WLAN (vezetéknélküli LAN)

Átírás

1 WLAN (vezetéknélküli LAN) A WLAN egy vezetéknélküli LAN hálózat. A WLAN technológia ugyan már több mint 10 éve megjelent, azonban csak a év után terjedt el széles körben a kedvező ár és a szabványosítás következtében. A WLAN a kábel helyett rádiós frekvenciákat használ a levegő interfészen keresztül az adatok átvitelére. A hatósugár épületen belül maximum 100 méter, épületen kívül pedig 200 méter is lehet, de több antenna és adó alkalmazásával ez a terület megnövelhető. A WLAN-hoz szükség van egy fix csatlakozási pontra, amely segítségével az összes WLAN hálózatban lévő vezetéknélküli egység a vezetékes hálózatra kapcsolható (pl. nagysebességű ADSL hálózatra). A WLAN alkalmazása többek között nagyon népszerű oktatási intézményekben (egyetemi kampuszok) és irodaépületekben, mivel az épületen belül több felhasználó egyidejű hozzáférését biztosítja az Internet hálózathoz. Üdülőhelyeken, apartman-házakban és repülőtereken is lehet már WLAN hálózathoz kapcsolódni. A jövőben a WLAN alkalmazások tekintetében a legnépszerűbbek azok a helyek lesznek, ahol nincs vezetékes LAN hálózat, például iskolai tantermekben, vagy nyilvános intézményekben. 1. WLAN szabványok 1.1. Home RF Ez az egyik legkorábbi szabvány, amely 2.4 GHz-en működik és FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum: kiterjesztett spektrumú frekvenciahopping) modulációt használ, amit így kevésbé zavar a mikrohullámú sütő, vagy a 2.4 GHz-es telefon. A szabvány legfőbb hiányossága az 1.2 verzió által megadott 1.6 Mbit/s bruttó adatsebesség, és annak a ténye, hogy a szabványt egyre kevesebb gyártó támogatja. A szabvány népszerűtlenségének egyik oka az, hogy az Intel 2001 közepén megszüntette a szabvány

2 alkalmazását. A szabvány 2.0 verzóját (10 Mbit/s sebesség) 2001 végén mutatták be, és az adatcsatornák mellett ez a változat már nyolc beszédcsatornát is támogat. Az új szabvány bemutatása azonban későnek bizonyult, mert a b szabvány ekkor már népszerűbb volt IEEE b A WLAN alkalmazásban a legelterjedtebb a IEEE b szabvány. 2.4 GHzes nem harmonizált sávban (tetszőleges alkalmazású) működik és DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum: direkt sorozatú kiterjesztett spektrum) modulációt használ. A maximális bruttó letöltési adatsebesség a hálózatban 11 Mbit/s, de a távolság miatt bekövetkező ún. sebesség-visszaesési ráta 5.5, 2, és 1Mbps lehet. Ez utóbbi azt jelenti, hogy azok az eszközök, amelyek ezt a szabványt alkalmazzák a fading miatt az előbb említett sebességekkel tudnak csak adatot küldeni és fogadni. A széleskörű irodai felhasználás mellett, a szabványt sok otthoni hálózatban is alkalmazzák a relatíve nagy sebesség, a széleskörű alkalmazhatóság és a viszonylag alacsony árak miatt. Elterjedten használják továbbá repülőtereken, elárusítóhelyeken, de nagyon népszerű a személyes szórakoztatásban, vállalatoknál és egyéb közösségi (pl. klubok) helyeken is, ott ahol a széleskörben elérhető vezetéknélküli hálózati alkalmazások használata szükséges. A szabvány hátránya, hogy 2,4 Ghz-es vezetéknélküli telefonok és a mikrohullámú sütők közelsége zavarhatja a hálózat működését és korlátozhatja annak kiterjeszthetőségét. A b's WEP hálózati biztonsági megoldás sem a legmegbízhatóbb. A b nek létezik egy továbbfejlesztett változata is, ami még nem lett szabványként elfogadva, de a jövőben várható. Az új verzió csak az átviteli sebesség növekedésében jelent változást az eredeti szabványhoz képest IEEE a A szabvány 2001 végén került bemutatásra. A nagy előnye, hogy az 5 GHz-es, még kevésbé használt frekvenciasávban működik és az adatátviteli sebesség 54 Mbit/s. 13 interferenciamentes