4.2.3 Ασύρματη μετάδοση

Ένα ασύρματο δίκτυο είναι ένα δίκτυο το οποίο δεν χρησιμοποιεί καλώδια για τις συνδέσεις των διαφόρων συσκευών που δικτυώνονται σε αυτό. Αντί του καλωδίου χρησιμοποιείται η μετάδοση μέσω ειδικά διαμορφωμένων οπτικών δεσμών (πχ. laser), υπέρυθρων ή ακόμα και ραδιοκυματικών σημάτων. Προϋπόθεση για τη σύνδεση των συσκευών μεταξύ τους είναι να είναι εξοπλισμένες με το κατάλληλο υλικό διεπαφής που επιτρέπει τη σύνδεσή τους μέσω ασύρματης τεχνολογίας.

Η ασύρματη δικτύωση σήμερα έχει ριζικά αλλάξει τον τρόπο ζωής μας, Η χρήση ασύρματων φορητών συσκευών, όπως έξυπνα τηλέφωνα (smartphones), Η/Υ ταμπλέτες (tablets), φορητοί υπολογιστές (laptops), για αποστολή και λήψη μηνυμάτων, πλοήγηση στο Διαδίκτυο,  πρόσβαση σε εταιρικές εφαρμογές και βάσεις δεδομένων είναι πλέον μέρος της καθημερινότητας του σύγχρονου ανθρώπου. Επίσης πλήθος άλλων συσκευών προστίθενται συνεχώς στη λίστα αυτών που μπορούν να επικοινωνήσουν χωρίς τη χρήση καλωδίων, όπως βιντεοκάμερες, φορητές συσκευές αναπαραγωγής ήχου, ψυγεία, ρομποτικές σκούπες κ.ά. (Internet of Things)[1].

Κυψελοειδή δίκτυα

Σήμερα τα ασύρματα δίκτυα με τη μεγαλύτερη εξάπλωση και εφαρμογή είναι τα κυψελοειδή, καθώς πολλά από τα ασύρματα συστήματα μπορούν να καταταχθούν ως ιδιαίτερες εφαρμογές ή απλές γενικεύσεις των κυψελοειδών δικτύων. Κάθε δίκτυο καλύπτει μια περιοχή που ονομάζεται κυψέλη χρησιμοποιώντας ένα σταθμό βάσης και πολλούς ασύρματους χρήστες-δέκτες. Αντίστοιχα, κάθε κυψέλη καλύπτει με ασύρματο σήμα μια περίπου εξαγωνική ή κυκλική περιοχή που όμως στην πράξη δεν είναι τέλεια γεωμετρικά σχηματισμένη, καθώς η κάλυψη του σήματος εξαρτάται από τη μορφολογία του εδάφους της περιοχής και τα φυσικά ή τεχνητά εμπόδια που υπάρχουν σε αυτή.

Όπως φαίνεται και στο παράδειγμα της εικόνας 4.2.11, η κάλυψη της περιοχής του παραδείγματος γίνεται με τη χρήση Ασύρματων Σταθμών Βάσης (Mobile Base Hosts - MBS) συνδεόμενων μεταξύ του με ένα ενσύρματο Δίκτυο Κορμού και οι Ασύρματοι Υποδοχείς (Mobile Hosts -MH) συνδέονται στο δίκτυο μέσω του σταθμού βάσης, που έχει το ισχυρότερο σήμα στην περιοχή που βρίσκονται.

Εικόνα 4.2.11 - Κάλυψη περιοχής με ασύρματο δίκτυο με χρήση τεχνολογίας κυψελών.

Πλεονεκτήματα

Τα βασικά πλεονεκτήματα της ασύρματης δικτύωσης είναι:

• Ευκολία και ευελιξία στην εγκατάσταση. Δεν χρειάζεται να εγκαταστήσουμε καλωδιώσεις μέσα από τοίχους και ταβάνια. Μπορεί να γίνει η δικτύωση σε μέρη όπου η καλωδίωση θα ήταν αδύνατη, όπως η δικτύωση γραφείων τα οποία βρίσκονται σε απόσταση μεταξύ τους.

