Draadloze netwerken

Draadloze netwerken
Waarom?
De belangrijkste reden voor het aanleggen van een netwerk is toch wel dat u één internetverbinding kunt delen.
Zodra u de apparaten zonder bekabeling aansluit, spreken we van een draadloos netwerk, ook wel WLAN
(Wireless Local Area Network) genoemd.
Meerwaarde?
Draadloos surfen heeft duidelijk tal van voordelen. Wie een laptop heeft, zal dit wel gauw ondervinden. Zo heb
je in de eerste plaats geen last meer van (het leggen en verbergen) van vervelende kabels. Je moet dus ook geen
grote afstanden meer overbruggen. Bovendien moet je laptop of desktop pc niet meer op een vaste plaats staan.
Met draadloos internet kan je zomaar surfen in de tuin, op je terras, op de zolder ...
Eens je pc of laptop uitgerust is om draadloos te surfen, kan je via hotspots op heel wat plaatsen (in België) op
het net.
Wat is draadloos netwerk?
Tegenwoordig kunt u draadloos internetten. Hiervoor heeft u twee apparaten nodig, een zender (wireless-router
of access-point) en een ontvanger (draadloze netwerkkaart).
Voordelen zijn er genoeg te bedenken, geen kabels meer, en fijn met de laptop op de bank internetten. Nadelen
zijn echter dat het minder stabiel is, de verbinding kan af en toe wegvallen. Het is minder veilig, als u een
onbeveiligd draadloos netwerk heeft, kan iedereen zomaar van uw verbinding meeprofiteren. Met een zwak
signaal kan het netwerk erg langzaam zijn.
Structuur van een WLAN
Een draadloos netwerk kan verwezenlijkt worden met WiFi. Wel dient in ogenschouw te worden genomen dat
het draadloos netwerk niet zo snel is als een vast bekabeld netwerk. Bij veel netwerkverkeer is het misschien niet
zo handig om van een draadloos netwerk uit te gaan. Het kan namelijk best eens zo zijn dat als uw database van
uw boekhoud programma gaat groeien de performance (snelheid) van uw netwerk veel te wensen overlaat. Ook
voor een draadloos (wifi) netwerk dient er een planning gemaakt te worden. Het kan namelijk best zo zijn dat er
meerdere access-points moeten worden geplaatst om een afdoende bereik en dekkingsgebied te verkrijgen.
Wat moeten we verwachten van een draaloos netwerk?
Intussen is zowat een maand geleden al een derde WLAN-standaard geratificeerd: 802.11g, een standaard die de
twee vorige combineert. Hij werkt op dezelfde frequentie als de b-standaard (2,4 GHZ), en met een bandbreedte
van 54 megabits per seconde doet hij het even goed als 802.11a. Al is de huidige technologie volgens kenners
nog niet zover. In vergelijking met 11g is 11a voorlopig nog veel sneller en heeft 11b nog steeds een groter
bereik. De toekomst ligt volgens kenners in combinatieoplossingen, met kaarten en access points die meerdere
standaarden ondersteunen. Toch komt er nog geen einde aan de parade van standaarden. Wie nog een paar jaar
geduld heeft, kan gebruik maken van 802.11n. Hiermee zouden snelheden mogelijk zijn tot maar liefst 320
megabits per seconde.
Al deze standaarden maken het er uiteraard niet gemakkelijker op. Mede daarom stelt men wel eens dat
draadloze netwerken niet altijd even stabiel zijn, al spreken specialisten dat tegen. Belangrijk is dat bedrijven
vooraf een site survey laten uitvoeren, zodat ze kunnen inschatten tot waar de straling van het draadloos netwerk
kan reiken. Veel bedrijven zien dat over het hoofd. Sommige materialen zoals celbeton, metaal of aluminium
houden de stralen flink tegen. Ook water (bijvoorbeeld op planten en bomen voor de thuiswerker) doet dit.
Materialen zoals hout of gyproc zouden daarentegen weer minder problemen opleveren.
Frequenties
Een draadloos netwerk maakt gebruik van de 2,4 ghz frequentie. Deze frequentie is een radiogolf en daardoor
gevoelig voor storing door andere signalen en/of objecten.
Storende factoren
Er kan sprake zijn van interferentie in uw omgeving zijn als:
- U een zwak signaal ontvangt;
- De snelheid van uw draadloze netwerk voortdurend wisselt;
- U helemaal geen draadloos netwerk tot stand kunt brengen.
Veel van deze problemen lost u op door een ander uitzendkanaal in het modem te kiezen of eventueel het modem
op een andere plek in het pand op te hangen.