csatornával rendelkezik 8 az alacsonyabb, 5 pedig a magasabb sávban (habár nem mindegyik eszköz tudja a magasabb sávot kezelni) amelyek lehetővé teszik a nagy felhasználói sűrűségű, többalkalmazásos installációt. Az alkalmazhatóságot korlátozza, hogy a szabvány elfogadása nem a tervezett ütemben alakult, amelynek egyik lényeges oka, hogy ezek az eszközök nem képesek együttműködni a b szabványú eszközökkel, azaz nincs visszamenőleges kompatibilitás. Az épületen belüli alkalmazást megnehezíti, hogy az 5 GHz-es jelek nehezen hatolnak át az irodai épületekben található falakon. A szabvány második generációs eszközei már valószínűleg az előbbi szempontból jobb felhasználást tesznek majd lehetővé. A szabványnak létezik egy ún. turbó módú verziója is. A turbó módot csak nagy térerősségű jelek esetén lehet használni, de ha ez nem teljesül, az átvitel annyira lelassul, hogy még annál is rosszabb lesz, mintha egyáltalán nem használtuk volna a turbó módot. Más szóval a turbó mód a mindent, vagy semmit elvén működik, mivel a rendszer nem támogatja egyszerre a turbó és a nem turbó módú klienseket.

3 1.4. IEEE g A g szabvány 54Mbit/s átviteli sebességet támogat, és kompatíbilis a b szabvánnyal. A nagy sebességet az OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing: ortogonális frekvenciaosztásos multiplexelés) eljárás biztosítja, amelyet a a is használ. A kompatibilitást a 2.4 GHz-es sáv alkalmazása biztosítja valamint az a tény, hogy a szabvány támogatja a CCK (Complementary Code Keying: komplemens kódú kulcs) modulációs sémát is, amelyet pedig a b szabvány használ. A g negatívuma ugyanaz, mint a b szabványé, mivel csak három olyan zavarmentes csatornát használ, amely nem lapolódik át a mikrosütők és zsinórnélküli telefonok által használt sávval HiperLan/1 A HiperLan/1 rádiós LAN szabványt nagysebességű (20Mbit/s) kommunikációra fejlesztették ki az 5 GHz-es sávban. Segítségével rugalmas hálózati kialakítás válik lehetővé, anélkül, hogy az vezetékes infrastruktúrát igényelne. Tulajdonképpen a WLAN kiterjesztését segíti elő. A HiperLan/1 egy európai szabvány. Olyan lefedettséget tud biztosítani, amelynek lényegében nincsenek korlátai, hiszen egy node (hálózati csomópont) több végponthoz és hasonló node-hoz is kapcsolható, és a node-ok bárhová áthelyezhetők. Az eszközök Európában a 5,15-5,30 GHz frekvenciasávban működnek, amiben öt csatorna található. A 0, 1 és 2 számú csatornák a szabványban foglalt európai alapcsatornák, a 4 és 5 számú pedig nemzeti felhasználású csatorna. A HiperLan/1 teljesen ad-hoc rendszer, nem igényel különösebb konfigurációt, központi vezérlőt és nem támogatja a valós izokrón átvitelt. (Megjegyzés: az izokrón átviteli eljárásban a jelek két jellemző időpontja között az egységidőtartamnak mindig az egész számú többszöröse lép csak fel). A hálózatok kialakítása és fenntartása a többi megoldáshoz viszonyítva drága és a sávszélesség sem garantált HiperLan/2 A HiperLan/2 specifikációit az ETSI BRAN (Broadband Radio Access Networks: szélessávú rádiós elérésű hálózatok munkacsoport) fejlesztette ki. Ez egy olyan flexibilis rádió LAN szabvány, amely nagysebességű elérést (54 Mbit/s) biztosít számos hálózat felé, mint például a 3G mobile hálózat, ATM és IP alapú hálózatok, valamint a privát WLAN hálózatok. Az alapalkalmazásokban adat, beszéd és videó átvitel is szerepel QoS (quality of service: szolgáltatásminőség) paraméterek figyelembe vétele mellett. A szabványt ATM cellák IP csomagok, firewire csomagok (IEEE 1394) és digitális hang (cellás mobil hálózatok felöl érkező) továbbítására tervezték. A HiperLan/2 s HiperLan/1 jobb szolgáltatásminőséget és garantáltabb sávszélességet biztosít.

