BlogiTip >>

На какво разстояние достига покритието на една Wi-Fi мрежа?
Това е най-често задавания въпрос от потребителите. Логично е когато изграждате своя собствена безжична мрежа да си зададете този въпрос, защото е важен за дизайна на вашата мрежа. Няма обаче еднозначен отговор на този въпрос. Съветът на производителите на wi-fi оборудване е да използвате WLAN мрежите до 100м на открито и до 50м в затворени помещения. Ето и обяснението на тези препоръки:
Когато си купувате оборудване по wi-fi стандарта, неговата мощност на излъчване съгласно изискванията е 20dBm или 100 mW. Диаграмата на излъчване обикновено е кръгова, а използваната антена е дипол. С такава антена можем да приемем, че сигналът се разпространява равномерно (с минимални разлики) във всички посоки. С отдалечаване от антената сигналът все повече затихва, до момента в който е толкова слаб, че връзката прекъсва. Силата на сигнала при която връзката е осъществима се определя от чувствителността на приемащото оборудване. Този параметър се дефинира от производителите на съответните wi-fi модеми и за различните скорости на предаване има различна стойност. Ето един пример как чувствителността на приемника определя модулацията или още скоростта на канала за оборудване, работещо по стандарта 802.11g:

На графиката по-долу е показано затихването на сигнала при излъчването му от стандартен wi-fi модем, работещ в обхвата 2,4 GHz.

Видно е, че връзка трудно може да се осъществи на разстояние повече от 1 км , тъй като сигналът достига нива от порядъка на -80 dBm. При тази стойност може да се очаква скорост на канала от 36 Mbit/s, но само в идеалния случай. За да работите на скорост от 54 Mbit/s на открито при пряка видимост трябва да сте не по-далеч от 200 м. В затворено пространство ще приемем, че всяка преграда и стена внася допълнително 10 dB затихване на сигнала. Това означава, през една стая на 20 м от източника може да се очаква сила на сигнала от порядъка на -65 dBm. Ето защо в затворени помещения и най-вече жилищни сгради, препоръката е да сте отдалечени на не повече от 30м.
За да изчислите затихването на сигнала за произволна честота и разстояние използвайте следната форма: Към статията в intellectip.org

В най-общия случай една wireless LAN мрежа се състои от wi-fi access point (рутер), безжични wi-fi клиенти и Ethernet локална мрежа, свързана към Интернет.

Това е пример за малка мрежа с една точка за достъп, която осигурява безжична връзка към Интернет както за преносими лаптопи, така и за десктоп компютри. Всеки от компютрите трябва да разполага с безжичен мрежов адаптер, който може да бъде USB или PC карта. Wireless рутерът и клиентските адаптери трябва да са съвместими, т.е. да поддържат еднакъв безжичен стандарт 802.11a или 802.11 b/g. Има безжични рутери, които поддържат и трите стандарта. За нормалната работа на мрежата се изискват някои основни настройки на рутера и на клиентите.

Безжичният рутер обикновено има три компонента. Това са порт за връзка към Интернет, няколко Ethernet порта за локалната LAN мрежа и Wireless интерфейс, включващ антена за връзка към безжичните потребители (клиенти). Всеки от тези компоненти изисква определена настройка на параметрите, така че мрежата да работи нормално и потребителят да получи желания безжичен достъп до Интернет.

Портът към Интернет обикновено се настройва със статичен IP адрес или получава динамичен адрес по DHCP. Има случаи, в които се изисква настройка на PPPoE. В повечето случаи тези настройки се определят от доставчика на Интернет, затова трябва да са предварително известни. Настройките на безжичната мрежа обикновено изискват:

IP адресите на безжичния и LAN интерфейсите обикновено се конфигурират чрез DHCP сървър, така че клиентските компютри да получават автоматично всички IP настройки.

Очаквайте още по темата. Регистрирайте се и направете своето предложение за редакция.

Към статията в ItellectIP.org.

При изграждането на малка безжична мрежа е достатъчно да инсталиране един wi-fi Access Point (AP) или рутер. За осигураване на по-големи зони на покритие обаче няма друг начин, освен да използвате повече от едно AP. Около всеки access point се формира зона на покритие, която се нарича още микро-клетка или просто клетка. С поставянето на няколко безжични точки се създава клетъчна мрежа, при дизайна на която трябва да се спазват няколко прости правила.
Първo: всички AP-та трябва да се настроят с еднакво име на безжичната мрежа - SSID;
Второ: две съседни клетки трбява да работят на различен wi-fi честотен канал, за да не се смущават взаимно;
Трето: клетките трябва да се припокриват пространствено в рамките на 15-20 % в крайните зони от покритието, за да се осигури зона за плавен преход между тях.
Всички тези условия са необходими за да се създаде възможност за wi-fi роуминг между клетките. Преминавайки през клетките с лаптоп или друго портативно устройство се получава автоматична пренастройка към access point-а с най-силния сигнал в дадения район.