Er zijn echter ook storende objecten waarbij het technisch bijna niet mogelijk is om een draadloze verbinding op
te zetten. Bijvoorbeeld een muur van gewapend beton, waar een metalen constructie in verwerkt zit die geen
radiogolven doorlaat. Bestaat uw woning volledig uit dergelijke muren en plafonds, dan kan uw draadloze bereik
minimaal zijn. In dat geval adviseert XS4ALL u geen draadloos netwerk te gebruiken, maar uw modem aan te
sluiten met een ethernetkabel.
Modulatietechnieken
Hoe sterker een ontvangstsignaal, hoe meer informatie men er
kan uithalen. QAM-modulatietechnieken (Quadrature Amplitude
Modulation) waarbij combinaties van fase en amplitude modulatie toelaten om meerdere bits per symbool te verkrijgen, vragen
een goede ontvangst. Bij sterk verzwakte ontvangstsignalen kan
geen amplitudemodulatie meer gebruikt worden en worden enkel
frequentiegevoelige modulatietechnieken toegepast waarbij het
aantal bits per symbool zeer beperkt is. De vermelde maximale
bitsnelheden van bijvoorbeeld 54 Mbps, zijn enkel haalbaar in de
beste omstandigheden en voor zover dat alle aangesloten ontvangers dit aankunnen. Het gehele netwerk zal dikwijls moeten
vertragen volgens de mogelijkheden van de “zwakste” ontvanger.
De nieuwe hoog-debiet modulatietechnieken (vb. 64 QAM) zijn wel
veel gevoeliger voor de signaal/ruis-verhouding. Door de verzwakking
van het signaal moet er al snel datadebiet ingeleverd worden door
minder bits per symbool te moduleren. Dit verschijnsel noemt men
“fall-back”. Na een paar tiental meter neemt het datadebiet snel af
naar 48, 36, 24, 18, 12, 9, 6, 2 en 1 Mbps.
Compatibiliteit
Er zijn verschillende typen Wi-Fi:
IEEE 802.11b werkt in de 2,4 GHz-band en de bandbreedte is 11 Mbps.
IEEE 802.11a werkt in de 5 GHz band en de bandbreedte kan oplopen tot 54 Mbps.
IEEE 802.11g is de opvolger van 802.11b en werkt in de 2,4 Ghz-band, de bandbreedte is 54 Mbps. De
producten die gebruik maken van 802.11g zijn "backwards compatible" met 802.11b en kunnen dus met beide
standaarden overweg.
Mini Wi-Fi
Naar verwachting is in het najaar een nieuwe Wi-fi module beschikbaar. Het formaat van de nieuwe module is
slechts 20x29 millimeter en de module is 802.11e, g en i WiFi-standaard compatible. De e en i varianten zijn
nieuwe protocollen die respectievelijk de signaalkwaliteit en beveiliging verbeteren. 802.11g is de huidige snelle
(54Mbps) standaard. Belangrijker: het bereik van de modules is maximaal 100 meter met een zeer laag
stroomverbruik. Voor apparaten die even geen data versturen of ontvangen, is ook een speciale power-save mode
ingebouwd: met een stroomverbruik van slechts 1,5mA blijft de verbinding met het access point in stand.
Beveiligingsmethoden
WEP en WPA
De twee bekendste beveiligingsmethoden voor draadloze LAN-netwerken zijn WEP (Wired Equivalent
Privacy) en WPA (WiFi Protected Access). WEP is een beveiligingsprotocol dat specifiek voor draadloze
netwerken is bedoeld en is vastgelegd in de 802.11b-standaard.
In theorie biedt WEP dezelfde beveiliging als een bekabeld netwerk, maar dat is feitelijk een utopie, omdat
een bekabeld netwerk fysiek beter afgeschermd is voor vreemden. Een netwerk waarbij de gegevens
vrijelijk door de lucht worden getransporteerd, is in principe kwetsbaarder.
WEP versleutelt de data die door de ether wordt gestuurd, maar is - zeker als er gebruik wordt gemaakt
van oudere routers - redelijk eenvoudig te kraken.
Encryptie via WEP of WPA heeft bovendien invloed op de snelheid van uw netwerk. Zonder versleuteling
kunnen we een bestand van 250 MB aan 2 MB/s transporteren. Met WPA-encryptie geactiveerd zakt de
snelheid tot 1,3 MB/s en met WEP daalt de snelheid tot 1,1 MB/s. Dat is een vertraging van respectievelijk
35 en 45 procent.
