Kristian Salminen, Janne Seppälä, Jonas Ristimäki & Tuomas Lesonen WLAN Kristian Salminen, Janne Seppälä, Jonas Ristimäki & Tuomas Lesonen TK 1-3B

Bluetooth HiperLAN IEEE802.11* Wireless Local Area Network (WLAN) on langaton lähiverkko joka käyttää radioaaltoja tai infrapunasäteitä tiedon siirtämiseen tietokoneiden tai muiden päätelaitteiden välillä. Itse verkko perustuu langattomiin ”soluihin” ja niiden väliseen kaapelointiin. Kaapelointi ei kuitenkaan ole välttämätöntä, vaan tukiasemat voivat toimia myös langattomina toistimina ja siltoina. Langattomista verkoista on olemassa eri standardeja: Bluetooth HiperLAN IEEE802.11*

Standardit IEEE 802.11 Tämä on perusstandardi langattomille lähiverkoille ja sen nopeus on 1 ja 2 Mbps. Tämän standardin hyöty on siinä, että nykyään eri valmistajien laitteet ovat yhteensopivia. IEEE 802.11 standardissa on kolme eri menetelmää tiedon siirtämiseksi. Suorasekvenssitekniikka (Direct Sequence Spread Spectrum) Taajuushyppelytekniikka (Frequency Hopping Spread Spectrum) Infrapunatekniikka Verkkotyypejä on kaksi Ad hoc ja Infrastruktuuri.

Ad Hoc Ad hoc -lähiverkossa kaikki laitteet ovat erillään, ilman ns. langallista yhteyttä ja kommunikaatio tapahtuu vain "ilmateitse". Yhteydet ovat point-to-point tyyppisiä ja koneiden välinen matka on rajattu. Maksimietäisyys riippuu pitkälti siirtotiestä, vaihdellen radiotaajuuksien useista kilometreistä, infrapunataajuuden suoraan näköyhteyteen. Vaikkakin ad hoc verkon luominen on mahdollista, vaativat useimmat sovellukset yhteyksiä mm. palvelimilta, jotka ennestään sijaitsevat kiinteässä infrastruktuurissa.

Infrastruktuuri Lähiverkossa osa verkosta muodostuu langallisesta ratkaisusta. Tässä rakenteessa voidaan jakaa liikenne kahteen eri muotoon: uplink (kiinteään verkkoon päin) ja downlink (kiinteästä langattomaan päin). Acces point (pääsypiste) on kohdat kiinteässä verkossa, joihin langaton liikenne liittyy. Pääsypiste voi olla joko tukiasema tai toistin laajentamaan peittoaluetta. Downlink liikenne Rajoitettun kaistanleveyden vuoksi on tyypillisesti valittu yhteinen kanava downlink liikenteelle. Kommunikaatio tapahtuu lähetyksillä tätä kanavaa käyttäen. Access point lähettää paketin kaikille asemille, vaikka se olisi tarkoitettu vain yhdelle niistä. Uplink liikenne Uplink liikenne tarvitsee yleensä sovitun kanavanpääsymenetelmän (multiple access), jolla organisoidaan terminaalien lähetykset. Langattoman lähiverkon ydin on juuri uplink-liikenne ja täten kanavalle pääsy on olennainen osa langattomassa ympäristössä.

Infrastruktuuri- ja Ad-Hoc-verkkojen rakenne Kuva on otettu sivulta: http://alpha.fdu.edu/~kanoksri/IEEE80211b.html

IEEE 802.11a Toimii 5 Ghz:n alueella ja siirtonopeus on maksimissaan 54 Mbps. A-standardille ei ole kuitenkaan vielä Euroopassa varattu omaa 5 Ghz:n kaistaa ja sillä on yhteistoiminta ongelmia HiperLANin kanssa. IEEE 802.11b Koska alkuperäinen standardi oli liian hidas multimedia käyttöön, syyskuussa 1999 kehitettiin uusi ”High Rate” standardi. Siirto nopeudet ovat 5,5 ja 11 Mbps ja se käyttää 2,4 Ghz:n kaistaa. Suuremman nopeuden saavuttamiseksi hylättiin taajuushyppely (FHSS) ja valitsemaan suorasekvenssitekniikka (DSSS). 802.11b toimii alkuperäisen standardin mukaisten suorasekvenssijärjestelmien kanssa, mutta ei FHSS-tekniikkaan perustuvien systeemien kanssa. IEEE 802.11g G-standardi tulee käyttämään samaa kaistaa kuin b-standardi mutta tulee yltämään 54 Mbps:n siirtonopeuksiin. G-standardista ennustetaankin a-standardille kovaa kilpailijaa.

