Rapportage WiFi-standaarden WIFI project in Lombok

Transcriptie

1 Rapportage WiFi-standaarden WIFI project in Lombok 16 mei 2003

2 1. Inleiding LomboX onderzoekt de haalbaarheid van een draadloos netwerk ten behoeve van de bewoners van Lombok. Onderdeel van het onderzoek is het opstellen van een technisch ontwerp op basis waarvan een businessplan kan worden ontwikkeld. LomboX heeft gekozen om te werken met technologiestandaarden. De reden daarvoor is dat technologie op basis van standaarden vaak goedkoper is, zich sneller ontwikkelt en laagdrempelig toepasbaar is voor eindgebruikers. Op dit moment is er één standaard voor draadloze netwerken, de bstandaard. Gelet op de ontwikkelingen van draadloze netwerken moet LomboX een keuze maken tussen twee nieuwe technologieën als opvolger van de b-standaard. Die keuze is tussen de a- en de gstandaard. In deze rapportage worden deze huidige en toekomstige standaarden geanalyseerd en worden de criteria voor de keuze van LomboX beschreven. Bij het opstellen van deze analyse is het Programma van Eisen voor het draadloze netwerk in Lombok uitgangspunt geweest. In het kort zijn dit de volgende: 1. Breedbandig netwerk 2. Eenvoudig netwerkmanagement 3. Echt draadloos 4. Eigen lomboknet Veiligheid op basis van beschikbare protocollen 7. Haalbare businesscase Zie het document Programma van Eisen WiFi-net Lombok, versie 2, 22 april Deze analyse is tot stand gekomen op basis van gesprekken met experts (VKA, Simac, Cisco), discussies op internet en diverse fora, weblogs en nieuwsartikelen op internet. Stichting LomboX wil in 2003 een WiFi-net realiseren voor de bewoners van Lombok. LomboX doet dit met de volgende doelstellingen: Het stimuleren van de economische en sociale kwaliteiten van Lombok; Het stimuleren van de vraag naar en het gebruik van breedbandinternet door de bewoners om zodoende de aanleg van een glasvezelnet in Lombok op de middenlange termijn rendabel te maken; Het realiseren van een eigen netwerk voor het aanbieden van specifieke content voor de bewoners van Lombok op basis van de succesvolle wijkwebsite lombox.nl. 2

3 b-standaard De gebruikte technologie in vrijwel alle huidige projecten op het gebied van draadloze computercommunicatie op dit moment is gebaseerd op de b-standaard. Dit is een open standaard en gebaseerd op de vrij te gebruiken 2,4 ghz-frequentie. Dat wil zeggen dat elke fabrikant apparatuur kan maken voor deze standaard en dat iedereen (binnen bepaalde wettelijke grenzen) gebruik kan maken van deze frequentie om draadloze netwerken aan te leggen. De b-standaard mag zich verheugen in een zeer grote populariteit. De standaard is op zeer grote schaal geïmplementeerd. De meeste draadloze netwerken in kantoorsituaties en publieke netwerken zijn gebaseerd op b. Vrijwel alle computers die op dit moment worden verkocht zijn b-compatible. Dat betekent dat ze met geringe kosten geschikt gemaakt kunnen worden voor een draadloos netwerk op basis van b b, ook wel in het kort WiFi (Wireless Fidelity) genoemd, biedt netwerkbeheerders en consumenten de mogelijkheid om eenvoudig draadloze netwerken op te zetten met één centraal acces point (zendpunt) en met per computer een netwerkkaart. LomboX kiest ervoor om haar netwerk op basis van deze standaard op te zetten. Door de brede acceptatie is WiFi-apparatuur relatief goedkoop en kan elke gebruiker die reeds voorzien is van een b-compatible computer deelnemen in het netwerk. 2.1 Kenmerken b open frequentie (2,4 ghz); maximale snelheid is 11 mb/sec (bij meerdere gebruikers wordt dit maximum gedeeld). bereik van een normaal acces point is ± 100 meter per acces point kunnen er ± 50 gebruikers inloggen 3

