Srovnání vybraných wireless technologií 2/2 | Kapitola 5

Vývoj bezdrátových technologií nespí a jeho dynamika spíše stoupá. Proto se ještě nakonec koukneme, co nás čeká nebo spíše může čekat.

Navyšování rychlostí je pravděpodobně v datových sítí vedle bezpečnosti nejdůležitější. Technologie 802.11 má ještě v této oblasti rezervy v podobě technologie

MIMO

a

802.11n

, která je těsně před schválením dle návrhu skupiny

TGn sync

. Tato technologie využívá kanály s šířkou pásma 40 MHz, ale jak již bylo výše napsáno, rozsah použitelných frekvencí na 5 GHz je relativně široký a 802.11n je zde použitelná.

Vývoj Wi-Fi sítí se také soustředí na zkvalitňování služeb jako je QoS, roaming apod. vzhledem k obrovskému potenciálu internetové telefonie a přenosu videa. Samozřejmě je jen otázkou času, kdy bude i pásmo 5 GHz zcela zarušené a dále bude možné přijít pouze na vyšší nelicencované frekvence. Ceny zařízení pro vyšší frekvence jsou však také řádově vyšší a nedají se srovnávat se stovkovými náklady na současné Wi-Fi routery. Navíc vzhledem požadavku na přímou viditelnost jsou vhodné pro páteřní spoje. O tom zas v některém příštím článku.

i Zdroj: PCTuning.cz

Zdroj deepspace.jpl.nasa.gov

Vzhledem k faktu, že za technologií WiMAX stojí přední výrobci síťových technologií, kteří již do WiMAXu investovali nemalé prostředky a přirozeně se nyní snaží tuto technologii maximálně prosazovat, pro technologii Mobile-Fi nezbývá již příliš prostoru a stane se tak nejspíše velmi okrajovou technologií. Její výhody oproti normě 802.16e nejsou významné.

Jednou z příčin proč se WiMAX ještě dostatečně nerozšířil, může být pomalé schvalování standardů. Pokud by tomu tak nebylo, nemuseli by se výrobci bát vyrábět ve velkých objemech a též by se minimalizovala rizika investic.

Mobilní operátoři se pravděpodobně začnou soustředit na technologii LTE (Long Term Evolution), která je již označována jako 4G. Tím není myšlen Internet 4G od T-Mobilu, ale označení vývoje mobilních sítí stejně jako 3G. U LTE se již upustilo od kódování CDMA a používá OFDM stejně jako Wi-Fi 802.11a/g nebo WiMAX. Sítě na bázi LTE mají nabídnout rychlosti na downlinku  až 100 Mbps a na uplinku 50 Mbps s latencemi do 10 ms.

Nasazení technologie LTE je však ještě dalekou budoucností a před jejím nasazením se počítá se sítěmi používající technologii HSPA(+). HSPA je vlastně kombinace HSDPA, kterou používá O2 a její ekvivalent pro zvýšení rychlosti na uplinku HSUPA.

V konečné verzi HSPA+ má nabídnout rychlosti až 80 Mbps, ale to za použití i technologie MIMO 4x4.

HSPA již nasadil rakouský operátor Mobilkom a to konkrétně řešení od Nokia Siemens Networks s jejich technologií I-HSPA (Inteligent-HSPA). Svým zákazníků nabízí rychlost 10 Mbps a nám zbývá leda závidět.

Závěr

Bezdrátové sítě díky technologii Wi-Fi jsou v současné době v České Republice velice populární, a tato oblíbenost stále roste, zejména na venkově. Není náhodou, že Česká republika má 50% všech bezdrátových přípojek celé Evropy. Tato skutečnost má zejména historické důvody, kdy cenová politika Českého Telecomu způsobila jistý tlak na jiné možnosti připojení a Wi-Fi se tak stalo rozumnou alternativou vůči metalickému vedení Českého Telecomu. Nový vlastník Telefónica však ani v současné době nemá zavedeno ADSL na každé místo v ČR. To zapříčiňuje velký rozsah nabízených produktů a Česká republika se stala určitým světovým unikátem ve využívání standardu 802.11. V době vývoje Wi-Fi asi nikoho nenapadlo, že se pro něj budou vyrábět antény se ziskem 26 dBi  a lidé se s nimi budou pokoušet spojovat na desítky kilometrů proto, aby se na vesnicích dostali levně k internetu.

