Sieci Radiowe Poradnik

8/7/2019 Sieci Radiowe Poradnik

1/29

SIECI RADIOWETEORIA I PODRCZNIK INSTALATORA

Autorzy:Igor Pietrzyk, Tomasz Zygado, Michamiaek IV FDS


2/29

1

Streszczenie

Wraz z rozwojem standardw sieci bezprzewodowych stay si one coraz bardziejpowszechnie stosowane. W Polsce obserwuje sirwnie szybki rozwj tej nowej technologii

coraz czciej stosowanej przez chociaby dostawcw usug internetowych ktrzy oferujdostp do sieci z wykorzystaniem technik bezprzewodowych. Dupopularnociciesz sisieci pracujce w standarcie WLAN 802.11b. Staralimy si jednak zwrci uwag na innetechnologie takie jak Bluetooth, IRDA, HomeRF czy HiperLAN przynajmniej od stronyteoretycznej. W czci praktycznej zostay przedstawione praktyczne aspekty zastosowaniasieci opartych o technologie bezprzewodowe.

Politechnika Rzeszowska im. Ignacego ukasiewiczaZakad Systemw Rozproszonych

Rzeszw 2003


3/29

2

SPIS TRECI

STRESZCZENIE ..................................................................................................................... 1

1. WSTP.............................................................................................................................. 31.1 ZALETY SIECI WLAN.................................................................................................. 51.2 STRUKTURA SIECI ....................................................................................................... 5

2. TECHNOLOGIE SIECI BEZPRZEWODOWYCH.................................................... 6

2.1 TECHNOLOGIA WSKIEGO PASMA (NARROW BAND)................................................... 62.2 TECHNOLOGIA SZEROKIEGO WIDMA (SPREAD SPECTRUM)..........................................62.3 FREQUENCY-HOPPING SPREAD SPECTRUM TECHNOLOGY (FHSS) ............................. 62.4 DIRECT-SEQUENCE SPREAD SPECTRUM TECHNOLOGY (DSSS) .................................. 72.5 TECHNOLOGIA PODCZERWIENI (IR)............................................................................. 8

3. STANDARDY SIECI BEZPRZEWODOWYCH ......................................................... 93.1 BLUETOOTH ................................................................................................................9

3.1.1 Struktura warstw w systemie Bluetooth ........................................................... 103.4.1 Klasy nadajnikw ............................................................................................. 103.4.2 Poczenia w systemie Bluetooth ..................................................................... 11

3.2 STANDARD IRDA ...................................................................................................... 123.2.1 Warstwy w standardzie IrDA ........................................................................... 133.2.2 Warstwy opcjonalne w protokole IrDA............................................................ 14

3.3 STANDARD HOMERF 2.0........................................................................................... 153.4 STANDARD HIPERLAN ............................................................................................ 16

3.4.1 Warstwa fizyczna .............................................................................................. 163.4.2 Format ramki.................................................................................................... 173.5 WLAN IEEE 802.11B ................................................................................................ 18

3.5.1 Warstwa fizyczna .............................................................................................. 183.5.2 Podwarstwa MAC ............................................................................................193.5.3 Format ramki.................................................................................................... 203.5.4 Kolizje............................................................................................................... 203.5.5 Opcje bezpieczestwa....................................................................................... 21

4. CZ PRAKTYCZNA ............................................................................................... 22

4.1 BEZPRZEWODOWE KARTY SIECIOWE ......................................................................... 23

4.2 PUNKTY DOSTPU ..................................................................................................... 234.3 ANTENY .................................................................................................................... 244.4 KONFIGURACJE SIECI BEZPRZEWODOWYCH...............................................................25

LITERATURA ....................................................................................................................... 28


Rzeszw 2003


4/29

3

1. Wstp

Bezprzewodowa sie lokalna (LAN) jest elastycznym systemem komunikacjizaimplementowanym jako uzupenienie, lub jako rozwizanie alternatywne dla tradycyjnejsieci kablowej. Wykorzystujc czstotliwoci radiowe (RF), sie bezprzewodowa wysya i

odbiera dane przez medium jakim jest ziemska atmosfera, minimalizujc konieczno uyciapocze kablowych. Tak wic sie bezprzewodowa czy w sobie transmisj danych zmobilnociuytkownika.Sieci bezprzewodowe zyskay dupopularno w wielu zastosowaniach, w tym medycyna,handel, produkcja, magazynowanie i nauce. Uytkownicy w tych segmentach rynku zyskujna wydajnoci, uywajc przenonych terminali i komputerw do staej, biecej transmisjidanych do centralnych systemw przetwarzania. Dzisiejsze sieci bezprzewodowe postrzeganesjako dokonaa alternatywna technologia dla szerokiego spektrum zastosowa.

Powszechna obecno sieci komputerowych w gospodarce i byskawiczny rozwjInternetu oraz usug dostarczanych przez sie wiadcz o korzyciach jakie daje dostp doinformacji i wspdzielenie zasobw. Dziki sieci bezprzewodowej uytkownik moe

uzyska dostp do informacji bez poszukiwania miejsca z dostpem do sieci, aadministratorzy sieci mog konfigurowa sie bez instalowania czy przenoszenia strukturykablowej. Sieci bezprzewodowe oferuj wydajno, wygod i obnienie kosztw w

porwnaniu z siecikablow:

PrzenonoBezprzewodowe systemy sieciowe umoliwiajuytkownikom sieci dostp do aktualnychinformacji bez wzgldu na lokalizacj. Taka przenono zwiksza wydajno i stwarzamoliwowiadczenia usug niedostpnych przy korzystaniu z sieci kablowej.

Szybko i prostota instalacji

Instalacja sieci bezprzewodowej moe by szybka i atwa dziki wyeliminowaniupotrzeby ukadania kabli, robienia przepustw przez ciany i kondygnacje.

Elastyczno instalacjiTechnologia bezprzewodowa umoliwia zbudowanie sieci tam, gdzie nie ma moliwoci

pooenia kabli.

Redukcja kosztw eksploatacjiPodczas gdy wstpny koszt instalacji bezprzewodowej moe by wyszy ni siecikablowej, cakowite koszty instalacji systemu i koszty eksploatacyjne mogby znaczconisze. Dugoterminowa redukcja kosztw jest jeszcze wiksza w zastosowaniachwymagajcych czstych zmian konfiguracji lub lokalizacji.

SkalowalnoBezprzewodowe systemy sieciowe mog by konfigurowane w rnych topologiachdopasowujc je do wymogw danego systemu informatycznego. atwo modyfikuje sikonfiguracj i zasig sieci, poczwszy od indywidualnych uytkownikw w ukadzie

peer-to-peer, a po zoone infrastruktury tysicy uytkownikw komunikujcych siwsystemach roamingowych na duych obszarach.


Rzeszw 2003


5/29

4

Sie bezprzewodowa uywa fal elektromagnetycznych (radiowych lubpodczerwonych) do przesyania informacji z jednego punktu do drugiego bez uycia mediumfizycznego. Fale radiowe czsto straktowane jako radiowy nonik poniewa po prostu penifunkcj dostarczania energii do zdalnego odbiornika. Transmitowane dane s nakadane nanonik radiowy tak aby mogy by dokadnie wydobyte w punkcie odbioru. Zwykle okrela

si to modulacjnonika przez informacjprzesyan. Gdy dane snakadane (modulowane)do nonika radiowego, sygna radiowy zajmuje wicej ni pojedyncz czstotliwo,poniewa czstotliwo lub (bit rate) modulowanej informacji dodaje sido nonika.

Wiele radiowych nonikw moe wspistnie w tym samym miejscu o tym samymczasie bez wzajemnej interferencji, jeli fale radiowe s transmitowane na rnychczstotliwociach. W celu wydobycia danych, odbiornik radiowy dostraja si do jednejczstotliwoci i odrzuca wszystkie pozostae.

W typowej konfiguracji bezprzewodowej, urzdzenie nadawczo/odbiorcze, zwanepunktem dostpowym, czy siz siecikablowz uyciem standardowego okablowania. Wnajprostszym przypadku, punkt dostpowy odbiera, buforuje i transmituje dane pomidzysiecibezprzewodowi siecikablow. Pojedynczy punkt dostpowy moe obsugiwa ma

grup uytkownikw i moe funkcjonowa w zasigu mniejszym ni od 300 do 10 000metrw. Punkt dostpowy, (lub antena podczona do punktu dostpowego) jest zwyklemontowana wysoko, lecz moe by rwnie instalowana gdziekolwiek co jest praktyczne takdugo, jak podany zasig jest osigany.

Uytkownicy korzystaj z sieci bezprzewodowej za pomoc bezprzewodowych kartsieciowych, ktre wystpujjako karty PCMCIA w komputerach przenonych i podrcznych,lub jako karty w komputerach biurkowych, lub te jako zintegrowane urzdzenia wkomputerach podrcznych. Karty bezprzewodowe ustanawiaj interfejs pomidzy systememsieciowym klienta a falami radiowymi poprzez anten. Natura poczenia radiowego jest"przeroczysta" dla sieciowego systemu operacyjnego.

Elastyczno i mobilno czyni sie bezprzewodow zarwno efektywnymrozszerzeniem jak i atrakcyjna alternatyw dla sieci kablowych. Sieci bezprzewodowezapewniaj identyczn funkcjonalno jak sieci kablowe, bez fizycznych ogranicze samegokabla. Konfiguracje sieci bezprzewodowych rozcigajsiod prostych topologii peer-to-peer, a do zoonych sieci oferujcych dystrybucj danych i roaming. Oprcz oferowaniauytkownikowi mobilnoci w otoczeniu sieciowym, sieci bezprzewodowe umoliwiaj

przenoszenie sieci - sie mona przenosi z miejsca w miejsce razem z pracownikami jejuywajcymi i ich wiedz.

