Technologie

De «Wi-Fi», draadloze technologie

«Wi-Fi» is de handelsnaam van een draadloze netwerktechnologie die de IEEE 802.11. norm hanteert.

Het Brussels Hoofdstedelijk Gewest opteerde voor die technologie omdat de meeste ICT-toestellen (draagbare pc's, PDA, smartphone, ...) compatibel zijn met Wi-Fi-technologie.

Meer specifiek zijn de meeste toestellen die vandaag op de markt zijn compatibel met de varianten «b» en «g» van de norm. Het netwerk op het Oefenplein biedt beide varianten aan.

De reikwijdte van een Wi-Fi net is zwak - typisch tussen de 50 en 100m - en is sterk afhankelijk van de omgeving.

• 802.11b heeft een theoretisch debiet van 11 Mbit/s in de 2,4 GHz band
• 802.11g heeft een theoretisch debiet van 54 Mbit/s in de 2,4 GHz band en een afnemende comptabiliteit met de 802.11b norm;

Het meest verspreide gebruik van Wi-Fi is de toegang tot het Internet via een «hot spot» (over het algemeen betalend), via een ADSL thuisverbinding of via de WLAN (Wireless LAN) in bedrijven.

De «meshed Wi-Fi»

Het vernieuwende aspect van het Gewestelijke project bestaat uit het aanbieden van een continu bereik buiten, en dit over een relatief uitgestrekt grondgebied. Daartoe werd een «Wi-Fi meshed» technologie gekozen.

Het «mesh» principe betekent dat de Wi-Fi toegangspunten samengesteld zijn uit bundels, die onderling communiceren via het Wi-Fi- protocol. Dat betekent dat het volstaat een enkel toegangspunt uit een bundel aan te sluiten om alle toegangspunten binnen de bundel te activeren. Dit resulteert in een belangrijke besparing inzake het aantal verbinding tussen de toegangspunten en het Internet.

Met een bereik van het type « mesh » kan een aantrekkelijkere dienstverlening worden aangeboden dan met hotspots. Voor de gebruiker is het immers niet langer van belang zich zo dicht mogelijk bij een welbepaald punt (hotspot) te bevinden, zo lang hij zich maar in een ruimte bevindt die overspannen is met een draadloos net (« mesh »). De verbinding met het net gebeurt dus zonder fysische kabelaansluiting op het net, zoals de lucht die we inademen.

Met het «mesh» principe wordt ook zogenaamde "roaming" mogelijk, d.i. een ononderbroken aansluiting, zelfs wanneer men zich verplaatst van één toegangspunt naar een ander. De campus van het Oefenplein wordt op die manier een echte draadloze digitale ruimte in plaats van een campus met enkele hot-spots.

Uit technisch standpunt gezien biedt een «mesh»-net meer mogelijkheden voor een gecentraliseerd beheer. Bovendien hebben kleine technische pannes zoals een defecte antenne merkelijk minder impact op de kwaliteit van de dienstverlening omdat de andere toegangspunten het overnemen.

Het netwerk op het Oefenplein

Het terrein vertoonde enkele technische problemen waardoor een grondige en zeer gedetailleerde studie vooraf vereist was.

• De site is heuvelachtig en er zijn enkele beboste zones
• Hij wordt doorsneden door hoge gebouwen
• Het terrein zelf moet («outdoor») bereik hebben maar ook een degelijk «Indoor» bereik voor de gemeenschappelijke ruimten: studentenflats, universitaire restaurants enz.
• Omdat Wi-Fi een populaire en goedkope technologie is, zijn er vandaag al een veertigtal Wi-Fi signalen geïnventariseerd op het terrein terwijl de frequentieband toegewezen aan Wi-Fi vrij is en slechts 12 kanalen telt.

Daarom bestaat het netwerk uit een hoog aantal toegangspunten (ongeveer 80), die uitgerust zijn met richtbare antennes, gegroepeerd in «meshed» bundels. Deze bundels zelf zijn verbonden met een centraal punt door middel van draadloze gerichte 802.11a-verbindingen.

Die laatste aansluitingen vormen twee draadloze backbones (voor de ULB en voor de VUB), elk met een nuttige capaciteit van 24Mbit/s in de 5GHz band en die verbonden zijn met een centraal punt op de campus.