4 2. A WLAN eszköz A WLAN eszköz ahhoz az egységhez kapcsolódik, amelyik részt vesz a WLAN hálózati kommunikációban. Az eszköz két modulból áll: a rádiómodemből és az ún. MAC (Message Authentication Code: üzenet hitelesítő kód)) kontrollerből. A WLAN eszköz első része a rádiómodem. Ez az egység továbbítja (modulálja) az adatokat a frekvenciasávra és veszi a többi egység felül érkező rádiójeleket. A második része az eszköznek a MAC kontroller, amely a MAC protokoll futásáért felelős. Az idő nagyobb részében a rádió modem és a MAC mikrokontroller kezeli az átvitelt, és csak néhány menedzsment funkció hárul a driverre. A különböző gyártók különböző módon választják szét a két funkciókat (ártól és megjelenéstől függően), de néhány gyártó csak a MAC számára ad drivert, hogy alacsony áron tudja kínálni az eszközt A rádió modem A modem részei: antenna, erősítők, frekvencia-szintézerek és szűrők. A modem fő jellemzői az alkalmazott frekvenciasáv, jelzéssebesség, a moduláció és a kimeneti teljesítmény Frekvenciasávok Az első és legnépszerűbb frekvenciasáv a 2.4 GHz-es. E sáv legfőbb jellemzője hogy nem harmonizált, ami azt jelenti, hogy a felhasználók szabadon használhatják ezt a sávot anélkül, hogy bármilyen engedélyre, vagy regisztrációra lenne szükség, és még fizetni sem kell érte. Az egyetlen megkötés a sávban kibocsátható maximális teljesítmény, és a sávon kívüli zavaró jelek hatásának mértéke (hogy ne zavarja szomszédos sávokat). Az ISM sávok szabályai specifikálják, hogy kiterjesztett spektrumot kell használni (vagy direkt szekvenciás, vagy frekvenciaugrálásos megoldást). Vannak olyan

5 szabályok is, amelyek nem egységesek a világ minden országában. Például az FCC használata esetében az USA a 2.4 Ghz-es sávban 1W maximális teljesítményt enged meg, míg az ETSI csak 100 mw-ot engedélyez. Mivel ez egy szabad sáv, más rendszerek is nagymértékben zavarhatják (pl. az említett mikrosütők, vagy zsinórnélküli telefonok). Van egy másik nem harmonizált sáv is, ez az 5 GHz-es tartomány, amelyben a nagyobb sávszélesség miatt nagyobb sebességű átvitel valósítható meg. A nagyobb frekvenciasávban való működés hátránya, hogy növekszik a zajszint és a tárgyak és a falak nagyobb akadályt jelentenek az átvitel során. A nagyobb bitsebesség viszont nagyobb jel/zaj viszonyt igényelne, ami a tartomány használatát korlátozza a 2.4GHz-es rendszerekhez képest Kiterjesztett spektrumú technika A kiterjesztett spektrum egy olyan technika, amely a nagyobb megbízhatóság miatt a szükségesnél nagyobb sávszélességet használ, annak érdekében, hogy csökkentse a rendszerben előforduló lokális interferenciákat. A kiterjesztett spektrummal ugyan maximálisan kihasználható egy rendszer teljes kapacitása, de több független rendszernek meg kell osztania ezt a sávszélességet. A 2.4 GHz-es sávban, a szabályozás úgy specifikálja, hogy a rendszereknek a két következő technika egyikét kell alkalmaznia: direkt szekvenciás, vagy frekvenciaugrálásos Direkt szekvenciás megoldás A direkt szekvenciás átvitel alapelve az, hogy a jelet szélesebb sávba terjesztik ki egy adott kóddal való szorzással. Ezzel a megoldással, minimalizálhatók a helyi