4 a of g Een belangrijke beperking die b levert is een maximum snelheid van 11 mb/seconde. Voor de huidige internetverbindingen en ook de beoogde snelheidsdoelstelling van LomboX in de beginfase van dit project is deze snelheid voldoende. Echter wanneer meerdere gebruikers tegelijkertijd inloggen en breedbandige content gaan downloaden biedt de bsnelheid beperkingen. Om het netwerk toekomstvast op te zetten en om te voorkomen dat het netwerk bij grote belangstelling en zware belasting vastloopt wordt er in het netwerkontwerp rekening gehouden met een upgrade naar snellere technologiestandaarden op korte termijn. Er zijn verschillende nieuwe technologieën in ontwikkeling die snelheden tot 54 mb/seconde mogelijk maken. Zoals bij de meeste technologische ontwikkelingen is er nog een competitie gaande tussen twee verschillende nieuwe standaarden (te weten a en g). LomboX zal op basis van een korte analyse een afweging maken over de te volgen strategie aangaande deze standaardenkwestie. Op basis daarvan wordt de keuze voor netwerkapparatuur en de compatibiliteit met de nieuwe standaarden ingebed in het technisch ontwerp. 3.1 Kenmerken a en g De a-standaard is reeds twee jaar geleden vastgesteld en sindsdien beschikbaar voor netwerkbeheerders die hoge draadloze snelheden nodig hebben. De a-standaard heeft de volgende kenmerken: maximale snelheid van 54 mb/sec (gedeelde snelheid); besloten frequentie (5,4 ghz); bereik van een normaal accespoint is ± 30 meter; niet compatible met b, dat betekent dat gebruikers met een b-compatible computer niet kunnen inloggen op een anetwerk en gebruikers met een a-compatible computer kunnen niet inloggen op een b-netwerk; sinds eind 2002 mag deze standaard ook in Nederland worden gebruikt; De g-standaard is nog in een ontwerpstadium. Naar verwachting wordt in juli 2003 de standaard definitief vastgesteld. Op basis van het ontwerp zijn reeds producten ontwikkeld en beschikbaar op de (consumenten)markt. De b-standaard heeft de volgende kenmerken: maximale snelheid van 54 mb/sec (gedeelde snelheid); open frequentie (2,4 ghz); bereik van een normaal accespoint is ± 100 meter; 4

5 volledig compatible met b, dat betekent dat gebruikers met een b-compatible computer kunnen inloggen op een gnetwerk en dat gebruikers met een g-compatible computer kunnen inloggen op een b-netwerk; deze standaard mag vrij worden gebruikt in Nederland; 3.2 Voor- en nadelen a en g De a-standaard heeft de volgende voordelen: a is reeds lange tijd beschikbaar. Hierdoor is er reeds ervaring opgedaan en heeft a bewezen aanzienlijke snelheidsvoordelen te bieden boven bestaande b-netwerken; a is gebaseerd op een besloten frequentie. Dit betekent dat niet iedereen gebruik mag maken van deze frequentie. Dit maakt het netwerk stabieler en minder storingsgevoelig. Er zijn reeds een groot aantal producten beschikbaar op basis van de a-standaard. De a-standaard heeft de volgende nadelen: a heeft een beperkter bereik dan b en g. Door de hogere frequentie is het bereik ± 30% van een vergelijkbaar b/g netwerk a is daarnaast gevoeliger voor barrières als muren en vloeren a is niet compatible met de huidige breed geaccepteerde standaard b. Dit betekent dat bestaande gebruikers hun netwerkkaart in hun computer moeten upgraden naar een b/acompatible kaart en dat nestaande netwerkbeheerders hun accespoints moeten upgraden naar b/a a is pas recentelijk toegestaan in Nederland. De voorsprong die het had op g-standaard is daarmee voor Nederland dus slechts beperkt. De g-standaard heeft de volgende voordelen: g heeft eenzelfde bereik als b en is minder gevoelig voor obstakels als muren en vloeren g is volledig compatible met b. Dit betekent dat het niet uitmaakt of je een g of b-netwerkkaart in je computer of accespoint hebt, je kan altijd inloggen. 5

6 De g-standaard heeft de volgende nadelen: g is nog niet officieel vastgesteld. Hierdoor zijn er nog onduidelijkheden over hoe de g-technologie in de praktijk zal functioneren.er zijn met name onduidelijkheden over de terugloop van de totale netwerksnelheid wanneer zowel b- als ggebruikers tegelijkertijd deelnemen in het netwerk g is storingsgevoeliger door het gebruik van een open frequentie. Als in hetzelfde gebied krachtige apparaten functioneren die dezelfde frequentie uitstralen (bijvoorbeeld babyfoons, magnetrons e.d.) dan kan dit in delen van het netwerk storingen veroorzaken. 6