На схемата всички клетки имат един SSID и работят на различни честотни канали, които за обхвата 2,4 GHz са първи, шести и единайсети. В този обхват това са единствените канали, които не се смущават взаимно. Те могат да се използват многократно като се спазва изискването две съседни клетки да работят на различни канали.
Тук идва момента да определим Access point или рутер трябва да използваме в клетъчните мрежи. Отоговорът е Access point и ето защо това е така. Когато преминавате с лаптопа си или безжичното клиентско устройство през различните клетки не трябва да има прекъсване във връзката. Условията за wi-fi роуминг бяха изясненени по-горе, но за да продължите да използвате връзката трябва да запазите комуникацията на мрежово - IP ниво. Затова се използват AP, тъй като те са част от една IP мрежа и не се налага да маршрутизират пакетите с данни. Рутерът се използва само като gateway към други мрежи в Интернет.

Ако вместо access point, за клетките използвате безжични рутери, ще се получат няколко IP мрежи за wi-fi устройствата. В този случай при преминаването от клетка в клетка ще трябва всеки път да сменяте IP адреса на клиентското устройство ръчно и по този начин връзката ще прекъсва.

Към статията в ItellectIP.org.

Безжичните мрежи имат характерната особеност, че използват радиовълни за преноса на информация и в този смисъл сигналите се излъчват във въздушното пространство до, което всеки има достъп. За да не се наруши конфиденциалността на пренасяната информация, излъчваните сигнали се криптират, като за това има утвърдени няколко стандарта. Първият, не особено успешен, стандарт за криптиране на безжичните мрежи е WEP (Wired Equivalent Privacy). Той е базиран на RC4 алгоритъм за криптиране с използване на 64, 128 или 256-битов ключ. Обикновено wi-fi устройствата позволяват да се въведат няколко ключа, но в даден момент се използва само един, а смяната му става ръчно от потребителя. Това е и основната слабост на WEP. След продължително подслушване на ефира с най-обикновени устройства и допълнителен софтуер, разпространяван в Интернет, всеки може да разбие WEP ключа и по този начин защитата на мрежата. В случая не става въпрос за хакерски пробив, защото за целта се използват тривиални средства. Според последните публикации по темата, WEP ключа може да бъде разбит в рамките на 24 часа. Подходящо решение е да сменяте възможно най-често статично въведеният WEP ключ, но това разбира се носи своите неудобства. Затова при всяка възможност използвайте новите методи WPA (Wi-Fi Protected Access) и WPA2. За момента те са неразбиваеми.
WPA е наследник на WEP, отново базиран на RC4 алгоритъма за криптиране, но с динамична смяна на ключовете. Използва се механизъм PSK (PreShared Keys) за достъп до мрежата и допълнителен протокол TKIP (tee-kip) (Temporal Key Integrity Protocol). TKIP служи за динамична смяна на ключовете за всеки предаден пакет, което прави невъзможно подслушването на трафика.
При WPA2 пакетите се криптират по AES (Advanced Encryption Standart) и сигурността е на най-високо ниво.

Демонстрация на KisMAC - програма за разбиване на WEP защита, работеща на Macintosh.
http://youtube.com/watch?v=G38PD5FyUxE

Виж още клипове по темата в

Към статията в ItellectIP.org.

Антените на безжичните устройства имат определяща роля при дизайна и определяне покритието на wi-fi зоната. Основната характеристика на всяка антена е коефициента й на усилване, който се измерва в dBi. Друга характеристика на антените е диаграмата на излъчване и съответно приемане.
На първо място ще изясним как трябва да се интерпретира стойността на коефициента на усилване на антената. За целта теоретично е дефиниран т.н., изотропен излъчвател или изотропна антена.

Тя представлява точка, която излъчва елeктромагнитни вълни в пространството еднакво във всички посоки и съответно има сферична диаграма на излъчване. При подаване на дадена електромагнитна мощност към изотропния излъчвател, вълната ще се разпространи в сферична форма и ще затихва пропорционално на квадрата на радиуса на сферата.