interferenciák és a háttérzaj hatásai. A rendszer egy fix csatornán keresztül működik. A jel kiterjesztését úgy lehet megvalósítani, hogy minden átvitelre kerülő bitet egy előre megadott kóddal modulálnak. A vevőben az eredeti jelet a kiterjesztett csatorna jeléből lehet visszaállítani, ha azt ugyanazon kóddal visszamodulálják. A keskenysávú interferenciák - mivel ezek csak a teljes sávszélesség kis részét zavarják a direkt szekvenciás rendszerekre kevésbé hatnak. Ha a vevő ugyanazt a kódot használja, mint az

6 adó, ez csökkenti a nem modulált (nem kódolt) jelek hatását a vevőre. A kiterjesztés gyorsabb modulációt igényel, így a DS modem meglehetősen bonyolult felépítésű. Mivel az alkalmazott sávban szélessávú csatornák vannak ( a frekvenciaugrálásos lejárással ellentétben) csak kevés teljesen szeparált csatorna használata lehetséges. A direkt szekvenciás átvitelben lehetőség van részben átlapolódó csatornák használatára is a szomszédos területeken, ezzel kissé meg lehet növelni a csatornák számát Frekvenciaugrálásos megoldás A frekvenciaugrálás egy keskenysávú csatornákból álló frekvenciakészletet használ. Például a 2.4 GHz-es sáv 79 csatornára van osztva 1 MHz-es raszterrel. A rendszer periódikusan ugrál a frekvenciák között, amelyeknek a sorrendje egy előre meghatározott ciklikus minta. A rendszer elkerüli az interferenciát, mert ha egy csatorna zajos, azt nem használja, hanem a következő jó minőségű csatornára ugrik. Mivel az ugrálási minta (sorozatot) alapján a teljes hálózat minden rendelkezésre álló frekvencián ugrál, a rendszer az átvitel ideje alatt kiátlagolja az interferencia miatt zavart csatornák jelét. A frekvenciaugrálásnak a következő előnyei vannak a direkt szekvenciás megoldással szemben: Ha erős keskenysávú interferenciák jelentkeznek a sávban, a frekvenciaugrálás ugyan elveszt egy-két ugrálását, de a jó minőségű vivőket többször is fel tudja használni. A MAC szinten a frekvenciaugrálás több problémát is jelent: az indításkor végig kell pásztázni a spektrumot, hogy egy hálózatot lehessen találni, ügyelni kell a node-ok szinkronizálásra, és kezelni kell az ugrálást. Ez a komplexitás természetesen az árban és a megjelenésben is változást jelent. A MAC menedzsment a szinkronizációra ügyel, és az ugrás miatt vannak az átviteli jelben kieső időszakok. Elméletileg ezeket az időket minimálisra kellene szorítani. A frekvenciaugrálásos rendszereknek tartalmaznia kell, egy ún fehérítő mechanizmust, amely néhány töltelék bit (minden csomagban elkerülve a hosszú 0-s és 1-es sztringeket) alkalmazásával folyamatossá teszi az átvitelt Modulációk A rádió modem legfőbb feladata, hogy a biteket rádiós hullámokra modulálja, amelyet több módon is meglehet valósítani. A legtöbb rendszer egy alapvivőt használ, és arra modulálja a jelet. A legegyszerűbb módja a modulációnak, az amplitúdómoduláció, de mivel az átvitel során a jelcsökkenés nem konstans, ezért ez nem bizonyul jó megoldásnak. A korszerűbb rendszerekben vagy a jel frekvenciáját, vagy a fázisát modulálják, amely már jobb átviteli minőséget eredményez. Sajnos a legtöbb esetben választani kell a nagy sebességű, és nagy jelerősséget