• Κινητικότητα (Mobility). Οι χρήστες των ασύρματων συσκευών μπορούν να μετακινούνται εντός της εμβέλειας του ασύρματου δικτύου, δηλαδή σε χώρο που θα έχουν επαρκές σήμα, διατηρώντας τη συνδεσιμότητα τους με αυτό.
• Επεκτασιμότητα. Τα ασύρματα δίκτυα μπορούν να οργανωθούν σε ένα πλήθος από τοπολογίες, οι οποίες αλλάζουν εύκολα και επεκτείνονται από απλά δίκτυα με μικρό αριθμό χρηστών, έως μεγάλες δομές δικτύων με εκατοντάδες χρήστες και δυνατότητα περιαγωγής (roaming).
• Χαμηλό κόστος συντήρησης. Η ευελιξία επέκτασης του δικτύου, ιδιαίτερα σε δυναμικό περιβάλλον που απαιτεί συχνές αλλαγές, καθιστά το συνολικό κόστος μικρότερο, για όλη τη διάρκεια ζωής της επένδυσης.
• Συνεχής αύξηση των ταχυτήτων μετάδοσης. Ήδη ο μέγιστος ρυθμός μετάδοσης δεδομένων έχει σήμερα σε ταχύτητες σε επίπεδο Gbps.
• Εμβέλεια. Η εμβέλεια ενός ασύρματου δικτύου μπορεί να είναι μερικές δεκάδες μέτρα. Τα ραδιοκύματα που έχουν να διαπεράσουν τοίχους και οροφές υφίστανται σημαντική εξασθένηση, όμως σε ανοικτό χώρο με οπτική επαφή ανάμεσα στις ασύρματες συσκευές, οι αποστάσεις που μπορεί να καλυφθούν είναι μεγαλύτερες.
• Συμβατότητα με υπάρχοντα δίκτυα. Τα περισσότερα ασύρματα δίκτυα έχουν προτυποποιημένο τρόπο σύνδεσης με τα προϋπάρχοντα ενσύρματα δίκτυα. Έτσι, η προσθήκη ασύρματης δικτύωσης σε υπάρχουσες δομές δικτύων είναι εύκολη, αποτελώντας επέκταση ενός ενσύρματου δικτύου.

Μειονεκτήματα

Αντίστοιχα βασικά μειονεκτήματα είναι:

• Ασφάλεια. Η ασύρματη μετάδοση είναι πιο ευάλωτη σε επιθέσεις από μη εξουσιοδοτημένους χρήστες, σε σχέση με τα ενσύρματα δίκτυα.
• Παρεμβολές. Η χρήση και άλλων ασύρματων ραδιο-συνδέσεων μέσα σε ένα κτίριο μπορεί προκαλέσει παρεμβολές, οδηγώντας σε προβληματική επικοινωνία ή ακόμα και απώλεια της σύνδεσης.
• Κάλυψη σήματος. Σε ορισμένα κτίρια, η ολοκληρωμένη και συνεχής κάλυψη είναι δύσκολη, οδηγώντας στην ύπαρξη μαύρων σημείων (black spots) με απουσία σήματος. Τοίχοι και πατώματα κατασκευασμένοι από οπλισμένο σκυρόδεμα εξασθενούν πολύ το σήμα όταν αυτό τα διαπερνά.
• Χαμηλές ταχύτητες. Μπορεί οι ταχύτητες μετάδοσης των δεδομένων στην ασύρματη δικτύωση να αυξάνονται συνεχώς, όμως ακόμα υπολείπονται των ενσύρματων. Για αυτό το λόγο τα δίκτυα κορμού, τα οποία απαιτούν υψηλότατες ταχύτητες, εξακολουθούν να είναι ενσύρματα.