Langattoman lähiverkon laadunvalvonta

Abstract

IEEE 802.11 -standardiperheen mukaiset langattomat lähiverkot ovat erilaisten matkapuhelinteknologioiden ohella varteenotettava vaihtoehto tavaksi yhdistää päätelaite tietoverkkoon ja mahdollistaa siten liikennöinti langattoman tukiaseman ja palveluntarjoajan kautta muihin verkkoihin. Langallista tiedonsiirtoa hyödyntäviin ympäristöihin verrattuna langattomassa lähiverkossa käyttäjä ei ole niin vahvasti si-dottu sijaintiinsa. Yhteyden muodostamiseksi ei myöskään tarvita samanlaisia kaapelointeja kuin langallisissa verkoissa.

Koska langattomissa lähiverkkojen tiedonsiirrossa hyödynnetään siirtomediana sähkö-magneettiseen säteilyyn perustuvia radioaaltoja ja tiedonsiirtoon lisensoimattomia ISM-taajuusalueita, on tietoliikenne altis häiriöille. Näitä ongelmia yritetään ratkaista laadunvalvonnalla, jonka tarkoitus on tarjota mahdollisuus tarkkailla ja analysoida verkkoa korjaavia toimenpiteitä varten.

Työssä tehtiin laboratorio-olosuhteissa passiivisia mittauksia 7signal Sapphire -laadunvalvontajärjestelmällä, joka asennettiin Tampereen ammattikorkeakoulun vierailijaverkkoon. Tietoturvasyistä työssä on esitetty vaihtoehtoinen suunnitelma mittausverkolle IP-osoitteineen. Mittauksilla oli tarkoituksena kartoittaa häiriöiden vaikutuksia langattoman lähiverkon tietoliikenteessä häiritsemällä langatonta tukiasemaa toisella langattomalla tukiasemalla. Tarkkailussa olivat erityisesti signaalitasot ja kanavakäyttö. Mittaukset toistettiin kahdella eri tukiasemalla ja kahdella eri etäisyydellä mittalaitteesta.

Mittaustuloksia vertaillessa ilmeni pieniä muutoksia signaalitasoissa, minkä pohjalta voitiin todeta häirinnän vaikuttaneen tiedonsiirtoon. Laadunhallintajärjestelmien arvioitiin kokonaisuudessaan soveltuvan parhaiten sellaisiin ympäristöihin, joissa langattoman lähiverkon toiminta on kriittisessä asemassa yleisen toiminnan kannalta.

IEEE 802.11 -based wireless local area networks are a considerable option to mobile network technologies for achieving an access both to the local network and to the Internet via a wireless access point. Whereas in wired networks, in wireless environments users are not as bound to the specific locations and no cables are required to establish a connection.

Wireless local area networks use electromagnetic radiation based radio waves as the transmission medium and the frequencies used for transmission are located within the unlicensed ISM bands. Under these circumstances wireless local area networks are constantly exposed to interference. Wireless quality assurance systems are developed to solve this issue. The key is to be able to actively monitor and analyze wireless networks in order to solve problems.

The thesis included passive tests in a laboratory environment using the 7signal Sapphire wireless quality assurance system. The system was used in the guest network of Tampere University of Applied Sciences. Due to security reasons the thesis presents an alternative network plan with alternative IP addresses. The measurements were planned to demonstrate the impact of interference in wireless local area networks by forcing an access point to interfere with another access point. The attention was mainly drawn to signal strength and channel usage. The measurements were repeated with two different access points and with two different distances.

The results were that depending on the situation the signal levels varied slightly yet enough to confirm the impact of the interfering devices. Wireless quality assurance systems provide are particularly beneficial when used in an environment where the performance of wireless local area networks is critical.