igénylő, vagy a kissebességű, de rossz vételi körülmények között is működőképes rendszerek között. Mivel a felhasználók általában mind a kettőt egyszerre akarják (gyors átvitelt még rossz körülmények között is), néhány gyártó olyan rendszereket fejlesztett ki, amely többfajta modulációt használ. Az alkalmazott moduláció automatikusan változik, attól függően, hogy milyen a csatorna minősége. Ugyan ez a megoldás kicsit megnöveli a gyártási költségeket és az eszköz bonyolultságát, de az így működő rendszer sokkal rugalmasabb jellemzőkkel (sebesség és sávszélesség) ruházható fel.

7 2FSK A 2 FSK (frekvencia billentyűzés) a frekvenciamoduláció legegyszerűbb formája. Alapvetően a rendszer csak két frekvenciát használ, egyiket a 0, a másikat az 1 bit átvitelére. A vevő megméri a vett jel frekvenciájának eltérését egy megadott referenciafrekvenciához képest, amelyből megállapítja a bit értékét. A vivő ingadozást gondosan kell megválasztani, hogy elég eltérés legyen a két szimbólum jele között, de a generált jel egyben a szükséges sávszélességen belül legyen (a deviáció általában 100 KHz körüli egy 1 MHz szélességű csatornán a 2.4 GHz-es sávban) 4FSK A 4FSK moduláció négy különböző frekvencájú jelet használ, négy darab bitpár (00,01,10,11) átvitelére. A frekvenciák közötti különbség kisebb mint a 2 FSK moduláció esetében, mivel a jeleket ugyanolyan széles csatornán kell átvinni. Emiatt a 4FSK érzékenyebb és jobb jel/zaj viszonyt igényel. OFDM Az OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing: ortogonális frekvenciaosztásos multiplexelés) nem sorosan, hanem párhuzamosan továbbítja a jeleket. Ilyen módon nagy bitsebességet lehet elérni, nagy bitidővel. Az OFDM olyan frekvencia alkészletet használ, ahol az egyes frekvenciák egymással ortogonálisak. Minden vivőt egyedileg kell modulálni, ezért az egyes csatornák bitsebessége és jelerőssége összességében határozza meg a rendszer átviteli tulajdonságait (pl. a jobb minőségű vivőn több bitet lehet átvinni). A rendszer az átvivendő biteket szétosztja a csatornák között, minden vivőn modulál, majd a jeleket gyors Fourier transzformációval összegzi. Az ODFM legfőbb hátránya, hogy nagy frekvenciapontosságot igényel, mivel az OFDM vivők nagyon közel helyezkednek el egymáshoz MAC kontroller A MAC legfőbb feladata a csatorna hozzáférés és a hálózatmenedzsment. A MAC-nak nagyon sok adatot kell átmenetileg tárolnia, ezért nagyon lényeges tényező a memória a mérete is. A MAC szinten három csatorna elérési folyamat zajlik le: 1. TDMA (időosztásos többszörös elérés) 2. CSMA/CA (vivő érzékeny többszörös elérés/ütközés elkerülés) 3. Lekérdező MAC TDMA A lekérdezési eljárások közül az első a TDMA. Ebben a technikában egy speciális csomópont (node), a bázisállomás felelős a hálózatban lévő csomópontok együttműködéséért. A csatorna időrésekre van osztva, amelyek