На практика изотропен излъчвател не съществува и всеки тип антена има диаграма различна от сферичната. Това означава, че примерно антената излъчва повече в хоризонталната равнина отколкото във вертикалната или пък е остро насочена само в даден сектор от сферата. Ето и няколко примера за диаграми на излъчване на реални антени:

Диаграма на дипол (Omni) антена		2 dBi дипол		5 dBi дипол
Диаграма на Patch панел антена		10 dBi Patch панел
Диаграма на насочена антена		21 dBi параболична решетка

Диаграмите на излъчване на антените означават, че сравнени с даден изтропен излъчвател, те концентрират повече електромагнитна енергия в дадена посока, за сметка на друга. В този смисъл антената дава “усилване” на сигнала в дадената посока. Коефициентът на усилване на антената показва в dB именно колко пъти е по-голямо усилването спрямо изотропната антена и затова се добавя “i” (от isotropic) към мерната единица (dBi).

Отделните държави въвеждат законово регламентирани ограничения на мощността на излъчване от радио устройствата. За wi-fi 802.11 b/g стандарта в Европа е възприета максимална мощност на излъчване от 20 dBm, което се равнява на 100mW. Това е максимално позволената еквивалента изотропно излъчена мощност (EIRP) за wi-fi устройствата. EIRP се формира като сума от мощността на трансмитера на устройството, който обикновено е 17 dBm и усилването на антената, която обикновено е дипол и има усилване 3 dBi. Така общата EIRP е 20 dBm или 100 mW. При такава мощност на излъчване и с omni (дипол) антена, максималната зона на покритие в отворени пространства е около 100 метра, при скорост на предаване 1 Мбит/сек. При скорост 11 Мбит/сек зоната на покритие намалява до 50 метра. Сигналът допълнително намалява в сгради, където радиовълните се поглъщат от бетонните стени и се отразяват от предмети и обзавеждане. В много от случаите антената на wi-fi устройството може да се замени с по-насочена антена и така да се повиши излъчената мощност - EIRP. Ако например махнете оригиналната omni антена на един access point и закачите остро насочена параболична антена с усилване 21 dBi, то тогава EIRP ще стане от 20 dBm на 38 dBm, което се равнява приблизително на 6,3W. С подобна мощност могат да се постигне предаване на значителни разстояния, но освен това се нарушават и приетите норми на излъчване.
Само за сравнение в САЩ максимално допустимата EIRP за стандарта IEEE 802.11 b/g е 36 dBm, което се равнява на 4W.

Към статията в ItellectIP.org.

В какъв честотен обхват работят безжичните Wireless LAN мрежи?
Има два обхвата за WLAN, които са приети в световен мащаб и варират в малки граници за различните региони. Различията са основно за Америка, Япония и Европа. Общото за двата честотни обхвата е, че те са освободени от лицензиране и са общодостъпни. Както ще видите тази характеристика има своите предимства, но и недостатъци.
Стандартите 802.11b и 802.11g използват обхвата 2,4 GHz известен, като ISM. Стандартът 802.11а е за обхвата 5 GHz.

Към статията в ItellectIP.org.

Wi-Fi идва от Wireless Fidelity Alliance. Това е организацията, която изпитва и сертифицира продуктите на различни производители и гарантира съответствието им с безжичните стандарти. На официалният им сайт www.wi-fi.org можете да намерите списък с всички сертифицирани wi-fi продукти.
Wi-Fi Alliance гарантира съвместната работа на устройства от различни производители по стандартите на IEEE за безжични локални мрежи: 802.11а, 802.11b и 802.11g. Предстои IEEE да ратифицира новия стандарт 802.11n, за който вече се появиха устройства на пазара.
Основна характеристика на wi-fi мрежите е използването на радиовълни за предаване на информацията. От тук идват основните особености на тези мрежи- техните предимства и недостатъци. Важна особеност на безжичните мрежи, е че те използват споделена среда за преноса на IP пакети. В този смисъл принципът на wi-fi прилича до голяма степен на първите Ethernet мрежи, базирани на BUS физическа топология и състоящи се от коаксиален кабел, с разклонения до всеки компютър. Това са първите Ethernet мрежи, които се характеризират с Half-Duplex предаване по метода CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection). При wi-fi мрежите методът на достъп отново е Half-Duplex, но има малка разлика CSMA/CA, където CA е Collision Avoidance, т.е. при тях механизма изключва едновременното предаване на два компютъра. Излъчването в ефира става със заявка и потвърждение, при което се избягват колизиите между отделните компютри.
Важно е да се знае, че скоростите на предаване по радио канала се различават от полезно предадената информация. Това се дължи именно на използвания режим Half-Duplex при безжичните мрежи. Обикновено полезната скорост е наполовина от скоростта на предаване. Така при скорост на връзката 11 Mbit/s реалния трансфер на данните е със скорост 4 Mbit/s. При 54 Mbit/s връзка трансферът на данни е със скорост 23 Mbit/s. Повече информация по темата за скоростта при различните стандарти можете да научите от тази статия в PCWorld

Към статията в ItellectIP.org.