Mała encyklopedia Wi-Fi

Nazewnictwo, terminy i akronimy z zakresu Wi-Fi, WLAN oraz łączności bezprzewodowej to punkt wyjścia do zrozumienia i zgłębienia dziedziny, która stała się nieodłącznym elementem współczesnej rzeczywistości przemysłowej.
Ma ona swój własny język, a w gąszczu nowych haseł i akronimów łatwo się zgubić, tracąc z oczu podstawy oraz idee rozwoju i technologii Wi-Fi. Mam nadzieję, że poniższy słownik będzie sprzyjać rozmowom na temat rozwiązań i technologii, którymi na pewno jeszcze nie raz będziemy się zajmować.
A
Aktywne badanie terenowe (active site survey): Rodzaj fizycznego badania terenowego bezprzewodowej sieci LAN, wymagającego skojarzenia z punktem dostępu.
Antena mikropaskowa/panelowa: Antena półkierunkowa, zapewniająca pokrycie na obszarze z założenia mniejszym niż w przypadku anteny dookólnej, ale większym niż anteny kierunkowej, np. typu Yagi lub parabolicznej.
Antena paraboliczna (talerzowa): Antena ściśle kierunkowa, o dużym wzmocnieniu, zwykle używana do łączy o dalekim zasięgu typu punkt-punkt.
Antena sektorowa: Antena półkierunkowa, którą można łączyć w grupy tak, aby uzyskać pokrycie dookólne. Wykorzystywana w społecznościach i kampusach lub przez dostawców ISP łączności bezprzewodowej.
Antena półkierunkowa: Antena skupiająca energię izotropową według określonej charakterystyki promieniowania. Istnieją różne typy takiej anteny, między innymi mikropaskowa/panelowa, sektorowa i Yagi.
Antena Yagi: Antena półkierunkowa używana na zewnątrz budynków do łączności krótkozasięgowej lub we wnętrzach, w długich holach i korytarzach w celu pokrycia sygnałem określonego obszaru.
Ad hoc: Inny termin na określenie IBSS (Independent Basic Service Set), czyli sieci bezprzewodowej, w której nie używa się punktów dostępowych, a zachodzi jedynie bezpośrednia komunikacja między urządzeniami. Ten typ sieci nazywany jest także peer-to-peer.
AAA (Authentication, Authorization, Accounting): Protokół, który zapewnia ramy umożliwiające bezpieczny dostęp i autoryzację, a także odnotowywanie działań użytkownika w sieci komputerowej, np. w sieci bezprzewodowej.
B
Badanie prognostyczne (predictive survey): Oparte na oprogramowaniu badanie terenowe bezprzewodowej sieci LAN, w którym plan kondygnacji lub mapę terenu do zbadania importuje się do programu i symuluje rozchodzenie się fal radiowych od punktów dostępowych w celu ustalenia przewidywanego pokrycia.
BSA (Basic Service Area): Obszar pokrycia sygnałem radiowym w otoczeniu punktu dostępowego lub innego urządzenia infrastruktury bezprzewodowej oraz skojarzonych urządzeń klienckich bezprzewodowej sieci LAN.
BSS (Basic Service Set): Jeden punkt dostępowy połączony z systemem dystrybucji.
C
CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance): Protokół z mechanizmami służącymi unikaniu kolizji. Protokół ten jest niezbędny w sieciach bezprzewodowych IEEE802.11, ponieważ same urządzenia bezprzewodowe nie mają możliwości wykrywania kolizji. W zamian urządzenia korzystają z metody, w której dla uniknięcia kolizji medium bezprzewodowe może być rezerwowane na określony przedział czasu.
CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection): Metoda używana w sieciach Ethernet wg standardu IEEE 802.3. Jest to metoda kontroli dostępu do mediów oparta na rywalizacji, służąca urządzeniom ethernetowym do dzielenia się medium. W metodzie tej w danym czasie nadawać może tylko jedno urządzenie. W razie wykrycia kolizji urządzenia nadające będą musiały wstrzymać się na czas o losowej długości, po czym nadawanie ponowić.