Bardzo atwo znale zalety technologii radiodostpowych, ale rwnie atwo znaleich wady - ograniczona moc, pasmo zalene od zasigu i/lub zakce, koniecznouzyskiwania przydziau pasma lub korzystanie z silnie zakconych pasm oglnie dostpnych.

W roku 1997 organizacja IEEE ustanowia norm 802.11 definiujc "radiowyethernet" znany pod nazwWireless LAN (WLAN). Wykorzystuje on bezpatne pasmo od2400 do 2485MHz. W Polsce pasmo to zostao uwolnione dopiero w 2002 roku. Sie radiowa

jest bardzo ciekawalternatywwszdzie tam, gdzie niemoliwe jest przeprowadzenie kablapod ziemi lub ze wzgldw estetycznych nie jest wskazane prowadzenie pltaniny kabli.Swe zastosowanie znajdzie take w miejscach gdzie wana jest swoboda poruszania siorazatwo dostpu do sieci.


Rzeszw 2003


6/29

5

1.1 Zalety sieci WLAN

- Jest prosta w montau i konfiguracji.- atwa diagnoza usterki.- Daje due moliwoci rozbudowy (modularno).- Nieograniczona swoboda poruszania si.

- Nie wymaga okablowania.- Mona jpoczy z kablowsieciLAN.- Anteny kierunkowe pozwalajosign znaczny zasig sieci.- Brak koniecznoci podczania jakichkolwiek kabli podczas przyczania stacji

roboczej do sieci.

1.2 Struktura Sieci

Zasadniczo wyrniamy trzy struktury sieci radiowych ze wzgldu na ich organizacj, otoone:IBSS (Independet Basic Service Set) - sie niezalena; w tym elementarnym przypadku do

stworzenia sieci potrzebne sdwie rzeczy: komputer i radiowa karta sieciowa. Kada stacjanadawczo odbiorcza posiada ten sam priorytet i komunikuje si z innymi komputeramibezporednio, bez adnych dodatkowych urzdze aktywnych kierujcych ruchem w LAN-ie.Po prostu wystarczy "wsadzi" do komputera kart radiow, zainstalowa sterowniki, i jumoemy rozkoszowa si niczym nie ograniczon komunikacj z innymi komputerami (zdanej podsieci) wyposaonymi w karty radiowe . Nie wolno zapomina o ustawieniu wewszystkich urzdzeniach tego samego identyfikatora domeny (Wireless domain ID),umoliwiajcego komunikacje tylko z wybranymi maszynami, i zabezpieczajcego przed nieautoryzowanym uytkowaniem naszej sieci WLAN.

BSS (Basic Service Set) - sie zalena; wyej przedstawiona konfiguracja (IBSS) jest

wystarczajca w przypadku maych, tymczasowych i niezorganizowanych sieci. Co jednak sistanie jeli zapragniemy poczy j z kablow instalacj np. 10Base-T lub te zwikszyzasig poruszania si stacji roboczych? Tutaj konstruktorzy proponuj urzdzenie zwaneHUB-em AP (Access Point, punkt dostpu, koncentrator radiowy ). w element speniafunkcj bardzo podobn do huba stosowanego w sieciach UTP, mianowicie wzmacnia iregeneruje odebrany sygna oraz kieruje ruchem w LAN-ie. Teraz wszystkie stacje roboczenalece do danej podsieci (domeny radiowej) nie komunikuj si ju bezporednio ze soblecz za porednictwem owego koncentratora. Maksymalna ilo komputerw obsugiwanych

jednoczenie przez AP jest cile okrelona przez producenta i oscyluje w granicachkilkudziesiciu urzdze. Takie rozwizanie znacznie zwiksza zasig sieci.

ESS (Extended Service Set) - sie zoona; powstaje podczas poczenia ze sobco najmniejdwch podsieci BSS. Wystarczy zespoli ze sob HUB-y AP tradycyjnym okablowaniemumoliwiajc w ten sposb komunikacjstacjom bezprzewodowym z tradycyjnsieciLANoraz z jednostkami znajdujcymi si w innych podsieciach radiowych. Jeli przy okazjizapewnimy nakadanie si na siebie sygnaw z poszczeglnych podsieci moliwe bdzie

poruszanie sikomputerw po caej sieci ESS. Roaming umoliwia przekazywanie klientwkolejnym punktom dostpu, w ten sposb po wyjciu ze strefy zarzdzanej przez jedenAccess Point jestemy automatycznie przekazywani kolejnemu znajdujcemu si akurat wzasigu transmisji. Do czenia podsieci WLAN mona uy specjalnych anten dookolnych.


Rzeszw 2003


7/29

6

2. Technologie sieci bezprzewodowych [4]

Instalatorzy sieci bezprzewodowych maj duy wybr rozmaitych technologii przyprojektowaniu rozwiza bezprzewodowych. Kada z nich ma swoje zalety, ale iograniczenia.

2.1 Technologia wskiego pasma (Narrow Band)

Wskopasmowy system radiowy nadaje i odbiera informacje na okrelonej czstotliwociradiowej. Utrzymuje czstotliwo sygnau radiowego w jak najwszym pamiewystarczajcym do przekazu informacji. Niepodane przesuchy pomidzy kanaamikomunikacyjnymi s eliminowane poprzez przydzielanie uytkownikom okrelonych pasmczstotliwoci.Prywatna linia telefoniczna jest podobna do czstotliwoci radiowej. Kady dom w okolicyma swwasnlinitelefoniczn. Ludzie w jednym domu nie mogsysze rozmowy z innejlinii. W systemie radiowym, prywatno i brak nakadania si sygnaw osiga si przy

uyciu oddzielnych czstotliwoci radiowych. Odbiornik radiowy odfiltrowuje wszystkiesygnay radiowe oprcz sygnau o okrelonej dla niego czstotliwoci.

2.2 Technologia szerokiego widma (Spread Spectrum)

Wikszo sieci bezprzewodowych uywa technologii szerokiego widma. Technologia tazostaa opracowana na potrzeby wojska do uycia w stabilnych i bezpiecznych systemachkomunikacyjnych o krytycznym znaczeniu. Technologia Spread-spectrum jestzaprojektowana tak by powici prdko transmisji (wydajno) na rzecz niezawodnoci,integralnoci i bezpieczestwa. Innymi sowy, wiksza cz cakowitej przepustowoci jestzuywana w porwnaniu z transmisjwskopasmow, lecz dziki temu sygna jest w efekcie"goniejszy" i atwiejszy do odbioru, jeli odbiornik zna parametry nadawanego sygnau.Jeli odbiornik nie jest dostrojony do waciwej czstotliwoci, sygna szerokiego widmawyglda dla niego jak szum ta. Sdwa rodzaje technologii szerokiego widma: ang. frequencyhopping and direct sequence.

2.3 Frequency-Hopping Spread Spectrum Technology (FHSS)

Frequency-hopping spread-spectrum (FHSS) uywa wskopasmowego nonika, ktryzmienia czstotliwo wedug schematu znanego zarwno nadajnikowi jak i odbiornikowi.Waciwie zestrojona, sie zachowuje pojedynczy kana logiczny. Dla niepodanego

odbiornika, THSS wyglda jak krtkotrwae impulsw szumw.W technologii FHSS pasmo podzielone jest na 83 kanay o szerokoci 1 MHz,informacje przesyane s przez interfejs radiowy kanaem o szerokoci 5 MHz z

przepustowoci do 1,6 Mb/s. Czstotliwo fali nonej zmieniana jest skokowo (frequencyhopping) co kilkaset ms, transmisja w rzeczywistoci przebiega w prawie caym pamie 2,4-2,5 GHz, co chwil na innej czstotliwoci. Jeli na pewnej czstotliwoci wystpujzakcenia lub interferencje fal uniemoliwiajce komunikacj, przesyanie danych jestkontynuowane po nastpnym skoku, na innej czstotliwoci. FHSS jest przede wszystkimodporny na zakcenia, doskonale nadaje si do wykorzystania w rodowiskach

przemysowych czy zastosowaniach militarnych, gdzie cige zmiany czstotliwoci falinonej utrudniaj podsuchanie sygnau. Moe by jednak wykorzystany tam, gdzie nie jest

potrzebna dua przepustowo (1,6 Mb/s w czu internetowym czy zastosowaniach


Rzeszw 2003


8/29

7

logistycznych przewanie wystarcza, natomiast w typowej, biurowej sieci LAN jest z reguyzbyt maa).

2.4 Direct-Sequence Spread Spectrum Technology (DSSS)

DSSS oferuje znacznie wicej. Obecne rozwizania, zgodne ze standardem IEEE 802.11b,pracuj z szybkoci 11 Mb/s. Podstawowa rnica w dziaaniu sieci polega na tym, e wDSSS pasmo 2,4-2,5 GHz jest dzielone na kilkanacie kanaw (w Europie mona uywakanaw z zakresu 1-13), komunikacja pomidzy dwoma urzdzeniami odbywa sina jednymz tych kanaw. Poniewa kanay te s do szerokie, wydajno takiej sieci jest znaczniewiksza. Jednak aby kanay nie zachodziy na siebie, odlego midzy ich centrami powinnawynosi przynajmniej 25 MHz. Warunek ten speniaj kanay 1, 6 i 11 o czstotliwociach2412, 2437 i 2462 MHz (lub podobne kombinacje, np. 2, 7, 12). W praktyce dostpna liczbakanaw nie moe wic by wykorzystana, co jest wadDSSS.

