Komputery bez kabli

Zastosowanie lokalnej sieci bezprzewodowej pozwala uwolnić użytkowników komputerów przenośnych od konieczności pracy w określonym miejscu biura.

Zastosowanie lokalnej sieci bezprzewodowej pozwala uwolnić użytkowników komputerów przenośnych od konieczności pracy w określonym miejscu biura.

Stosowanie sieci bezprzewodowych jako alternatywy dla klasycznego medium, jakim jest okablowanie, jest zalecane w dwóch sytuacjach: gdy jeden koniec połączenia jest mobilny i nie jest możliwe podłączenie do niego kabla lub gdy z innych powodów nie można zbudować infrastruktury kablowej. Inwestycja w lokalną sieć bezprzewodową ma jeszcze jedno uzasadnienie: taką sieć w przypadku przeprowadzki firmy do nowego budynku można w całości zdemontować. Znacznie prostsze jest także jej modernizowanie.

Za zastosowaniem technologii bezprzewodowych sieci lokalnych przemawia także inny argument - ceny tego typu rozwiązań dosyć szybko się zmniejszają. Najtańsze bezprzewodowe karty sieciowe umożliwiające komunikację z szybkością 2 Mb/s są już dostępne w cenie ok. 800 zł, gdy jeszcze rok temu kosztowały prawie 3 razy drożej. Chociaż pod względem przepustowości rozwiązania Wireless LAN nie dorównują tradycyjnym sieciom Ethernet, to w wielu przypadkach korzyści wynikające z komunikacji bezprzewodowej powodują, że są one stosowane w zastępstwie kablowych alternatyw.

Sieć w powietrzu

Podstawowym standardem radiowych bezprzewodowych sieci lokalnych był opublikowany w 1993 r. HiperLAN. Operując w dwóch przedziałach częstotliwości (5,15-5,30 GHz i 17,10-17,36 GHz), umożliwiał on budowanie sieci bezprzewodowych o przepustowości nawet do 20 Mb/s (na odległość do 50 m) lub 1 Mb/s - do 800 m.

Chociaż standard ten zapewnia wysoką przepustowość, to jego głównymi wadami są brak odpowiednich zabezpieczeń, długi czas oczekiwania na uzyskanie dostępu do sieci oraz wysoki koszt urządzeń umożliwiających nadawanie i odbiór sygnału radiowego. Istotnym ograniczeniem jest też liczba użytkowników, mogących pracować w ramach jednej komórki (z jednego punktu dostępowego może korzystać ok. 10 stacji końcowych). Problemy te rozwiązuje standard (Wireless LAN) oznaczony jako IEEE 802.11 i oficjalnie zatwierdzony w czerwcu 1997 r.

Sieci budowane zgodnie ze specyfikacją 802.11 wykorzystują komunikację radiową w paśmie 2,4 GHz (2,4-2,483 GHz) i umożliwiają pracę podłączonych do nich urządzeń z przepustowością do 2 Mb/s. Niektórzy spośród producentów oferują rozwiniętą wersję tego standardu, umożliwiając komunikację z szybkością 3 Mb/s.

Chociaż przepustowość sieci bezprzewodowych jest znacznie mniejsza niż sieci Ethernet działających z szybkościami 10, 100 i 1000 Mb/s, to - wg pomysłodawców tego standardu - jest ona wystarczająca do pracy użytkowników korzystających z urządzeń przenośnych, takich jak notebooki. Użytkownicy ci bowiem rzadko korzystają z aplikacji pracujących na serwerach centralnych (w trybie klient/serwer) - większość z nich ma je zainstalowane na lokalnych dyskach twardych.

Dwa rodzaje komunikacji

Podobnie jak w przypadku tradycyjnych sieci Ethernet, komunikacja między stacjami roboczymi w sieciach WLAN może odbywać się w trybie peer-to-peer (gdy 2 lub większa liczba urządzeń końcowych komunikuje się bezpośrednio) lub też za pośrednictwem koncentratorów sieciowych. Sygnał radiowy nadawany z takiego koncentratora, nazywanego punktem dostępowym (Access Point), ma zasięg ok. 90 m w budynkach i ok. 600 m na otwartej przestrzeni. W zależności od obciążenia powodowanego przez korzystające z niego urządzenia końcowe może on obsłużyć 20-50 użytkowników (niektórzy producenci zapewniają nawet, że ich punkty dostępowe obsługują do 80 jednocześnie pracujących użytkowników).

W ramach jednej firmy może funkcjonować dowolna liczba punktów dostępowych, których zasięg może się pokrywać (aby uniknąć martwych stref, gdzie nie będzie docierał sygnał radiowy). Klient włączający się do sieci w miejscu, w którym ma dostęp do dwóch punktów dostępowych, automatycznie decyduje, do którego z nich się podłączyć na podstawie aktualnego obciążenia danego punktu dostępowego i siły sygnału.

