Ścisk bezprzewodowy

A A A rozmiar czcionki Jeśli zbyt wielu sąsiadów na piętrze sprawi sobie Wi-Fi, mogą mieć kłopoty. Spadek szybkości połączeń, nieoczekiwane przerywanie transferów, utrata zasięgu i kilka innych problemów to objawy przekroczenia pojemności eteru. Opowiemy, skąd się wzięły i jak sobie z nimi radzić.


Wypada chwalić połączenia bezprzewodowe za ich nowoczesność i oderwanie urządzeń od kabli, ale ta sama cecha może stać się przyczyną trudności. Kablem sygnał płynie do ściśle określonego miejsca, podczas gdy drogą radiową rozchodzi się we wszystkie strony. Nie zawsze równomiernie - w budynkach przeszkadzają ściany, a jeszcze bardziej stropy, w których pręty zbrojeniowe osłabiają fale niczym klatka Faradaya. Niemniej jednak zasięg może przekraczać sto metrów, zatem fale radiowe z kilku punktów dostępowych czy urządzeń Wi-Fi zaczną docierać w te same miejsca i przeszkadzać sobie wzajemnie.

Dziura w płocie

Co prawda, jest mechanizm podziału pasma radiowego na kanały, ale w wypadku częstotliwości 2,4 GHz, jedynej nadającej się do najbardziej popularnych standardów Wi-Fi, 802.11 b i g, okazuje się mało pojemny. Pozornie kanałów jest aż kilkanaście (w Stanach Zjednoczonych 11, w Europie zwykle 13, a w Japonii 14), ale odstęp między nimi (5 MHz) jest mniejszy niż jego szerokość (około 20 MHz). Z tego powodu jeden sygnał okupuje cztery lub pięć kanałów. Praktycznie gwarancję nieprzeszkadzania sobie wzajemnie dają tylko dwa skrajne i jeden lub dwa środkowe z tego blisko tuzina. Na dodatek na ten sam zakres fal jest więcej chętnych: Bluetooth, kuchenki mikrofalowe, telefony bezprzewodowe, radary meteorologiczne, radiowa telewizja przemysłowa, a to nie koniec listy. Każdy ze wspólników do pasma może utrudnić lub przerwać transmisję.

Najpopularniejszy standard 802.11g oferuje teoretycznie 54 Mb/s, ale więcej niż połowa wydajności jest zajęta sama sobą - negocjowaniem prędkości czy pakietowaniem. W rezultacie w idealnych warunkach udaje się efektywnie przesłać najwyżej 24 Mb/s, ale to musi wystarczyć wszystkim chętnym. Jeśli masz w sieci jeden punkt dostępowy i dwa komputery, każdy z nich dostanie średnio 12 Mb/s. Po dodaniu drukarki bezprzewodowej na każde urządzenie wypadnie po osiem - to już blisko do wydajności wymaganej do transmisji filmu DVD w czasie rzeczywistym. I praktycznie wyczerpałeś możliwość podłączenia następnych urządzeń pod warunkiem, że akurat sąsiad nie przebija ściany swoim sygnałem i nie zajmuje jednej partii kanałów.

Czkawka

Co się dzieje w razie kolizji, kiedy więcej niż jedno urządzenie usiłuje się porozumieć na tym samym kanale i terytorium? Następuje tzw. back off. Algorytm czeka chwilę, zanim spróbuje ponowić transmisję. Czas oczekiwania wydłuża po każdej nieudanej próbie. Schemat opiera się na przypuszczeniu, że wydłużanie przerw zwiększa prawdopodobieństwo trafienia na zwolnioną paczkę kanałów. To jedyne wyjście, bo w wypadku postępowania odwrotnego, skracania interwałów, obie transmisje szybko zablokowałyby się wzajemnie. Oczywiście przy takim leniuchowaniu z teoretycznego 54 Mb/s zostaje naprawdę niewiele.

W rzeczywistości jest jeszcze gorzej. Pewne typy transmisji strumieniowej prowadzonej "na żywo" nie tolerują przerw. Pasmo może być nawet mikroskopijnie małe, ale ciągłe. Zwykle pilnuje tego policjant, zwany przewrotnie Quality of Service. Jeśli transmisja w sieci przebiega bez zatorów, jest właściwie niepotrzebny. Jeśli zanosi się na korek - ma ustawić kolejkę tak, żeby pakiety z wybranymi rodzajami plików dostarczać w proporcjach umożliwiających ich ciągłe odtwarzanie. Ale nawet on nie podtrzyma przerwanego połączenia.

Drugim z typowych problemów jest utrzymanie QoS w momencie przełączania się ruchomego laptopa między punktami dostępowymi. Wydaje się, że problem nie dotyczy mieszkaniowych instalacji z jednym punktem, ale łatwo sobie wyobrazić większe obszary, place w mieście, kampusy uniwersyteckie czy budynki użyteczności publicznej, gdzie tych punktów musi być więcej. A użytkownik uwolniony od połączenia kablowego będzie chciał się cieszyć wynikającą z tego swobodą ruchu.

Jednym słowem, technologii Wi-Fi najbardziej odpowiada samotność. Ale czas, kiedy to jest możliwe, powoli mija. Jak sobie poradzą punkty dostępowe w tłumie?