Naley jednak pamita, e przepustowo sieci wykorzystujcych DSSS, ktra wynosinominalnie 11 Mb/s, w rzeczywistoci jest znacznie mniejsza. Przez bardzo szerokie pasmo

(prawie trzecicz caego pasma 2,4-2,5 GHz) przesyane snie tylko dane uytkownika,ale take mnstwo nadmiarowych informacji, dziki ktrym zapewniona jest niezawodnatransmisja danych, ale dzieje si to kosztem wydajnoci poniewa DSSS generujenadmiarow sekwencj bitw, do kadego wysyanego bita. Ta dodatkowa sekwencja jestnazywana chip (lub kod wtrcony, ang. chipping code). Im duszy chip, tym wiksza szansa,e oryginalne dane bdodebrane (i oczywicie pochania wicej pasma). Nawet jeli jedenlub wicej bitw w kodzie chip jest utracona podczas transmisji, techniki statystycznezaimplementowane w odbiorniku pozwalaj na odtworzenie danych bez potrzebyretransmisji. Dla niepodanego odbiornika, DSSS wyglda jak szerokopasmowy szum oniskiej mocy i jest ignorowany przez wikszo wskopasmowych odbiornikw.

Szeroko kanau w transmisji DSSS jest wiksza ni w FHSS, wic technologia ta zapewnia wikszprzepustowo, ale mniejdostpnych kanaw - jedynie trzy z nich (1, 6 i 11) nie pokrywajsi


Rzeszw 2003


9/29

8

2.5 Technologia podczerwieni (IR)

Trzecia technologia, rzadko uywana w komercyjnych sieciach bezprzewodowych totransmisja w podczerwieni. Systemy na podczerwie (IR) uywaj do przenoszenia danych

bardzo wysokich czstotliwoci, tu poniej pasma widzialnego w spektrum

elektromagnetycznym. Podobnie jak wiato, IR nie moe przenika obiektwnieprzeroczystych, jest to technologia zarwno kierunkowa (linia widzialnoci) jak irozproszona. Niedrogie systemy kierunkowe oferujbardzo krtkie zasigi, rzdu 1 metra i szwykle stosowane w indywidualnych sieciach lokalnych, lecz czasami uywajspecyficznychaplikacji bezprzewodowych. Wysokowydajne kierunkowe systemy IR s niepraktyczne dlauytkownikw przenonych, i przez to stosowane jedynie w poczeniach podsieci.Rozproszona (lub odblaskowa) technologia bezprzewodowa nie wymaga (linii widzialnoci),lecz komrki takiej sieci ograniczajsido jednego pomieszczenia.


Rzeszw 2003


10/29

9

3. Standardy sieci bezprzewodowych

3.1 Bluetooth [9]

Systemy Bluetooth pracujw pamie czstotliwoci 2,4 GHz, ktre jest przydzielone

do wykorzystania przez systemy przemysowe, naukowe i medyczne. Jest tonielicencjonowane pasmo ISM (Industrial, Scientific and Medicine). Niestety pasmo ISM niema jednakowej szerokoci we wszystkich krajach wiata. W wikszoci pastw wiata zakres

pasma ISM to 2,4000-2,4835 GHz. We Francji jednake pasmo te zostao ograniczone do2,4465-2,4835 GHz i produkty przeznaczone na ten rynek nie bd dziaay zurzdzeniamispecyfikacji Bluetooth, dziaajcych w penym zakresie pasma ISM. Grupa Bluetooth SIG

prowadzi zakrojone na szerokskaldziaania, aby we wszystkich krajach wiata pasmo ISMzostao ujednolicone, co pozwolioby przezwyciy problemy z kompatybilnociwszystkich systemw Bluetooth.

Wykorzystywane przez Bluetooth widmo ma 2 MHz odstp ochronny od dou i 3,5MHz odstp ochronny od gry (liczony od czstotliwoci nonej). Kana radiowy zajmuje

pasmo 1 MHz, a dopuszczalne odchylenie od czstotliwoci nonej nie moe przekracza75kHz.

W transmisji radiowej stosowana jest modulacja binarna FM (GFSK, GaussianFreuency Shift Keying) z parametrem BT=0,5 i indeksem modulacji 0,28 do 0,35.Odchylenie dodatnie czstotliwoci oznacza bit l", za ujemne - O". Prdko symbolowatransmisji danych wynosi 1 Mb/s. Minimalna dewiacja czstotliwoci nie powinna bymniejsza ni 115 kHz. Kana radiowy jest struktur szczelinow. Dane przesyane lokowanesw szczelinach czasowych o dugoci 625us, a dziki technice dupleksowania przesyaniadanych z podziaem czasu TDD (Time-Diyision Duplex) informacje mog by przesyane

jednoczenie w obydwu kierunkach.Praca systemw Bluetooth w pamie ISM wie si z niebezpieczestwem zakce

sygnaw przez szereg innych urzdze, wykorzystujcych rwnie to pasmo. Inynierowie,tworzcy standard Bluetooth, rozwizali problem zaguszania sygnaw przez zastosowanietechniki rozpraszania widma sygnau z przeskokiem czstotliwoci (Spread Spectrum withFreuency Hopping). Polega to na tym, e nadajnik nie pracuje na jednej czstotliwoci, leczzmienia jz odpowiedniczstotliwoci i zgodnie z pewnsekwencjskokw, tzw. hopw.Podobnie pracuje odbiornik, ktry nie dostraja si do jednej czstotliwoci, lecz zmienia jzgodnie ze znan mu sekwencj. Zastosowanie takiej metody eliminuje rwnieniebezpieczestwo podsuchu przesyanych danych. Odbiornik, ktry nie bdzie znasekwencji przeskokw, nie bdzie mg odebra przesyanych danych. Sekwencja hopw jest

pseudolosowa, unikalna w obrbie jednej pikosieci i okrelona przez adres BDA (Bluetooth

Device Address) urzdzenia, penicego rolnadrzdnw pikosieci. Przeskoki odbywajsi1600 razy na sekund, std wynika czas pracy w jednej szczelinie czasowej rwnej 625us.Szczeliny czasowe ponumerowane sod O do 227-1 zgodnie z zegarem urzdzenia-master w

pikosieci. Podczas trwania szczeliny urzdzenia typu master i slave mogprzesya pakiety.W trybie full duplex" stosowany jest typ transmisji TDD (Time-Diyision Duplex).

Technika ta zapobiega wzajemnemu zaguszaniu si urzdze w sytuacji, kiedy wszystkiebd nadawa jednoczenie. Zasada dziaania polega na tym, e urzdzenia typu masternadajpakiety w parzystych szczelinach czasowych, za urzdzeniom typu slave przydzielonezostay szczeliny czasowe o numerach nieparzystych.


Rzeszw 2003


11/29

10

Przy transmisji pakietw, zajmujcych wicej ni jedna szczelin, czstotliwo pozostajestaa -taka jak przy pierwszej szczelinie pakietu - przez cay czas trwania pakietu. Bluetooth

pozwala na zestawienie kanaw transmisyjnych synchronicznych (gos) i asynchronicznych(dane). W pierwszym przypadku mog to by trzy rwnolege kanay o maksymalnej

przepustowoci 64 kb/s w kadstron. Transmisja asynchroniczna moe by niesymetryczna

(721 kb/s w jedn i 57,6 kb/s w drug stron) lub symetryczna (432,6 kb/s w kada stron).Moliwa jest rwnie praca w kanale mieszanym, w ktrym mog by transmitowanezarwno dane jak i gos.

3.1.1 Struktura warstw w systemie Bluetooth

W standardzie Bluetooth, oprcz komunikacji radiowej, zdefiniowany jest rwnie protokkomunikacyjny, ktry skada si z odpowiednich warstw logicznych. Warstwy te mogbyodpowiednio implementowane w oprogramowaniu urzdze komunikujcych si przezmoduy Bluetooth, co w zalenoci od potrzeb moe pozwoli aplikacjom na znalezienie wokolicy innych urzdze Bluetooth, sprawdzenie, jakie usugi mog one zaoferowa ioczywicie skorzystanie z nich.

Struktura warstw transmisyjnych Bluetooth jest swoistym przewodnikiem ktrywykorzystuj aplikacje wspierajce modu Bluetooth. Warstwy wyranie dziel si nawarstw logiczn (programow) oraz fizyczn (sprztow). Za konfiguracj poczenia,realizacjustawie sprztowych oraz sprawdzenie autentycznoci odpowiedzialny jest moduLink Manager. Odnajduje on inne jednostki LM i komunikuje siz nimi za pomocprotokouLMP. HCI (Host Controller Interface) jest to warstwa sterujca, obsugujca zarzdzaniefizycznymi parametrami poczenia. L2CAP (Logical Link Control and Adaptation LayerProtocol) peni rol warstwy usugowej i multipleksujcej warstwy komunikacyjne.RFCOMM to warstwa transportowa, emulujca cze szeregowe RS232. Modu AUDIOoznaczadane cyfrowe z zewntrznego kodeka. Opcjonalnie pozwala na obsugdanych audioz poziomu aplikacji uytkownika. Protokoem wymiany plikw adoptowanym z IrDA jestOBEX. Dziki WAE/WAP (Wireless Application Enyiroment/Protocol) mamy moliwoobsugi WML i HTML przez TCP/IP, co w rezultacie daje nam bezprzewodowy dostp doInternetu. AT Commands pozwala na obsug polece modemu AT. Protok ustanawiania

pocze telefonicznych oznaczony zosta przez TCS ETN (Telephony Control protocolSpecification Binary). Protok SDP (Service Discovery Protocol) suy do wykrywania usug

pomidzy urzdzeniami Bluetooth.

3.4.1 Klasy nadajnikw

Specyfikacja Bluetooth wyrnia, ze wzgldu na moc, trzy klasy nadajnikw: Klasa 1 = 100mW(20dBm)

Klasa 2 = 2,5 mW (4 dBm) Klasa 3 = l mW (O dBm)

Poszczeglne klasy nadajnikw pozwalajna doczanie urzdze znajdujcych siwrnej odlegoci. Obecnie najpowszechniej stosowane s nadajniki klasy 3, ktrych zasigwynosi 10 m. Jednake w pomieszczeniach zamknitych, takich jak pokoje mieszkalne, czy

biura, gdzie dodatkowo znajduj si meble oraz ludzie, ktre absorbuj mikrofale, realnyzasig dochodzi do ok. 5m.

