Technologia i sprzęt do bezproblemowego korzystania z wi-fi

Pojedynczy punkt dostępowy często nie wystarcza do pokrycia całego obszaru stabilnie działającym Wi-Fi, zwłaszcza w przypadku dużych obiektów fabrycznych i magazynowych, pomieszczeń biurowych. Korzystanie z wielu urządzeń prowadzi również do problemów z roamingiem. Sygnał słabnie w miarę przemieszczania się z jednego punktu do drugiego. Aby pozbyć się takich problemów, stosuje się tzw. bezszwowe Wi-Fi z odpowiednim wyposażeniem.

Cechy bezproblemowego roamingu

Aby zrozumieć, jak działa taka technologia, spójrz na przykład. Jest biuro, w którym potrzebne jest stabilne połączenie. Kilka lat temu administratorzy systemów poszliby z tą opcją:

• instalacja kilku punktów dostępowych na różnych końcach terenu. Wada jest od razu widoczna – obniżona jakość sygnału;
• Używanie tej samej nazwy sieci lub SSID + zachowanie klucza szyfrowania, który również pozostaje taki sam;
• połączenie wszystkich elementów w jeden przełącznik;
• podłączenie samego przełącznika do routera, w przeciwnym razie bezproblemowy roaming Wi-Fi nie będzie działał.

Uwaga: Takie rozwiązania pozostały działające w większości przypadków, ale pojawia się problem – układ nie może być używany do bezproblemowego łączenia absolutnie wszystkich urządzeń. Niektóre z nich będą powodować awarie.

Jest jeszcze jedna wada. Jeśli urządzenie klienckie znajduje się w miejscu, gdzie są nakładające się punkty dostępu, to i tak połączenie jest utrzymywane tylko do jednego. Dzieje się tak tak długo, jak długo element nie wyjdzie poza obszar zasięgu. Nie ma znaczenia, czy drugie urządzenie ma w tym przypadku lepsze właściwości. Przełączanie po prostu nie może samo w sobie zmienić parametrów. Zasada ta dotyczy również bezprzewodowej wersji sieci.

To właśnie w takich sytuacjach bardzo przydatny okazuje się system bezproblemowego roamingu. Takie rozwiązania są bardziej profesjonalne i wyższej jakości, choć wiążą się z pewnymi dodatkowymi kosztami. Jednak każdy koszt się opłaca. Dzięki nowej technologii sieć pokrywa znaczne obszary, nawet jeśli istnieją pewne przeszkody.

Częściej niż w przypadku, gdy ustawiony jest bezproblemowy internet:

• wewnątrz dużych centrów handlowych;
• na stacjach kolejowych;
• w portach lotniczych;
• w domach wiejskich.

Ważne: Połączenie nie jest tracone, gdy dana osoba chodzi po budynku, nawet jeśli stale korzysta z różnych programów internetowych do komunikacji.

Mechanizm działania roamingu

Efekt stabilnego połączenia uzyskuje się dzięki zastosowaniu nowych specjalnych standardów, określanych jako 802.11 r oraz 802.11 k. Ich zastosowanie pomaga zapewnić maksymalne podniesienie prędkości przesyłu danych. Opóźnienia pozostają, ale w każdych warunkach są minimalne.

Przeczytaj więcej o technologii, na której działa bezszwowe wi-fi.

802.11 k.

Odpowiada za tworzenie zoptymalizowanej listy z punktami dostępu i ich kanałami. Skraca to czas wyszukiwania potrzebny do wybrania urządzenia, które ma najlepsze parametry w danym przypadku. Technologia kliencka zawsze dostarcza informacji, z którymi elementami najlepiej się w danej chwili komunikować.

802.11 r.

Szybka transformacja Basic Service Set to technologia wspierana przez ten standard. Przechowuje ona klucze szyfrujące, które umożliwiają dostęp do Sieci i łączenie się z punktami. Proces uwierzytelniania z serwerem przebiega znacznie szybciej, jeśli zastosuje się podobne rozwiązania.

Uwaga: Do przełączenia na inny punkt potrzebne są tylko cztery krótkie komunikaty. Przejście trwa maksymalnie 50 ms. Konstrukcja sieci wykazuje dobre wyniki.

802.11 v.

Zbiera informacje o tym, jak bardzo zajęte są pobliskie punkty dostępowe. Następnie dokonuje wyboru na korzyść połączenia o optymalnej wydajności.

Uwaga: producenci coraz częściej produkują routery i punkty dostępu obsługujące technologie oznaczone jako V, R, K. Z bezszwowego Wi-Fi dla domu można korzystać od razu po włączeniu urządzenia.

Opcje dotyczące roamingu w sieci Wi-Fi

Aby stworzyć bezproblemowy roaming Wi-Fi, obecnie najczęściej stosowane są dwie główne opcje. Cele stawiane klientom oraz krytyczność opóźnień są tym, na czym należy się skupić przy podejmowaniu decyzji.

Bezproblemowa współpraca Wi-Fi z kontrolerem

Kontrolery mogą odpowiadać albo za zarządzanie, albo za konfigurację. W tym drugim przypadku jest to specjalny rodzaj oprogramowania, które wykonuje konfigurację dla punktów dostępowych. Dlatego większość klientów nie jest nim zainteresowana. Kontroler to samodzielne urządzenie, które może pełnić kilka funkcji jednocześnie:

• organizowanie uwierzytelniania w sieci, tworzenie dynamicznych kont, nawet jeśli te ostatnie będą tylko tymczasowe. Przewodowy typ komunikacji nie oferuje takich zalet;
• oddzielnie dostosowuje siłę sygnału i szerokość pasma dla każdego punktu. Czynnikami decydującymi w tym przypadku są generowane obciążenie i liczba podłączonych klientów. Ważne jest również ustawienie;
• działanie podłączonych punktów dostępowych jest stale analizowane;
• wirtualizacji sieci, dzięki czemu szybkość działania Wi-Fi Roaming pozostaje na maksymalnym poziomie.

