Nie od razu most zbudowano

Wykorzystanie urządzeń 802.11b do budowy mostów MAN/WAN wydaje się kuszące. Zbudowanie łącza o zadowalających parametrach to jednak sztuka.

Wykorzystanie urządzeń 802.11b do budowy mostów MAN/WAN wydaje się kuszące. Zbudowanie łącza o zadowalających parametrach to jednak sztuka.

Uwolnienie pasma 2,4 GHz i szybko spadające ceny urządzeń nadawczo-odbiorczych zgodnych ze standardami IEEE 802.11 rozbudziło w firmach nadzieje na budowę sieci MAN o atrakcyjnych parametrach wydajnościowych bez konieczności korzystania z usług operatorów telekomunikacyjnych. Czy są one uzasadnione? Chyba tak, zważywszy że w ciągu ostatniego roku powstała w Polsce dość pokaźna grupa firm dostarczająca Internet użytkownikom indywidualnym tą właśnie drogą (pisaliśmy o tym w CW nr 27/2003).

O tym, że budowa mostów radiowych przy użyciu urządzeń 802.11b jest jednym z gorących tematów, świadczyło także pokaźne audytorium zgromadzone na wykładzie poświęconym temu zagadnieniu, który odbył się podczas niedawnego Cisco Expo 2003 w Warszawie. Sprawa bowiem wcale nie jest taka prosta. Zestawienie łączy mających służyć do obsługi aplikacji transakcyjnych czy telefonii IP stawia zupełnie inne wymagania co do jakości i niezawodności transmisji niż w przypadku pobierania stron WWW czy poczty.

Nie każdy budulec się nada

Most radiowy to długodystansowe łącze warstwy drugiej tworzone zwykle w topologii punkt-punkt, choć jest także możliwe zestawianie mostów punkt-wielopunkt. Istnieje wiele technologii mikrofalowych stworzonych właśnie z myślą o takich zastosowaniach. Oprócz specjalnych protokołów warstwy fizycznej i warstwy łącza danych takie rozwiązania z reguły wykorzystują licencjonowane pasma częstotliwości, co uodparnia łącza na interferencje i pozwala osiągać bardzo dobre parametry jakościowe, m.in. niewielkie opóźnienia, dużą rzeczywistą przepustowość, duży - liczony w dziesiątkach kilometrów - zasięg, a w niektórych przypadkach także mechanizmy QoS.

W tym świetle wykorzystanie do budowy mostów rozwiązań 802.11b to sytuacja specyficzna. Technologia WLAN, zgodnie z nazwą, była projektowana z myślą o krótko zasięgowych sieciach lokalnych, a nie długodystansowych łączach MAN czy WAN. W warunkach otwartej przestrzeni standard 802.11b przewiduje, że odległość między nadajnikiem a odbiornikiem nie przekracza 1 mili, a więc ok. 1,6 km. Do takiej odległości dostosowano maksymalną moc sygnału wypromieniowanego (określony przez organizację ETSI parametr EIRP - Effective Isotropic Radiated Power do 100 mW, czyli 20 dBm) oraz algorytmy kodowania informacji i korekcji błędów (czas propagacji sygnału na odległość 1,6 km wynosi ok. 5-6 us, potwierdzenie kolejne 5-6 µs, a więc łącznie 10-12 us).

Wynika z tego podstawowy wniosek, że do budowy mostów na większe odległości nie można wykorzystywać dowolnych rozwiązań, lecz takie, które pozwalają na kalibrację kluczowych parametrów, w tym dopuszczalnych czasów oczekiwania na potwierdzenie poprawności transmisji. Powstaje pytanie, czy to wciąż standard 802.11b? Nie do końca, jednak nie to jest największą przeszkodą w budowie dobrze działającego łącza długodystansowego.

Robota dla architekta

Podstawowym błędem popełnianym przy budowie mostów jest brak planowania radiowego. "Przed zakupem jakichkolwiek urządzeń warto skonsultować się ze specjalistą w dziedzinie planowania radiowego. Wykonanie kilku prostych obliczeń i zwrócenie uwagi na parę niuansów metodologicznych to absolutne minimum. Partyzantka kończy się zwykle rozczarowaniem" - mówi Maciej Szeptycki, inżynier systemowy w Cisco Systems Poland. Może bowiem się okazać, że technologia 802.11 po prostu nie nadaje się do zestawienia łącza w konkretnych warunkach terenowych lub urządzenie konkretnego producenta ma zbyt słabe parametry.

Na początek dla nadajnika trzeba policzyć wartość EIRP, czyli efektywny poziom mocy promieniowania. Wartość tę oblicza się jako sumę mocy nominalnej nadajnika i wzmocnienia anteny, pomniejszoną o stratę sygnału na łączącym je przewodzie. Przykładowo, dla nadajnika o nominalnej mocy 17 dBm (50 mW) i anteny o zysku 16 dBm połączonych przewodem o tłumienności 4 dBm wartość EIRP wyniesie 29 dBm.