Kliknij i rozszerz - tryb repeatera. Podsumowanie

Stosowanie rozwiązań typu most WDS czy sieci PLC niesie za sobą pewne ograniczenia. Jak już wcześniej wspomnieliśmy mechanizm WDS nie jest objęty standardem IEEE 802.11. Dlatego też producenci oprócz własnych implementacji sposobu konfiguracji tego rozwiązania, zalecają by do konfiguracji mostu WDS używać urządzeń tego samego producenta - co niekiedy może wiązać się z dodatkowymi kosztami. Oba urządzenia powinny także wspierać mechanizm WDS. Z kolei sieci PLC choć w ostatnich latach stały się bardzo tanim sposobem na rozszerzenie sieci LAN, to także posiadają swoje ograniczenia wynikające z technologii. Przede wszystkim to odległość na jakiej możemy uruchomić sieć nadajników i odbiorników, która według deklaracji producentów wynosi do około 300 metrów. Owe 300 metrów to odległość w obrębie budynku lub budynków z adapterami PLC podłączonymi do jednej fazy. Mając świadomość tych ograniczeń możemy skorzystać z jeszcze prostszego rozwiązania. By rozszerzyć sieć bezprzewodową lub przewodową, wystarczy skorzystać z urządzeń pracujących w trybie repeatera lub extendera. Pozwalają na odebranie sygnału z istniejącej sieci bezprzewodowej, a następnie wzmocnienie go i przekazanie dalej. Dodatkowo bardzo często wyposażone są w port LAN umożliwiający podłączenie klientów przewodowych. Jednym z takich rozwiązań, którego funkcjonalność prezentowaliśmy niedawno jest TP-Link TL-WA850RE. To urządzenie zwane repeaterem lub wzmacniaczem sieci WiFi. Pozwala ono na zwiększenie zasięgu istniejącej sieci bezprzewodowej w miejscach gdzie sygnał jest słaby. Sytuacja taka może dotyczyć różnych lokalizacji - zarówno biurowych jak i domowych. W lokalizacji przy routerze będziemy mieć silny i stabilny sygnał a w odległości kilku czy kilkunastu metrów sygnał i szybkość sieci może spaść do poziomu kilkunastu Mbps.

Jeśli w docelowej lokalizacji nie możemy ułożyć okablowania strukturalnego ethernet, a także nie posiadamy routera czy punktu dostępowego wspierającego mechanizm WDS, to możemy wykorzystać TL-WA850RE jako urządzenia do rozszerzenia / poprawienia zasięgu sieci bezprzewodowej oraz sieci LAN. Zasada działania jest zobrazowana na poniższej grafice i jest podobna do działania mostu WDS z punktem dostępowym.

Router brzegowy TL-1 jest bramą internetową, posiada zintegrowany przełącznik LAN dla komputerów podłączonych kablem sieciowym, a także udostępnia sieć bezprzewodową o przykładowej nazwie SSID: „repeat”. Dzięki wykorzystaniu repeatera sygnał rozgłaszanej przez router TL-1 sieci WiFi może być wzmocniony i rozszerzony o dalsze lokalizacje. W odróżnieniu do mostu WDS z punktem dostępowym instalacja repeatera w sieci LAN nie wymaga by router brzegowy posiadał jakiekolwiek dodatkowe funkcje pozwalające na rozszerzenie zasięgu. Router brzegowy czy też punkt dostępowy, którego sieć bezprzewodową będziemy rozszerzać nie musi być tego samego producenta co repeater.

Cechy sprzętowe: TP-Link TL-WA850RE

W przypadku TL-WA850RE mamy do czynienia z miniaturowym urządzeniem podłączanym bezpośrednio do gniazdka elektrycznego. Dzięki kompaktowej obudowie urządzenie nie zajmuje wiele miejsca, a jego dość smukły kształt powoduje, że nie blokuje sąsiednich gniazdek elektrycznych. Urządzenie zostało wyposażone w układ radiowy pracujący w paśmie 2,4 GHz i oferujący prędkość do 300 Mbps. Producent zastosował układ SOC Atheros AR9341-AL1A oraz 32 MB RAM i 4 MB pamięci flash. Obsługę sieci bezprzewodowej zapewniają 2 anteny wewnętrzne. Dodatkowym atutem jest jeden port ethernet 10/100 Mbps pozwalający na podłączenie do repeatera komputera, TV czy konsoli lub też rozszerzenie sieci LAN poprzez przełącznik sieciowy. Na białym błyszczącym froncie urządzenia znalazł się podświetlany na niebiesko pierścień z diodami kontrolnymi oraz centralnym przyciskiem WPS pozwalającym na szybkie łączenie z siecią WiFi. Diody pierścienia informują o sile sygnału WiFi oraz aktywności portu ethernet, włączonym zasilaniu i aktywnej sieci WiFi.

