Джон Росс - Wi-Fi. Беспроводная сеть
Появление новых преимуществ
Wi-Fi-интерфейсы следующего поколения будут еще меньше, чем те, что используются в адаптерах CompactFlash сегодня. SyChip, дочерняя компания Bell Labs, представила прототип миниатюрного интерфейсного модуля, который будет добавлять внутренние возможности 802.11b сотовым телефонам и другой бытовой технике, а некоторые компании разрабатывают новый продукт «смартфон», который сочетает функции сотового телефона, PDA и Wi-Fi-клиента в едином карманном корпусе или корпусе размером с бумажник. Такие устройства позволяют пользователям реализовывать высокоскоростное интернет-подключение, когда они находятся в зоне действия точки 802.11b, и возвращаться обратно к менее скоростному сотовому подключению, когда оно становится единственным доступным соединением с беспроводной сетью. Другие для беспроводных соединений с расположенными поблизости периферийными устройствами могут сочетать услуги Wi-Fi с Bluetooth.
Помните, что для Wi-Fi-сети неважно, какой тип данных перемещается по ней или какой тип устройства отправляет и принимает их. Пока фреймы, пакеты и методы радиомодуляции соответствуют спецификациям 802.11b, сеть будет пропускать данные, поэтому технология, которая сегодня подключает персональный компьютер к Интернету, появится в интегрированных модулях, предоставляющих полностью новые службы. Например, бытовые приборы, офисная техника и автомобили будут передавать информацию диагностики в центры мониторинга, которые будут идентифицировать проблемы и высылать техника по ремонту до того, как проблема станет очевидной-для их пользователей. А счетчики воды и электричества позволят удаленной системе сбора данных принимать информацию о счете, не отправляя сотрудников коммунальных служб фиксировать показания счетчика. Некоторые из этих приложений вместо Wi-Fi будут, вероятно, использовать Bluetooth, но мы, скорее всего, увидим некоторую разновидность интегрированных Wi-Fi-устройств в течение нескольких следующих лет.
Несмотря на трудности с беспроводной сетью 3G, WTi-Fi и ее преемники призваны стать лидерами широкого применения во всех видах устройств.
Глава 10. Распространение сети за пределы вашего помещения
Первоначальной идеей спецификации 802.11b было обеспечение беспроводных подключений к сетям на ограниченной территории, например в офисах, домах и общественных учреждениях. Wi-Fi предполагалось сделать простым расширением традиционной Ethernet для портативных и других компьютеров, которые через кабель подключать неудобно. Другие радиослужбы должны были обеспечивать беспроводной доступ к Интернету в общественных местах.
Однако Wi-Fi-оборудование является недорогим, не требует лицензии и относительно просто в настройках и использовании, поэтому огромное направление «подпольных сетевиков» стало развивать альтернативные направления технологии, расширяющие зону действия сетей 802.11b за пределы офисов и классов. Лица, сделавшие это своим хобби, и руководители целых сообществ устанавливают антенны на крышах и склонах гор, где могут обеспечить всех соседей коллективным или частным беспроводным доступом в Интернет и создавать двухточечные соединения для передачи данных на расстояние в несколько миль. Многие колледжи и университеты обзавелись внешними беспроводными точками доступа для своих кампусных сетей, а некоторые крупные города приступили к созданию коллективных Wi-Fi-сетей, которые со временем охватят все деловые зоны.
Это массовое движение состоит главным образом из любителей техники и сетевых хакеров, но потенциально может создать серьезную конкуренцию беспроводным сетям 3G (сотовая сеть третьего поколения) с бюджетом в миллиарды долларов. Если эти некоммерческие сети, наспех собранные в банках из-под кофе с помощью скотча и антенн, смогут когда-либо обеспечивать широко распространенный надежный и дешевый беспроводной сетевой доступа со скоростью 6 Мбит/с, персонал сотовых сетей 3G столкнется с множеством проблем, пытаясь убедить людей приобретать их дорогие службы со скоростью 384 Кбит/с. Поэтому операторы коммерческих структур очень внимательно следят за движением сетевого сообщества.
Относительно легко устанавливать и использовать Wi-Fi-сеть для перемещения данных между зданиями или для обеспечения сетевого доступа на задний двор, парковку или другое открытое место. Внешние антенны широко доступны, а при желании можно довольно просто соорудить и собственную.
