65

4.3.10. Kontrola predajne snage

Svi 802.11 predajnici imaju mogućnost da prilagode svoju predajnu snagu, kako bi je držali

na najnižem potrebnom, a dozvoljenom nivou. Predajna snaga je obično ograničena regulativama

koje postavljaju zakoni određenih zemalja. Takođe, administratori mreže mogu postaviti

ograničenja za predajnu snagu u mreži, kako bi ograničili zonu pokrivenosti mreže i onemogućili

korisnike koji se nalaze izvan, recimo, poslovne zgrade, da pristupe mreži (ovo je još jedan od

primitivnih načina zaštite mreže).

U toku procedure asocijacije, odabira se predajna snaga u skladu sa informacijama koje

razmene pristupna tačka i terminal u svetionik okviru i okvirima za asocijaciju/reasocijaciju (kod

zemlje koji definiše lokalne regulative, karakteristike terminala, karakteristike pristupne tačke).

Standard predviđa i mogućnost da se predajna snaga dinamički prilagodi stanju u mreži, u

okviru procedure za kontrolu predajne snage (TPC – Transmit Power Control). U tu svrhu, definiše

se mehanizam za razmenu neophodnih informacija koje utiču na promenu predajne snage, dok sam

algoritam po kom se prilagođavanje snage vrši nije predmet standarda.

Slika 108. Nivo predajne snage i interferencija

Na slici Slika 108. je ilustrovana situacija u kojoj je predajna snaga podešena tako da se

ostvari veza između terminala i prijemne tačke (tj., dovoljno visok nivo predajne snage je u

unutrašnjem krugu bele boje). U slučaju da je predajna snaga nepotrebno visoka izazvaće se

interferencija koja će narušiti kvalitet veze između susednog terminala i predajne tačke (tj. visok

nivo signala će biti prisutan i u spoljnjem krugu crvene boje). Pored interferencije, previsoka

predajna snaga izaziva i bržu potrošnju baterije.

U cilju kontrole predajne snage, uređaji mogu razmenjivati upravljačke okvire zahtev za

merenje predajne snage (TPC request) i izveštaj merenja snage (TPC report). Zahtev za merenje

predajne snage adresiran je na određeni uređaj, od koga se očekuje izveštaj. Adresirani uređaj

odgovara slanjem izveštaja o merenju, koji sadrži:

Predajnu snagu – ovo je snaga na kojoj je izveštaj poslat, izražena u dBm (decibeli u

odnosu na 1mW). Služi da uređaj koji primi izveštaj može da proceni slabljenje signala

pri prostiranju – znajući snagu sa kojom je izveštaj poslat, i snagu sa kojom je taj izveštaj

primio.

66

Marginu prijemne snage – izražava se u decibelima i predstavlja odnos stvarne prijemne

snage u odnosu na minimalnu zahtevanu. Znači, uređaj koji šalje izveštaj ima neki prag

osetljivosti, ispod koga ne bi trebalo da ide snaga signala koji do njega dolazi. Prilikom

prijema zahteva za merenje, prozvani uređaj uporedi stvarnu prijemnu snagu sa

minimalnom očekivanom, i tu vrednost pošalje u izveštaju. Visoka vrednost margine

prijemne snage znači da ima prostora za smanjenje predajne snage, dok niske vrednosti

znače da je neophodno pojačanje signala.

4.3.11. Promena predajne frekvencije

Tokom procedure asocijacije, terminal obaveštava pristupnu tačku o kanalima koje može

koristiti za komunikaciju. Na osnovu ove informacije, pristupna tačka donosi odluku da li će

terminalu omogućiti pristup mreži, a može doneti i odluku da prilagodi predajnu frekvenciju

ukoliko je to potrebno. Kao i kod prilagođavanja snage, standard ne specificira na koji način

pristupna tačka odabira kanal koji će koristiti za komunikaciju sa terminalima, niti koji su

kriterijumi za eventualno odbijanje pristupa nekom terminalu. Standard samo definiše mehanizam

koji se može koristiti za pribavljanje informacija neophodnih da se donese odluka o eventualnoj

prrromeni predajne frekvencije, kao i mehanizam da se o toj odluci obaveste terminali u mreži.

Do potrebe za eventualnom promenom kanala pre svega dolazi zbog prisustva šuma i

interferencije u kanalu, usled čega se verovatnoća greške može povećati i preko prihvatljivih

granica. Kako bi se utvrdio nivo šuma u kanalu, pristupna tačka može inicirati periode tišine (quiet

period), u kojima svi uređaji u mreži (uključujući i pristupnu tačku) obustavljaju slanje podataka i

isključivo mere nivo interferencije i šuma. Raspored i trajanje perioda tišine dati su u svetionik

okviru koji pristupna tačka šalje, i mogu se promeniti sa svakim svetionik okvirom.

Merenje šuma može se inicirati i slanjem okvira zahtev za izveštaj merenja. Ovaj okvir mogu

slati i terminali jedni drugima, i sadrži informaciju o tome na kom frekvencijskom kanalu treba

obaviti merenja, kada treba da počnu i koliko treba da traju merenja.