Nadajniki klasy 1 majzasig nawet do 100 m. Nominalny poziom mocy nadajnika Bluetoothustalono na 0 dBm zgodnie z zaleceniami ISM, wedug ktrych moc emitowana nie powinna

przekracza wspomnianego poziomu. Peny zakres mocy nadajnika rozciga siod -30 do 20

dBm . Czuo odbiornika zdefiniowana jako poziom wejciowy sygnau, dla ktrego


Rzeszw 2003


12/29

11

wspczynnik bdu pojedynczego bitu (BER) osiga 0,1%, wynosi -70 dBm. Maksymalnypoziom sygnau na wejciu odbiornika wynosi -20 dBm.Nadajniki Bluetooth nie powinny take znajdowa siza blisko siebie, poniewa powoduje tonasycenie odbiornika. Minimalna odlego pomidzy dwoma urzdzeniami Bluetoothwynosi 10cm.

3.4.2 Poczenia w systemie BluetoothBluetooth pozwala na szybkie skonstruowanie bezprzewodowych, radiowych sieci czcychodpowiednie urzdzenia wyposaone w moduy nadawczo-odbiorcze Bluetooth. Takie

poczenia realizowane s zawsze w relacjach master-slave. Jest moliwo zestawieniadwch rodzajw czy midzy urzdzeniami typu master i slave cze typu point-to-point jest poczeniem dwch urzdze Bluetooth z ktrych jedno

peni rolurzdzenia nadrzdnego (master) natomiast drugie podrzdnego (slave); cze typu point-to-multipoint tworzy sie skadajcsiz maksymalnie omiu urzdze,ktre okrela si pikonetem. Kilka pikonetw dziki jednemu z urzdze wchodzcych wskad sieci, moe wsppracowa ze sob, tworzc wikszy konglomerat (scatternet).


Rzeszw 2003


13/29

12

3.2 Standard IrDA [6]

Standard cznoci oparty na przesyaniu danych za pomocwiata podczerwonego (IrDA),staje si obecnie szeroko dostpnym na komputerach osobistych oraz innych urzdzeniachzewntrznych, jest to niedroga oraz efektywna czno midzy urzdzeniami rnego typu.

Standard IrDA rozwija si bardzo szybko (w porwnywaniu do innych standardw), ainformacja dotyczca protokow Irda znana jest ju i stosowana na caym wiecie. Obecniespecyfikacja IrDA ulega przypieszeniu ze wzgldu przystosowanie jej do standardu ISO.Komunikujc si przy pomocy protokou mamy do czynienia z wieloma zagadnieniami,

powszechnie wykorzystuje si z podstawowe warstwy protokou. Jeli jednak chcemyzapewni bezpieczestwo oraz elastyczno w przesyaniu danych korzysta sitake z innychwarstw.

Obecnie standard ten jest implementowany w wikszoci komputerw przenonych, atake niektrych modelach komputerw osobistych, drukarek czy aparatw cyfrowych.Standard ten skada si z kilku protokow podzielonych na warstwy, korzystajcychwzajemnie ze swoich usug. Charakteryzuje si:

- prosti taniimplementacj,- maym poborem mocy,- poczeniami bezporednimi typu punkt-punkt,- wydajnym i pewnym transferem danych.

Jednym z protokow jest IrCOMM, pozwalajcy na emulacj portu szeregowego lubrwnolegego. Nastpnym jest IrLAN - protok dostpu do sieci LAN, ktry umoliwia:doczenie komputera do sieci LAN poprzez urzdzenie dostpowe - popularne np. w Japonii;

poczenie do sieci LAN poprzez inny komputer ju poczony - w tym przypadku obakomputery wspdziel adres MAC; komputer poczony za pomoc IrLAN jest widzianywtedy jako zasb na komputerze stacjonarnym; utworzenie sieci LAN z dwch komputerwczcych si ze sob. S jeszcze protokoy: IrOBEX - do wymiany plikw, TinyTP -zapewniajcy niezawodno transmisji. Wymienione protokoy, istotne z punktu widzeniauytkownika, s nieobowizkowe implementuje si je zalenie od potrzeb, co pozwalazmniejszy koszty rozwiza.

Kompatybilno urzdze zapewniaj wsplne protokoy warstwy fizycznej i czadanych. Dziki temu IrDA charakteryzuje si: atwoci dodawania nowych usug przezdodanie protokou warstwy aplikacyjnej, moliwoci zwikszenia szybkoci w nastpnychwersjach, bez utraty kompatybilnoci ze starszymi oraz moliwoci uzyskania pewnychoszczdnoci przez implementowanie tylko czci protokow (np. aparat cyfrowyniekoniecznie musi mie protok IrLAN). Obecnie wykorzystywane s dwie wersje IrDA:

1.0 i 1.1. W pierwszej maksymalna prdko transmisji wynosi 115 kb/s, a w drugiej 4 Mb/s.Przygotowywana jest wersja pozwalajca na transmisjdanych z szybkoci16 Mb/s.Urzdzenia nawizuj poczenie z prdkoci 9600 b/s oraz ustalaj maksymaln

prdko transmisji. Kade poczenie jest typu punkt-punkt, przy czym maksymalnaodlego midzy urzdzeniami wynosi do 3 m, musz si one widzie, maksymalny ktodchylenia przy ktrym transmisja bdzie jeszcze zachodzi wynosi 15). W ten sposb wiele

pocze IrDA moe pracowa obok siebie bez zakce.


Rzeszw 2003


14/29

13

3.2.1 Warstwy w standardzie IrDA

Warstwa Fizyczna - specyfikuje optyczny nadajnik-odbiornik, oraz ma za zadanieodpowiednie ksztatowanie sygnaw w podczerwieni wczajc do tego kodowanie danych,oraz ich opakowanie, rwnie specyfikacja optyczna oraz zakres prdkoci.

Warstwa IrLAP - znajduje si bezporednio nad warstw fizyczn, nazywana take LinkAccess Protokol, lub w skrcie LAP. IrLAP jest wymagan warstw w protokole IrDA,odpowiada warstwie drugiej ( Data link Protokol ). Dostarcza godnego zaufania mechanizmu

przesyu danych, w skad ktrego wchodz: retransmisja . kontrola potoku na niskim poziomie. ( TinyTP dostarcza kontroli wysokiego poziomu

i powinien niemal zawsze by uywany zamiast kontroli w warstwie IrLAP). detekcjbdu.

Do najwaniejszych usug IrLAP zaliczamy: Device Discovery (Wykrywanie urzdze): Przeprowadza badania najbliszej

przestrzeni - Ir, eby zorientowa sikto jest obecny w przeszukiwanym obszarze oraz

sprawdza czy dane urzdzenie jest w czasie wykonywania jakie operacji. Connect (czenie): Wybiera waciwego partnera do poczenia, oraz prowadzi

uzgadnianie w celu uzyskania moliwie najlepszych. Parametry komunikacji wspierane przez obie strony, oraz nawizywanie poczenia. Send Data (wysyanie danych): Wysyanie danych przez wysze warstwy protokou. Disconnect (rozczanie): Koczy poczenie i powraca do stanu NDM, w celu

umoliwienia nawizania nowego poczenia.

Warstw IAS - odpowiada za informacje o dostpnych usugach, jest dla urzdze IrDA, jakdla czowieka "te strony" w ksice telefonicznej. Wszystkie usugi aplikacji dostpne dlanawizywanych pocze muszmie swojpozycje w IAS gdy decydujo adresie usugi (Lsap Sel ). IAS potrafi te odpowiada na dodatkowe pytania o usugach. Penaimplementacja IAS skada siz klienta oraz serwera. Klient suy do przekazania informacji ousugach dla innego urzdzenie lub skadania zapytania uywajc Information AccessProtocol (IAP - uywany jest tylko przez IAS). Serwer wie natomiast w jaki sposbodpowiada na pytania o informacje od klienta IAS. Serwer uywa informacyjnej bazyobiektw uzupenianej przez lokalne usugi oraz aplikacje.

Warstwa IrLMP - korzysta z pewnego kontaktu uzgodnionego i dostarczonego przez warstwIrLAP. IrLMP jest wanwarstwprotokou IrDA, posiadajcnastpujce cechy:

Multiplexing pozwala rnym klientom IrLMP korzysta z pojedynczego cza

IrLAP. Przechwytywanie konfliktu Adresu. Suy wychwyceniu urzdze z identycznymadres IrLaP oraz nakazanie wygenerowania nowego adresu.

Information Access Service (IAS). (Informacja dostpnych usug). Nadaje tzw. tekolor strony okrelajc w ten sposb usugi dostpne dla urzdzenia.


Rzeszw 2003


15/29

14

3.2.2 Warstwy opcjonalne w protokole IrDA

Warstwy opcjonalne w protokole IrDA mogby uyte dowolnie w zalenoci od wymagaposzczeglnych aplikacji.

TinyTP - Tiny Transport Protocol jest to protok, ktry dostarcza dwie wane funkcje,

kontrol przepywu danych przez poczenie LMP (kana ) oraz Sar czyli segmentacje orazponowny monta danych. TinyTP dodaje jeden bajt informacji do kadej ramki IrLMP.

IrOBEX - The Object Exchange Protocol jest opcjonaln warstw protokou IrDAzaprojektowan, aby umoliwia systemom dowolnych rozmiarw wymian szerokiegozakresu rnych danych oraz rozkazw za pomocsprecyzowanych i standardowych modeli.Warstwa ta korzysta z pojedynczych adresw wsplnych dla aplikacji na ktrymkolwiek PCsalbo w systemie operacyjnym (bierze dowolny obiekt danych na przykad plik, i wysya go do

jakiegokolwiek urzdzenia z portem podczerwieni). Dostarcza rwnie kilku narzdziumoliwiajcych obiektowi rozpoznawanie i inteligentnie zarzdzanie po stronie odbiorcy.Zakres obiektw jest szeroki, obejmuje nie tylko tradycyjne pliki, ale te telefoniczne

wiadomoci, cyfrowe obrazy, bazy danych. Wsplnym mianownikiem jest to, e aplikacjajeli chce pobra lub wysa dane bez adnych komplikacji da sobie z tym rad. Jest tometoda bardzo podobna do roli jakodgrywa HTTP w Internecie.

