Potíže s rušením u bezdrátových sítí

Společnost Cerulic provozuje ve svých budovách celkem 34 vysílačů Bluetooth a jedenáct modulů 802.11b. Přes velké mn...


Společnost Cerulic provozuje ve svých budovách celkem 34 vysílačů Bluetooth a
jedenáct modulů 802.11b. Přes velké množství přístupových bodů ale nedokáže
využívat plných výkonů obou bezdrátových přenosových sítí. Důvod? Oba způsoby
přenosu se, jak už bylo řečeno, navzájem ruší. "Zatímco Bluetooth je ve svém
přenosovém pásmu ovlivňován jen málo, trpí systém 802.11b silným rušením",
popisuje Nigel Ballard, viceprezident Cerulicu, důsledky simultánního provozu.
Tato americká společnost se specializuje na propojování veřejných budov pomocí
bezdrátových přenosových sítí, a má proto skutečně nejvyšší zájem na tom, aby
obě technologie mohly pracovat vedle sebe pokud možno bezporuchově. To, co bylo
dosud hodnoceno jako největší výhoda těchto bezdrátových přenosových
technologií, se nyní projevuje v opačném smyslu jako bumerang. Obě využívají
pásmo ISM ("Industrial-Scientific-Medical", tedy pro průmysl, vědu a
zdravotnictví) v kmitočtovém rozsahu 2,4 GHz. Jde o jedno z mála pásem, ve
kterém jsou v celosvětovém měřítku kmitočty k dispozici bez nutnosti licenčního
řízení. Jestliže dříve byly frekvence mezi 2,4 a 2,4835 GHz využívány téměř
výhradně pro použití typu dálkového otevírání garážových vrat, ovládání
slaboproudých přístrojů nebo pro tzv. babyphony (pro odposlech v místnostech
kojenců), využívá dnes tento rozsah kmitočtů stále více a více aplikací
bezdrátové komunikace. Díky tomu se dají téměř s jistotou předpokládat potíže
se vzájemným ovlivňováním. Výrobci se dosud snažili vznikající potíže s rušením
pokud možno zamlčovat. Netrvalo ale dlouho od uvedení prvních výrobků řady
Bluetooth na trh, kdy začalo být zřejmé, že v případě provozu vícero přístrojů
s různými technologiemi v jednom prostoru současně dochází ke značnému
snižování propustnosti při datovém přenosu.

Doplňují se
Výrobci nemohou vycházet z toho, že jedna z technologií vytlačí z trhu druhou a
tím se problém vyřeší. Zatímco Bluetooth je přizpůsoben pro provozování tzv.
Personal Area Networks (PAN, sítí pro tzv. "osobní" oblast člověka), spočívá
koncepce systému 802.11b v nasazení především u bezdrátových ethernetových sítí
(LAN) v rámci budov jednoho podniku. Sítě PAN sestávají z mobilních přístrojů
jako PDA, digitálních kamer, skenerů a tiskáren, které mezi sebou komunikují a
synchronizují bezdrátově svá data. Takže i když se oblasti použití obou
technologií částečně překrývají, v zásadě se spíše navzájem doplňují. Se
stoupající dostupností přístrojů využívajících technologie Bluetooth a
zvyšující se oblibou bezdrátových sítí se jeví jako čím dál tím více
pravděpodobný následující scénář dalšího vývoje: Zaměstnanec podniku vede
například telefonní hovor se zákazníkem prostřednictvím přístroje, který je
vybaven bezdrátovou náhlavní sadou Bluetooth. Současně si v rámci podnikového
intranetu vyhledává data o zákazníkovi a zobrazuje si je na displeji počítače,
který je bezdrátově připojen k podnikové síti pomocí technologie 802.11b. A
problém je tu.
Výrobci už nemohou existenci vzájemného rušení dále zamlčovat, a na tahu jsou
tak nyní vývojáři. Také normalizační grémia diskutují způsoby nerušené
koexistence obou technologií. V případě systému 802.11b je zodpovědným
mezinárodním úřadem Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), v
rámci kterého pracuje na koncepcích řešení Taskforce 802.15.2. Skupina nazvaná
Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA, Aliance pro kompatibilitu
bezdrátového Ethernetu) také zřídila příslušný pracovní výbor. Stejnou
problematikou a otázkami se zabývají inženýři z Wireless LAN Coexistence Group
zřízené při zájmovém sdružení Bluetooth Special Interest Group (SIG), i když
Bluetooth podléhá v důsledku rušení jen relativně malým ztrátám výkonnosti.