Praktycznie każdy producent sprzętu sieciowego produkuje zestawy współpracujące z tymi rozwiązaniami. Oto tylko najbardziej znane:

• Zyxel;
• TP-Link Auranet;
• Edimax;
• Mikrotik CAPsMAN;
• Ubiquiti UniFi.

Uwaga: Taki roaming jest na tyle drogi, że można go zainstalować w mieszkaniu, w małej powierzchni biurowej. Jest to najlepsza opcja dla większych obiektów, firm.

Opcja układowa bez sterownika

Jest to najbardziej przystępne rozwiązanie dla zwykłych użytkowników. Ale kiedy urządzenie klienckie przełącza się między różnymi źródłami sygnału, mogą wystąpić pewne opóźnienia w zasilaniu.

W tej organizacji sieci chodzi o to, że każdy punkt dostępowy uczestniczący w komunikacji pełni rolę kontrolera w swoim obszarze odpowiedzialności lub próbuje to robić. Sąsiednie punkty są specjalnie pollingowane, jeśli okaże się, że gdzieś indziej poziom sygnału jest zbyt niski.

Uwaga: Jeśli zostanie znaleziona wyższa jakość, oryginalne połączenie jest resetowane. Urządzenie klienckie łączy się wtedy z sygnałem, który transmituje znacznie lepiej.

Najważniejsze jest proporcjonalne podzielenie ruchu pomiędzy uczestników Sieci, tak aby wszystko działało prawidłowo. Wtedy prędkość jest odpowiednio rozdzielana pomiędzy użytkowników. Zastosowanie routerów jest jedną z opcji rozwiązania problemu.

Problem z wieloma hotspotami Wi-Fi

Sytuacje te są częstsze w mieszkaniach i domach wiejskich, gdzie jeden router jest wyraźnie niewystarczający, aby zapewnić stabilny sygnał we wszystkich pomieszczeniach. Konieczne jest wtedy zainstalowanie kilku punktów dostępowych jednocześnie. Są one tak obliczone, aby każde urządzenie pracowało dla pomieszczenia, w którym się znajduje, plus dla pomieszczenia oddzielonego ścianą. Dzięki temu łatwiej jest utrzymać jakość sygnału.

Należy pamiętać, czym różnią się punkty dostępowe i routery. Szczegółowa lista funkcji:

• router wie, jak nie tylko rozdawać Wi-Fi, ale także koordynować sieć lokalną;
• dodatkową cechą routerów jest obsługa łącza internetowego;
• dodatkowo obsługuje wewnętrzne i zewnętrzne ustawienia w routerach;
• przekierowanie portu;
• tworzenie serwera plików na porcie USB;
• praca jako modem 3G/4G.

Zaleca się, aby routery były umieszczone wewnątrz domu na wejściu sygnału internetowego.

Uwaga: Punkty dostępu są w stanie jedynie dystrybuować Wi-Fi, bez dodatkowych funkcji. Niektóre modele domowe nie są w stanie tworzyć bezproblemowych sieci.

Przykład budowy sieci na Ubiquiti UniFi

Jest to sprzęt od amerykańskiego producenta, który znajduje zastosowanie w wielu projektach sieciowych. Istnieją również droższe produkty, które obsługują zaawansowane funkcje.

Przykładowy przypadek użycia Ubiquiti UniFi AP LR. Sprzęt charakteryzuje się następującymi cechami:

• zwiększoną moc, z jaką działa bezszwowy typ komunikacji;
• praca na częstotliwości 2,4 GHz;
• 300 Mbit/s to maksymalna prędkość transmisji;
• 183 m to maksymalny zasięg, przy którym punkt jest widoczny w otwartej przestrzeni;
• głębokość 36 mm, średnica 200 mm.

Urządzenie nie psuje wystroju pomieszczenia i może być umieszczone dosłownie wszędzie. Posiada dodatkowe zielone podświetlenie, które można w każdej chwili wyłączyć.

Ważne: Skrętkę, czyli pojedynczy kabel, wprowadza się do punktu dostępu od tyłu. Do zasilania służy adapter PoE znajdujący się w zestawie. Sprzęt montowany jest na specjalnej płycie montażowej. Instalacja i demontaż konstrukcji nie stanowi problemu dla właścicieli.

Na tylnym panelu znajduje się dodatkowy przycisk, który w razie potrzeby resetuje urządzenie.

UniFi Controller to specjalne oprogramowanie, które ułatwia konfigurację ustawień wszystkich punktów dostępowych. Możliwe jest dodawanie nowych urządzeń do sieci, usuwanie elementów oraz zmiana ustawień sieci. Producent oferuje punkty dostępowe z obsługą częstotliwości 5 GHz, pracujące na większe odległości. Wszystkie urządzenia nadal widzą tę samą sieć.

Uwaga: Nowoczesne urządzenia pozwalają na organizację sieci o stabilnym odbiorze sygnału niezależnie od wielkości obsługiwanego pomieszczenia.

Liczba użytkowników również nie ma znaczenia. Im droższy zakupiony sprzęt, tym większy obszar, na którym jest w stanie działać. Pozostaje zdecydować, które cechy są istotne w danym przypadku. Warto wcześniej zastanowić się, jak krytyczne są opóźnienia. Budżet jest do przyjęcia – większość modeli jest przystępna dla użytkowników na każdym poziomie zaawansowania.