IrCOMM - Emulacja szeregowego i rwnolegego portu.Kiedy standardy IrDA byy rozwijane istniao silne zapotrzebowanie aby aplikacje PC, ktryuyway szeregowych oraz rwnolegych portw mogy korzysta z poczenia IrDA bezzmieniania ich kodu. Mimo e, czno za pomocIrDA rni siznaczco od szeregowegolub rwnolegego sposobu cznoci. Np: zarwno szeregowe jak rwnolege poczenie maindywidualne obwody po ktrych sygnay potrafiby nadawane niezalenie i jednoczenie,

przeciwnie do wiata podczerwonego ktre ma pojedynczy kierunkowy przesy danych iwszystkie informacje w ramce danych musz by zgodne z warstw LMP lub wysz.Standard IrCOMM by rozwijany aby rozwizywa te problemy i pozwoli aplikacjomkorzysta z cznoci za pomocpodczerwieni. Kluczow cech IrCOMM jest definicja takzwanego kanau sterujcego. Warstwia protokou, IrCOMM jest powyej IrLMP orazTinyTP. IrCOMM jest obieraln warstw protokou IrDA, ktra jest uywana tylko do

pewnych zastosowa. W ogle, jeli chodzi o nowe rozwizania lepiej jest unika warstwyIrCOMM i uywa innych warstw protokou IrDA w aplikacjach takich jak: IrOBEX ,IrLAN, lub TinyTP. Poniewa maska IrCOMM oraz inne cechy tej warstwy sprzystosowanedo niszych warstw protokow. Mimo to, jego praca przeksztaca IrDA w szeregowe orazrwnolege medium ktre ma wygodne w uyciu cechy jak automatyczne negocjacje

najlepszych wsplnych parametrw oraz " te strony " dostpnych usug.IrLAN - Local Area Network Access jest kocowym dowolnym protokoem IrLAN. Suy dowygodnego poczenia midzy przenonymi PC a sieci lokaln. Umoliwia przyczaniekomputera do sieci przez punkt dostpowy (Ir Lan adaptator) a take komunikowanie sidwch komputerw tak jakby byy przyczone do sieci.


Rzeszw 2003


16/29

15

3.3 Standard HomeRF 2.0

HomeRF 2.0, pracujcy z prdkoci do 10 Mbps, jest standardem zapewniajcymwysokowydajn czno bezprzewodow dla domowych zastosowa multimedialnych i

jedynym obsugujcym wysokiej jakoci przesyanie gosu. Uytkownicy HomeRF 2.0 mog

przesya gos, dane oraz strumienie audio-wideo pomidzy rnymi produktami HomeRFsucymi do pracy i zabawy - w tym komputery PC, terminale WEB, urzdzenia PDA,telefony bezprzewodowe, goniki bezprzewodowe oraz coraz wiksz ilo urzdze adudioi telewizyjnych. Dla uytkownikw domowych, uycie technologii HomeRF oznaczuwolnienie si od zakce pochodzcych z urzdze takich jak kuchenki mikrofalowe,urzdzenia Bluetooth, czy pobliskich sieci bezprzewodowych DSSS 2.4GHz 802.11b.HomeRF jest jedyn bezprzewodow technologi sieciow zaprojektowan cakowicie dlaklienta indywidualnego, skoncentrowan na takich aspektach jak atwo instalacji i

przystpncen. Tak wic produkty HomeRF sproste w uyciu, bezpieczne, niezawodne inie drogie.

W ramach projektu Home Radio Frequency powsta SWAP - Shared Wireless AccessProtocol. Opracowany na podstawie IEEE 802.11 i DECT mia jedno zadanie: ograniczycenurzdze przez stworzenie standardu prostszego od 802.11. Warstwa fizyczna jest jedna,oparta na FHSS. Jednoczenie, zgodnie z duchem konwergencji, protok mia bydostosowany do przenoszenia zarwno danych, jak i gosu, co odrniao go od 802.11. Todrugie zostao osignite przez zaczerpnicie technologii ze standardu telefonii

bezprzewodowej DECT. Z poczenia DECT i 802.11 powstaje hybryda CSMA/CA (dane) +TDMA (dwik) dobra dla maych domowych sieci. W ramach sieci moemy mie czterytelefony i 127 urzdze do transmisji danych. W podstawowej konfiguracji mamy punktczcy z sieciPSTN, sucy za co w rodzaju stacji bazowej dla telefonw w obrbie sieci.W przypadku braku telefonw mona zrezygnowa z punktu centralnego.Prdko efektywnie wynoszca 600 kbps nie wydaje si dua w stosunku do konkurencji802.11b czy 802.11a, ale jak na warunki domowe jest odpowiednia; duym atutem jest tecena. Proponowana nastpna wersja standardu, dziki uyciu rwnie kanaw o szerokoci 3i 5 MHz wraz z dotychczasowym o szerokoci 1 MHz, ma zwikszy prdko do 10 Mbps.

Na razie nie wiadomo, czy taka zmiana nastpi. 802.11 DSSS uywa caego pasma 2,4 GHz,traktujc inne transmisje jako szum. Jednym z plusw modulacji szerokopasmowej zrozpraszaniem widma jest moliwo niwelowania zakce wskopasmowych. Poszerzonykana transmisji HomeRF bdzie widzia 802.11 DSSS jako rdo szumu o piciokrotniewyszym nateniu.HomeRF ma rwnie przewag nad 802.11 ze wzgldu na mnogo implementacji. Swoje

rozwizania WLAN wykorzystujce HomeRF oferuje m.in. Proxim, a i inne firmy tworzceHomeRF s potentatami w swoich branach. Najwikszym konkurentem dla HomeRF jestobecnie Bluetooth, majcy podobne parametry i cieszcy si znacznie wiksz saw wmediach. Wbrew wizji Bluetooth - PAN (Personal Area Network), HomeRF - WLAN, moesiokaza, e HomeRF zostanie wyparte ze swojego miejsca. Co prawda Bluetooth de facto

jest tylko zastpieniem kabla, a HomeRF sieci WLAN z prawdziwego zdarzenia, aleprzecitny uytkownik pyta o efekty, a nie zaoenia ideowe.


Rzeszw 2003


17/29

16

3.4 Standard HiPeRLAN [3] [6]

HiPeRLAN (ang. High Performance Radio Local Area Network) jest europejskim standardemtransmisji radiowej w sieciach lokalnych. Standard ten zosta opracowany przez ETSI izapewnia du prdko transmisji, umoliwiajc zastosowanie go w aplikacjachmultimedialnych. Podobnie jak standard IEEE 802.11, take HiPeRLAN przewiduje

moliwo tworzenia zarwno sieci staych, bdcych rozszerzeniem sieci przewodowej, jak isieci tymczasowych.

Architektura standardu HiPeRLANW ramach standardu HiPeRLAN zdefiniowano:- warstwfizyczn, w ktrej okrelono m.in. pasma czstotliwoci oraz sposb transmisji

danych,- podwarstwMAC, obejmujcm.in.:

dostp stacji do cza, realizacjfunkcji mostu, transmisjwieloetapow, specyfikacjjednostek danych

- podwarstwCAC (ang. Channel Access Control sublayer), obejmujcm.in.: specyfikacjprotokou dostpu do cza, opis typw ramek przesyanych na poziomie podwarstwy.

Podwarstwy MAC oraz CAC stanowidolncz warstwy liniowej modelu OSI/ISO i mogwsppracowa z rozwizaniami zgodnymi ze standardem IEEE 802.2 (ISO 802.2). Ponadtostandard zapewnia obsugzgosze asynchronicznych oraz z ograniczeniami czasowymi wewsplnym kanale.

3.4.1 Warstwa fizyczna

Na potrzeby standardu HiPeRLAN zarezerwowano w Europie pasma 5,15 - 5,3 GHz oraz17,1 - 17,3 GHz. Oba pasma podzielono na kanay o szerokoci 25 MHz, a na granicach pasmznajdujsiprzedziay ochronne o szerokoci 12,5 MHz. W niszym zakresie czstotliwocidostpnych jest zatem pi kanaw, z ktrych trzy (o numerach 0, 1 i 2) s dostpne dotransmisji, pozostae za wykorzystywane sopcjonalnie.

Transmisja ramek odbywa siz dwiema prdkociami: maLBR (ang. Low Bit Rate), rwn1,4706 Mb/s duHBR (ang. High Bit Rate), rwn23,5294 Mb/s

Prdko HBR jest wykorzystywana m.in. do transmisji fragmentw ramek danych, natomiastprdko LBR stosuje sido wymiany informacji sterujcych. Dla prdkoci LBR stosuje simodulacj czstotliwoci FSK, a dla HBR - modulacj GMSK z parametrem BT=0,3.Maksymalny zasig transmisji wynosi 50 m przy wikszej prdkoci i 800 m przy mniejszej.Dopuszcza si przemieszczanie stacji z prdkoci do 10 m/s bez koniecznoci przerwania

poczenia. Maksymalna moc nadajnika wynosi 1 W w pamie 5,15 - 5,30 GHz i 100 mW wpamie 17,1 - 17,3.


Rzeszw 2003


18/29

17

3.4.2 Format ramki

Na poziomie podwarstwy CAC standardu HiPeRlan uywane sramki danych, potwierdze iprzydziau dodatkowych kanaw. Ramki potwierdze zawierajjedynie cz LBR, a wiccaa ramka przesyana jest z niszprdkoci. Pozostae ramki skadajsizarwno z czciLBR, jak i HBR.