Uruchomienie repeatera i dołączenie do istniejącej infrastruktury sieci LAN i WiFI jest dużo prostsze niż w przypadku tworzenia mostu WDS. Możemy to zrobić na dwa sposoby. Pierwszy z nich polega na podłączeniu extendera kablem do sieci LAN i zalogowanie się do domyślnego adresu 192.168.0.254. Drugie rozwiązanie jest prostsze - wystarczy połączyć się z niezabezpieczoną siecią WiFi o SSID: TP-LINK_Extender_XXXXXX. A następnie wpisać w przeglądarce internetowej: tplinkextender.net lub też adres 192.168.0.254. W obydwu przypadkach zostaniemy poproszeni o uwierzytelnienie się domyślnym loginem i hasłem: admin/admin, a następnie przeniesieni do kreatora WWW pozwalającego na podłączenie do sieci WiFi routera brzegowego.

W następnym kroku Wireless Settings rozpocznie się proces wyszukiwania sieci WiFi. Następnie zostaną wyświetlone sieci bezprzewodowe - tu warto pamiętać by repeater na czas konfiguracji podłączyć w miarę blisko routera brzegowego. Dopiero po ostatecznym ustawieniu parametrów możemy go przenieść w miejsce docelowe, a wskaźnik świetlny na frontowym panelu pozwoli choć orientacyjnie ocenić zasięg sieci.

Następnie wybieramy SSID sieci, której zasięg będziemy rozszerzać. Wybieramy ten sam typ zabezpieczeń oraz wpisujemy to samo hasło, jakie występuje w macierzystej sieci WiFi. Dodatkowo możemy albo rozszerzyć zasięg obecnej sieci i rozgłaszać ten sam nagłówek (albo też w polu Customize wpisać własną nazwę sieci). Następnie weryfikujemy ustawienia i zatwierdzamy zmiany. Warto pamiętać by w trakcie restartu urządzenia odłączyć kabel sieciowy od repeatera.

Oczywiście możemy skonfigurować repeater automatycznie wykorzystując mechanizm WPS routera oraz extendera. Wystarczy na routerze nacisnąć przycisk sprzętowy WPS i w ciągu 2 minut zrobić to samo na repeaterze. Dioda Wireless oraz RE na pierścieniu świetlnym zaczną migać i po chwili nastąpi zestawienie połączenia i rozszerzenie zasięgu sieci.

Po ponownym zalogowaniu do repeatera możemy zobaczyć status połączenia, a także siłę sygnału dla rozszerzonej sieci. Przy okazji warto wspomnieć, że TL-WA850RE oprócz pracy w trybie klasycznego repeatera pozwala także na zestawienie mostu WDS - podobnie jak to miało miejsce w przypadku routerów TL-WR841ND. By to było możliwe w sekcji Wireless Settings ustawiamy tryb pracy repeatera jako Range Extender Mode 2.

Repeater możemy z powodzeniem wykorzystywać w rożnych lokalizacjach sieciowych i podłączać do różnych sieci WiFi. Wystarczy w sekcji Profiles list utworzyć dodatkowe profile dla poszczególnych ustawień sieciowych. Z kolei by łatwo było można zlokalizować repeater i nim zarządzać, możemy mu przydzielić stały adres IP czego dokonujemy w sekcji Network - LAN

Testy - tryb repeater

Podobnie jak w przypadku testów mostu WDS tak i w testach repeatera wykonamy taką samą procedurę. Router brzegowy TL-1 został umieszczony w jednym końcu badanej lokalizacji w taki sposób, aby można było podłączyć repeater miejscu gdzie sygnał zaczyna słabnąć - okolice PKT.1 z poniższej grafiki.

Do testów wykorzystaliśmy następujące urządzenia:

Packard Bell EasyNote TV11CR (praca jako klient sieci przewodowej i bezprzewodowej)

• System operacyjny: Windows 7 Home Premium 64-bit
• Procesor Intel Core i5 3210M 2,6 GHz
• Pamięć RAM: 4 GB
• Dysk twardy: Western Digital 320 GB
• Sieć WiFi - karta Asus USB-N66

HP ProLiant MicroServer N36L (praca jako serwer)

• System operacyjny: Windows Server 2008 R2 64-bit
• Procesor AMD Athlon II NEO N36L
• Pamięć RAM: 8 GB
• Dysk twardy: RAID 0 (2 x 2 TB Seagate)
• Sieć LAN - 100 Mbps (full duplex)

Router TP-Link TL-WR841ND

• połączenia ethernet - fast ethernet 100 Mbps (full duplex)
• połączenia WiFi - sieć z zabezpieczeniami WPA2-PSK AES, dobrany kanał, długość kanału - Auto

Extender TP-Link TL-WA850RE

• połączenia WiFi - sieć z zabezpieczeniami WPA2-PSK AES, dobrany kanał, długość kanału - Auto, tryb repeatera WiFi routera TL-WR841ND

Zestawiliśmy połączenie bezprzewodowe i umieściliśmy repeater w docelowej lokalizacji. Po czym sprawdziliśmy poziom sygnału sieci bezprzewodowej oraz szybkość kopiowania danych pomiędzy podłączonym klientem WiFi, a serwerem.