7 4. Afwegingscriteria LomboX Voor LomboX zijn de volgende criteria de belangrijkste bij het maken van de keuze tussen de standaarden. 4.1 Feitelijk bereik In de opzet van het netwerk voor Lombok is een groot feitelijk bereik van groot belang. LomboX wil met een beperkt aantal zendstations (accespoints) een groot gebied dekken. De beperking van het aantal zendstations is ingegeven door de beheersbaarheid van het netwerk en het feit dat de gebouwen in de wijk van verschillende eigenaren zijn en dat het daarmee lastig wordt om op een groot aantal punten in de wijk accespoints te installeren. 4.2 Een storingsvrij netwerk LomboX wil een netwerk opzetten met lage beheerskosten. Het is niet de bedoeling dat vrijwilligers van LomboX of duur betaalde externe netwerkbeheerders regelmatig de wijk door moeten om te onderzoeken waar nieuwe bronnen van storing zijn ontstaan. 4.3 Toegankelijk netwerk LomboX wil een laagdrempelig toegankelijk netwerk. De redenen om te kiezen voor de b-standaard als vertrekpunt zijn eveneens van toepassing op de keuze voor een nieuwe standaard: de apparatuur moet goedkoop zijn en gebruikers die reeds compatible computers hebben moeten kunnen inloggen op het Lombok-netwerk. 4.4 Opvolger van b LomboX kiest voor de opvolger van b. De ontwikkelingen in de ICT laten zien dat in de strijd tussen twee of drie standaarden er uiteindelijk één veruit de grootste wordt en dat de andere in de marge blijven functioneren of op termijn verdwijnen. Het is vooraf altijd moeilijk te voorspellen welke standaard het gevecht zal winnen. Echter op basis van vergelijkbare ontwikkelingen in het verleden valt wel steeds beter een patroon van standaardenontwikkeling te herkennen. Het voordeel van keuze voor de uiteindelijke standaard is dat nieuwe ontwikkelingen in de draadloze technologie gebaseerd zullen zijn op de standaard. Snellere opvolgers, nieuwe toepassingen, goedkope consumentenproducten en dergelijke worden ontwikkeld op basis van de standaard. 7

8 5. Keuzes op belangrijkste criteria 5.1 Groot bereik Het bereik van de g-standaard is substantieel groter dan die van de a-standaard (± 3 keer zo groot). Daar komt bij dat het netwerk in Lombok in de praktijk zal betekenen dat gebruikers binnenshuis het signaal van buitenaf moeten oppikken. De kans dat het signaal door een aantal muren en/of vloeren moet is groot. Met a is dat zonder hulpzenders uitgesloten. 5.2 Storingsvrij De g standaard is storingsgevoeliger dan a. Dit betekent dat het gebruik van g hogere beheerskosten met zich meebrengt en continue aandacht vraagt van beheerder en gebruikers op storende factoren in het netwerkgebied. 5.3 Laagdrempelig (compatible) De g standaard is volledig compatible met b. Dit biedt veel voordelen voor de gebruikers van het Lombok-netwerk. Gebruikers die reeds een b-compatible computer hebben kunnen zonder kosten gebruik maken van het Lombok-netwerk. Daarnaast kunnen gebruikers van het Lomboknetwerk (met een b of g-compatible-gemaakte computer) ook gebruik maken van andere draadloze netwerken zoals de snel-oprukkende netwerken van Hotspots of bedrijfsnetwerken. Lombok hoeft daardoor haar gebruikers niet te vermoeien met verschillende technologieën waartussen gewisseld moet worden en, nog belangrijker, extra kosten voor het installeren van nieuwe netwerkkaarten of de aanschaf van duurdere netwerkkaarten die met beide standaarden compatible zijn, zijn niet nodig. 5.4 Keuze voor de opvolger van b Over welke standaard de feitelijke opvolger wordt van b zijn de specialisten het nog niet eens. Door het uitblijven van een goedgekeurde g-standaard ging de voorkeur tot voor kort uit naar de astandaard. Echter met het verschijnen van een groot aantal producten op basis van de concept g-standaard is er een verschuiving zichtbaar. LomboX verwacht dat g de feitelijke opvolger wordt van b en daarmee de standaard zal zetten. LomboX komt tot deze conclusie op basis van de volgende punten: ondanks de feitelijke voorsprong van de goedkeuring van de astandaard ten opzichte van de goedkeuring van de g-standaard 8