Cz LBR ramki danych skada siz 35 bitw i zawiera: preambuo wartoci 10101001b, wskanik obecnoci czci HBR, skrcony adres docelowy, wskanik dugoci bloku.

Adres docelowy i wskanik dugoci chronione s indywidualnymi, 4-bitowymi sumamiCRC. Przekamania mogby ignorowane, jeeli ramka ma cz HBR, a bd wystpi wefragmencie, ktry jest w tej czci powtrzony.


Rzeszw 2003


19/29

18

3.5 WLAN IEEE 802.11b [5]

Norma 802.11b zostaa zatwierdzona przez IEEE we wrzeniu 1999. Zapewnia ona transmisjedo 11 Mb/s w pasmie 2,4 MHz. Podobnie jak w innych systemach bezprzewodowych autorzyzdefiniowali tylko dwie najnisze warstwy odpowiadajce OSI: fizyczn i cza danych wraz

z podwarstwMAC.

W normie tej zdefiniowano rwnie dwa podstawowe skadniki: komputer osobisty lubnotebook wraz z kartsiecioworaz punkt dostpu - AP (Access Point), ktry funkcjonuje jakmost midzy bezprzewodowymi stacjami lub midzy stacjami a systemem dystrybucyjnym,czyli sieciprzewodow.

802.11b funkcjonuje w dwu trybach: infrastrukturalnym i ad hoc. Do uruchomienia tegopierwszego potrzebny jest przynajmniej jeden punkt dostpu przyczony do systemudystrybucji. Z punktu widzenia sieci domowych ciekawy jest tryb ad hoc, jeli oczywiciedomownicy nie chc korzysta z zasobw sieci lokalnej. W tym przypadku nie trzeba

instalowaadnego punktu dostpu.

Sie tymczasowa (ang. ad-hoc), nie posiadajca elementw staych, tworzone szazwyczaj naczas spotkania, konferencji itp. Skadaj si one z pewnej liczby komputerw przenonych,ktre mog wymienia midzy sob informacje. Sieci tego typu nie posiadaj dostpu dozasobw sieci przewodowej ze wzgldu na brak elementw poredniczcych w transmisji.

Sie stacjonarna (ang. infrastructure), zawierajca pewne elementy stae, w tym poczenie zsieci przewodow. Posiadaj bardziej rozbudowan struktur, zawierajc elementy stae.

Nale do nich tzw. Punkty dostpu (ang. access point), ktre porednicz w transmisjimidzy sieci przewodow i bezprzewodow. Punkty dostpu s poczone przewodemsieciowym i peniw przyblieniu funkcje stacji bazowych telefonii komrkowej. Sie takamoe skada si z jednej lub wielu komrek, zalenie od potrzeb mog w niej takewystpowa komputery posiadajce wycznie rodki cznoci przewodowej.

3.5.1 Warstwa fizyczna

Warstwa ta obejmuje fizyczny interfejs midzy urzdzeniami i zajmuje si transmitowaniembitw w kanaach komunikacyjnych. W technologii 802.11b zaimplementowano systemumoliwiajcy dynamiczne dostosowanie si do poziomu zakce. W zalenoci od tego

poziomu osigana przepywno moe wynie 11, 5,5, 2 i 1 Mb/s. Systemy 802.11 mog

stosowa modulacjDSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) i FHSS (Frequency HoppingSpread Spectrum). W USA nie mona stosowa modulacji FHSS dla przepywnociprzekraczajcych 2 Mb/s z uwagi na regulacje komisji federalnej - FCC (FederalCommunications Commission). Dlatego wikszo systemw 802.11b wykorzystujemodulacjDSSS.

Warstwa fizyczna dzieli si na dwie podwarstwy: PLCP (Physical Layer ConvergenceProtocol) i PMD (Physical Medium Dependent). PMD jest odpowiedzialna za kodowanie,PLCP daje wsplny interfejs dla sterownikw wyszych warstw.


Rzeszw 2003


20/29

19

Przewidziano trzy warianty warstwy fizycznej:- fale radiowe z rozpraszaniem widma metodkluczowania bezporedniego,- fale radiowe z rozpraszaniem widma metodprzeskokw czstotliwoci,- fale optyczne z zakresu bliskiej podczerwieni.

Dla kadego rodzaju medium stosowane sprdkoci 1 Mb/s oraz 2 Mb/s, przy czym wikszaprdko transmisji stosowana jest opcjonalnie podczas przesyania danych uytkowych;informacje sterujce, w tym nagwki ramek danych, przesyane s zawsze z prdkoci 1Mb/s. W chwili obecnej dane w standardzie IEEE 802.11b, przesyane s z prdkoctransmisji 5,5 oraz 11 Mb/s.

W przypadku fal radiowych z rozpraszaniem widma metod kluczowania bezporedniegoprzyjto rnicowmodulacj fazy ze staprdkoci1 Mb/s. Oznacza to, e dla prdkocitransmisji 1 Mb/s stosowana jest modulacja binarna DBPSK, a dla 2 Mb/s - kwadraturowaDQPSK. Przebieg rozpraszajcy jest 11-bitowym cigiem Barkera o prdkoci 11 Mb/s. W

przydzielonym pamie 2,4 - 2,4835 GHz okrelono 12 kanaw czstotliwociowych o

szerokoci 5 MHz.

W przypadku fal radiowych z rozpraszaniem widma metod przeskokw czstotliwociprzyjto modulacjczstotliwoci z filtrem Gaussa ze staprdkoci1 Mb/s. Oznacza to, edla prdkoci transmisji 1 Mb/s stosowana jest modulacja binarna 2 - GFSK, a dla 2 Mb/s -kwadraturowa 4 - GFSK. W przydzielonym pamie 2,4 - 2,4835 GHz okrelono 79 kanaw oszerokoci 1 MHz i 78 wzorcw przeskokw.

W przypadku fal optycznych przyjto rozproszon emisj fal. Dla prdkoci 1 Mb/s stosujesimodulacj16-PPM, a dla 2 Mb/s - 4-PPM. Zasig transmisji fal optycznych wynosi okoo10 m.

3.5.2 Podwarstwa MAC

Podwarstwa MAC suy jako interfejs midzy warstw fizyczn a komputerem. Obsugujeobydwa wczeniej wymienione tryby. Dwiema najwaniejszymi funkcjami tej podwarstwys: cykliczna kontrola nadmiarowoci CRC (Cyclic Redundancy Check) i fragmentacja

pakietw. Dziki tej drugiej funkcji due pakiety mog by wysyane w mniejszychfragmentach. Ma to dwie zalety. Pierwsza polega na zredukowaniu retransmisji pakietw -

prawdopodobiestwo uszkodzenia pakietu wzrasta wraz ze wzrostem jego dugoci. Drugakorzy: w razie bdu wze musi dokona retransmisji tylko niewielkiego fragmentu caoci,

co jest duo szybsze.


Rzeszw 2003


21/29

20

3.5.3 Format ramki

Ramka w standardzie IEEE 802.11 stanowi podstawow jednostk informacji wymienianychpomidzy stacjami, tym niemniej pena jednostka protokou moe skada siz cigu ramek.

Kada ramka zawiera nastpujce pola:

- nagwek dopasowujcy do wymaga warstwy fizycznej (ang. PHY Adaptation Header),- typ ramki (ang. type field), okrelajcy, czy w ramce stosowano kompresjbdszyfrowanie oraz sposb dostpu do medium,

- sterujce (ang. control field),- identyfikator protokolarnej jednostki danych,- adres odbiorcy ewentualnie nadawcy wraz z identyfikatorem sieci (ang. Network ID),- elementy sterujce i zalene od typu ramki,- dane podwarstwy LLC (tylko w ramkach danych),- sumkontrolnCRC 8- lub 32- bitow, zalenie od typu ramki.

3.5.4 Kolizje [3]Ze wzgldu na uycie specjalnych technik transmisji eksploatacja sieci radiowych wie siznietypowymi problemami. Bezprzewodowa stacja nadawcza nie moe np. wykry

jakichkolwiek kolizji sygnaw, poniewa jej wasny sygna "zagusza" emisje pochodzce zinnych stacji. Z tego wanie powodu nie stosuje si typowego dla klasycznych sieci typuEthernet dostpu typu CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection).Zamiast niego w sieciach typu WLAN wykorzystuje siinntechnikzapobiegania kolizjom- CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance). Dziaa ona wedugschematu "listen before you talk", czyli posuchaj zanim zaczniesz nadawa. W przypadkusieci IBSS gotowa do nadawania stacja prowadzi najpierw nasuch sieci, aby sprawdzi, czynie odbywa siwanie jaka wymiana danych. Jeeli w okrelonym przedziale czasowym niewykryje ona adnego sygnau przesyania, przecza si w tryb gotowoci do nadawania iczeka jeszcze raz. Jeeli w dalszym cigu nie zostanie wykryta jakakolwiek transmisjadanych, stacja rozpocznie emisj. Opisany mechanizm kontrolny nosi nazwClear ChannelAssessment (CCA).O ile przedstawiona metoda zabezpiecza przed kolizjami w przypadkuniezalenych sieci typu IBSS, to niestety nie zdaje egzaminu dla instalacji wykorzystujcychAccess Pointy. W tych ostatnich strukturach pojawia si bowiem problem tzw. ukrytegowza (Hidden Node). Z uwagi na fakt, e stacje robocze w instalacjach BSS oraz ESS mogsi znajdowa w dwukrotnie wikszej odlegoci, ni wynosi ich zasig nadawania,mechanizm kontrolny CCA okazuje si nieskuteczny. Problem rozwizuje rozdzieleniemechanizmw kontroli dostpu do sieci pomidzy stacje robocze. Z tego te wzgldu rdo

danych wysya najpierw ramkRTS (request to send), ktra dla innych stacji stanowi sygna,e sie jest zajta. Stacja odbierajca potwierdza ten komunikat ramkCTS (Clear to send) iuniemoliwia innym uytkownikom wysyanie danych. Obie ramki (RTS i CTS) zawierajinformacje o rezerwacji sieci. Stacje nie uczestniczce w transmisji zapamituj te dane nadyskach, co stanowi dodatkowe zabezpieczenie przed wystpieniem kolizji. Po wymianiekomunikatw RTS/CTS rozpoczyna si waciwa transmisja danych. Operacj t koczysygna ACK (Acknowledge) pochodzcy od stacji odbierajcej. Jeli sygna ten si nie

pojawia, oznacza to, e wystpia jaka kolizja w sieci lub powsta bd transmisji, a caaprocedura przesyu danych rozpoczyna siod nowa. Przedstawiona technika kontroli dostpunosi nazwDistributed Coordination Function (DCF).


