VIERAILIJABLOGI: MINNE VIE WIFIN TIE?

Kirjoittaja vieraana – Cisco Systemsin Tomi Järventie

Jos hypätään ajassa parikymmentä vuotta taaksepäin, WLAN- eli WiFi-teknologia oli vielä lapsenkengissään. Ratkaisut olivat siihen aikaan vielä vahvasti valmistajakohtaisia, laitteet kooltaan isoja, radiolinkin datanopeuden ollessa parhaimmillaan 1-2 Mbps. Kun vielä laitteiden hinnatkin olivat kovia, on helppo ymmärtää, että WLANia käytettiin vain harvakseltaan ja lähinnä erityssovelluksissa. 2000-luvun alkaessa tilanne muuttui oleellisesti, kun ensimmäiset kunnolliset 802.11-standardit oli saatu uunista ulos. Valmistajat näkivät uudessa radiotekniikassa kaupallista potentiaalia, ja ryhtyivät tukemaan ja kehittämään tuoreiden standardien mukaisia ratkaisuja. Laitetarjonta parani nopeassa tahdissa ja hinnat laskivat, suorituskyvyn samalla noustessa uudelle, siihen aikaan uskomattomalta tuntuvalle 11 Mbps tasolle. Startup-sanastoa käyttäen voisi ehkä sanoa, että siinä kohtaa WLAN ”breikkasi”. Mitään yhden yön ihmettä ei tokikaan tapahtunut, mutta WLAN-teknologia alkoi siinä kohtaa muuttua harvojen erikoisuudesta massojen yleiskäyttöiseksi verkkoratkaisuksi. Loppu onkin historiaa: Tänä päivänä WLAN tai ehkä tuttavallisemmin WiFi on terminä useimmille tuttu, ja valtaosassa organisaatioita langaton lähiverkko on käytössä muodossa tai toisessa.

Signal Partners wlan wifi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kahteen vuosikymmeneen mahtuu toki monta kehitysaskelta, niin varsinaisen radiotekniikan osalta kuin verkon toimintaperiaatteenkin osalta. WLAN-verkkojen koon alkaessa kasvaa muutamasta tukiasemasta kymmeniin tai satoihin tukiasemiin, perinteisten autonomisten tukiasemien hallinnan vaikeus kävi nopeasti selväksi. Myös mobiliteetin hallinta (roaming) aiheutti haasteita. Pääasiassa näitä ongelmia helpottamaan valmistajat kehittivät nykyaikaiset, kontrolleripohjaiset WLAN-ratkaisut. Ne mahdollistavat hyvinkin laajojen WLAN-verkkojen rakentamisen ilman hallinnan kohtuutonta monimutkaistumista. Myös käytettävyyden ja suorituskyvyn osalta nykyaikainen WLAN-verkko on astunut pitkän harppauksen kahden vuosikymmenen takaisesta esi-isästään. Jos miettii, mihin kaikkeen nykyaikainen WLAN-ratkaisu taipuu, voi pitää pienenä ihmeenä, että verkot pääsääntöisesti toimivat niinkin hyvin kuin ne toimivat. Varsinkin, kun muistaa että perustana olevan WLAN-protokollan ”listen-before-talk” –toimintaperiaate sekä käytettävissä olevat rajalliset taajuusalueet on säilyneet käytännössä samoina koko ajan. Toki ”aakkossoppa” on kuplinut jatkuvasti uusia lyhenteitä, alkuperäisten 802.11a- ja b-radiostandardien lisäksi mukaan on ilmestynyt g, n, ja ac, puhumattakaan kaikista muista WLAN-verkkoihin läheisesti liittyvistä standardilyhenteistä. Tietoturva-asiat on saatu taklattua varsin hyvin ja nopeutta on saatu radiotielle rutkasti lisää, käyttäen suurempia kanavaleveyksiä, tehokkaampaa koodausta ja kehittynyttä MIMO-antennitekniikkaa.

 

WLANilla on omat heikkoutensa, joista johtuen se ei sovellu kaikkiin käyttötapauksiin. Mille tahansa ihmisen keksimälle teknologialle on tunnusomaista, että se sopii yleensä parhaiten juuri siihen käyttötarkoitukseen, johon se on suunniteltu. WLANin tapauksessa rajoja on venytetty aika lailla siitä, mihin sitä alun perin suunniteltiin käytettävän, mutta yllättävän hyvällä menestyksellä. WLAN on teknologiana joutunut elämään koko elämänsä ahtaassa raossa: sille on annettu käyttöön ”roskaisimmat” taajuusalueet, joilla pitää operoida varsin pieniä lähetystehoja käyttäen. Kyseiset taajuusalueet ovat lisäksi vapaata riistaa, eli niillä saa käyttää mitä tahansa radiolaitteita ihan miten haluaa, kunhan pysyy lähetystehojen osalta viranomaismääräysten puitteissa. Kaiken kukkuraksi WLAN-laitteiden toiminta on standardin määräämänä sellaista, että ne lähtökohtaisesti väistävät muita mahdollisesti samalla alueella olevia lähettimiä. Näillä reunaehdoilla ongelmaton toiminta ei ole aina helppoa.