WPA is een WiFi-standaard die is bedoeld als uitbreiding op de beveiligingsfuncties van WEP. In principe
zijn WiFi-routers die met WEP overweg kunnen na een firmware-upgrade vaak in staat ook beveiliging via
WPA te bieden. De laatste methode is op twee punten een stuk veiliger dan WEP.
Om te beginnen, worden gegevens beter versleuteld via het TKIP-protocol (Temporal Key Integrity
Protocol), dat gebruikmaakt van een hashing-algoritme - inclusief extra controle die de garantie biedt dat
er niet is geknoeid met de sleutels.
Ten tweede kent WPA een vorm van gebruikersbeheer, een eigenschap die WEP ontbeert. Daarvoor maakt
WPA gebruik van het Extensible Authentication Protocol (EAP). WEP kan alleen toegangsbeveiliging
uitvoeren op basis van het Mac-adres van een computer, dat eenvoudig op te sporen en na te bootsen is.
EAP bedient zich van een sleutelsysteem om te waarborgen dat alleen geautoriseerde gebruikers toegang
krijgen tot het netwerk. De meest gebruikte EAP-methode is afkomstig van Cisco, en is ook wel gekend als
LEAP en EAP-FAST.
Als beveiligingsstandaard zal die uiteindelijk worden vervangen door de beveiliging in de 802.11i0standaard, de op-volger van 802.11g
Draadloze Routers
WiFi Access Point of router
Het centrale punt in een draadloos netwerk is het Access Point. Zoals de naam aangeeft, is dit het toegangspunt
tot je draadloze netwerk. Een Access Point koppelt een bedraad netwerk (of een modem) aan het draadloze
netwerk.
Een Access Point koop je in de regel als Wireless router: in plaats van slechts één netwerkaansluiting, kun je dan
minimaal vier PC's via kabels aansluiten.
Een router heeft meer voordelen: anders dan een puur AP, heeft een router ook uitgebreide
routeringsfunctionaliteiten. Zo heeft een WiFi router vrijwel altijd een ingebouwde firewall (wat een firewall op
je PC overigens niet per definitie overbodig maakt!) en kun je netwerkverkeer tussen de computers regelen.
Draadloze PCI-kaarten
WiFi kaarten
Ook de PC (of PC's) hebben een stukje hardware nodig om deel uit te maken van een draadloos netwerk.
Hiervoor zijn verschillende opties voorhanden. Voor een desktop-PC heb je de optie een WiFi-kaartje in te
bouwen. Dit is een van de oudere technieken en heeft als belangrijkste nadeel dat je je kast moet openschroeven.
Ook heb je een vrij PCI-slot nodig. Sommige kaartjes hebben een vaste antenne die aan de achterkant van de
computer uitsteekt, andere hebben een losse antenne die je ergens neer kunt zetten zodat je betere signaalsterkte
hebt.
Draadloze Dongel (USB)
Met de komst van de Wireless USB Hub en bijbehorende Dongle lijken ze aardig op weg te zijn. Je kunt vanaf
nu je USB apparaten in de draadloze USB Hub steken die je netjes vermoffeld onder de tafel, achter de kast of
waar je maar wilt zolang het binnen 10 meter van je PC is.
Dankzij de USB Dongle die je in een van de USB poorten van je PC steekt maken de USB apparaten vervolgens
'contact' met de PC. De maximale doorvoorsnelheid is 480Mbit/sec, afhankelijk van de afstand tussen apparaten
en PC.
Uitbreiding van het netwerkbereik-antennes
MIMO
MIMO, Meerdere In, Meerdere Uit of Multiple-Input Multiple-Output (Engels) is een techniek om, met behulp
van meerdere ontvangst- en zendantennes, data draadloos over te dragen. MIMO buit het fenomeen uit dat
kanaalcapaciteit varieert van plaats tot plaats en over tijd om grotere kanaalcapaciteit te verkrijgen dan met het
gebruik van een zend- en ontvangstantenne (SISO - Single-input Single-output).
Met MIMO wordt in het algemeen gebruikt voor de techniek waarbij verschillende datastromen over de
verschillende zend- en ontvangstantennes worden verzonden. Het is ook mogelijk meerdere zendantennes te
gebruiken voor bundelvorming en/of meerdere ontvangstantennes te gebruiken en de ontvangen signalen slim te
combineren maar dat wordt over het algemeen niet gezien als volledig MIMO; met deze techniek worden de
variaties eigenlijk meer bestreden dan dat er slim gebruik van wordt gemaakt.
MIMO wordt pas relatief recent in producten toegepast. De redenen hiervoor zijn de hoge complexiteit van de
onderliggende berekeningen en het feit dat meerdere zend- en ontvangsttrappen nodig zijn.
