Media transmisyjne – fale radiowe

article-thumbnail

Fale radiowe to absolutna podstawa współczesnej telekomunikacji. Większość ludzi posiada w domu sieć opartą na standardzie WiFi. Ponadto chyba wszyscy słyszeliśmy o technologii Bluetooth używanej  na przykład do bezprzewodowego łączenia smartfona z głośnikiem czy słuchawkami.  

Parametry

Fale radiowe w fizyce opisywane są poprzez parametry takie jak długość fali czy częstotliwość. Ponadto w przypadku sieci w standardach WiFi dochodzi do tego ilość kanałów i szybkość transmisji.

Zazwyczaj spotkamy się z sieciami pracującymi w częstotliwościach 2,4 oraz 5 GHz. Warto zapamiętać, że im wyższa częstotliwość pracy sieci tym krótszy posiada ona zasięg i gorzej radzi sobie ze ścianami i innymi przeszkodami.

W częstotliwości 2,4 GHz dostępne jest 14 kanałów, z czego w Polsce legalnie można używać tylko 13 z nich. Z kolej częstotliwość 5 GHz oferuje nam dostęp do aż 19 kanałów.

Częstotliwość 5GHz lepiej nadaje się do mieszkań, gdyż ze względu na dużą ilość sieci nachodzących na siebie zapewni lepszą wydajność i niezawodność. Nie nadaje się jednak do dużych domów jednorodzinnych i innych większych budynków, gdyż nie posiada dobrych możliwości przenikania ścian.

Standardy

Choć określenia WiFi używamy jako potocznej nazwy większości sieci WLAN, to jednak określa ono zestaw standardów dotyczących tychże sieci. Wśród tych standardów znajdziemy chociażby:

  • 802.11a – przepustowość do 54 Mb/s i pasmo 5GHz
  • 802.11b – przepustowość do 11 Mb/s i pasmo 2,4GHz
  • 802.11g – przepustowość do 54 Mb/s i pasmo 2,4GHz
  • 802.11n – przepustowość do 120Mb/s przy paśmie 2,4Ghz i 300Mb/s dla pasma 5GHz
  • 802.11ac – przepustowość do 7 Gb/s i pasmo 5GHz
  • 802.11ax – przepustowość do 10 Gb/s i pasmo 2,4GHz 5 GHz 1GHz 6GHz

Szyfrowanie

Jako iż sieć WLAN jest powszechnie widoczna, zaczęto stosować systemy szyfrowania,a by uniemożliwić do niej dostęp, jeżeli właściciel sobie tego nie życzy.

Pierwszym stworzonym szyfrowanie było WEP. Działa opierając się o współdzielony klucz szyfrujący o długości od 40 do 104  bitów. Aktualnie nie zapewnia praktycznie żadnej ochrony.

Następnie powstała metoda o nazwie WPA, które miało być ogniwem pośrednim między WEP a współcześnie używanym WPA2. Uczyniono tak, aby umożliwić starszym urządzeniom korzystanie z lepszego zabezpieczenia. Uzyskano to dzięki wykorzystaniu zmieniających się kluczy szyfrujących.

Aktualnie najlepsza powszechnie dostępną metodą szyfrowania jest WPA2, charakteryzująca się dłuższym 128 kluczem szyfrującym, który jest przydzielany automatycznie i dynamicznie.

Bluetooth

Bluetooth to standard komunikacji urządzeń o oznaczniu IEEE 802.15.1 . Współcześnie jest używany głównie w sieciach PAN łącząc urządzenia I/O z komputerem czy urządzeniem mobilnym.

Choć jego maksymalny zasieg może sięgać do 100 metrów zazwyczaj nadajniki z których korzystamy nie pozwalają przekroczyć 10 metrów zasięgu. W zależności od wersji przepustowość może wahać sie miedzy 21 kb/s do 2 Mb/s.

Jako ciekawostkę można dodać, że symbol bluetooth składa się z połączenia dwóch nordyckich run – ᚼ i ᛒ, a nazwa bezpośrednio nawiazuje do przydomka króla duńskiego Haralda Sinozębego.