 

Tänä ”kuluttajistumisen” ja älylaitteiden aikakautena ihmiset tottuvat enenevissä määrin siihen, että teknologiset asiat toimivat napista painamalla, kuten se kuuluisa junan vessa. Pidetään itsestään selvyytenä, että langattoman lähiverkonkin pitäisi toimia aina ja missä tilanteessa hyvänsä, kunhan vaan virrat napsautetaan päälle. Enää ei välttämättä aina ymmärretä, että hyvin toimivan WLAN-verkon toteuttaminen vaatii edelleen asiantuntemusta. Esim. spektrin terveys on asia, jota ei voi WLANin yhteydessä painottaa liikaa. Spektrin kunto on WLANin toiminnan kannalta kuin talon perustukset. Jos perustukset eivät ole kunnossa, koko talo kärsii siitä enemmin tai myöhemmin. Vaikka parhaimmilla WLAN-verkkoratkaisuilla onkin sisäänrakennettuna hyvä kyvykkyys mitata ja raportoida spektrin tilaa, se ei poista tarvetta verkkosuunnittelijan asiantuntemukselle. Jonkun täytyy ymmärtää, mitä mahdolliset radiotien häiriöt aiheuttavat ja miten ne kannattaa parhaiten kiertää. Myös oikeanlaiset mittaus- ja analyysityökalut sekä työmenetelmät näyttelevät edelleen avainroolia, kun puhutaan toimintakriittisen WLAN-ympäristön toteuttamisesta. Karikot välttääkseen onkin tärkeää valita verkon toteutukseen kumppani, jolla on oikeanlaista osaamista ja kokemusta.

Mitä sitten seuraavaksi?

Onko WiFi:llä tulevaisuutta vai jyrääkö uudet kännykkäverkkotekniikat sen alleen, kuten silloin tällöin näkee provosoivimmissa kommenteissa väitettävän?

Uskon vakaasti, että molemmille teknologioille tulee jatkossakin olemaan paikkansa. Kuten aiemmin todettu, asiat tuppaavat sopivan parhaiten siihen käyttöön mihin ne on suunniteltu. 4G, 5G, ”sitä seuraava G”, ne ovat kaikki operaattorinäkökulmasta suunniteltuja, lisensoituihin (=maksullisiin) taajuusalueisiin pohjautuvia mobiiliverkkoteknologioita. WiFi tulee säilyttämään paikkansa ”organisaation omana”, suuren suorituskyvyn lähiverkkona, jossa seuraavan parin – kolmen vuoden trendit tulevat liittymään uuteen, tällä hetkellä vielä piirustuspöydällä olevaan 802.11ax-standardiin, entistä tiukempaan integroitumiseen langallisen lähiverkon kanssa, sekä analytiikan ja koneoppimisen hyödyntämiseen verkon toiminnan optimoinnissa.

Trendit

802.11ax tuo tulevaisuudessa WLANiin tervetulleita parannuksia ja lisäyksiä. Uudet keksinnöt kasvattavat paitsi raakaa tiedonsiirtokapasiteettia, niin myös parantavat kapasiteetin jakautumisen ennakoitavuutta erityisesti sellaisissa ympäristöissä, joissa on paljon yhtäaikaisia käyttäjiä, ns. High-Density –ympäristöt. Yksi nykyisten WLAN-standardien heikkouksista, eli spektritehokkuuden heikkeneminen kun tukiasemakohtainen käyttäjämäärä kasvaa kovin suureksi, saattaakin tulevaisuudessa saada aimo harppauksen parempaan.

Toinen trendi tulee olemaan langallisen ja langattoman verkon entistä tiukempi integroituminen. Tästä on puhuttu pitkään, mutta toteutuminen on ainakin isommassa mittakaavassa vielä antanut odottaa itseään. Trendi liittyy yleisempään suuntaukseen kohti ns. Fabric-pohjaisia verkkoratkaisuja, joita kohti kehityksen on välttämätöntä mennä, jotta organisaatiot pystyisivät vastaamaan tietoverkoille tulevaisuudessa esitettäviin haasteisiin. Jatkuvat verkkoon kohdistuvat muutostarpeet, uusien palvelujen entistä nopeampi käyttöönotto, kasvava IoT-laitteiden määrä, dynaaminen segmentointi, automaatiotason lisääminen ja sitä kautta operoinnin kustannusten minimointi ovat vain osa tekijöistä, jotka vievät kehitystä vääjäämättä integroidumpaan suuntaan. Sama on jo tapahtunut datakeskusratkaisuissa, ja kohta mennään dataverkoissa kovaa kyytiä perässä.

Kolmas lähitulevaisuudessa nähtävä trendi on verkon lisääntyvä tietoisuus omasta toiminnastaan. Käytännössä se tarkoittaa, että verkko oppii tunnistamaan esim. suorituskyvyssä poikkeamia suhteessa normaalitilanteeseen, ja osaa ”päätellä”, mistä poikkeamat voisivat johtua, ottaen huomioon ei pelkästään verkon omia teknisiä parametreja, vaan myös ympäristössä tapahtuvia muutoksia. Parhaassa tapauksessa verkko osaisi myös itse korjata sellaiset ongelmat, joihin se pystyy itse vaikuttamaan. Verkko ei tietenkään ole varsinaisesti tiedostava, vaan tietynlaista päättelykykyä synnytetään tehokkaan koneoppimisen avulla.

Vielä ehtii jonkin verran vettä virrata Vantaanjoessa, ennen kuin verkko oikeasti osaa tunnistaa omat ongelmansa ja korjata ne. Toisaalta, kukapa olisi uskonut pari vuosikymmentä sitten, että vuonna 2017 tietokonealgoritmi kykenee toistuvasti voittamaan maailman parhaat ihmispelaajat Go:ssa, väitetysti maailman vaikeimmassa lautapelissä.

 

Go, WiFi, go!

 

Tomi Järventie, Systems Engineer

Cisco Systems

 

 

 

Recommend
  • Facebook
  • Twitter
  • Google +
  • LinkedIN
Share
Tagged in