8 általában fix hosszúságúak. A hálózat minden node-ja adáskor bizonyos számú időrést használ fel. Az időréseket keretekbe szervezik, amelyek szabályos időközönként ismétlődnek. Minden node a bázisállomás által kiadott parancsokat követi. A TDMA megoldás nem nagyon alkalmas adatátviteli hálózatokban való alkalmazásra, mert nagyon rugalmatlan. Az IP például egy összeköttetés nélküli kapcsolat és olyan csomagforgalmat generál, amelyet a természetéből adódóan nem lehet megjósolni. Az összeköttetés orientált TDMA kapcsolatban, ilyenformán egy IP kapcsolat meglehetősen nehézkesen valósítható meg. A TDMA kötött nagyságú csomagokat használ, és szimmetrikus terhelésű (két irányban a forgalom nagysága közel azonos), amely nem ideális a változó csomagméretű és sebességű IP kapcsolatra. Mivel a TDMA használatának hatékonysága nagyon alá van rendelve a frekvenciasáv minőségének, ezért ennek az elérési módnak az alkalmazása nem nagyon javasolt a 2.4 GHz-es frekvenciasávban a számos zavaró jel miatt CSMA/CA A CSMA/CA csatorna elérési mechanizmust a legtöbb WLAN alkalmazza az ISM sávokban. A mechanizmus a protokoll egyik része, amelyik specifikálja, hogy a node hogyan használja a hálózatot: adásra vagy vételre. A CSMA/CA alapelve az, hogy mielőtt adás van azelőtt vételnek kell lennie. Ez egy olyan aszinkron üzenetváltás (kapcsolatnélküli) amely a lehető legjobb minőségű (best effort) szolgáltatást adja, de sem a sávszélesség, sem a nyugalmi idő nem garantált. Az előnye, hogy a TCP/IP protokollt könnyen kezeli, a változó forgalmi viszonyokhoz jól alkalmazkodik, és ellenálló az interferencia okozta zavaróhatások ellen. A CSMA/CA a CSMA/CD-ből származik, amelyik az Ethernet alapja. A fő különbség az ún. ütközés elkerülés: egy vezetéken az adóvevő képes arra, hogy vételkor adjon is, ezért érzékeli az ütközést (a vezetékes átvitelkor a jel erőssége nem változik). Azonban ha egy rádiós node adás közben hallgatja is a csatornát, az adási jel erőssége elnyomja az összes többi jelet a levegőben. Így a protokoll direkt módon detektálja az ütközést, és mint az Ethernetben megpróbálja azt elkerülni MAC lekérdezés A TDMA és a CSMA/CA után, a. lekérdezés (polling) a harmadik legfőbb elérési mechanizmus, A legsikeresebb hálózati szabvány - amely ezt a fajta elérést használja a 100vg (IEEE ), de néhány egyéb vezetéknélküli szabvány is alkalmazza. Ilyen például a szabvány, amely az CSMA/CA mellett polling csatorna elérést is használ (pont koordinációs funkció). A bázisállomás a csatornát teljes felügyelet alatt tartja, de a keret tartalma továbbra már nem fix hosszúságú, lehetőség van változó hosszúságú csomagok küldésére. A bázisállomás egy speciális csomagot küld (polling csomag), azért hogy elindítsa a node adását. A node csak a polling csomag vétele után kezdi meg az adatok küldését Rádiós átvitel jellemzői a WLAN-okban A rádiós terjedést nagyon sok faktor befolyásolja. A falak és mennyezetek csökkentik a jel erősségét, visszaveri a jeleket, és a háttérzaj miatt nehéz a jelet demodulálni. Egy tipikus környezetben, az akadályok és falakon való