Volné frekvence pro bezdrátové technologie samozřejmě nejsou vybírány náhodně, vždy mají nějaký handicap - 2,4 GHz excitují molekuly vody a z toho vyplývají problémy signálu při dešti, jelikož voda takto signál tlumí.

Na trhu je nepřeberné množství zařízení, z nichž každé má nějakou výhodu, některá vybočují zcela, ale většinou nabízejí stejné funkce. Stejně tak jako u spotřební elektroniky i zde jde opět zejména o značku a poměr cena/výkon. V ČR se bezdrátová zařízení nevyrábí, ale vyrábí se zde antény a některá příslušenství, jako jsou pigtaily, bleskojistky, konzole a cirkulátory. Krátký prodejní řetězec tak umožní nízkou cenu.

Technologie Wi-Fi dle normy 802.11 pro fyzickou a přenosovou síťovou vrstvu je původně navrhovaná pro rádiovou komunikaci v SOHO prostředí a tedy Wi-Fi je bezdrátovou obdobou LAN sítí. Přenos této technologie do venkovního použití na dlouhé vzdálenosti (komunitní sítě, WISP) může způsobovat problémy. Přesto je z ekonomických důvodu velmi často používána právě zde.

i Zdroj: PCTuning.cz

Zdroj www.wvwclassics.com

V současné době stále více poskytovatelů přechází na systém Mikrotik lotyšské firmy Mikrotikls SIC. Za nízkou cenu se dostává poskytovatelů do ruky řešení komplexní správy celé sítě včetně dohledových možností. Vzhledem k obsáhlosti celého systému je zprvu náročné se s ním seznámit, ale pokud poskytovatel projde těžkým počátečním obdobím, bohatě se mu to vrátí ve formě nízkých dodatečných nákladů a velkého množství možností konfigurace a optimalizace sítě.

V sítích na 5 GHz je v současné době stále největší potenciál, jelikož mají dostatek volných vzájemně se nerušících kanálů, je pro ně dostatek vhodných zařízení, jejichž ceny klesly téměř na úroveň zařízení pro 2,4 GHz.

S nástupem technologií WiMAX a Mobile-Fi se zdá, jako by Wi-Fi bylo jen testovacím standardem a u těchto technologií pak byly již předem vychytány všechny neduhy a implementovány všechny potřebné služby. Přesto se pravděpodobně budou tyto technologie doplňovat a Wi-Fi pak zůstane na lokální úrovni například při řešení poslední míle.

Technologie WiMAX ve větší míře používá na licencovaných pásmech, zejména na frekvenci 3,5 GHz. Tato skutečnost tak ovlivňuje vnímání technologie WiMAX jako kvalitnější než technologie Wi-Fi.

Velký rozdíl u jednotlivých technologií je také v bezpečnosti. Zatímco u technologie Wi-Fi bezpečnost nebyla jasnou prioritou, u technologie WiMAX je tomu právě naopak

a na bezpečnost byl kladem velký důraz již od návrhu technologie. Obecně lze říci, že bezpečnost technologií WiMAX a Wi-Fi s aktivovaným zabezpečením dle 802.11i (WPA2), jsou v současné době neprolomitelné.

Technologie WiMAX bude v dalším vývoji pravděpodobně koexistovat s mobilní technologií LTE.

Při vytváření bezdrátových, je třeba brát v úvahu několik specifik tohoto přenosu, jako jsou rušivé vlivy, útlumy, zisky a povolené hodnoty. Vzhledem k možnostem poskytování internetu pomocí technologie Wi-Fi je to nejekonomičtější médium bez vysokých vstupních nákladů a snadné údržby. Je provozováno v bezlicenčním pásmu, a tedy provoz není zatížen náklady na radiové pásmo. Provider je pouze povinen se registrovat jako ISP. Vzhledem k webové administraci aktivních prvků je prostředí „user friendly“, nastavování je snadné, logické a stačí mít pouze základní znalosti síťování.

