Protokoły sieciowe

Protokoły sieciowe – komunikacji

bezprzewodowej

Protokoły komunikacji bezprzewodowej

Obecnie istnieje wiele możliwości realizacji transmisji przy użyciu sieci bezprzewodowych.

Podstawowe to:

- IrDA /podczerwień/

- Bluetooth

- sieci w standardzie 802.11

- radiolinia

Standard 802.11

802.11Pierwsza wersja standardu została zatwierdzona

w 1997 roku.

Umożliwia on transmisję z przepustowością 1 lub 2 Mb/s przy użyciu podczerwieni lub radiowego pasma o częstotliwości 2,4 GHz /urządzenia wykorzystujące ten standard są już praktycznie nie spotykane/

802.11bStandard zatwierdzony w roku 1999.

Umożliwia transmisję o przepustowości 11 Mb/s przy częstotliwości 2,4 GHz i jest kompatybilny ze standardem 802.11.

Rzeczywiste transfery danych są zdecydowanie niższe:

• TCP – 6 Mb/s

• UDP – 7 Mb/s

Jest to efekt działania mechanizmów:

- korekcji błędów i przewidywania kolizji.

802.11bPosiada tylko 3 nie nakładające się kanały.

Urządzenia w standardzie 802.11b używają modulacji - DSSS

DSSS /Direct Sequence Spread Spectrum/

802.11aPowstał w 1999 roku jako poprawka do standardu

802.11b używa tego samego protokołu transmisji, ale w paśmie 5 GHz.

Zalety:

• duża odporność na zakłócenia

Wady:

• mała przenikliwość sygnału przez przeszkody typu ściana.

Maksymalna przepustowość wynosi 54 Mb/s, ale rzeczywiste transfery są zdecydowanie niższe.

802.11aW razie potrzeby przepustowość może zostać

zmniejszona do:

48, 36, 34, 18, 12, 9 lub 6 Mb/s.

Standard ten ma 12 nie nakładających się kanałów, z tego 8 jest dedykowanych do użycia wewnątrz budynków, a 4 do połączeń punkt-punkt.

802.11gZatwierdzony w roku 2003 – umożliwia transmisję z

maksymalną prędkością 56 Mb/s w paśmie 2,4 GHz.

Rzeczywiste transfery zależą od użytej metody regulacji transmisji ATC:

• tylko 802.11g – transfer 24,7 Mb/s

• 802.11b/802.11g ATC = CTS-to-self – transfer 14,7 Mb/s

• 802.11b/802.11g ATC = RTS/CTS – transfer 11,8 Mb/s

802.11gPosiada tylko 3 nie nakładające się kanały.

Jest bardziej wrażliwy na zakłócenia niż 802.11b.

Urządzenia w standardzie 802.11g używają modulacji - OFDM

Ponieważ występowały problemy w komunikowaniu się urządzeń standardu 802.11g z urządzeniami standardu 802.11b, organizacja IEEE Task Group G utworzyła specjalny mechanizm:

ATC /Air Trafic Control/ zarządzający komunikacją w takiej sieci.

802.11nZatwierdzony w roku 2004 – umożliwia transmisję

z maksymalną prędkością 100 Mb/s.

Opiera się na technologii MIMO /multiple-input multiple-output – wiele wejść, wiele wyjść/.

802.11i

Standard zatwierdzony w roku 2004 – poprawia mechanizmy bezpieczeństwa i autoryzacji w sieciach bezprzewodowych, zastępując protokół WEP poprzez wykorzystanie protokołu AES.

Porównanie standardów transmisji IrDA Bluetooth IEEE

802.11

IEEE

802.11b

IEEE

802.11a

IEEE

802.11g

Zasięg 1m 10m 60m 100m 75m 100mMaksymalna szybkość transmisji

4 Mb/s 1 Mb/s 2 Mb/s 11 Mb/s 54 Mb/s 54 Mb/s

Medium podczerwień fale radiowe

Wrażliwość na zakłócenia duża średnia średnia mała średnia duża

Długość fali/częstotliwość 850-900nm 2,4 GHz 2,4 GHz 2,4 GHz 5 GHz 2,4 GHz

Połączenie

punkt-punkt

punkt-punkt,

1 master

- 7 slave /tzw. pikonet/

punkt-wiele punktów,

punkt-punkt dostępowy połączony z kablową siecią LAN

Porównanie standardów transmisji IrDA Bluetooth IEEE

802.11

IEEE

802.11b

IEEE

802.11a

IEEE

802.11g

Pobór mocy minimalny mały mały(Power Management)

Przeznaczenie

połączenie między komputerami przenośnymi, drukarkami

małe urządzenia przenośne – palmptopy, nowoczesne telefony komórkowe

zestawienie bezprzewodowych sieci LAN dla niewielkiej liczby urządzeń

Wady

niewielki zasięg, możliwa praca jedynie przy bezpośredniej widoczności urządzeń

bardzo mała przepustowość, technologia ciągle dopracowywana

wysoka cena urządzeń w porównaniu do zwykłego Ethernetu, wrażliwość na zakłócenia, problemy z bezpieczeństwem

Warstwa fizyczna

podczerwień FHSS

FHSS, DSSS, podczerwień

DSSS z CCK

OFDMOFDM/DSSS z CCK

Porównanie standardów transmisji IrDA Bluetooth IEEE

802.11

IEEE

802.11b

IEEE

802.11a

IEEE

802.11g

MAC PRMAcentralna kontrola, TDMA

CSMA/CA

Maksymalna moc nadajnika

brak danych 100 mW 1 W 100 mW 1 W 100 mW

Bezpieczeństwo

niewielka możliwość podsłuchu, brak mechanizmów bezpieczeństwa

szyfrowanie40 bit RC4

WEP

Struktura sieci WLAN

Struktura sieci WLAN

Najprostszą sieć bezprzewodową można utworzyć z połączenia kilku komputerów poprzez bezprzewodowe karty sieciowe.

Struktura taka określana jest skrótem:

IBSS /Independent Basic Service Set/ - jest najczęściej tworzona w instalacjach o charakterze tymczasowym – Ad Hoc.

Wadą takiego rozwiązania jest niewielki zasięg, ponieważ każda ze stacji musi pokrywać swoim zasięgiem pozostałe.

Struktura sieci WLAN

Sieć

Ad Hoc

Struktura sieci WLAN

Dodając tzw. punkt dostępowy AP /Access Point/ - odpowiednik koncentratora w sieci Ethernet zasięg naszej sieci zwiększa się dwukrotnie .

Powstaje struktura o nazwie BSS /Basic Service Set/

Struktura sieci WLAN

AP /Access Point/

Sieć

BSS

Struktura sieci WLAN

Łącząc kilka punktów dostępowych AP do sieci LAN możemy pokryć zasięgiem większe obszary.

Powstaje struktura o nazwie ESS /Extended Service Set/

Struktura sieci WLAN

Internet

BSS 1

BSS 2ESS

Struktura sieci WLAN

Jeśli zasięgi BSS będą się częściowo pokrywały, dzięki roamingowi, który obsługują AP, możemy przemieszczać się z