CCMP (Counter Mode with Cipher Block Chaining Message Authentication Code Protocol): Protokół bezpieczeństwa wymagany przez nowelizację standardu IEEE 801.11i oraz certyfikację WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2.0) świadczoną przez Wi-Fi Alliance. Zapewnia wysokie bezpieczeństwo transmisji.
Częstotliwości radiowe (radio frequency, RF): Wycinek widma elektromagnetycznego od XX Hz do XX Hz.
D
dB: Decybel jest miarą względną, opisującą wielkość zmiany mocy sygnału radiowego.
dBd: Decybel w odniesieniu do anteny dipolowej; miara względna mocy sygnału radiowego, opisująca zysk energetyczny w porównaniu z anteną dipolową.
dBi: Decybel w odniesieniu do anteny izotropowej; miara względna mocy sygnału radiowego, opisująca zysk energetyczny danej anteny w porównaniu z anteną izotropową.
dBm: Decybel odniesiony do 1 miliwata (mW); miara bezwzględna mocy sygnału radiowego.
Długość fali: Odległość, jaką przemierza sygnał przemienny w jednym kompletnym cyklu, czyli pojedynczej oscylacji ? okresie. Długość fali zazwyczaj oznacza się grecką literą lambda.
DSSS (Direct-Sequence Spread Spectrum): Technika rozproszonego widma używana w standardach IEEE 802.11 oraz IEEE 802.11b/g z szybkością transmisji danych wynoszącą 1 i 2 Mb/s przypisaną do określonego kanału radiowego.
E
ESS (Extended Service Set): Dwa lub więcej wzajemnie połączonych BSS-ów, mających połączenie ze wspólnym systemem dystrybucyjnym.
EAP (Extensible Authentication Protocol): Protokół używany w sieciach bezprzewodowych IEEE 802.11 do uwierzytelniania, służącego wydawaniu zezwoleń na dostęp do zasobów sieciowych. Istnieją różne rodzaje protokołu EAP, obejmujące uwierzytelnianie na podstawie danych użytkownika oraz na podstawie certyfikatu.
H
HR/DSSS (High Rate/Direct-Sequence Spread Spectrum): Technika rozproszonego widma używana w standardach IEEE 802.11b oraz IEEE 802.11b/g z szybkością transmisji danych wynoszącą 5,5 i 11 Mb/s.
I
IBSS (Independent Basic Service Set): BSS niezależny, inny termin na określenie sieci ad hoc.
ISM: Pasma radiowe zastrzeżone według międzynarodowych konwencji do celów przemysłowych, naukowych i medycznych (Industrial, Scientific, Medical; ISM).
K
Kanały niezachodzące na siebie: Kanały radiowe, które nie zajmują tej samej części widma radiowego.
M
Adres MAC (Medium Access Control): Adres sprzętowy stanowiący jednoznaczny identyfikator każdego z urządzeń w sieci komputerowej. Określany jest też mianem adresu fizycznego, a zapisywany jest w postaci: xx:xx:xx:xx:xx:xx.
Miliwat (mW): Bezwzględna miara mocy sygnału radiowego równa 1/1000 W.
MCS (Modulation and Coding Scheme): Opisuje różne szybkości transmisji danych HT-OFDM w zależności od używanych parametrów konfiguracji bez-przewodowej sieci LAN, takich jak modulacja, szerokość pasma czy interwały ochronne.
MCA (Multiple-Channel Architecture): Konstrukcja sieci bezprzewodowej, w której punkty dostępowe dla zminimalizowania zakłóceń są ustawione na różne niezachodzące na siebie kanały.
MIMO (Multiple Input/MultipleOutput): Technika oparta na wykorzystaniu wielu łańcuchów radiowych i wielu anten, pozwalająca na wysoką przepustowość, sięgającą 600 Mb/s w sieciach bezprzewodowych IEEE 802.11.
