Úvod
Z důvodu razantního poklesu cen bezdrátových komponent před několika lety nastal celosvětový boom bezdrátových sítí. Uplatní se především dam kde není možno táhnout kabelové sítě. Právě díky absenci kabelů je zařízení takovéto modulární sítě velmi jednoduché a proto populární. U nás je nejvíce rozšířená technologie WiFi (Wireless Fidelity) v pásmu 2,4Ghz - standardy 802.11a,b,g. WiFi bylo původně projektováno pro použití v budovách, nikoliv pro spoje o délce několika kilometrů - mějte toto vždy na paměti - nečekejte od WiFi zázraky!
Pozn. V obrázcích je použito výrazu zařízení – tím je míněno jakékoliv WiFi zařízení – ať už stolní PC, notebook, PDA, mobil, …
Operační módy
Ad-hoc
Tento mód se používá pro připojení pouze dvou zařízení navzájem, bez jakéhokoliv prostředníka. Má to svoje výhody i nevýhody, výhoda je hlavně cenová (není nutné pořizovat AP).
Infrastrukturní mód
Používá se ve valné většině případů. Všechna zařízení mezi sebou komunikují skrze zprostředkovatele (AP = Access point) a tudíž mohou komunikovat pouze skrze AP, které funguje jako bezdrátový switch. Výhodou tohoto módu je možnost připojení prakticky libovolného množství zařízení (ovšem v reálném nasazení je to max. 40-60).
Šíření signálu
Signál o frekvenci 2,4Ghz (popř. 5Ghz) má svoje šířící specifika, které ho do jisté míry velmi omezují - není to jako šíření rádia či televize - díky krátké vlnové délce se signál velmi špatně přizpůsobuje např. vodě, stěnám, nebo jinému elektromagnetickému stínění.
Přímou viditelností
Šíření přímou viditelností je neideálnější cesta šíření signálu na jakoukoliv vzdálenost.
Nepřímou viditelností
Nepřímou viditelností je možno šířit signál pouze na velmi krátké vzdálenosti, pokud není použit jeden z následujících "fíglů".
- Odrazem
Pokud potřebujete dopravit signál např. za dům který stojí přímo před vámi, je možno využít odrazu jednoho z domů vedle - pochopitelně je nejlepší co největší odrazová plocha - např. panelový dům. Ovšem tímto způsobem zarušíte veškerou komunikaci v "odrazovém domě" a z tohoto důvodu je to dosti prasácké řešení.
- Pasívní retranslací
Pasivní retranslace je elegantní a ohleduplný způsob ohybu signálu - jsou to vlastně dvě vysokoziskové antény spojené krátkým kabelem. Veškeré signály, které se objeví na jedné anténě, vyjdou na druhé. Je to dražší řešení, ale pro ohyb signálu nejelegantnější.
Antény
Antény se dělí do tří hlavních kategorií a kvalitu antény ovlivňují dva základní faktory – její zisk (v dBi) a úhel vyzařování (ve °).
Mezi anténu a přijímací zařízení je vhodné při venkovním použití zapojit tzv. bleskojistku, která má při případném úderu blesku (nebo např. statické elektřině, která se vybije do antény) postavit do cesty překážku a zachránit tak veškerá zařízení za ní. Pro správnou funkci musí být správně uzemněna např. měděným drátem dostatečného průměru připnutému k hromosvodu.
Antény se dají vyrábět i v domácích podmínkách, avšak většina kutilů tvorbu antény odflákne (při této vlnové délce hrají roli milimetry!) a anténa více ruší než přijímá, proto tvorbu vlastních antén na amatérské úrovni nedoporučuji.
Antény standardně dodávané k NB/PDA/PCI kartám mají zisk od 1-3dBi, takže se hodí maximálně pro interní použití (a to po jedné místnosti). Pokud potřebujete pokrytí větší, vyberte si vhodnou externí anténu:
Všesměrová
Tato anténa – jak již z názvu vyplývá – pokrývá 360° okolního prostoru v horizontální rovině a většinou kolem . Používají se takřka výhradně pro AP, u kterých je potřeba pokrýt velký prostor.
Panelová
Pokrývá většinou pravý úhel v horizontální rovině a přibližně stejný úhel v rovině vertikální. Hodí se na AP, pokud je potřeba omezit vyzařování signálu (např. kvůli bezpečnosti) a také se díky velmi nízké ceně hodí pro koncového příjemce na spoje do cca 700m na volném prostranství.
Směrová
Anténa pokrývající většinou úzce vymezený prostor – používá se výhradně pro připojení koncových klientů k AP a na dlouhé spoje – většinou bývá vysoce zisková. Hlavní formy jsou tři: síto, plná parabolická a anténa typu Yagi (název dle originálního výrobce). Nenechte se zmást tím, že antény na sobě občas mívají různé kryty proti průniku vody.
Praxe
Pro kvalitní přenos dat je nutné mít dobře propočítanou stánku zisku. Sice i zde platí že se vyplatí dát rezervu, ale pokud to s rezervou přepískneme, tak zarušíme celé okolí a paradoxně si snížíme i vlastní propustnost sítě.
Přibližné hodnoty pro alespoň základní orientaci:
Kabel: -0,25 dB/m
Pigtail: -1,5 dB
Bleskojistka: -1 dB
A nyní hodnoty celkového zisku pro připojení dle vzdálenosti:
0-500m ……… 6 dB
500 – 1000m ……… 12 dB
1000m a více ……… 15 dB a více
Z toho si spočítáme modelovou situaci – máme 4m kabelu, pigtail, bleskojistku a chceme se připojit na 1000m.
(4 * 0,25) – 1,5 – 1 = 3,5 dB (celkový útlum všech prvků dohromady)
12 + 3,5 = 15,5 dB (požadovaný výkon + útlum = ziskovost antény)
Modelové situace
Mám PC a koupil jsem si nový notebook. Chci tyto dva počítače propojit přes WiFi síť. A není mi zcela jasné co všechno k tomu potřebuji a jestli potřebuji ještě něco jiného např. anténu, nebo další zařízení.
Je potřeba zakoupit bezdrátovou síťovou kartu do PCI. Standardně se k takovýmto kartám dodává slabá anténka postačující pro propojení max. do 20m v zástavbě (záleží na materiálu). Při nutnosti většího dosahu je nutno zakoupit vhodnou anténu (panelová, směrová) a pigtail. Následně stačí pomocí ad-hoc módu spojit obě PC.
(bude rozšířeno)
Mikro-Slovníček
Access point – jakýsi bezdrátový switch, centrální bod sítě – bez něj nelze pracovat v infrastrukturním módu. Komunikují přes něj všechna připojená bezdrátová zařízení.
Pigtail – většinou krátký kabel – redukce mezi menším konektorem na síťové kartě/routeru a velkým konektorem na anténě.
(bude rozšířeno)
Doporučená literatura a url
Bezdrátové sítě WiFi Praktický průvodce – Patrick Zandl, CPress 2003
http://www.netstumbler.com/ (program pro měření dostupnosti okolních sítí, je ovšem dost vybíraný na WiFi kartu)
http://www.czfree.net (nezisková WiFi komunita)
http://www.i4.cz (nejenom WiFi obchod a katalog)
http://www.wi-fi.org/ (stránky WiFi aliance)