Rzeszw 2003


22/29

21

3.5.5 Opcje bezpieczestwaStandard 802.11b definiuje kilka poziomw bezpieczestwa. Najniszy to System ID,

znany take jako Electronic System ID, SSID albo ESSID. Kolejnym jest lista dostpu ACL.Taka lista zawiera adresy MAC systemw, ktre s upowanione i maj dostp do sieci za

porednictwem punktu dostpu. W wikszoci kart interfejsowych mona zmieni adresy

MAC w setupie. Bardziej znaczca w zarzdzaniu jest konieczno zapisana listy ACL wkadym punkcie dostpu, ktry jest zarzdzany.Wspomniane opcje bezpieczestwa dokonuj autoryzacji komputerw wchodzcych

do akcji, nie uytkownika. Na ostatnim poziomie zabezpieczenia dostpu jest RADIUS(Remote Authentification Dial-in User Service). Ma on t przewag, e identyfikujeuytkownika zamiast urzdzenia. Ponadto moe by centralnie zarzdzany. Definiuje m.in.sposb wymiany danych midzy serwerem ochrony danych a serwerem dostpu zdalnego,

przypisujc temu ostatniemu rol klienta. W ten sposb decyzj o dopuszczeniu zdalnegouytkownika do sieci lokalnej, komunikujcego si z serwerem dostpu, podejmuje serwerochrony danych. Po uzyskaniu dostpu wszystkie sesje uytkownika bd monitorowane

przez RADIUS. Dowolny schemat zawierajcy haso jest podatny na zamanie, szczeglnie

przy nieostronym jego stosowaniu, ale RADIUS daje administratorowi centraln pozycj,dziki ktrej wycza on uytkownikowi dostp do sieci, co stanowi znaczny postp wstosunku do poprzednich metod. Zesp testujcych ekspertw zdecydowanie preferowawanie ten protok.

Po uzyskaniu dostpu nastpnym krokiem jest szyfrowanie. WEP (Wire EquivalentPrivacy) moe stosowa 40- lub 128-bitowy klucz szyfrujcy. WEP jest domylnie wyczonywe wszystkich testowanych produktach. Naukowcy przeprowadzajcy badania sugerujzmian tego ustawienia i wczenie tej opcji podczas instalowania. Kade urzdzenie moemie 4 klucze WEP i meneder systemowy moe decydowa, ktry z nich zostanie uyty.Mona take uywa oddzielnych kluczy dla nadawania i odbioru. Zarzdzanie kluczamiWEP moe okaza sidla administratora zasobw powanym zadaniem.


Rzeszw 2003


23/29

22

4. Cz Praktyczna

cza radiowe WLAN mog by optymalnym rozwizaniem w sytuacji, w ktrejpoczenie dwch odlegych od siebie sieci LAN (tzw. poczenie w konfiguracji "punkt-punkt") czem wiatowodowym jest zbyt drogie lub niemoliwe do realizacji np. w miecie

z uwagi na brak prawa do terenu. Technologi WLAN mona rwnie wykorzysta dopoczenia pojedynczych komputerw w sieci LAN (tzw. poczenie w konfiguracji "punkt-wielopunkt"). Takie zastosowanie moe zosta wykorzystane przez firmy wiadczce usugdostpu do Internetu, a take w przypadkach gdy pooenie normalnego okablowania jestniemoliwe np. w przypadku budynkw zabytkowych lub nieopacalne np. na terenie duychzakadw przemysowych, poligonw wojskowych, lotnisk, portw, w halachmagazynowych, duych kompleksach szpitalnych itp. atwo i niski koszt instalacji siecikomputerowej na duym obszarze predestynuje sieci WLAN do zastosowa tymczasowychnp. na obszarze obiektw targowych, budw, zawodw sportowych, klskywioowych itp.Zalet sieci WLAN jest moliwo transmisji danych z obiektw ruchomych takich, jak np.wzki widowe w magazynach, pojazdy dostawcze i pilotujce na budowach, lotniskach i w

portach morskich.Za ich pomoc mona oczywicie realizowa dostp do Internetu i mona te

powiedzie, e jest to medium, ktre moe znale zastosowanie w kadym obszarzezamieszkiwania czowieka - od centrw miast do peryferii i obszarw wiejskich.

W miastach czsto okazuje si, e okablowanie stae jest kopotliwe w realizacji, np.przez ulic, ale mona problem rozwiza za pomoc niedrogiego cza zestawionego zelementw sieci bezprzewodowej WLAN. Takie same elementy aktywne wyposaone wanteny kierunkowe mog rwnie dobrze posuy do wykonania cza dostpowego naodlego kilkunastu kilometrw w grach lub na terenach podmiejskich - od miejsca, gdzie

jeszcze mamy dostp do sieci kablowej. Specjalizowane radiomodemy moguzyskiwa duezasigi lub szerokie pasmo - jeeli jest potrzebne.

Nie mona jednoznacznie powiedzie, kiedy radiodostp jest lepszy od kablowego -uwarunkowania s bardzo zoone. Czsto decydujca moe by technologia cznoci -DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) lub FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum),zajto pasm czstotliwoci w danym obszarze kraju, czy obecno przeszkd terenowych.Jedynie pomiary zestawionego cza mog da odpowied na temat jego niezawodnoci -interakcje sygnau radiowego z elementami krajobrazu mogby doprawdy niezwyke.

Niebezpieczestwo takich zakce maleje wraz ze wzrostem czstotliwoci ipoprawianiem charakterystyk kierunkowych anten. Typowe radiolinie mikrofalowe zantenami parabolicznymi s ju stosunkowo odporne na zakcenia, s jednak odpowiedniodrosze. Wariantem porednim stosowanym w przypadku gdy zamierzamy pokry wikszyobszar jest LMDS (Local Multipoint Distribution System) ktry wykorzystuje siw terenachzurbanizowanych. Specjalna antena sektorowa nadaje i odbiera sygna z kilku stacjiabonenckich rozmieszczonych w zasigu widocznoci. Kada bazowa stacja abonencka jestwyposaona w kierunkowantenparaboliczn i moe obsuy pasmo do 11 Mb/s. Z tegowzgldu jest to bardzo efektywny system dostpowy, gdy dostawca usugi moe z jednejstacji bazowej obsuy wielu klientw na staym czu. Jeeli poczenia serwerw dostawcyInternetu ze wiatem s dobre, to rozwizanie tego typu moe by bardzo sensowne - duaszybko i brak zatorw. Nie ma jednak ry bez kolcw - przy wyborze naley siupewni,czy infrastruktura pocze jest dla nas korzystna. Moe sibowiem okaza, e z USA czy

Niemcami czymy siatwo, ale za to mamy kopoty ze cigniciem rozkadu jazdy PKP.


Rzeszw 2003


24/29

23

Analogicznie, serwer takiego dostawcy jest bardzo dobrym miejscem do umieszczenia stronpropagujcych walory turystyczne regionu lub zawierajcych informacje dla inwestorwzagranicznych.Dla systemw WLAN take dostpne santeny sektorowe i mona za ich pomocobsuyklientw wymagajcych mniejszych przepywnoci na mniejszym obszarze, a rozwizanie

takie jest znacznie tasze od opisanego wyej LMDS. cza WLAN na maych zasigachmog pracowa bez widocznoci wzajemnej midzy stacjami, ale wwczas zasigi sniewielkie i nie przekraczajkilkudziesiciu metrw.

4.1 Bezprzewodowe karty sieciowe

Radiowa karta sieciowa - Do wyboru mamy trzy rodzaje interfejsw: ISA, PCI i PCMCIAoraz USB. Kady z nich ma swoje wady i zalety. Modele ze zczem ISA zazwyczaj

pozwalajna wasnorcznkonfiguracje parametrw dziaania adaptera oraz wietnie nadajsi do starszych komputerw, w ktrych kady slot PCI jest na wag zota. Jeli chodzi okarty PCI to s one zgodne ze standardem Plug&Play co jest wane dla pocztkujcych

uytkownikw sprztu. Ponadto naley mie na wzgldzie i wikszo nowych pytgwnych prcz AGP posiada tylko i wycznie zcza PCI, wic jeli kto zamierza rozwijaswoj konfiguracj, rozsdniejsz alternatyw jest wanie ten standard. USB do ktrego

przycza si odpowiedni terminal jest bardzo wygodnym i prostym rozwizaniem.Umoliwia nam w bardzo prosty sposb przyczenie sido sieci bezprzewodowej.

4.2 Punkty Dostpu

Access Point - Punkt dostpowy pozwala na podczanie wielu klientw bezprzewodowychoraz czenie sieci Ethernet bez adnych dodatkowych urzdze (po zastosowaniu anten

zewntrznych na due odlegoci), mog pracowa take w funkcji BRIDGE i przeduazasig radiolinii. Punkty dostpu posiadajszereg dodatkowych funkcji. Bardzo wancechjest moliwo konfiguracji poprzez dedykowane oprogramowanie SNMP oraz WWW przyczym warto doda, e oprogramowanie do zarzdzania przez SNMP w przypadku problemwz cznoci sprawdza si o wiele lepiej. Punkty dostpu umoliwiaj autoryzacjeuytkownikw poprzez list MAC ktra modyfikuje administrator. Pozwala to na prac

jedynie autoryzowanym uytkownikom czyli tym ktrych adres MAC znajduje sina accesslicie punktu dostpu. Najczciej pozwalaj na przyczenie do 50 klientw. Gdy chcemyzwikszy liczbuytkownikw musimy zastosowa drugi punkt dostpu.