MU-MIMO (Multiple User MIMO): Technika oparta na wykorzystaniu wielu strumieni danych i wielu łańcuchów radiowych w sposób umożliwiający jednoczesne używanie widma przez wielu użytkowników, pozwalająca na przepustowość sięgającą 6 Gb/s.
N
Napięciowy współczynnik fali stojącej (voltage standing wave ratio, VSWR): Miara zakłócenia typowego w systemach bezprzewodowych sieci LAN, spowodowanego niedopasowaniem impedancyjnym.
O
Odbicie: Zjawisko występujące wtedy, gdy sygnał radiowy odbija się od gładkiej powierzchni niepochłaniającej promieniowania, w wyniku czego sygnał zmienia kierunek.
Model OSI (Open Systems Interconnection): Teoretyczny model sieci opisujący siedem warstw, w których realizowane są odpowiednie operacje na przesyłanych danych. Każda warstwa opiera się na zbiorze protokołów, a działa na danych przekazywanych z sąsiednich warstw.
OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing): Technika przeznaczona do przesyłania wielu sygnałów jednocześnie jednym torem transmisyjnym w medium współdzielonym; transmisja jest ortogonalna, czyli sąsiadujące ze sobą częstotliwości podnośne są względem siebie przesunięte w fazie o 90 stopni.
P
Półdupleks: Komunikacja dwukierunkowa, która w danym czasie zachodzi tylko w jednym kierunku.
Przepustowość: Rzeczywista szybkość, z jaką informacje są przesyłane, przy uwzględnieniu takich czynników, jak narzut, zakłócenia oraz obciążenie transmisji danych między urządzeniami.
Podnośna: Osobna nośna towarzysząca transmisji na głównej częstotliwości radiowej.
PoE (Power over Ethernet): Technologia dostarczania razem napięcia stałoprądowego i danych kablem ethernetowym.
Protokół: Zbiór reguł definiujących metodę wymiany danych między urządzeniami. Przykładem protokołów powszechnie używanych w transmisji sieciowej jest rodzina protokołów TCP/IP.
Punkt dostępowy (Access Point, AP): Urządzenie infrastruktury bezprzewodowej podłączone do systemu dystrybucyjnego, umożliwiające urządzeniom klienckim bezprzewodowej sieci LAN dostęp do zasobów sieci komputerowej. Niezbędne są co najmniej dwa interfejsy sieciowe: Ethernet (zwykle) oraz RF (bezprzewodowy).
R
RADIUS (Remote Authentication Dial-In User Service): Serwer zdalny służący do realizacji usług uwierzytelniania, autoryzacji i księgowania (AAA) dla użytkowników wymagających dostępu do zasobów sieciowych.
RBAC (Role-Based Access Control): Metoda zawężania dostępu do zasobów sieciowych tylko do tych użytkowników, którzy są skojarzeni z danym segmentem sieci w zakresie zdefiniowanym ich rolami, bez względu na ich tożsamość.
S
SSID (Service Set Identifier): Nazwa sieci bezprzewodowej, która służy do identyfikacji BSS-a oraz jest wykorzystywana w przypadku segmentacji. Może być rozgłaszana w ramkach nawigacyjnych w toku pasywnego procesu przeszukiwania, aby umożliwić urządzeniom klienckim bezprzewodowej sieci LAN wykrycie i zlokalizowanie sieci oraz włączenie się do niej.
Stosunek sygnału do szumu (SNR): Różnica między mocą odbieranego sygnału w dBm a mocą szumów w dBm w danym zakresie RF. Minimalna zalecana wartość dla sieci bezprzewodowych wynosi 2025 dB lub więcej.
Strata: Spadek mocy lub energii fal radiowych, czego efektem jest słabszy sygnał i niższa przepustowość łącza danych.
Strefa Fresnela: Obszar użytecznego pokrycia sygnałem radiowym między nadajnikiem a odbiornikiem w połączeniach bezprzewodowych typu punkt-punkt na przestrzeni otwartej. Aby komunikacja była niezawodna, przeszkody nie mogą zajmować więcej niż 40% tego obszaru. Średnicę strefy Fresnela oblicza się na podstawie odległości między punktami końcowymi oraz używanej częstotliwości.