De toegangspunten (Access Points : AP)

a) Single Channel (virtual access point): Het netwerk functioneert als één enkel toegangspunt, met volgende voordelen:

• Geen interferentie tussen de kanalen van het netwerk zelf. Een gewoon netwerk zou bij voorbeeld een opeenvolging van de kanalen 1, 6 en 11 gebruiken. Twee toegangspunten die hetzelfde kanaal gebruiken zouden in dit geval op elkaar kunnen inwerken en het netwerk verstoren.
• Hogere capaciteit. Men kan immers een volledig netwerk uitwerken op kanaal 1, een netwerk op kanaal 6 en een op kanaal 11. Een normaal netwerk vereist een uiterst complexe planning.
• Uitbreiding van het netwerk is veel gemakkelijker.
• Radio-Frequentie-planning is niet nodig omdat maar één kanaal wordt gebruikt.
• Roaming ("zwerven") tussen de toegangspunten is zeer transparant.

b) Het materiaal biedt gelijke prestaties b en g, de aanwezigheid van een 802.11b klant heeft geen weerslag op de prestaties van de 802.11g klanten (typisch werkt een telefoon op WI-FI met de 802.11b-standaard)

c) Het materiaal biedt de nodige kwaliteit (QoS : Quality of Service) in up- en -downstream voor een optimale overdracht van de stem bij voorbeeld.

d) Het materiaal biedt een doorstroming die +/- identiek is voor elke gebruiker, iedereen staat op gelijke voet.

e) Jitter (zwakke wijzigingen van de fase van een signaal) is quasi nihil.

f) We gebruiken een (niet aan Het materiaal gebonden) systeem van accu's om de toegangspunten te voeden via verlichtingspalen. Zonne-energie is niet overwogen in het kader van dit project, maar is volledig toepasbaar.

g) Om signaalstoringen te vermijden op de plaatsen waar de dekking niet nodig is, gebruiken we sectorantennes (met beperkte hoek), andere antennes kunnen naar alle kanten worden gericht.

De Wimax

«WiMAX» is de handelsnaam van een andere technologie in een draadloos informaticanetwerk dat steunt op de IEEE 802.16 norm en die een capaciteit mogelijk maakt van enkele tientallen Mbit/s over een afstand van enkele tientallen km. Vandaag is ze nog in volle ontwikkeling.

Vanuit het centrale punt van de campus waar de «Wi-Fi» backbones verbonden zijn, wordt het signaal doorgezonden naar de apparatuur van het CIBG (die zich in het Solbosch rekencentrum bevindt) via twee kanalen. Vanuit het Rekencentrum Solbosch verzekert het CIBG, als gewestelijke ISP (Internet Service Provider), de verbinding met het Internet.

- Een normale, fysieke verbinding via het netwerk van de universiteiten

- En een noodverbinding via «WiMAX».

Zodoende maakt de WiMAX technologie, die ooit een belangrijke rol zal spelen in het gewestelijk project, deel uit van het pilootproject en de evaluatie ervan.

Afmetingen

Voor de afmetingen van het net, overwegen we nominale breedbandverbindingen van 256Kbit/s per gebruiker.

Wat het bereik betreft, werd het grondgebied van de campus verdeeld in vierkanten van 50m. De mazen die hierdoor gecreëerd worden, verdelen we in 3 categorieën volgens het aantal gelijktijdige gebruikers die ze a priori moeten kunnen bedienen: 1, 10 of 20 . De meest belaste mazen ondersteunen zo een verkeer van 20 x 256 = 5Mbit/S, of de effectieve capaciteit van het Wi-Fi «b»

Wat de totale capaciteit betreft, kunnen de 2 backbones met 25Mbit/s a priori het verkeer aan van 200 gelijktijdige gebruikers die gelijk over de site verdeeld zijn want 200 x 256 = 50Mbit/s

Een van de doelstellingen van het proefproject is uiteraard die berekening te valideren met in het achterhoofd dat het ontwerp van het netwerk kan worden aangepast in de loop van het project.

De verbinding

De achterliggende filosofie van het project is dat iedereen op de campus die beschikt over een compatibele terminal (PC of PDA) gratis toegang tot het Internet kan krijgen.

Concreet wordt, telkens er een aansluiting wordt gemaakt op het net, aan de gebruiker een onthaalpagina aangeboden (die ook het project voorstelt met logo's van de partners) waarop hij zich kan identificeren.

Die identificatie werd wettelijk opgelegd aan de Internet Service Provider, het CIBG. Om van het netwerk een succes te maken, werd overeengekomen dat de verbinding «on line» gebeurt en zonder wachttijd.

Indien nodig is het uiteraard ook mogelijk andere modaliteiten te testen, zoals bij voorbeeld de toekenning van bevoorrechte betalende toegang, of toegang voorbehouden voor bepaalde categorieën gebruikers die door de universiteiten worden aangeduid.

Een beperkte test van mobiel telefoneren via Wi-Fi wordt ook uitgevoerd om de werking te testen van «roaming» ("zwerven") tussen toegangspunten.

Een helpdesk is voorzien op het gratis nummer: 0800 99 119