Trådlöst

Trådlösa transmissionsmedia, radio- och mikrovågor, bär elektromagnetiska signaler som representerar binära ettor och nollor.

Bild 1: Elektromagnetiska vågor

Trådlöst kommunikationssätt ger de bästa rörlighetsalternativ för användare av trådlösa kommunikationsenheter. Men det finns några nackdelar:

  • Täckningsarea – Trådlösa kommunikationssätt ger fungerar bra i öppna miljöer. Men vissa byggmaterial i byggnader och anläggningar begränsar den effektiva täckningen.
  • Interferenser – Trådlösa signaler är känsliga för interferenser från hushålls trådlösa telefoner, lysrör, mikrovågsugnar och andra trådlösa kommunikationsenheter.
  • Säkerhet – Eftersom trådlös kommunikation sker i öppna frekvensområde kan även okända enheter ansluta sig till andra trådlösa nätverk. Nätverkssäkerhet är det största komponenten av trådlösa nätverk.
  • Gemensamma transmissionsmedia – Trådlösa nätverksenheter (WLAN-enheter) arbetar i halvduplex vilket innebär att endast en enhet åt gången kan skicka eller ta emot signaler

Typer av trådlösa transmissionsmedier

Trådlös LAN-teknik (WLAN), vanligen kallad Wi-Fi, använder ett protokoll som kallas Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance (CSMA/CA). Den trådlösa nätverkskort hos avsändarens datorn måste först lyssna för datatrafik för att avgöra om transmissionsmediet är klart. Därefter kan avsändarens datorn börja sända trådlösa signaler. Om en annan trådlös enhet sänder, måste avsändare vänta tills transmissionsmediet är ledigt. På det sätet undviks kollisioner, metoden kallas CSMA/CA.

Trådlös dataöverföring sker i Datalänk- och det Fysiska skikten. IEEE och telekommunikation branschstandarder för trådlös datorkommunikation täcker både datalänk -och det fysiska skiktets funktioner och bearbetar standarder. Fyra vanliga datakommunikationsstandarder gäller för trådlös transmissionsmedia:

  • IEEE 802.11 – Wireless LAN (WLAN), vanligen kallad Wi-Fi, använder ett icke – deterministisk medieåtkomst kontroll Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance (CSMA/CA).
  • IEEE 802.15 – Personligt trådlöst nätverk ( WPAN ), allmänt känd som “Bluetooth“, använder en enhet parningsprocessen för att kommunicera över avstånd 1-100 meter.
  • IEEE 802.16 – Allmänt känd som World Wide Interoperability för Microwave Access ( WiMAX ), använder en punkt-till-multipunkt topologi för att tillhandahålla trådlöst bredband.
  • Global System for Mobile Communications (GSM) – Inkluderar specifikationer i fysiska lagret som möjliggör överföring av data över mobila mobiltelefonnät med protokollet General Packet Radio Service (GPRS).

Andra trådlösa tekniker som satellitkommunikation tillhandahåller datakommunikationstjänster för platser där inte finns andra kommunikationsmöjligheter. Protokoll som GPRS möjliggör att data kan överföras mellan markstationer och satellitlänkar.

ccna1-08-bild25
Bild 2: Trådlösa kommunikationsteknik

I var och en av ovanstående exempel är det fysiska skiktets specifikationer som tillämpas på områden som inkluderar: radiosignalkodning, transmissionshantering, mottagning och avkodning av krav, signalmottagande, signalavkodning, antenndesign och antennkonstruktion.

Standarder

WiFi

  • IEEE 802.11a – Arbetar i frekvensbandet 5 GHz och erbjuder hastigheter upp till 54 Mbps. Eftersom denna standard är verksamt vid högre frekvenser har den en mindre täckningsområde och därmed är den mindre effektiv att utsträcka sig genom byggnadskonstruktioner. Enheter som följer denna standard är inte kompatibla med 802.11b och 802.11g standarderna.
  • IEEE 802.11b – Arbetar i frekvensbandet 2,4 GHz och erbjuder hastigheter upp till 11 Mbps. Enheter som arbetar enligt denna standard har en längre räckvidd än standarden 802.11a eftersom de trådlösa signalerna kan ta sig genom byggnadskonstruktioner.
  • IEEE 802.11g – Arbetar i frekvensbandet 2,4 GHz och erbjuder hastigheter upp till 54 Mbps. Enheter som arbetar enligt denna standard fungerar på samma radiofrekvens och räckvidd som 802.11b men med bandbredden för 802.11a.
  • IEEE 802.11n – Denna standard är kapabel att fungera i frekvensen 2,4 GHz eller 5 GHz. De typiska förväntade datahastighet är 100 Mbps till 210 Mbps (idag upp till 300 Mbps, upp till 600 Mbps beroende på antal antenner) med en räckvidd på upp till 70 meter,
ccna1-08-bild26b
Bild 3: Netgear Nighthawk trådlös router

Wireless AC

En ny standard introducerades år 2012, Wireless AC-standarden som idag finns i olika versioner. Den kan nämligen precis som Wireless N-standarden använda flera samtidiga dataströmmar i överföringen. Skillnaden är att medan en Wireless N-dataström ligger på 150 Mb/s, ligger en Wireless AC-dataström på 433 Mb/s. Därmed möjliggörs följande hastigheter:

  • Upp till 433 Mb/s
  • Upp till 867 Mb/s
  • Upp till 1300 Mb/s
  • Upp till 1700 Mb/s

För att få dessa (teoretiska) hastigheter krävs stöd för Wireless AC i både routern och datorn (bilden visar Nighthawk router). De bör helst också följa samma hastighet.

Fördelarna med trådlös datakommunikationstekniker är uppenbara, särskilt besparingar på dyra ledningar och rörlighet. Men på bekostnad av säkerhet därmed nätverksadministratörer måste utveckla och tillämpa strikta säkerhets principer och processer för att skydda det trådlösa nätverket från obehörig åtkomst.

Den trådlösa LAN

I allmänhet kräver ett trådlöst LAN följande nätverksenheter:

  • Trådlös accesspunkt (AP) – Koncentrerar de trådlösa signalerna från trådlösa klientdatorer och ansluter dem till det existerande kopparbaserad nätverksinfrastruktur som Ethernet.
  • Trådlös NIC adapter – Tillhandahåller trådlös kommunikation till den enskilda datorn.

Eftersom trådlöst tekniken utvecklas dag efter dag finns det idag ett antal WLAN Ethernet – baserade standarder som vuxit fram. Man bör undersöka först olika kompatibilitets alternativ så att det trådlösa nätverks funktionalitet integrerar alla medlemmar i det trådlösa nätet.