SCA (Single-Channel Architecture): Konstrukcja sieci bezprzewodowej, w której wszystkie punkty dostępowe operują na tym samym kanale, a dla zapobieżenia zakłóceniom zarządza nimi scentralizowany kontroler.
T
TKIP (Temporal Key Integrity Protocol): Modernizacja oprogramowania układowego, mająca zaradzić problemom z bezpieczeństwem w mechanizmie WEP (Wired Equivalent Privacy); TKIP stanowi udoskonalenie mechanizmu WEP.
U
U-NII (Unlicensed National Information Infrastructure): U-NII jest to zakres częstotliwości radiowych wykorzysty-wany przez urządzenia IEEE-802.11a/n oraz do połączeń typu punkt-punkt lub punkt-wielopunkt. Pasmo U-NII dzieli się na pasmo niskie, średnie i górne z czterema zakresami częstotliwości. Używane jest w bezprzewodowych sieciach LAN IEEE.
V
VLAN (Virtual Local Area Network): Logicznie wydzielone porty do definiowania domen rozgłoszeniowych w sieciach warstwy 2, niezależnych od ich lokalizacji fizycznych.
W
Wat (W): Podstawowa jednostka miary mocy sygnału radiowego.
Węzeł ukryty: W sieci bezprzewodowej problem węzłów ukrytych pojawia się wtedy, gdy bezprzewodowe urządzenia klienckie są skojarzone z punktem dostępowym i wzajemnie się nie ?słyszą?, a rozpoczynają nadawanie sygnału radiowego. Zjawisko węzłów ukrytych prowadzi do nadmiernej liczby kolizji w danym punkcie dostępowym.
Wzmocnienie: Wzrost siły sygnału radiowego spowodowany wzrostem amplitudy.
Wi-Fi: Znak towarowy organizacji Wi-Fi Alliance, poświadczający zdolność urządzeń do współpracy w sieci Wi-Fi.
Widmo rozproszone: Sygnał rozproszony na danym zakresie częstotliwości, w efekcie zajmujący szersze pasmo.
Wielotorowość: Zjawisko występujące w sytuacji, gdy różne czoła fali sygnałów odbitych docierają do odbiornika w nieco różnym czasie. Wielotorowość powoduje zaburzenia w odbieranym sygnale, co przekłada się na mniejszą ogólną przepustowość.
WEP (Wired Equivalent Privacy): Opcjonalny mechanizm uwierzytelniania i/lub szyfrowania, zdefiniowany w standardzie IEEE 802.11. Jego zadaniem jest zapobieganie przygodnemu podsłuchiwaniu. Mało skuteczna, starsza forma zabezpieczeń sieciowych o wykazanej zawodności.
WIPS (Wireless Intrusion Prevention System): Rozwiązanie w postaci oprogramowania i/lub sprzętu, przeznaczone do monitorowania sygnałów radiowych sieci bezprzewodowej z wykorzystaniem czujników lub punktów dostępowych oraz do rejestrowania zdarzeń w scentralizowanej bazie danych. Jest zdolne reagować na włamania oraz im zapobiegać.
WNMS (Wireless Network Management System): Rozwiązanie oparte na oprogramowaniu, sprzęcie lub chmurze, umożliwiające scentralizowane zarządzanie i sterowanie siecią bezprzewodową. Daje możliwość współpracy z sieciami przewodowymi.
Z
Zysk energetyczny: Efekt skupienia energii sygnału radiowego przez antenę według określonej charakterystyki promieniowania.
Załamanie: Zjawisko występujące wtedy, gdy sygnał radiowy przechodzi między mediami o różnych gęstościach. Tak jak w przypadku światła, sygnał radiowy zmienia kierunek i prędkość, a ponadto traci moc.

Autor: Daniel E. Capano jest właścicielem i prezesem Diversified Technical Services Inc. w Stamford, w stanie Connecticut. Jest certyfikowanym administratorem sieci bezprzewodowych (CWNA).
Fot. Wikimedia Commons/Solomon203