Soupis norem 802.11

802.11a – pracuje na frekvenci 5 GHz. Revize pak umožňuje komunikaci až 54 Mbps teoretických. (schváleno)

802.11b - pracuje na frekvenci 2,4 GHz o rychlosti do 11Mbps (teoretických, prakticky v optimálních podmínkách zhruba 6 Mbps). (schváleno)

802.11c - normalizuje režim Bridge sloužící pro naprosto transparentní propojení dvou počítačových sítí. (schváleno)

802.11d – harmonizace kmitočtového spektra mezi EU, USA a Japonskem (schváleno)

802.11e - rozšiřuje stávající sítě o QoS pomocí dvou mechanizmů: EDCF (Enhance Distributed Coordination Function) a HCF (Hybrid Coordination Function). (neschváleno)

802.11f - normalizuje roaming na 2. vrstvě protokolem IAPP (schváleno)

802.11g - navyšuje rychlost 802.11b na teoretických 54Mbps při zachování zpětné kompatibility (schváleno)

802.11h - upravuje 802.11a o podporu DFS (dynamická volba kanálu) a TCP (automatická volba vysílaného výkonu). (schváleno)

802.11i - zvyšuje zabezpečení Wi-Fi sítí přidáním protokolu AES (schváleno)

802.11j - rozšíření pásma o frekvence 4,9 – 5 GHz (pouze v Japonsku)

802.11k - doplněk pro měření a správu radiových zdrojů

802.11n – normalizuje rychlosti nad praktických 100 Mbps (neschváleno)

802.11p – roaming v lokálních sítí určený pro zařízení v automobilech připojujících se na pevné přístupové body.

802.11r – doplněk, který má za úkol vytvořit rychlý roaming. (neschváleno)

802.11s – rozšiřuje použití Wi-Fi v Mesh (samoorganizujících) sítích (neschváleno)

802.11t – rozšiřuje Wi-Fi o metriky, metodologie pro měření a podmínky pro testování zařízení.

802.11u  - harmonizuje spolupráci sítí 802.11 a jiných sítí. (neschváleno)

802.11v - vytváří jednotný management a konfiguraci Wi-Fi zařízení, aby jej zpřehlednil v rostoucím počtu funkcí.(neschváleno)

802.11w - rozšiřuje stávající MAC podvrstvy o mechanismy na podporu autenticity zdroje dat, utajení, integrity dat a ochrany před útoky typu replay pro vybrané rámce určené pro management. Cílem je tedy zvýšit zabezpečení rámců pro management včetně rámců pro deautentizaci a deasociaci. (neschváleno)

Soupis norem 802.16

802.16a - Tento standard vznikl v dubnu 2003 jako rozšíření standardu 802.16.

Hlavní změnou je opuštění od povinnosti přímé viditelnosti mezi stanicemi, jelikož rozšiřuje konkrétní specifikaci parametrů MAC a fyzické vrstvy pro frekvenční pásmo 2-11 GHz a podporu DFS.

802.16c - obsahuje doplnění podrobné specifikace systémových profilů pro systémy v pásmu 10-66 GHz. Jedná se o implementační detaily:

•    Trvání rámce 1 ms

•    Použití QPSK a QAM-16 pro sestupnou cestu

•    QPSK pro vzestupnou cestu

•    Rychlost přenosu symbolů 20 Mb

•    5000 fyzických slotů na rámec

•    Konkretizuje konfigurační soubory jak pro účastnickou stanici, tak i pro základnu.

802.16e – Jedná se o důležité rozšíření pro zajištění mobility v rámci bezdrátových metropolitních sítí. Jedná se opět o doplnění základní normy tak, aby v případě potřeby splňovala požadavky na základní mobilitu účastnických stanic. Podpora by se měla týkat pohybujících se účastníků až do rychlosti 150 km/h. Norma přímo vychází z 802.16a, přičemž je zapotřebí implementovat mechanismus pro předávání stanice mezi buňkami (na základě kvality signálu). Standard by měl poskytovat podobnou funkčnost jako mobilní 3G sítě nebo sítě podle standardů 802.20

802.16g – Norma definuje standardní postup systémů založených na technologii WiMAX na rozhraní operačního podpůrného systému. Obsahuje základní požadavky na řídicí mechanismy sítě:

•    Obsluha zařízení

•    Obsluha uživatele

•    Správa uživatelských účtů

•    Správa konfigurací

•    Řízení chyb

•    Obecná správa účastnické/základové stanice