WLAN

A mai korszerű kommunikáció két fontos fejlődési irányzata a hálózati kapcsolat és a mobilitás. Ami az előbbit illeti, a legkisebb, úgynevezett pikohálózatoktól egészen a globális internethálózatig sok példáját látjuk ennek a trendnek. Az igazi kényelmet azonban a két trend együttes hatása, a hálózati mobilitás adja. Ennek egyik gyorsan fejlődő szegmense, a vezeték nélküli LAN-hálózat. A számítógépek elterjedését hamar követte az a felismerés, hogy a vállalati ügyintézés, a közös adatbázisok elérése, a cég erőforrásainak kihasználása szempontjából az az ideális, ha a gépek egy közös hálózatba kapcsolódnak. Az igényt a szabványosított LAN- hálózatok segítségével sikerült kielégíteni, s mára már teljes mértékben ezen az alapon működnek együtt az intézményeken, cégeken belül a számítógépek. Az elv oly mértékben bevált, hogy egyre több területen felmerült az igény a helyi hálózati együttműködésre. Ezek egy részét pl. szállodákban, nagyobb konferencia központokban sikerült ugyan kielégíteni az épület bekábelezésével, más részük azonban nem volt gazdaságosan megoldható a vezetékes LAN-hálózatok segítségével. A néhány napos rendezvények, kisebb összejövetelek ellátására pedig az alkalmi kábelezés teljesen megoldhatatlan feladatot jelentett. Érthetően merült fel tehát az igény, hogy egységes megoldás szülessen a LAN-hálózatokra való felkapcsolódásra vezeték nélkül is. Ahhoz azonban, hogy valóban használható megoldás szülessen, szabványos interfészt kellett létrehozni, az egyedi megoldások ugyanis nem tudták volna tetszőleges gépek, notebookok csatlakozását megvalósítani.

Történeti modul

• 1990-es évek első fele : A mérnökök az IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) égisze alatt kezdték meg a feladat megoldását. Az IEEE 802-es szabványosítási bizottsága már korábban sok helyi hálózati szabvány kidolgozásában vett részt, nevükhöz fűződik a 802.3 (Ethernet), a 802.5 (Token Ring) és a 802.3z (Fast Ethernet) szabvány is. Mivel a vezeték nélküli elérésre több technológia is alkalmasnak mutatkozott, olyan szabványt igyekeztek létrehozni, amely mindegyik megoldást magában foglalja.

• 1997 : hétéves munka után így született meg az IEEE 802.11

• 1999 : a továbbfejlesztett IEEE 802.11b és az ezt követő 802.11g szabvány is elkészült. A mai napig ezen a szabványon alapulnak a WLAN-rendszerek.

Ontológiai modul

• "van neki, része a címszónak" kapcsolattípus:
  • WIFI
  • WAP
• "a címszó része valaminek (a címszóval egyenrangú fogalmak)" kapcsolattípus:
  • LAN

Definíciós modul

802.11b: Ez a WLAN első, legegyszerűbb és legolcsóbb verziója. A csatlakozáshoz 2,4 GHz-es, nem-licencelt rádiójelet használ és a legnagyobb átviteli sebessége 11 Mbit/s.

802.11g: Ez is a 2,4 GHz-es sávot használja, de új kódoló algoritmust alkalmaz. A 802.11g maximális sebessége 54 Mbit/s.

802.11a: Ez a verzió az 5 GHz-es frekvencián működik. Ugyanazt a fejlettebb kódolótechnológiát használja, mint a 802.11g, és a legnagyobb sebessége 54 Mbit/s.

WLAN (Wireless Local Area Network) hálózat tehát a hagyományos ethernet-hálózat vezeték nélküli kiterjesztése, mely a felhasználók számára kényelmes, nagy sebességű és biztonságos adatkapcsolat létrehozását teszik lehetővé az ethernettel megegyező funkcionalitással. A WLAN-technológia a rádióhullámokat használja számítógépek és hálózati eszközök közötti kommunikációra. Rugalmasan kezelhető, egyszerűen használható adatkommunikációs forma, mely a hagyományos vezetékes LAN-hálózat alternatívája. Olyan összetett hardver-szoftver rendszer, mely egy meglévő LAN kiterjesztésére alkalmas, de használható önálló hálózatként is. A WLAN lehetővé teszi, hogy a felhasználó egy adott terület bármely pontjában hozzáférhessen a rendszer erőforrásaihoz.

Előnye a vezetékes hálózatokkal szemben :

• rugalmas telepíthetőség (szinte bárhol létrehozható)

• költséghatékonyság (nincs szükség költséges kábelezésre)

• könnyű növelhetőség

• nagyobb sebesség (hagyományos modemes hozzáféréshez képest akár 100-szor gyorsabb).

Hátránya lehet :

• biztonság (illetéktelen felhasználók is könnyen kapcsolódhatnak egy hálózatra)

• hatótávolság (egy elérési pont hatótávolság aránylag kicsi, nagyobb terület lefedéséhez sok ilyen eszköz kell, ez pedig megnöveli a hálózat kiépítésének árát)

• megbízhatóság (a rádióhullámok használatával a hálózat érzékeny a jelentkező interferenciákra)

Két wireless eszköz összeköthető hozzáférési pont (access point) nélkül is, ha az eszközök egymás hatótávolságán belül vannak, ez a peer-to-peer (felhasználó-felhasználó) kapcsolati típus.

A WLAN az IEEE 802.11b szabványra épül, mely 11 MBps sebességű csatlakozási felületet nyújt a mobileszközök számára. A szabvány alapján a WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) által minősített WLAN-eszközök megkapják a Wi-Fi címkét.