Rezultate merenja uređaji šalju pristupnoj tački ili terminalu koji je merenje inicirao, u

okviru okvira izveštaj o merenju. Ovaj okvir sadrži razne informacije, najvažnije su:

Detektovana je neka druga 802.11 mreža

Detektovana je 802.11a preambula

Detektovan je dovoljno jak signal, ali ne može da mu se odredi poreklo

Detektovan je radar

Histogram merene snage (od -56 dBm do -87 dBm-a) (1 bajt po nivou snage, 8 nivoa)

Na osnovu primljenih rezultata merenja, pristupna tačka može inicirati promenu kanala. O

planiranoj promeni kanala u sistemu, pristupna tačka obaveštava sve terminale slanjem okvira za

promenu predajnog kanala. Ovaj okvir nosi informaciju o tome na koji se kanal prelazi, i kada

nastupa promena kanala. Okvir za promenu predajnog kanala može slati samo pristupna tačka.

4.4. Veza sa mrežnim slojem

U praksi, 802.11 mreže susrećemo u kombinaciji sa 802.3 (eternet) mrežama. Iako ove

mreže imaju različit MAC i PHY sloj, sa stanovišta mrežnog sloja čine jednu celinu, jer su

kompatibilne sa 802.2 standardom koji definiše LLC podsloj sloja veze - Slika 109.

67

Slika 109. Familija 802 standarda

Struktura eternet MAC okvira data je na slici Slika 110. Preambula okvira služi za

sinhronizaciju i označava početak okvira. Zaglavlje MAC okvira sadrži informacije o adresi izvora i

odredišta (MAC adrese od 48 bita), dok CRC polje služi proveri ispravnosti prenosa okvira. Pauza

se uvodi između okvira, kako bi se osiguralo vreme da prijemna mrežna kartica obradi signal.

Slika 110. 802.3 (eternet) MAC okvir

Jedinica podataka na mrežnom sloju naziva se paket. Konkretno, u pitanju su IP paketi. IP

paketi se enkapsuliraju u polje sa podacima eternet MAC okvira. Ukoliko prilikom prenosa podatak

mora da se isporuči do mobilnog terminala, eternet okvir se u pristupnoj tački zamenjuje 802.11

okvirom (menja se zaglavlje, izbacuje eternet preambula i računa novi FCS, dok korisnički podaci i

dalje predstavljaju IP paket).

Slika 111. IP paketi i eternet okvir

68

4.4.1. Lokalne i globalne IP adrese

S obzirom na to da su IP adrese ograničene dužine (4 bajta za Ipv4, odnosno 16 za Ipv6),

ukupan broj adresa koje su na raspolaganju je ograničen. Stoga regulatorno telo IANA (Internet

Assigned Numbers Authority) definiše određene opsege adresa kao privatne. Adrese iz privatnih

opsega mogu se koristiti (i ponavljati) u različitim lokalnim mrežama, ali ne smeju izlaziti na

globalnu mrežu Internet. Adrese na Internetu su javne, tj. globalne. Svi paketi koji se razmenjuju

između lokalne mreže (intranet) i interneta, moraju proći kroz gejtvej uređaj. Gejtvej vodi računa o

mapiranju lokalnih adresa uređaja u podmreži na globalne adrese koje su na raspolaganju. Postoje

dva načina mapiranja adresa: NAT (Network Address Translation) i PAT (Port Address

Translation).

i) NAT mapiranje adresa

NAT mapiranje primenjuje se kada gejtvej uređaj ima na raspolaganju više od jedne javne IP

adrese. U tom slučaju, on može različitim uređajima sa lokalne mreže dodeliti različite globalne IP

adrese, i portove na njima. NAT tabela sadrži mapiranje uređenih parova (lokalna IP adresa, port)

na uređene parove (globalna IP adresa, port) - Slika 112.

Slika 112. NAT mapiranje adresa

ii) PAT mapiranje adresa

PAT mapiranje primenjuje se onda, kada gejtvej ima na raspolaganju samo jednu javnu IP

adresu. U tom slučaju, gejtvej može jedino menjati port koji dodeljuje uređajima sa lokalne mreže.

PAT tabela sadrži mapiranje uređenih parova (lokalna IP adresa, port) na izlazni/ulazni port javne

IP adrese Slika 113.

69

Slika 113. PAT mapiranje adresa

4.4.2. ARP protokol

Protokol ARP (Address Resolution Protocol) omogućava da se izvrši mapiranje IP adrese

paketa koji dolazi sa mrežnog sloja na odgovarajuću MAC adresu, kako bi se omogućilo

usmeravanje okvira na sloju veze.

Primer ARP protokola može se videti na slici Slika 114. Uređaj X, sa IP adresom

192.168.52.1, želi da pošalje paket uređaju Y, sa IP adresom 192.168.52.2, ali ne zna njegovu MAC

adresu. Stoga X šalje ARP zahtev (ARP Request) na MAC broadcast adresu FF-FF-FF-FF-FF-FF.

