Aumentando o alcance da rede wireless com repetidores

Introdução

A forma mais simples de aumentar o alcance da rede wireless é utilizar diversos pontos de acesso, configurados com o mesmo SSID para cobrir uma área maior. Os pontos de acesso são então ligados a um switch central (ou a um conjunto de switches) utilizando cabos de rede. Os clientes enxergam então uma única rede em qualquer ponto da área de cobertura e, ao se conectarem à rede, simplesmente se conectam ao AP mais próximo.

Em áreas onde não seja possível puxar um cabo de rede, é possível usar um PC com duas placas de rede (uma wireless e outra cabeada), configurado para se conectar a um dos pontos de acesso existentes usando a placa wireless e rotear os pacotes para outro ponto de acesso, ligado na placa cabeada:

Usando cabos de par trançado é possível atingir distâncias de apenas 100 metros, mas é possível usar cabos de fibra óptica nos segmentos em que for necessário cobrir distâncias maiores. Usar cabos é a forma de interligação entre os pontos de acesso que oferece o melhor desempenho e melhor estabilidade, mas naturalmente não é a mais prática.

É possível também aumentar o alcance da rede utilizando repetidores (também chamados de "expanders", ou expansores). Eles são aparelhos autônomos que atuam como intermediários entre o ponto de acesso principal e os clientes, retransmitindo o sinal. A idéia é que eles sejam usados para melhorar a cobertura em pontos cegos da rede, reforçando o sinal que chega até os clientes, ou para superar obstáculos, posicionando o repetidor em uma posição em que ele tenha linha visada com o AP principal e também com o cliente, permitindo que o sinal "faça a curva".

Em casos em que a distância seja muito grande, ou não exista linha visada entre o ponto de acesso principal e o repetidor, é possível usar um repetidor intermediário (relay) para permitir que o sinal chegue até ele. Na ilustração abaixo por exemplo, temos um exemplo de configuração, onde dois repetidores (um configurado como repetidor) são usados para permitir que um notebook situado em outro prédio tenha acesso à rede:

No diagrama os prédios aparem lado a lado, mas em uma situação real eles poderiam estar a 2 km ou mais de distância um do outro, desde que fossem usadas as antenas apropriadas e o repetidor e o o ponto de acesso remoto fossem posicionados nas janelas ou em outra posição onde existisse linha visada entre eles. O ponto de acesso local fica posicionado no interior do prédio, em uma posição onde exista uma boa comunicação entre ele, os clientes locais e o repetidor.

Uma vez configurados, os repetidores precisam apenas ficarem ligados a uma tomada para fazerem silenciosamente seu trabalho. É possível também utilizar uma placa solar, combinada com uma bateria e um inversor para obter um repetidor completamente autônomo.

Um exemplo é o Linksys WRE54G. Ele é configurado através de um wizard (para Windows) ou através de uma interface de administração via web. Para ter acesso a ela, você deve primeiro se conectar ao ponto de acesso, como se conectaria a outra rede wireless qualquer. Por padrão ele usa o SSID "linksys", seguido pelos últimos caracteres do endereço MAC, como em "linksys43cde2" (sem encriptação) e a interface de administração fica disponível no endereço 192.168.1.240 (o endereço IP usado por padrão pelo repetidor).

Basicamente, você deve informar o endereço MAC e as configurações do ponto de acesso principal (SSID, algoritmo de encriptação usado, passkey, etc.) de forma que o repetidor passa se conectar a ele e passar a encaminhar os frames entre eles e os clientes.

Linksys WRE54G

Apesar da idéia parecer simples, o uso de repetidores wireless tornou necessária a criação de um novo protocolo, o WDS (Wireless Distribution System) para permitir o encaminhamento de frames Ethernet entre os pontos de acesso e os repetidores. É possível inclusive usar dois pontos de acesso compatíveis com o WDS, configurando um como mestre e outro como repetidor, não sendo necessário usar um dispositivo especializado, como o WRE54G.

Para usar um ponto de acesso como repetidor, procure pela opção "Repeater Mode" ou "Bridge Mode" dentro da seção "Advanced" da configuração. O repetidor deve ser configurado para usar o mesmo canal, SSID e as mesmas passphrases do ponto de acesso principal e o endereço MAC do repetidor deve ser especificado na configuração do AP principal. Veja um exemplo de configuração em um AP da Belkin:

O maior problema é que (início de 2008) o WDS ainda não faz parte do padrão Wi-Fi nem é ratificado pelo IEEE, o que abre margem para diferenças de implementação entre os diversos fabricantes e a lançamento de produtos incompatíveis. O WRE54G, que usei como exemplo, tem em sua lista de compatibilidade apenas os pontos de acesso WAP54G, WRT54G e WRT54GS da própria Linksys. Em teoria, ele pode funcionar em conjunto com pontos de acesso compatíveis com o WDS, mas na prática a compatibilidade com aparelhos de outros fabricantes é limitada.

Enquanto o WDS não for um padrão completamente estabelecido, é prudente se limitar a tentar usá-lo entre produtos do mesmo fabricantes, cuja interoperabilidade seja garantida.

É importante lembrar também que os repetidores são destinados a situações onde não é possível interligar os pontos de acesso usando um cabo de rede, ou onde o custo é proibitivo. Ainda assim, vale à pena examinar outras alternativas de cabeamento. Se os dois pontos de acesso estão instalados dentro do mesmo prédio ou campus, perto de tomadas, uma opção seria usar um par de adaptadores HomePlug Powerline para interligá-los:

Adaptador HomePlug Powerline

Os adaptadores Powerline são bridges que utilizam a fiação elétrica para transmitir o sinal, no lugar do cabo de rede. O adaptador é conectado ao switch da rede e é plugado diretamente na tomada. O sinal transmitido por ele se propaga por todo o circuito elétrico (até o transformador) e pode ser captado por um segundo adaptador ligado em outra tomada.

Eles são uma alternativa já relativamente antiga (os primeiros produtos são do final da década de 1990), que surgiu como uma opção mais simples para o cabeamento de redes locais, mas que nunca chegaram a se popularizar, já que na maioria dos casos as redes wireless são mais práticas e mais baratas. Apesar disso, eles são úteis em situações específicas, como na questão da interligação dos pontos de acesso, já que permitem usar a rede elétrica já existente como cabeamento. Os adaptadores custam a partir de a partir de 60 dólares cada um e existem padrões de 14 megabits (HomePlug 1.0), 85 megabits (1.0 Plus) e 200 megabits (HomePlug AV).