Bluetooth Bluetooth on Ericssonin vuonna 1994 alkuun panema standardi, jolla on nykyään yhdeksän kehittäjää (3Com, Ericsson, IBM, Intel, Lucent, Microsoft, Motorola, Nokia ja Toshiba). Tämä standardi on suunniteltu kaikkien mahdollisten laitteiden väliseen tiedonsiirtoon ja sille on suunniteltu halpaa hintaa. Bluetooth-tekniikka on vasta tulossa kaupalliseen käyttöön, joten sovelluksia ei ole vielä kovin paljon markkinoilla. Bluetooth käyttää 2,4 Ghz:n taajuusaluetta jossa on käytettävissä 79 yhden Mhz:n kanavaa. Lähetys tekniikkana on FHSS. Tässä tekniikassa lähete hyppelee taajuudelta toiselle 1600 kertaa sekunnissa. Tietoturva ei tällä hyppelytekniikalla ole kuitenkaan kovinkaan erityinen. Tämä johtuu siitä, että hyppelyjärjestys ja -ajoitus lähetetään selväkielisenä useita kertoja sekunnissa.Saman Bluetooth solun alueella voi lähettää yhtäaikaa kahdeksalla laitteella ja akviisena voi olla jopa 80 laitetta. Solun koko rajoittuu kymmeniin metreihin ja Bluetooth-laitteita ei olekaan tarkoitettu hidasta kävelyä nopeampiin liikkuviin yhteyksiin.

HiperLAN HiperLAN (High Performance Radio Local Area Network) on langaton lähiverkkotekniikka jonka on standardoinut Euroopan telejärjestö ETSI. Päätavoitteena on luoda suuriin siirtonopeuksiin pystyvä verkko (jopa 54 Mbps). HiperLANin taajuusalueet ovat 5 ja 17 Ghz ja se ei ole sopiva liikkuviin yhteyksiin korkeiden taajuuksiensa ja varsin hitaan suurimman liikumisnopeuden (1,4 m/s) vuoksi. HiperLANin toiminta-alue on sisätiloissa 50 metriä ja ulkona noin puolet enemmän. Vaikka HiperLAN on julkaistu jo vuonna 1996, ainakaan vuoteen 2000 mennessä Suomessa ei ollut vielä sen mukaisia laitteita markkinoilla. IEEE 802.11* standardi on syrjäyttänyt HiperLANin 802.11* laitteiden paremman saatavuuden vuoksi.

Tietoturva Radioviestintä on oleellisesti alttiimpi häiriöille, häirinnälle ja salakuuntelulle kuin kaapeleita käyttävä tietoverkko. Langattoman lähiverkon kantama sisätiloissa jää muutamaan kymmeneen metriin. Ulkona se kuitenkin voi ulottua satojenkin metrien päähän. Periaatteessa viestiliikenne voi ”vuotaa” rakennuksesta ulos avoimesta ovesta tai ikkunasta. MikroPC:n tammikuisessa testissä esikaupunkibussin kyydissä kuljetettu kannettava mikro löysi 15 kilometrin matkalla 50 langatonta verkkoa, joista vain 25 prosentissa oli käytössä suojaus. WLAN tuotteiden oletusarvoissa lähes aina on kaikki suojaukset pois päältä, joten tämä tulisi tarkistaa käyttöön oton yhteydessä.

Verkolle tulisi keksiä vaikeasti arvattava nimi ja määrätä nimen käyttö pakolliseksi (nimeä ”ANY” ei sallita).Myös WEP-salaus (Wireless Equivalent Privacy) olisi myös otettava käyttöön jota kaikki kunnolliset WLAN-tuotteet tukevat. WEP on liikenteen kryptausta joka käyttää 40-256 bitin pituista salausavainta. Mitä pidempi avain sitä vaikeampi hakkereiden on sitä murtaa. Käyttäjältä voidaan myös vaatia käyttäjätunnusta ja salasanaa verkkoon kirjautuessa. Käyttäjä tietokanta voi sijaita tukiasemassa tai erillisessä palvelimessa. Uudemmat WLAN-tuotteet tukevat 802.1*-standardin mukaista pääsyvalvontaa. WLAN-verkkojen turvastandardit tulevat saamaan parannuksia (802.11i, WPA, Wi-Fi Protected Access). Tämä sen vuoksi että, jaettuihin symmetrisiin avaimiin WEP on liian vanha, kömpelö ja tehoton.

