WLAN

Történeti modul

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.

A feladat megoldásának az IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) égisze alatt álltak neki a mérnökök a kilencvenes évek első felében. 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. Hétéves munka után így született meg 1997-ben az IEEE 802.11, majd 1999-ben a továbbfejlesztett IEEE 802.11b és az ezt követő 802.11g szabvány. 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.