Bezdrátový přenos v praxi.Co je třeba znát pro práci s bezdrátovým přenosem

Při volbě vhodné technologie pro bezdrátový přenos dat je třeba zásadně rozlišovat mezi produkty, které jsou určen...


Při volbě vhodné technologie pro bezdrátový přenos dat je třeba zásadně
rozlišovat mezi produkty, které jsou určeny pro nasazení uvnitř budov, a těmi
pro volný prostor. Mimo budovy je potřebná příslušně robustní a vůči
povětrnostním a jiným vlivům odolná technologie.
Při plánování a nasazení rádiových spojení je kromě toho nutné respektovat
častokrát těžko postihnutelné vlivy prostředí. Jimi trpí přenosová kvalita,
mají přímý vliv na dosah stejně jako na přenosový výkon, který klesá díky
přenosovým chybám a opakovanému přenosu. Přenosová kvalita a dosah dané
instalace záleží samozřejmě také na překážkách, jakými jsou cihlové stěny nebo
železobeton. Přiměřená analýza prostředí, odborný návrh sítě a plánování,
stejně jako kompetentní implementace tím získávají větší význam než u kabelové
infrastruktury. Čím větší máte volnost při výběru antény, tím lépe. Všesměrové
antény mají rozsah působnosti 360 stupňů a hodí se pro velké vysílací buňky.
Jejich dosah se pohybuje kolem 400 metrů, což pro propojení mezi budovami často
nedostačuje. Zde přicházejí do úvahy antény patch nebo Yagi. Podle své výkonové
třídy mohou přemostit i více kilometrů. Oba typy antén seskupují vysílaný
paprsek typickým způsobem, přičemž antény patch vyzařují v polokruhu, zatímco
Yagi mají při stejném výkonu větší dosah díky svému silnějšímu oválnému svazku.
K tomu musí být na základě vyšších rozptylových ztrát také přesněji nastaveny
než patch antény.
Pro plánování a instalaci trasy směrového vysílání se nelze zříci podpory
zkušeného systémového integrátora. Doporučuje se rovněž při budování Wi-Fi
bridgingu, a to přesto, že výrobci takřka vesměs ve svých prospektech vydávají
rychlou instalaci během několika hodin za velkou výhodu. Mimo budovy mohou vést
k chybám přenosu povětrnostní podmínky nebo mobilní rušivé objekty, jako
nákladní automobily, uvnitř budov mohou být příčinou problémů útlum signálu
díky betonovým stěnám nebo odrazy vysílaných signálů od stěn, oken nebo od
vnitřního zařízení. Efekty rušení může vyvolat i překrývání rozličných
vysílacích buněk.
Příznivě umístěné dvojice vysílač/přijímač jsou proto alfou a omegou celého
řešení. Když vzdálenost nemůže být přemostěna jen jednou dvojicí přijímač/
vysílač, jsou nezbytné buď směrové antény nebo mezilehlé reléové stanice
(extendery). Nasazení směrových antén většinou ve formě patch nebo Yagi antén
se osvědčilo jako často dostatečné, záleží na jejich přesném uspořádání.
Protože již velice malé odchylky vysílaných paprsků s sebou přinášejí velké
rozptylové ztráty, pracují systémoví integrátoři při nastavení antén Yagi s
kalibračními nástroji, které pomáhají vysílač a přijímač optimálně nastavit.
Podniky, které spolu chtějí propojit více budov a vynaložit přitom co nejmenší
náklady, sahají stále častěji po bezdrátových řešeních odpovídajících
specifikaci IEEE 802.11b. Dají se totiž pořídit relativně levně a nevyžadují
žádné poplatky telekomunikačnímu operátorovi, a to pochopitelně ani za
přenesený objem dat jako u pronajatých vedení. Zpravidla se tedy rychle
zaplatí. To, že kromě již zmíněných výhod navíc zůstává celý spoj pod vlastní
kontrolou, činí tato řešení ještě zajímavějšími.