9 (ruim twee jaar) is er geen brede toepassing van de astandaard zichtbaar die vergelijkbaar is met de eerste fase van implementatie van de b-standaard. Er is wel een brede ranch aan producten beschikbaar gekomen. de comptabiliteit van g met b biedt een groot voordeel. Beheerders van een b-hotspot (hiervan zijn er inmiddels duizenden wereldwijd) hoeven hun accespoints niet te upgraden om gebruikers met een g-netwerkkaart toegang te verschaffen. En nog belangrijker: gebruikers met een g-netwerkkaart in hun computer zijn ervan verzekerd dat zij bij elke huidige hotspot en bedrijfsnetwerk kunnen inloggen. het bereik van g is dusdanig groter dan a dat voor het opzetten van draadloos netwerk er drie maal meer aaccespoints nodig zijn dan een vergelijkbaar netwerk op basis van g. Vanwege de kosten zullen veel netwerkbeheerders en hotspotbeheerders in geval van het upgraden van het netwerk daarom kiezen voor g. De verwachting van LomboX wordt bevestigd door de volgende ontwikkelingen in de markt: Ondanks het feit dat de g-standaard nog niet vastgesteld is zijn er al een groot aantal producten wereldwijd verkrijgbaar tegen lage prijzen. De potentiële markt van g-producten is dusdanig groot dat producenten niet afwachten en hun voorsprong ten opzichte van anderen alvast willen veilig stellen om te voorkomen de boot te missen. Het vertrouwen in de g standaard is blijkbaar dusdanig groot dat men het risico neemt met het leveren van producten op basis van een concept-standaard. De feitelijke verkoop van g-producten neemt op dit moment een enorme vlucht en heeft de verkoopcijfers van a-producten al achter zich gelaten. Dit betreft met name consumentenproducten. Consumenten hebben dus meer vertrouwen in concept gproduct dan in bewezen a-producten. Apple computers heeft ondubbelzinnig gekozen voor g. Alle nieuwe accespoints (Apple Airports) zijn voorzien van gnetwerkkaarten en alle nieuwe Apple computers zijn voorzien van een g-netwerkkaart. De keuze van Apple in de ontwikkeling van standaarden is vaak doorslaggevend geweest en heeft een zichtbare aanjaagfunctie gehad in de computerbranche. Apple was in 1999 de eerste computerfabrikant die destijds een keuze maakte in de strijd tussen de draadloze standaarden b en HomeRF en 9

10 sindsdien al haar computers standaard b-compatible verkoopt. Deze stap wordt nu opgevolgd door andere computer-leveranciers. In de consumentenwinkels in Nederland zijn nu meer g dan a-producten te koop. De late goedkeuring van het gebruik van de a-standaard in Nederland zorgt ervoor dat beheerders van draadloze netwerken direct investeren in g in plaats van de eerder voor handen zijnde a. 10

11 6. Conclusie bereik storingsgevoeligheid compatibiliteit opvolger b a o g + o + + Op drie van de vier hoofdargumenten voor een keuze tussen de standaarden scoort g beter dan a. Op het punt van de storingsgevoeligheid scoort a beter. Om die reden kiest LomboX voor het opbouwen van een netwerk dat met lage kosten upgradable is naar de g-standaard. In het ontwerp en de voorlichting naar de gebruikers zal veel aandacht worden besteed aan mogelijke storingsbronnen die slechte ontvangst kunnen veroorzaken. 11

12 7. Bronnen De relevantste artikelen en weblogs staan hieronder genoemd. Artikelen: UK gets g door John Leyden, 30 december 2002, The Register, g Rules the floor door Craig Ellison, 10 januari 2003, PC Magazine, g Need To Know - Part 1 door Tim Higgings, 5 februari 2003, SmallNetBuilder, Wie b zegt moet a en g zeggen, testen voorbij de b door Marcel Beelen, maart 2003, WiressComputing; Belkin breidt wlan-assortiment uit (met 54g-producten), maart 2003, Wireless Computing; Nothing But Air, Standards: truce pays off for rivals, Special report on Wi-Fi door Wylie Wong en Richard Shim, 7 februari 2003, Cnet, Microsoft s Wi-Fi ups and downs door Joe Wilcox en Richard Shim, 28 maart 2003, Cnet, Nieuw bij Dynabyte: draadloos netwerk 54 mbps! (Sitecom) Reclamefolder Dynabyte 30 maart 2003; The Frankenstein spec door Tom Henderson, Network Word Fusion, 12 mei 2003, g pushes up WLAN sales, The Report, 14 mei 2003, Weblogs en webfora: weblog door Peter Kentie; webcommunity en forum voor niet-commerciële Hubhop-deelnemers; weblog door Glenn Fleisman en Adam Engstl wireless-starter-kit.com/airportblog/, weblog door Glenn Fleisman discussions.info.apple.com/, forum Apple producten forum.wirelessnederland.nl/, forum Wireless Nederland 12