9 verődések miatt a különböző helyeken tapasztalható árnyékolási jelenség megjósolhatatlan minőségű jelet eredményez. A csatorna minősége időben nagyon változékony, mivel a környezet nem állandó. A legtöbb gyártó definiálja azt átlagos maximális hatótávolságot, amelyre átlagos működési körülmények mellett a két node-t el lehet helyezni,. Nincs olyan szabvány vagy közös működési eljárás, amely meghatározná a WLAN hálózat hatótávolságának mérését. Ha szükséges a termékek hatótávolság szerinti összehasonlítása, az adási teljesítményt és az érzékenységet kell figyelembe venni. A hardvernek van néhány olyan mérhető jellemzője, amellyel leírható a termékek ilyen tekintetbe vett minősége Adóteljesítmény Az adási teljesítményt, a kisugárzott jel Watt-okban (vagy miliwatt-okban) mért teljesítményével lehet mérni. A szabályozás természetesen korlátozhatja ezt a teljesítményt. A nagy adási teljesítmény elősegíti a más rendszerek által okozott interferencia hatásának csökkentését, de hatása van a frekvenciák újrafelhasználására is. Ez azt jelenti, hogy abban az esetben, ha több hálózatot kell egymáshoz közel üzemeltetni, azok zavarhatják egymást. A kisebb adási teljesítmény csökkenti a cella méretét, ezért néhány termék esetében megválasztható az adóteljesítmény értéke Érzékenység Az érzékenység annak a legkisebb jelnek az erősségével mérhető, amely még a vevőben megbízhatóan detektálható. Ez meghatározza vevő minőségét, és minél kisebb ez a jel, annál jobbnak kell lennie a vevő hardverének. Az érzékenységet dbm- ben lehet megadni. A P (dbm) = 30+10*logP(W) képlet segítségével a Watt-ban megadott értéket dbm-be lehet alakítani (P). A tipikus érték 80 dbm körüli, de minél kisebb ez az érték az érzékenység annál jobb (a 90 dbm érték jobb) Csillapítás Ismerve az előző két értéket, ki lehet számolni a jel lehetséges maximális csillapítását. Minél nagyobb a lehetséges csillapítás értéke, annál nagyobb lehet a távolság két eszköz között. 100 mw-os adási teljesítmény és 80 dbm

10 érzékenység mellett, a maximális csillapítás értéke 100 db. A csillapítás az adó és a vevő jelének logaritmikus viszonyát adja meg, azaz a jel csökkenésének mértékét. A levegőben a távolság négyzetével arányos a csillapítás. Ha ismerjük a maximális lehetséges csillapítás értékét, nem tudjuk egyértelműen meghatározni a két egység közötti lehetséges távolságot, mert az összefüggés nem egyenes arányosság Jel/zaj viszony (SNR) A jel/zaj viszony megadja a vevőben vett jel és zaj teljesítményének a viszonyát. Ahhoz, hogy a vett jelet sikeresen lehessen dekódolni, a vevőben a jel/zaj viszonynak minimálisnak kell lennie. Ez az érték függ a választott modulációtól és a vevőegység minőségétől is Elhalkulás (fading) A fading a terjedési körülményektől függően egy rövid idejű jelerősség csökkenést jelent olyan környezetben, mint például egy irodaház, vagy lakóház. A rádiójelek számos úton érkeznek a vevőbe, amelyet a különböző objektumokról való visszaverődési jelenség okoz. A fading átviteli hibákat okoz a jelben, amiket a rendszerben korrigálni kell, a hibák javítása plusz eljárásokat igényel. Minél nagyobb a hatótávolság, a fading jelenségek annál nagyobb valószínűséggel csökkentik a jelerősséget, és a kapcsolatvesztés is valószínűbb Mikrohullámú sütő és más zavaró eszközök Mivel a vezetéknélküli LAN-ok nem szabályozott harmonizált sávokban működnek, ezért korlátozott a használatuk. Az ilyen rendszerek teljesen szervezetlenek, és ugyanezt a sávot használó más rádiós rendszerek, interferenciákat okozhatnak. Ilyenek lehetnek más WLAN hálózatok, zsinórnélküli telefonok, vagy egyéb kommunikációs rendszerek. 