Berthold Wesseler
Bezdrátové lokální sítě (WLAN Wireless LAN) nejsou ve většině případů
náhražkou, nýbrž doplňkem stávajících sítí s pevnou kabeláží. K typickým
oblastem nasazení tohoto typu sítě patří propojení vzdálených stanovišť,
propojení LAN-LAN a bezdrátové propojení pobočkových ústředen (PBX Private
Branch Exchange), přičemž rozhodujícími argumenty jsou především krátká doba
amortizace, rychlá realizovatelnost stejně jako relativně vysoké zabezpečení
proti odposlechu.
Otázka nákladů začne být zajímavá zejména při propojování sítí v různých
budovách ve vzdálenějších lokalitách, kdy je třeba stávajícímu poskytovateli
sítě platit poplatky za připojení a přenosy. Kromě propojování budov by se dalo
stejnou technikou realizovat bezdrátové připojení do Internetu.
U bezdrátových technologií si navzájem konkurují optické směrové vysílání a
propojení pomocí mikrovln, přičemž mikrovlnná technologie dovoluje také
vícebodová (point-multipoint) propojení. Propojení z jednoho bodu k více bodům
stojí ve středu zájmu především v souvislosti s přidělováním licencí na WLL
("Wireless Local Loop") s šířkou pásma od 2 Mb/s do 1 Gb/s. Do budoucna budou
zřejmě nabízeny také nižší šířky pásma n x 64 Kb/s. A nutnost přímé
viditelnosti mezi přijímačem a vysílačem lze naštěstí často obejít vlny se dají
vést oklikou přes pasivní směrovací místa.
Obecně platí, že pro směrově vysílající rádiové systémy je třeba používat
schválených tras a platit za používání příslušného frekvenčního pásma, u
optických systémů se tyto náklady nevyskytují. Úplně bez schvalovacích procedur
a poplatků za používání je možné provozovat vysílací trasy, které pracují ve
frekvenčním pásmu 2,4 GHz. Tam se prosadil standard IEEE 802.11, který ve
schválené verzi B definuje rychlost přenosu až do 11 Mb/s. Největší část
fungujících systémů na trhu podporuje právě tuto rychlost.
Touto "brutto" šířkou pásma se ale člověk nesmí nechat ošálit. Pro přenos
zůstává často zřetelně méně než polovina této kapacity. Tento aspekt by měl být
respektován při plánování potřebné šířky pásma, zejména tehdy, když má být
propojeno velké množství pracovních stanic, uvažuje se o instalaci páteřní sítě
(backbone) nebo se plánuje nasazení multimediálních aplikací, které jsou
náročné na šířku pásma a citlivé na zpoždění. Produkty 11 Mb/s nabízejí oproti
svým 2Mb/s předchůdcům zlepšený součinitel zatížení, avšak u bezdrátových LAN
se jedná o dělené médium, které se, pokud jde o vznikající úzká přenosová místa
a výkonové ztráty, chová velice podobně jako sdílený Ethernet.
Méně je více
Základem celého řešení je samozřejmě správně umístěná dvojice přijímač/vysílač
s vhodně zvolenými anténami (více se tomuto tématu věnujeme ve zvláštním článku
na titulu dnešního Tématu týdne). Svou roli pochopitelně hraje jejich správné
nastavení obzvláště u antén Yagi se k tomuto účelu používají vhodné kalibrační
nástroje, díky nimž lze vysílač a přijímač nastavit skutečně optimálně.
Když nelze dále vylepšit kvalitu linky pomocí lepšího kalibrování, může toto
dilema vyřešit nižší přenosová rychlost. S menší přenosovou rychlostí klesá
typickým způsobem také rozsah chyb, takže navzdory menšímu brutto výkonu bude
dosaženo vyššího netto přenosového výkonu. Moderní systémy WLAN berou ohled na
tuto okolnost automaticky a nastavují se pomocí metod jako "Automatic Rate
Select" nebo "Fall Back Rate Select" v závislosti na aktuálních vlastnostech
prostředí.
Ne vždy je však možné použít tento způsob nastavení. Jako alternativa se proto
nabízí zmenšení přenášených datových paketů. Většina bezdrátových přenosových
systémů nabízí odpovídající nastavení. Také zde platí: Čím více datových paketů
bude přeneseno, tím menší brutto datový přenosový výkon. Protože však s velkým
datovým paketem roste pravděpodobnost bitových chyb a s tím také nutnost jeho
vícenásobného přenosu, je možné tak rovněž zvýšit netto přenosový výkon.
