Wi-Fi. Беспроводная сеть

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.

В любом случае ограничения мощности радиопередатчиков в диапазоне 2,4 ГГц, принятые ФКС, являются слишком категоричными. Было бы неплохо, скажем, выжать 5 Вт для создания четкой и надежной передачи данных на расстояние в 8-16 км или более, используя антенну с высоким коэффициентом усиления, или задействовать одну точку доступа для покрытия крупной территории. Однако провайдеры телефонных компаний и других служб, предлагающих услуги передачи данных, имеют достаточное влияние на органы регулирования, продолжая лоббировать требования низкого уровня мощности. Поэтому ограничение в 1 Вт, вероятно, является значением, на котором следует остановиться во всех районах, за исключением сельскохозяйственных.

Как ответственный законопослушный гражданин, вы должны всегда серьезно относиться к этим федеральным законам. А как ответственный законопослушный автор, я никогда бы не призвал вас их нарушать. Тем не менее очень маловероятно, что условный индивидуум или представитель малого бизнеса, использующий антенну с высоким коэффициентом усиления для повышения уровня сигнала, привлек бы внимание со стороны ФКС или другого правоохранительного органа, пока данный условный сигнал не создал бы значительные помехи. А даже если жалоба будет иметь место, сложно идентифицировать источник нелегального сигнала (если крупногабаритная антенна не закреплена на открытом месте на крыше или стене здания). Построение вашей Wi-Fi-сети в соответствии с ограничениями ФКС по мощности является правильным, но вносит ограничения, поскольку мешает повысить уровень сигнала.