U okviru ovog zahteva, X šalje informaciju o svojoj IP i MAC adresi, i IP adresi uređaja koji traži.

Uređaj Y na osnovu ARP zahteva saznaje IP adresu uređaja X, i odgovara njemu direktno. U okviru

ARP odgovora (ARP Reply) on šalje svoju MAC adresu.

Slika 114. ARP protokol

70

4.4.3. DHCP protokol

Za razliku od MAC adresa, koje su deo mrežne kartice i predstavljaju jedinstven

identifikator uređaja, IP adrese se mogu menjati, i u praksi se menjaju sa svakim ponovnim

uključenjem u neku mrežu. DHCP protokol (Dynamic Host Configuration Protocol) omogućava da

se uređaju koji se uključi u mrežu dodeli IP adresa. Dodela adresa može biti dinamička ili statička.

Kod statičke dodele, uređaju sa određenom MAC adresom se uvek dodeljuje ista IP adresa. Kod

dinamičke dodele, uređaju se dodeljuje adresa iz raspoloživog opsega privatnih IP adresa, na neko

ograničeno vreme. Kada vreme istekne, dodela adrese se može obnoviti, ali nema garancije da će

uređaju ponovo biti dodeljena ista IP adresa.

Procedura dodele adrese sastoji se iz četiri koraka: DHCP otkrivanje, DHCP ponuda, DHCP

zahtev i DHCP potvrda.

Tokom faze otkrivanja, uređaj koji se priključi u mrežu šalje DHCP Discover poruku na IP

broadcast adresu 255.255.255.255 - Slika 115.

Po prijemu poruke za otkrivanje, DHCP server odgovara ponudom adrese u okviru DHCP

Offer poruke, koju takođe šalje na broadcast adresu - Slika 116.

Uređaj koji je tražio adresu može dobiti ponudu od različitih DHCP servera. On odabira

jednu od tih ponuda, i šalje zahtev za dodelu IP adrese serveru koji mu je željenu adresu ponudio, u

okviru DHCP Request poruke. Server potvrđuje dodelu adrese slanjem DHCP ACK poruke - Slika

117.

Slika 115. DHCP otkrivanje

71

Slika 116. DHCP ponuda

Slika 117. DHCP zahtev i DHCP potvrda

Tokom procedure asocijacije WiFi terminala sa pristupnom tačkom, terminal dobija svoju IP

adresu od DHCP servera.

72

4.4.4. Mobilni IP

Prelaskom iz zone jedne pristupne tačke u zonu druge pristupne tačke, može se dogoditi da

terminal napusti lokalnu podmrežu, usled čega mu se dodeljuje nova IP adresa. Ovo nije

prihvatljivo za aplikacije poput SSH, video i audio streaminga, i sl. Kao rešenje, u cilju

omogućavanja postojanosti IP adresa, koristi se mobilni IP.

Mobilni IP protokol definiše pojmove kućnog i stranog mrežnog agenta. Kućni mrežni agent

(Home Agent) je ruter zadužen da registruje terminal u mreži i prati promenu njegove lokacije.

Strani mrežni agent (Foreign Agent) je ruter koji zaista ima vezu sa terminalom preko pristupne

mreže. Zajedno, kućni i strani mrežni agent omogućavaju da se paketi namenjeni IP adresi koja je

terminalu prvobitno dodeljena zaista i isporuče do njega. Uređaj se asocira sa još jednom IP

adresom, koja se naziva care-of adresa. Ova adresa može biti adresa stranog agenta, ili je direktno

dodeljena samom uređaju (kolocirana care-of adresa).

i) Care-of adresa kod stranog mrežnog agenta

U ovom slučaju, dodeljena care-of adresa je adresa stranog mrežnog agenta. Strani mrežni

agent vodi računa o rutiranju paketa koje primi do mobilnog terminala kome su namenjeni.

Saobraćaj namenjen mobilnom terminalu prvo stiže do kućnog mrežnog agenta. Tu se enkapsulira i

prosleđuje na care-of adresu, tj. adresu stranog mrežnog agenta. Posle deenkapsulacije, strani agent

prosleđuje paket terminalu, najčešće na osnovu MAC adrese.

Slika 118. Care-of adresa kod stranog mrežnog agenta

73

ii) Kolocirana care-of adresa

U ovom slučaju, care-of adresa je kolocirana sa samim mobilnim terminalom, tj. dodeljena

njemu od strane DHCP servera. Kao i u prethodnom slučaju, saobraćaj namenjen terminalu se prvo

šalje do kućnog mrežnog agenta, koji vrši enkapsulaciju i prosleđuje podatke do care-of adrese. S

obzirom na to da je ova adresa sada dodeljena samom terminalu, to se deenkapsulacija vrši na

njemu, a ne u stranom mrežnom agentu.

Slika 119. Kolocirana care-of adresa