Onderzoek
Het onderzoek naar MIMO is een onderdeel van de informatietheorie. De vroegste publicaties over MIMO zijn
van Kaye en George (1970) en van van Etten (1975, 1976), die "Multiple Channel Transmission Systems"
beschrijven. Onderzoek naar de toepassing van MIMO op draadloze communicatie gebeurde bij Bell
Laboratories. Zo verkreeg Jack Winters in 1984 een patent op draadloze communicatie met behulp van meerdere
antennes. Jack Salz, ook verbonden aan Bell Labs publiceerde in 1985 een rapport gebaseerd op Winters'
onderzoek. Van 1986 tot 1995 publiceerden Winters en vele anderen vele artikelen over MIMO.
In 1996 werden, door Greg Raleigh en Gerard J. Foschini, nieuwe technieken uitgevonden die de efficiency van
MIMO verbeterden. Januari 2001 richtte Greg Raleigh samen met anderen Airgo Networks op, een bedrijf dat
claimt de uitvinder van MIMO OFDM te zijn en dit heeft verwezenlijkt in een IEEE 802.11 "pre-N" chipset
genaamd "True MIMO", die voor het eerst in oktober 2004 door Belkin in een product werd toegepast.
IEEE 802.11
MIMO voor gebruik in lokale draadloze netwerken (IEEE 802.11) wordt gestandaardiseerd als IEEE 802.11n.
De IEEE kondigde in januari 2004 aan dat het een nieuwe 802.11 werkgroep gevormd had om een nieuwe
toevoeging voor te bereiden voor lokale netwerken aan de 802.11 standaard. Sinds ongeveer halverwege 2004
bestaan er twee rivaliseerde voorstellen: WWiSE[1] ( World-Wide Spectrum Efficiency) en TGn Sync[2]
waarbij het WWiSE kamp in eerste instantie voornamelijk bestond uit chipmakers zoals Airgo, Broadcom,
Conexant, STMicroelectronics en Texas Instruments en TGn Sync werd gesteund door onder andere Agere
Systems, Intel, Atheros, Cisco, Nokia, Nortel, Sony, Philips, Samsung en Toshiba.
De verwachting is dat IEEE 802.11n in april 2008 zal worden geratificeerd. Op 14 maart werd draft 2.O van
IEEE 802.11n goedgekeurd. De uiteindelijke standaard wordt een compromis waarmee de "pre-N" technologie
van Airgo en de "draft-N1.0" technologie van andere bedrijven niet compatibel is. Wel zullen toestellen van de
tweede draft ( de versie die net goedgekeurd is) compatibel zijn met de finale draft (3.0) Wanneer dit zal zijn is
nog niet bekend
Maar ook MIMO komt in verschillende smaken, afhankelijk van de chipsets die gebruikt worden. True MIMO,
zoals die gebruikt wordt bij Belkin, LinkSys en NetGear, gebruikt Spatial Multiplexing, breekt de datastroom in
twee, zendt hem over verschillende paden en hercombineert hem terug bij ontvangst.
Het voordeel is dat een behoorlijke snelheidswinst gerealiseerd wordt terwijl het product compatibel blijft met
802.11g.
D-Links invulling van MIMO wordt ook als ?Pre-n? verkocht. Ook hier worden meerdere zenders en ontvangers
gebruikt, maar het stuurt dezelfde data gericht over verschillende paden met de ambitie om het bereik en de
transfersnelheden te verhogen. Deze vorm van MIMO is niet compatibel met klassieke 802.11g-toestellen.
BeamFlex is nog een andere vorm van MIMO en gebruikt tot zeven antennes op één ontvanger waartussen
intelligent geschakeld wordt. Hier worden wel mooie snelheidswinsten beloofd, maar het bereik verbetert niet
noodzakelijk.
Bron :
http://www.consumentenbond.nl/thema/elektronica_en_communicatie/553550/2135318/2135444/2139276/?tick
et=nietlid
http://www.netonline.be/ict/detail.asp?id=752
http://www.starfix.nl/includes/helpdesk/vragen/begrippen/begrippen.php?woord=draadloos-netwerk&
http://www.digitaal-advies.net/index.php?option=com_content&task=view&id=21&Itemid=32
http://www.xs4all.nl/helpdesk/abonnement/adsl/wireless_storingen.php
http://zdnet.be/print.cfm?id=32373
http://www.mobilecowboys.nl/wifi/1379
http://users.skynet.be/fa009604/hoofdstuk2.htm