Rzeszw 2003


25/29

24

4.3 Anteny

W transmisji radiowej sygna z nadajnika jest przesyany kablem antenowym do anteny, gdzienastpuje jego wypromieniowanie w przestrze. W zalenoci od typu anteny sygna moe

by nadawany z taksammocwe wszystkich kierunkach lub te moe zosta skupiony w

wszej wizce wypromieniowanej w wybranym kierunku. Emisjsygnau z anteny najlepiejopisuje tzw. charakterystyka anteny przedstawiana zwykle w postaci trjwymiarowej bryyktra zawiera wypromieniowan wizk. Odlego od rodka geometrycznego anteny dodanego punktu na powierzchni bryy symbolizuje natenie wypromieniowanego sygnau.Czsto okrela si charakterystyk anteny podajc szeroko ktow czyli tzw. dyspersjwypromieniowanej wizki dla paszczyzny poziomej i pionowej. Na przykad antena ocharakterystyce dooklnej (promieniujca sygna z tak sam moc dookoa) ma kt

promieniowania wizki 360 stopni. (dla paszczyzny poziomej). Mwic o kierunkowocianteny czsto okrela siszeroko wypromieniowanej wizki. Anteny promieniujce wizko mocno rozproszon okrelane s jako szerokoktne, podczas gdy anteny promieniujcewizk skupion okrelane s jako kierunkowe, gdy promieniuj sygna w jednym

wybranym kierunku. Charakterystyka anteny ma duy wpyw na zysk energetyczny anteny.Zysk ten, mierzony w decybelach [dB] okrela ile razy silniej antena promieniuje sygnawzdu osi zwanej kierunkiem promieniowania w stosunku do promieniowania antenyteoretycznej, ktra jest pojedynczym punktem promieniujcym sygna z tak sammocwewszystkich kierunkach. Antena teoretyczna nie jest moliwa do zrealizowania w praktyce, ale

jest niezbdna do przeprowadzenia oblicze anten rzeczywistych. Mimo skomplikowanejdefinicji zysk energetyczny anteny jest bardzo wygodnym pojciem przy obliczaniu bilansumocy. Im wikszy zysk energetyczny danej anteny tym wszwizkona promieniuje, ale

jednoczenie bardziej "wzmacnia" sygna w kierunku swojej osi. Na przykad antena o duymzysku energetycznym wynoszcym 24dB promieniuje wizk o szerokoci tylko 7 stopni,

podczas gdy antena o zysku 8.5 dB promieniuje wizko szerokoci 75 stopni.Anteny szerokoktne (o szerokoci wizki wikszej ni 60 stopni) i dooklne (szerokowizki 360 stopni) najlepiej nadaj si do stacji bazowych w sieciach typu "punkt-wielopunkt", ktre musz swoim zasigiem "pokry" wybrany obszar np. halmagazynow,

port, lotnisko itp. Anteny kierunkowe s uywane przede wszystkim do pojedynczych czradiowych o wikszym zasigu tzw. radiolinii. Na terenach, na ktrych wystpuje dua liczbaobiektw, od ktrych sygna radiowy moe siodbi jak np. budynki, metalowe ogrodzenia,nisko przelatujce samoloty, zalecane jest stosowanie dwch anten nadawczo - odbiorczych,gdy w ten sposb mona wyeliminowa szkodliwy wpyw odbi tzw. fadingu. Przy odbiorzekadego pakietu urzdzenie automatycznie wybiera jednz anten, ktra w danym momencieodebraa lepszy sygna. Jest to oczywicie rozwizanie drosze ale pozwala rozwiza

problem szkodliwych odbi.


Rzeszw 2003


26/29

25

4.4 Konfiguracje sieci bezprzewodowych [8]

Pierwsz spraw jak naley ustali jest wybr topologii (IBSS, BSS czy ESS) orazmaksymalnej przepustowoci sieci . Wybr ten implikuje rodzaj urzdze oraz antenniezbdnych do jej budowy oraz ich rozmieszczenie. Przy projektowaniu sieci radiowych nie

wolno zapomina o kilku niezmiernie istotnych sprawach bez ktrych sie nie bdzieprawidowo.

- Na linii midzy nadawc a odbior nie moe by adnych wikszych przeszkd cozapewni prawidowtransmisj.

- Koncentratory AP naley instalowa wysoko na cianie lub pod sufitem co zwikszyich zasig w przypadku instalacji wewntrz budynku.

- W strukturze ESS "okrgi" wyznaczone przez zasig AP powinny czciowo na siebiezachodzi zezwalajc na prawidowe przeczanie klientw pomidzy podsieciamioraz nieprzerwankomunikacj.

- Naley pamita i aby sie tworzya spjn cao wszystkie urzdzenia w siecipowinny nalee do tej samej domeny (Wireless domain ID).

Sieci bezprzewodowe mogby proste lub zoone. W najprostszej wersji, co najmniej dwakomputery wyposaone w karty radiowe tworz niezalen sie kiedy tylko znajd si wswoim zasigu. To nazywamy sieci peer-to-peer. Sieci takie jak w tym przykadzie niewymagajadministracji czy prekonfiguracji. W takim przypadku kady uytkownik mgbymie dostp do zasobw drugiego uytkownika (Rys. 1).

Rys. 1: Bezprzewodowa siepeer-to-peer

Zainstalowanie punktu dostpowego moe zwikszy zasig sieci ad hoc, efektywniepodwajajc zasig w jakim urzdzenia mogsikomunikowa (Rys. 2).

Rys. 2: Bezprzewodowa sie z punktem dostpowym


Rzeszw 2003


27/29

26

Punkt dostpowy moe by podczony do sieci kablowej - wtedy kady uytkownikbezprzewodowy dostp zarwno do serwera jak i do innych uytkownikw. Kady punktdostpowy moe obsuy wielu uytkownikw; dokadna liczba zaley od iloci i rodzajutransmitowanych danych. Wiele pracujcych aplikacji dziaa w konfiguracjach, gdzie jeden

punkt dostpowy obsuguje od 15 do 50 uytkownikw (Rys. 3).

Rys. 3: Bezprzewodowa siez punktem dostpowym wczonym doszkieletu sieci

Punkty dostpowe majograniczony zasig, 300 metrw w pomieszczeniach i 10000 metrwna otwartej przestrzeni. W rozlegych infrastrukturach, takich jak magazyny, hurtownie, czyosiedla mieszkaniowe, prawdopodobnie bdzie potrzeba zainstalowania wicej ni jednego

punktu dostpowego. Lokalizacjpunktw dostpowych okrela sirobic waciwe pomiary.Celem jest pokrycie obszaru z zachowaniem nakadania sizasigu poszczeglnych komrek

tak by uytkownik mg porusza si po danym obszarze bez utraty dostpu do sieci. Takmoliwo poruszania siw zasigu zespou punktw dostpowych nazywamy roamingiem.Punkty dostpowe, jeden po drugim, przekazujsobie uytkownika w sposb niezauwaalnydla niego, zapewniajc staczno (Rys. 4).

Rys. 4: Kilka punktw dostpowych i roaming


Rzeszw 2003


28/29

27

Typowym zastosowaniem sieci bezprzewodowej jest poczenie dwch punktwdostpowych czem radiowym. Moemy w ten sposb poczy np. central firmy zmagazynem, czy salonem handlowym. Niezbdnym warunkiem dla zestawienia takiego

poczenia jest widzialno optyczna kierunkowych anten nadawczo-odbiorczych najczciejkierunkowych np. parabol (Rys. 5).

Rys. 5: Poczenie dwch lokalizacjiKolejny przykad przedstawia rozwizanie dla dostawcw np. Internetu. Moemy w tensposb doprowadzi cza Internetowe do uytkownikw indywidualnych np. na osiedludomkw jednorodzinnych. Na punkcie dostpowym stosujemy anten (lub anteny) dookolnea abonenci korzystajz anten kierunkowych. Niezbdnym warunkiem dla zestawienia takich

poczenia jest widzialno optyczna kierunkowych anten nadawczo-odbiorczych abonentwi anteny na punkcie dostpowym (Rys. 6).

Rys. 6: Bezprzewodowe udostpnianie internetuPrzy zakupie anteny trzeba bardzo uwaa poniewa anteny oferowane przez rnych

producentw maj nagminnie zawyane parametry - w szczeglnoci czsto podawane jestwzmocnienie niemoliwe do osignicia przy opisywanej szerokoci wizki, ewentualnie

podawane s parametry idealne, wynikajce z symulacji a nie mierzone w laboratorium.Naley wic anteny przed zakupem dokadnie sprawdzi gdy wcale nie srzadkie przypadkigdy antena jednego producenta opisywana np. jako 19 dBi ma o 33% wikszy zasig niantena drugiego producenta opisywana jako 22 dBi mimo e teoretycznie ta druga powinnamie zasig o 40% wikszy. Do tego w wielu przypadkach anteny danego producenta mog

by bardzo nierwne - jeden egzemplarz moe by bardzo dobry a drugi bardzo zy. Przymontau anten na zewntrz warto siupewnie anteny sodpowiednio zabezpieczone przedzamoczeniem lub silnym wiatrem. W przypadku anten kierunkowych o wskiej wizce naleyzadba by nie ruszay sina wietrze bo moe to powodowa cakowitstratsygnau.


Rzeszw 2003


29/29

Sieci Radiowe Poradnik

Documents

Transcript of Sieci Radiowe Poradnik