Maximální hodnota předvolená v konfiguračních parametrech by tedy měla být
volena jen při optimálních přenosových podmínkách. Čím horší je kvalita linky,
tím menší by měly také být datové pakety. Stejně jako při výběru přenosové
rychlosti pomáhají i zde jen solidní zkušenosti. Jen tak mohou být nastaveny
vhodné kombinace konfiguračních parametrů.
Vysílací LAN a EMV předpisy
Důležitou otázkou je možné vzájemné rušení jednotlivých elektronických zařízení
a to nejen vysílačů a přijímačů. Častokrát se hovoří i o možném zdravotním
riziku kvůli používání produktů založených na rádiovém vysílání. Zatím ovšem
lze toto nebezpečí jen těžko kvantifikovat. Produkty přesně dodržující
přidělené frekvenční pásmo od 2,4 do 2,483 GHz by měly zajistit, že nedojde k
rušení např. s bezšňůrovými telefony DECT (Digital Enhanced Cordless
Telecommunications) nebo dálkovými ovládáními, která pracují na 433 MHz.
Protože produkty pro vysílací LAN na bázi IEEE 802.11 byly vyvinuty speciálně
pro nasazení v kancelářích a jiných pracovních prostředích, vysílají také
odpovídajícím nízkým výkonem. Tento výkon leží pod maximální hodnotou 100 mW a
tím i pod vysílacím výkonem používaných GSM telefonů, který činí přibližně 2 W
pro zařízení GSM třídy 4 v oblasti frekvencí 880 a 960 MHz.
Mnohotvárnost produktů
Výrobci bezdrátových produktů jsou mezi jinými Breezecom, Aironet (převzatý
Ciscem) nebo Lucent. Aironet nabízí bezdrátové propojování LAN s datovým
přenosem až do 11 Mb/s. Propojování dvou nebo více LAN se provádí přes mosty s
anténami. Přitom je každý most připojen na LAN a vyměňuje si informace přes
vysílací trasu s jinými mosty. Při zasíťování více budov bude v centrále
vybavení se speciální všesměrovou anténou, která slouží jako zprostředkovatel.
Jako nejmladší produkt představilo Cisco produktovou řadu Aironet 340, která
vedle mostů obsahuje také vnitřní přístupové body (Inhouse-Access-Points) a
klientské adaptérové karty.
Také nová generace produktů Lucent "Wave-LAN" a "Wave Access" odpovídá
standardu IEEE 802.11b. Dosahy v budovách činí maximálně 200 metrů.
Turbo-Version nabízí šířku pásma až do 11 Mb/s a přemostí až 2,5 kilometru.
Možný je multikanálový roaming klient může během jednoho přenosu připojit
maximálně 13 rozdílných vysílacích frekvencí, a tak rozdělit zátěž na více
vysílacích buněk. S tím se citelně zvyšuje kapacita přenosu sítě. Wave-LAN je
vymyšlen jako vnitřní řešení, může ale být pomocí produktů Wave-Access později
přebudován na venkovní systém.
Jako automaticky se řídící bezdrátová LAN byla koncipována Radiolan nabízená
Compulanem, která podporuje datové přenosy až do 10 Mb/s a dosahy do 35 metrů
uvnitř budov a až do 1,6 kilometru při propojení s přímou viditelností ve
volném prostoru. Přes model Docklink DL408 mohou být veškerá koncová zařízení
podporující Ethernet jako tiskové servery, všechny stanice sítě i servery přímo
integrovány do rádiové LAN. U instalací Docklinku může být propojeno až 128
uzlů v režimu peer-to-peer. Řešení proto nevyžaduje žádné přístupové body. K
propojování LAN-LAN mezi dvěma budovami až do 10 Mb/s slouží "Radiolan Campus
Bridgelink". Při propojení s přímou viditelností přemosťuje toto zařízení až
800, respektive 1 600 metrů, pracuje ve frekvenčním rozsahu 5,775 GHz U-NII, a
vyžaduje tedy schválení. V tom ale nevidí výrobce žádnou nevýhodu. Několikrát
se u Compulanu zdůrazňuje, že v tomto rozsahu nenastává žádný "divoký nárůst" a
bude tedy zajištěna stálá spolehlivost provozu. Systém podporuje až do 1 000
MAC adres stejně jako SNMP a HTTP management přes podnikový systém Radionet
Manager.