Данная глава содержит информацию о практических и юридических вопросах, связанных с работой и использованием беспроводной сети за пределами зоны вашей собственности, и предоставляет сведения о внешних точках доступа и антеннах. В следующей главе вы сможете узнать, как использовать Wi-Fi-оборуцование для реализации и использования соединений точка-точка.
Юридические вопросы
Wi-Fi-сети не требуют лицензий, но ФКС и другие органы государственного регулирования выпустили свод правил о радиопередачах, которые делают возможной организацию подобных сетей. Большинство из этих правил создано для того, чтобы уменьшить вероятность возникновения помех между беспроводными сетями, телефонами и другими службами, использующими одни радиочастоты, поэтому никто не имеет преимущества перед другими близко расположенными пользователями.
Когда вы пытаетесь создать 802.11b — сеть с максимально возможной зоной покрытия, уровень радиосигналов от вашей точки доступа и сетевых адаптеров становится гораздо более важным фактором. Существует прямая связь между уровнем сигнала и расстоянием, на которое он распространяется, поэтому важно знать разрешенные правилами пределы.
В Соединенных Штатах специальные правила, касающиеся беспроводных устройств 802.11b, находятся в Разделе 15.247 Части 15 свода правил ФКС.
Приводим выдержку из них:
(Ь) Максимальная пиковая выходная мощность предусмотренного конструкцией излучателя не должна превышать следующих значений:
(1) Для […] всенаправленных систем: 1 В.
(3) За исключением указанного в параграфах (b)(3)(i), (ii) и (iii) данного раздела, при использовании передающих антенн с коэффициентом усиления, превышающим 6 dBi, пиковая выходная мощность предусмотренного конструкцией излучателя должна быть уменьшена ниже указанных в параграфах (b)(1) или (b)(2) данного раздела значений соответственно на то количество в дБ, на которое коэффициент направленного усиления превышает 6 dBi.
(i) Системы, работающие в диапазоне 2400–2483,5 МГц, используемые только для фиксированной связи точка-точка, могут задействовать передающие антенны с коэффициентом направленного усиления больше 6 dBi при условии, что максимальная пиковая выходная мощность предусмотренного конструкцией излучателя уменьшена на 1 дБ на каждые 3 дБ от коэффициента направленного усиления антенны, превышающие 6 dBi.
Что все это означает? Во-первых, правила разрешают радиопередатчикам точек доступа и сетевых адаптеров иметь максимальную мощность, равную одному ватту. Во-вторых, до тех пор, пока не будет снижена мощность передатчика при увеличении коэффициента усиления, максимальное значение коэффициента усиления антенны составляет 6 dBi. В узконаправленных передающих системах связи точка-точка разрешается использовать больший коэффициент усиления, чем во всенаправленных системах. Максимальная мощность, подаваемая на антенну, не должна превышать 1 Вт, но для увеличения эффективной мощности излучения до 4 Вт вы можете использовать направленную антенну.
Каждая антенна должна быть сертифицирована лишь для той точки доступа, с которой вы намереваетесь ее использовать. Такие сертификаты должны предоставляться компанией, занимающейся продажей антенн.
При подсчете выходной мощности радиоустройства необходимо также учитывать потери сигнала в кабеле между устройством и антенной. Например, на выходе точки доступа может быть 20 dBi (менее полуватта), но отдельно взятый антенный кабель теряет 6 дБ на частоте 2,4 ГГц. Поэтому от радиоустройства антенна будет получать только 14 dBi. Это значительно меньше ватта, следовательно, остается запас для некоторого дополнительного значения коэффициента усиления антенны.
Радиоаппаратура, интегрированная в большинство Wi-Fi точек доступа и адаптеров, передает лишь около 0,03 Вт, поэтому она хороша в пределах разрешенных ограничений до тех пор, пока вы не подключитесь к большой антенне с громадным коэффициентом усиления. РЧ- (радиочастотный) усилитель между радиоустройством и антенной может добавить мощности свыше одного ватта, но, разумеется, этим будут нарушены правила ФКС.
Повышенную мощность передатчика можно выгодно использовать для двух разных типов Wi-Fi-сигналов: схемы точка-точка, при которой дополнительная мощность увеличивает расстояние между двумя точками; и всенаправленной схемы, при которой увеличенная мощность точки доступа может расширить зону действия, в пределах которой устройства пользователей могут успешно подключаться к сети. При подключении точка-точка обычно используются направленные антенны с высоким коэффициентом усиления на обеих сторонах. При втором типе подключения точка доступа обычно использует всенаправленную или секторную антенну, которая охватывает широкую территорию передачи.
