w USA.Najbardziej rozpowszechniony na całym świecie (również w USA) standard komunikacji bezprzewodowej Wi-Fi.Z powodu oferowanych kompatybilności oraz prędkości przesyłu danych standard zyskujący coraz większą popularność.
PrędkośćDo 54 Mbit/sDo 11 Mbit/s. Odmiana 802.11b+ jest o 20-40% szybsza.Do 54 Mbit/s.
Koszty wdrożenia systemuDużeMałeOk. 30% większe od „b”
ZasięgNiewielki, ograniczony do kilku-kilkunastu metrów. Konieczność stosowania wielu punktów dostępowych (access pointów), aby pokryć zasięgiem większy obszar.W zależności od mocy anten nadawczo-odbiorczych. Zasięg działania pojedynczego punktu dostępowego to od 30 do 300 metrów – im dalej, tym sygnał (transfer danych) jest słabszy.Ze względu na gwarantowaną przepustowość łącza zasięg ograniczony jest do 30 m w budynku oraz 100 m na otwartej przestrzeni (wówczas antena jest na zewnątrz budynku).
Częstotliwość5 GHz2,4 GHz2,4 GHz
Kompatybilność802.11b/ –802.11a/ –802.11a/ –
802.11g/ –802.11g/ +802.11b/ +
+ – tak, – – nie
0
Zamknij

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.