WLAN-kortit Kannettavia tietokoneita varten on olemassa PCIMCIA kortteja. Uusissa kannettavissa on sisäänrakennettu antenni näytön kehyksen ympäri, joten ulkoista antennia ei välttämättä tarvita. Kiinteään työaseman PCI-väylään soveltuvien WLAN-korttien hinnat ovat tällä hetkellä noin 100€ luokkaa. On myös olemassa USB-liittiimeen liitettäviä WLAN-sovittimia. Kolmas vaihtoehto on PCI-väylään tarkoitetut adapterit, joilla saadaan kytkettyä WLAN PCMCIA kortti pöytäkoneeseen.

Käyttökohteet Pienissä yrityksissä ne voivat mahdollisesti muodostaa koko yrityksen kattavan tietoverkon, kun taas suuremmissa yrityksissä langattimalla lähiverkolla voidaan laajentaa kiinteää verkkoa. Langaton lähiverkko on käytännöllinen esimerkiksi sairaaloissa, joissa lääkärit ja sairaanhoitajat voivat hakea potilastietoja välittömästi, kun niitä tarvittaan. Tässä tapauksessa päästäisiin papereiden liikuttamisesta esim. lääkärikierroksilla. Konsultointiryhmät taas voivat muodostaa vaivattomasti oman lähiverkkonsa asiakasyrityksen tiloihin. Opetuslaitoksissa langaton lähiverkko mahdollistaisi tiedon hakemisen luentojen aikana. Kampusaluiella oppilaat pääsisivät hyödyntämään koulunsa verkkoa. Sen avulla myös varastotyöntekijät pystyisivät tutkimaan tietokantoja missä päin tahansa varastoa.

Tällä hetkellä löytyy kuntia ja alueita Suomesta joissa tarjotaan WLAN-Internet yhteyksiä. Tämä on erittäin tervetullut uudistus, joka mahdollistaa kiinteän Internet yhteyden semmoisille alueille johon puhelinyhtiöt eivät koe kannatavaksi vetää johtoja pystyttääkseen verkkoa. Myös uusien koneiden lisääminen verkkoon käy käden käänteessä. Sen lisäksi, että langattoman lähiverkon käyttäjät voivat liikkua vapaasti tukiasemien läheisyydessä, voi koko verkkoa siirtää paikasta toiseen siirtämällä tukiasemia. Tämä mahdollistaa lähiverkon nopean muodostamisen esimerkiksi kokoustiloihin. sekä verkon että käyttäjien liikkuvuus on omiaan nostamaan ihmisten tuottavuutta. Lisäksi verkko voidaan tuoda paikkoihin, joihin johtoja ei voida vetää, esim. suojeltavat rakennukset johon ei saa tehdä muutoksia.

Hot Spotit Yksittäisiä WLAN-alueita, joiden läheisyydessä WLAN-ominaisuuden sisältävällä kannettavalla tietokoneella tai PDA-laitteella voi kytkeytyä internetiin, kutsutaan Hot Spoteiksi. Yleisten tilojen (lentokentät, hotellit yms.) hot spot -pisteitä on rakennettu Pohjoismaissa mahdollisesti eniten maailmassa, suhteutettuna tietokoneiden määrään. Syyskuun 2002 mennessä Telia on rakentanut yli 450 yhteyspistettä, joista valtaosa on Ruotsissa. Sonera on toiseksi ahkerin rakentaja 85:lla langattomalla lähiverkollaan.

Lähteet http://vaunut.org/jm/it MikroPC 2/2003 http://keskus.hut.fi/opetus/s38118/s00/tyot/27/wlan_tekniikka.shtml Sivua on viimeksi päivitetty 07.12.2000 http://www.digitoday.fi/digi98fi.nsf/pub/te20020531151652_jvi_54055848 Julkaistu 31.05.2002 www.itviikko.fi 12. syyskuuta 2002 www.mbnet.fi/hintaseuranta http://wlan.da.ru/