Pomiar wykonywaliśmy dla każdego z 10 punktów oznaczonych na powyższym schemacie.

WPA2-PSK/AES 2,4 GHz (802.11n) - TP-Link TL-WA850RE - tryb repeatera z TL-WR841ND
karta Asus USB-N66 [Mb/s]

Punkt pomiarowy 1	74,4 67,9
Punkt pomiarowy 2	69,1 65,2
Punkt pomiarowy 3	67,0 79,0
Punkt pomiarowy 4	71,1 54,3
Punkt pomiarowy 5	68,9 59,5
Punkt pomiarowy 6	59,0 67,6
Punkt pomiarowy 7	54,6 63,0
Punkt pomiarowy 8	49,4 48,1
Punkt pomiarowy 9	48,5 48,9
Punkt pomiarowy 10	44,1 40,0
	Odczyt Zapis

Test poziomu sygnału w lokalizacjach - karta Asus USB-N66
Poziom sygnału 2,4 GHz (802.11n) [dBm]

Punkt pomiarowy 1	-35
Punkt pomiarowy 2	-35
Punkt pomiarowy 3	-35
Punkt pomiarowy 4	-37
Punkt pomiarowy 5	-47
Punkt pomiarowy 6	-51
Punkt pomiarowy 7	-49
Punkt pomiarowy 8	-45
Punkt pomiarowy 9	-49
Punkt pomiarowy 10	-49

WPA2-PSK/AES 2,4 GHz (802.11n) - TP-Link TL-WR841ND
karta Asus USB-N66 [Mb/s]

Punkt pomiarowy 1	72,5 71,9
Punkt pomiarowy 2	70,4 48,2
Punkt pomiarowy 3	64,8 67,0
Punkt pomiarowy 4	70,5 51,0
Punkt pomiarowy 5	51,4 56,7
Punkt pomiarowy 6	46,1 38,4
Punkt pomiarowy 7	59,9 51,0
Punkt pomiarowy 8	45,3 33,5
Punkt pomiarowy 9	29,3 29,3
Punkt pomiarowy 10	26,5 25,0
	Odczyt Zapis

Test poziomu sygnału w lokalizacjach - karta Asus USB-N66
Poziom sygnału 2,4 GHz (802.11n) [dBm]

Punkt pomiarowy 1	-27
Punkt pomiarowy 2	-27
Punkt pomiarowy 3	-31
Punkt pomiarowy 4	-43
Punkt pomiarowy 5	-61
Punkt pomiarowy 6	-57
Punkt pomiarowy 7	-55
Punkt pomiarowy 8	-67
Punkt pomiarowy 9	-74
Punkt pomiarowy 10	-75

Wyniki jakie uzyskaliśmy są dość podobne do wyników z uzyskanych przy zestawieniu mostu WDS. W zależności od punktu pomiarowego, wartości prędkości wahają się raz na korzyść WDS, a raz na korzyść repeatera. W trybie repeatera nieco lepiej prezentuje się pokrycie sygnałem danej lokalizacji. Szczególnie dobrze wypada pomiar siły sygnału nad i pod kondygnacją na której znajdował się repeater - wartości od -49 - -45 dBm. W porównaniu z pokryciem zasięgiem lokalizacji tylko przez router, sieć z repeaterem prezentuje się znacznie lepiej.

Podsumowanie

Na przykładzie trzech zestawów urządzeń TP-Link pokazaliśmy w jaki sposób rozszerzyć zasięg sieci bezprzewodowej oraz przewodowej wykorzystując funkcje sieci WiFi oraz PLC. Dzięki tym niewielkim rozwiązaniom możemy niedużym nakładem finansowym rozbudować domową czy też biurową sieć LAN nawet do 300 metrów, bez konieczności prowadzenia okablowania sieciowego. Należy jednak pamiętać, że zarówno wydajność mostu WDS, repeatera jak i sieci PLC są zależne od warunków w sieci energetycznej (jakości okablowania, odległości i pracujących w sieci energetycznej urządzeń) jak i położenia routera źródłowego, repeatera i klienta WDS. Zarówno konfiguracja mostu WDS, jak rozszerzenie sieci repeaterem i ustawienie sieci PLC nie są czynnościami bardzo skomplikowanymi, a na dodatek wszystkie te rozwiązania charakteryzują się dobrą wydajnością jeśli chodzi o transmisję danych w sieci LAN.