Bluetooth trpí méně
Nižší propustnost datového přenosu neznamená, že by simultánní provoz obou
technologií nebyl možný. "V zásadě tento efekt známe z Internetu: přistupuje-li
k jedné stránce mnoho uživatelů, trvá potom její download trochu déle,"
vysvětluje následky vzájemného rušení Frank Bittner z Institutu pro komunikaci
(IFKOM) v německých Brémách. Zaměstnanci IFKOM právě v současné době provádějí
podrobný výzkum vzájemného rušení.
Inženýři firmy Mobilian z USA se zase intenzivně zabývají integrací obou
technologií Bluetooth a 802.11b do jediného čipového modulu. Z jejich měření
vycházejí ztráty přenosové propustnosti při přenosech se systémem 802.11b na
vzdálenost od pěti do sedmi metrů v hodnotě 25 procent, jestliže v
bezprostředním okolí pracuje vysílač Bluetooth. Tato hodnota stoupá na 50
procent, jestliže se vzdálenost mezi vysílačem a přijímačem zvýší na 30 metrů.
Ale ani systém Bluetooth nevyvázne při takovém provozu neovlivněn byť má řádově
nižší problémy. Nižší ochrana před rušením Jak u systému Bluetooth, tak ani u
802.11b neimplementovali technici vhodný ochranný mechanismus, který by
zabraňoval vzájemnému rušení, nebo by jeho riziko alespoň snižoval.
Vývojáři Bluetoothu vycházeli z toho, že negativní vlivy na přenos jsou
zapříčiňovány především samotnými přístroji, které pracují v pevně daném a
většinou jen velmi úzkém frekvenčním pásmu, jako jsou například mikrovlnné
trouby. Jestliže zasáhne přenos přístroje Bluetooth frekvenci využívanou někým
jiným, bývá toto rušení obvykle jen velmi krátkodobé, protože modul Bluetooth
díky rychlosti skoků (1 600 za vteřinu) téměř okamžitě znovu opouští zasažený
rušený kanál a přechází na jinou frekvenci. Ovlivňuje-li ale jeho přenosy další
komunikační systém, který také vyžaduje stejnou šíři pásma ISM (83,5 MHz),
ovlivní to zásadně provoz produktů se standardem Bluetooth. S takovým rušením
se už tak snadno nevyrovná.
Také systém 802.11b je náchylný k poruchám: Zde tvoří základ vrstvy MAC (Media
Access Control) ethernetový protokol. Stejnou frekvenci využívá souběžně mnoho
vysílačů, někdy ve stejnou, jindy v různou dobu. Přenos se proto nezdaří
pokaždé když se dva vysílače 802.11b pokoušejí o vysílání ve stejném časovém
úseku, dojde ke kolizi. Za další zdroj poruch označili vývojáři ještě vliv tzv.
bílého (širokopásmového) šumu o relativně malé intenzitě. Rušení jiným
komunikačním systémem věnovali naproti tomu jen málo pozornosti díky tomu se
dnes potýkají s potížemi, jaké jim způsobuje Bluetooth.

Únik na jiné frekvence
Nejjednodušším řešením, jak zabránit rušení, je změna provozního frekvenčního
pásma. Nicméně s migrací do také bezlicenčního pásma 5 GHz, která se
předpokládá pro systémy Hiperlan 2 nebo 802.11a, vznikají další problémy: Zde
komplikují šíření vysokofrekvenčních vln uvnitř budov fyzikální zákonitosti.
Navíc to už nic nezmění na rušení dosud instalovaných přístrojů pracujících v
pásmu 2,4 GHz. Úplným řešením by podle některých odborníků byl pouze zcela nový
bezdrátový přenosový systém vycházející z obou jmenovaných standardů.
1 1328 / pen









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