Wi-Fi a WECA védjegye az általa minősített termékekre. Jelentése "Wireless Fidelity". A WECA bonyolult hálózati teszteket végez a WLAN-termékeken, ezáltal csak a szabványnak megfelelő és a kompatibilitás elvét betartó termékekre kerülhet a Wi-Fi logó.

Az IEEE 802.11 szabvány alapvetően két eszközt definiál. Az egyik a vezeték nélküli állomás (wireless station), ami a leggyakrabban egy vezeték nélküli hálózati interfészkártyával kiegészített hordozható vagy asztali számítógép. A másik elem a hozzáférési pont (access point), amely a vezetékes LAN-hálózathoz vagy más hálózathoz csatlakozik és a vezeték nélküli állomásokkal kommunikál. A vezetékes oldalon ennek megfelelően egy LAN-interfésszel (pl. egy 802.3 Ethernettel), a vezeték nélküli oldalon pedig a 802.11-ben definiált három fizikai átvitel közül valamelyikkel rendelkezik. A három átviteli módból kettő rádiófrekvenciákkal, míg a harmadik infravörös átvitellel dolgozik.

A 802.11 a rádiófrekvenciás kapcsolatot két olyan sávban valósítja meg, amelyeket a világ szinte összes hatóságai szabadon tartanak és ebben a sávban nem szükséges engedély a kommunikációs eszközök működtetéséhez. Cserébe viszont ebben a sávban sok egyéb berendezés is működhet, amelyek például az iparban, az orvosi készülékekben stb. keletkeznek. Ezért is hívják ezt a sávot ipari, tudományos és orvosi sávnak (Industrial, Scientific and Medical, ISM band). Az egyik ilyen sáv a 902-928 MHz-es tartományban, míg a másik a 2,4-2,483 GHz-es tartományban helyezkedik el. Mivel ebben a sávban a fentiek miatt nincsen biztosíték a zavartalan kommunikációra, így a hagyományos rádiókapcsolat nem működőképes. Éppen ezért a szabvány kidolgozói két szórt spektrumú rendszert specifikáltak a hozzáférési pont és a vezeték nélküli állomás közötti kapcsolatra. Mindkét technikának az a lényege, hogy a kisugárzásra kerülő információ széles sávban kerüljön átvitelre oly módon, hogy kellő redundanciát is tartalmazzon. Ekkor ugyanis a vevő akkor is venni tudja a teljes, sértetlen információt, ha egy-egy frekvencián éppen folyamatos zavar van jelen az ISM-sávban.

Mivel a WLAN-kártyával felszerelt notebook mobil eszköz, ezért könnyen előfordulhat, hogy a számítógépen dolgozó személy gépével átsétál az egyik hozzáférési pont közeléből egy másik közelébe. A vezeték nélküli állomás folyamatosan figyeli az összes csatornát működése közben, és ha azt tapasztalja, hogy egy másik csatornán a jelek erősebbek vagy kisebb a hibaarány, akkor áttér arra a hozzáférési pontra. Ha tehát a WLAN kialakításakor gondosan jártak el, és az egymást átfedő cellákba úgy osztották ki a csatornákat, hogy ne legyen közöttük átfedés, akkor nagyobb terület is lefedhető WLAN-hálózattal, csak megfelelő csatornakiosztást kell követni. A jól kialakított hálózatban a vezeték nélküli állomások a kapcsolat megszakadása nélkül a gyaloglás sebességével hordozhatók. Ugyancsak másik hozzáférési pontra kapcsolódik a vezeték nélküli állomás, ha egy hozzáférési pontot kikapcsolnak (pl. véget ér egy szekció ülése az egyik teremben) és ugyanazon a területen egy másik hozzáférési pont lefedettséget ad.

A hálózatra csatlakozó felhasználók száma elméletileg nincs korlátozva. A kliensek számának növekedése újabb access pointok elhelyezésével egyszerűen megoldható, mindössze a kiosztott frekvenciák átlapolódását kell figyelembe venni. Az Access Point működéséből adódóan a rádiós interfészen akár egy hubon a felhasználók egyenlő arányban osztoznak a rendelkezésre álló sávszélességen.

A WLAN-technikát eredetileg arra fejlesztették ki, hogy a meglévő vezetékes LAN-hálózatok bővítéseként megjelenhessen néhány újabb kliens a strukturált kábelezés további bővítése nélkül. Ezzel persze a hordozhatóság kritériuma is teljesült, ha a hozzáférési pontok helye és frekvenciasávja megfelelően lett kiválasztva a telepítésnél. Ma már azonban ennél jóval szélesebb az alkalmazási kör. Teljes értékű WLAN- hálózatok építhetők ki órák alatt egy konferenciát szervező szállodában, egyetemi campusban vagy akár a szabad ég alatt. Az internet-hozzáférés mindennapossá válása további igényt hozott a felszínre: megjelentek a forgalmasabb tereket, épületeket, repülőtereket, konferencia-központokat lefedő nyilvános WLAN-rendszerek, melyek elsődleges feladata a világhálóhoz való hozzáférés nyújtása a várakozók számára. Természetesen ekkor már fokozottan jelentkeznek a hozzáférési jogosultság és a számlázás kérdései, a megoldást be kell illeszteni a nyilvános szolgáltatások körébe. Erre egyre több városban vannak példák. Látszik tehát, hogy a WLAN-rendszerek szerepe már a közeli jövőben jelentőssé válhat.