2.GHz-es frekvencián a vízmolekulák rezgésbe jönnek, ezért ezt a frekvenciát használják a mikrohullámú sütők is. Az otthoni használatú mikrósütők viszonylagosan kis interferenciát okoznak, mert az üzemeltetésüket számos szabályozás korlátozza, és a berendezésből kiszivárgó teljesítmény nem érheti el az 1W-ot. Mivel ezek a készülékek rövid idejű impulzusokkal dolgoznak, ezért a 2.4 GHzes sávot csak korlátozottan zavarják. Az ipari mikrohullámú sütők nagyobb teljesítményük miatt, jobban zavarják a sávot. Az adatcsomagok a rádiós közegben találkoznak az interferencia jellel és ezáltal a csomagok vételi minősége leromlik. A legtöbb WLAN jól kezeli az interferenciahatásokat, általában sokkal jobban, mint a zsinórnélküli telefonok, de az interferencia gondot okoz a jel minőségében, ami kihat a hálózat kiterjedésére is.

11 3. Hálózat menedzsment eljárások A WLAN topológiája más mint a vezetékes LAN-oké. A kapcsolatok kiépítését a távolság korlátozza, ezért általában nem lehet teljes lefedettséget megvalósítani (néhány node nem látja egymást). Ez előbbiek miatt néhány magasabb rétegű funkció nem működik. Ennek megoldására vagy a hálózatot cellákra osztják, amelyet egy-egy elérési pont (access point) vezérel, vagy a hálózat a MAC szintet használja a továbbításra. 3.1 Elérési pont A vezetéknélküli hálózatok néha ugyan elszigeteltek (ad-hoc), de az idő nagy részében szükséges, hogy külső hálózatokhoz kapcsolódjanak. Ez általában az elérési ponton (access point) keresztül történik. Az elérési pont egy egyszerű híd (bridge), amelynek egyik fele a rádiós hálózathoz, a másik fele pedig az Ethernet hálózathoz kapcsolódik (általában) és közvetíti az adatcsomagokat a két hálózat között. A híd MAC szinten működik, úgy, hogy megvizsgálja a MAC fejrészeket azért, hogy eldöntse, hogy megváltoztassa-e fejlécet a MAC protokolltól függően. Ez azt jelenti, hogy a NetBeui és az IPX az elérési pontokon keresztül dolgozik és azok a node-ok amelyek a rádiós kapcsolatban részt vesznek, ugyanazt a TCP/IP alhálózatot kell hogy használják, amit azok Ethernet felhasználók, amelyek az elérési ponthoz kapcsolódnak. Az elérési pontok használatával, a hálózatot cellákra lehet osztani. Minden elérési pont a cella közepén helyezkedik el és a cellák más csatornákat használnak. A legtöbb rádiós elérési pont így nem csak egy egyszerű híd funkcióval rendelkezik. A legtöbb node vezérli az elérést (megakadályozza, hogy nemkívánatos node-ok is elérjék a hálózatot), a roaming-ot és a hatókörön kívüli továbbítást.

12 3.2 Rádió MAC továbbítás Az elérési pont köré kiépített fix vezetékes infrastruktúra szükséges ahhoz, hogy a WLAN felhasználók adatait a külső hálózatok felé lehessen továbbítani. Ez a megoldás a legtöbbször elégséges, de nem elegendő az ad-hoc hálózati kiépítésekben. Néhány MAC protokoll MAC szintű továbbítást is végez, ahol a hálózat minden pontját arra lehet használni, hogy az üzenetet továbbküldje a végcél felé. A protokoll ilyenkor nincs összefüggésben a fix vezetékes infrastruktúrával, de minden vezetéknélküli node része az átviteli útnak.