Podobnie jak standard Ethernet 802.3 umożliwia zastosowanie różnych mediów (kabel koncentryczny lub skrętka), również standard WLAN 802.11 pozwala na realizowanie transmisji z wykorzystaniem różnych mediów. Standard obejmuje obsługę transmisji 802.11 w paśmie podczerwieni i przy zastosowaniu dwóch technologii transmisji w paśmie radiowym 2,4 GHz: Frequency Hoping Spread Spectrum (FHSS) oraz Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS).

Transmisja polegająca na zmianie częstotliwości nośnej (Spread Spectrum) nie jest nowa - opracowano ją już w 1940 r. Polega ona na tym, że sygnał jest przekazywany w szerokim zasięgu częstotliwości radiowych, co znakomicie nadaje się do transmisji danych. Dzięki takiemu rozproszeniu sygnał bowiem jest mniej podatny na zewnętrzne zakłócenia występujące na określonych częstotliwościach. W zależności od stosowanego rodzaju komunikacji specyfikacja 802.11 dopuszcza wzajemne pokrywanie się zakresów trzech (w przypadku DSSS) lub 15 (w przypadku FHSS) punktów dostępowych.

W ubiegłym roku opracowano również kolejną wersję standardu WLAN oznaczoną jako 802.11b. Umożliwia ona realizację transmisji bezprzewodowych z wykorzystaniem jako medium technologii DSSS z przepustowością do 11 Mb/s. Transmisja w technologii FHSS nadal jest ograniczona do 2 Mb/s (3 Mb/s w przypadku niektórych producentów). Mimo ograniczenia przepustowości, nadal większą popularnością cieszy się transmisja z wykorzystaniem FHSS. Technologia ta umożliwia sekwencyjne przełączanie kanałów radiowych (w określonym przedziale częstotliwości) wg wielu różnych sekwencji co kilkadziesiąt milisekund. Dzięki temu transmisja ta jest bardziej odporna na zakłócenia niż z wykorzystaniem DSSS i jednocześnie bezpieczniejsza. Sekwencję zmian kanałów jest bowiem trudno odgadnąć potencjalnym włamywaczom, próbującym podsłuchać transmisję radiową.

Sieci budowane w standardzie 802.11 wyposażono w zaawansowane mechanizmy zabezpieczeń. W razie konieczności można je tak skonfigurować, że z punktami dostępowymi będą mogły się kontaktować wyłącznie autoryzowane stacje końcowe (identyfikacja będzie dokonywana na podstawie adresów MAC). Same dane przesyłane drogą radiową są szyfrowane z wykorzystaniem algorytmu RSA RC4, co gwarantuje ich bezpieczeństwo nawet w przypadku, gdy w polu zasięgu znajduje się podsłuchująca stacja. Podobnie jak w przypadku klasycznych sieci, także sieci radiowe pozwalają tworzyć podsieci wirtualne VLAN obsługiwane przez określone punkty dostępowe.

Ograniczone zastosowanie

Bezprzewodowe sieci lokalne mogą być budowane również w oparciu o komunikację w paśmie podczerwieni. Największą zaletą tej technologii jest duża szerokość dostępnego pasma (w zakresie fal podczerwonych wynosi ona ok. 200 THz). Co więcej, pasmo to może być wielokrotnie używane w ramach jednego budynku. Fale podczerwone rozchodzą się bowiem niemal identycznie jak promieniowanie widzialne. Ich zasięg ogranicza się więc do pomieszczeń, w których znajdują się nadajnik i odbiornik sygnału. Możliwe jest więc powtórne stosowanie tych samych częstotliwości w sąsiednich pomieszczeniach bez ryzyka wzajemnej interferencji sygnałów.

Nieprzenikalność sygnałów podczerwonych przez ściany budynków jest jednocześnie największą wadą i zaletą tej technologii. Wadą, ponieważ każde pomieszczenie musi być w takim przypadku wyposażone w oddzielny nadajnik. Zaletą, gdyż sieci budowane w taki sposób są bezpieczne. Informacje przesyłane za ich pośrednictwem nie mogą być podsłuchane poza pomieszczeniem, w którym są one nadawane i odbierane. Wysokie współczynniki odbicia promieniowania od przeszkód (40-90%) w połączeniu z niskimi współczynnikami pochłaniania w pomieszczeniach biurowych (ściany, meble, sufit) gwarantują dobre pokrycie sygnałem IR całego pomieszczenia.

Niemniej technologia IR ma jeszcze dwie istotne wady. Ma niewielki zasięg nie przekraczający kilkudziesięciu metrów i jest bardzo wrażliwa na szum, a także zakłócenia pochodzące z innych źródeł promieniowania (głównie widzialnego), co ogranicza jej wykorzystanie.


TOP 200