V minulém roce uvedl Cabletron na trh RoamAbout Wireless Bridge, který dovoluje
propojení budov do vzdálenosti přibližně 9 kilometrů při šířce pásma 2 Mb/s
nebo až do vzdálenosti téměř 12 kilometrů při 1 Mb/s. Kromě toho nabízí bridge
funkce SNMP a RMON managementu. Rostoucí důležitost bezdrátových řešení podtrhl
Cabletron v tomto roce založením dceřiné společnosti Enterasys, která prodává
řešení pro rádiové propojení. "Naše bezdrátové systémy pro propojování budov
představují na základě svých atraktivních cen nákladově přijatelnou alternativu
ke klasickému spojení kabelem", míní Jan Bause, marketingový manažer
Cabletronu. "Toto řešení je oproti pronajatému pevnému vedení tak výhodné, že
se zaplatí za méně než jeden rok."

Optické směrové vysílání druhé generace
Hlavní výhoda přispívající k velkému zájmu o optické propojení vzdálených sítí
leží podle Michaela Sladeka z OCS (německý systémový integrátor) v rychlé a
cenově příznivé instalaci systémů, které mohou spojit podnikové sítě v okruhu
několika kilometrů. A to při šířce pásma až do 1 GB/s. Předpokladem k tomu je
jedině přímá viditelnost mezi budovami. Světelné diody dosahují protokolově
transparentního přenosu dat na krátké vzdálenosti do přibližně 500 metrů,
laserové diody překlenou asi čtyři kilometry. Mezitím byla vyvinuta nová
generace optických systémů pro směrové vysílání, která se od svých předchůdců
již z vnějšku odlišuje. Vybaveny čtyřmi přijímacími a čtyřmi vysílacími
optikami, zvyšují světelný výkon o 6 dB a kromě toho optimalizují systém ve
vztahu k výkonu a velikosti. Výhoda je nasnadě. Přerušení paprsku, třeba kvůli
průletu ptáka, nevede již automaticky ke ztrátě dat, protože nemusí dojít k
úplné ztrátě spojení. Zejména u přenosu v reálném čase budou tudíž
minimalizovány nepříjemné nárazové chyby.
Venkovní jednotka kromě toho obsahuje ještě jedno kalibrační zařízení, které
uživateli umožňuje provádět také akustickou kontrolu nastavení. Početné
praktické testy ukázaly, že poslechem je možné velice přesné nastavení stanic
během kratšího času než u optické kontroly. Pomocí modulární struktury je možno
systémy snadno použít i v prostředí technologií FDDI nebo ATM.

Slovník zkratek
ATM (Asynchronous Transfer Mode / asynchronní přenosový režim) Název rychlé
technologie přenosu datových bloků v komutované digitální síti. Data přenášena
ATM jsou rozdělena na malé (48bajtové) rámce nazývané buňky, pro jejichž
přepínání a směrování je použito techniky známé jako post-packet switching.
FDDI (Fiber-optic Distributed Data Interface / distribuované datové rozhraní
pro optická vlákna) Používá jedno či vícerežimové optické kabely, pracuje s
přenosovou rychlostí až 100 Mb/s, využívá kruhovou topologii (dvojitý
obousměrný kruh) a podporuje až 1 000 uzlů v jedné síti a vzdálenost mezi uzly
až 2 km a mezi krajními body sítě až 100 km.
RMON (Remote MONitor(ing) / sledování na dálku) Název nadstavby protokolu SNMP
umožňující provádět komplexní sledování stavu počítačové sítě.
SNMP (Simple Network Management Protocol / prostý protokol pro správu sítě)
Internetový standard specifikující standardní mechanismus pro dálkovou správu
uzlů sítě s protokolem IP (Internet Protocol).
WLAN (Wireless Local Area Network / bezdrátová lokální síť) Obecné označení pro
přenosové technologie lokálních počítačových sítí, využívající pro odesílání a
příjem dat mezi jednotlivými stanicemi bezdrátový přenos.
0 2220 / pen









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.