of 40 /40
SVEUČILIŠTE/UNIVERZITET „VITEZ“ TRAVNIK FAKULTET POSLOVNE INFORMATIKE STUDIJ I CIKLUSA; GODINA STUDIJA: I CIKLUS: III GODINA SMIJER: INFORMACIJSKE TEHNOLOGIJE BEŽIČNE I MOBILNE MREŽE: CDMA, WI-FI BEŽIČNA LOKALNA RAČUNARSKA MREŽA, BLUETOOTH SEMINARSKI RAD

Bežične računarske mreže

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Računarske mreže

Text of Bežične računarske mreže

Page 1: Bežične računarske mreže

SVEUČILIŠTE/UNIVERZITET „VITEZ“ TRAVNIK

FAKULTET POSLOVNE INFORMATIKE

STUDIJ I CIKLUSA; GODINA STUDIJA: I CIKLUS: III GODINA

SMIJER: INFORMACIJSKE TEHNOLOGIJE

BEŽIČNE I MOBILNE MREŽE: CDMA, WI-FI BEŽIČNA

LOKALNA RAČUNARSKA MREŽA, BLUETOOTH

SEMINARSKI RAD

Travnik, 01/ 2013 godine.

Page 2: Bežične računarske mreže

SVEUČILIŠTE/UNIVERZITET „VITEZ“ TRAVNIK

FAKULTET POSLOVNE INFORMATIKE

STUDIJ I CIKLUSA; GODINA STUDIJA: I CIKLUS: III GODINA

SMIJER: INFORMACIJSKE TEHNOLOGIJE

BEŽIČNE I MOBILNE MREŽE: CDMA, WI-FI BEŽIČNA

LOKALNA RAČUNARSKA MREŽA, BLUETOOTH

SEMINARSKI RAD

IZJAVA: Ja Marijana Šafradin student Sveučilišta/Univerziteta „Vitez“ Travnik,

Indeks broj: 0013-10/VIT odgovorno i uz moralnu i akademsku odgovornost

izjavljujem da sam ovaj rad izradio potpuno samostalno uz korištenje citirane

literature i pomoć profesora odnosno asistenata.

Potpis studenta: _________________

Predmet: Napredne računarske mrže

Mentor: Prof.dr Dušan Starčević

Asistent: Mr. sc. Afan Čečo

Student: Marijana_Šafradin

2

Page 3: Bežične računarske mreže

SADRŽAJ

1. UVOD..............................................................................................................................2

1.1. Predmet rada..........................................................................................................3

1.2. Cilj rada........................................................................................................................3

1.3. Hipoteza.......................................................................................................................3

1.4. Metode.........................................................................................................................3

2. WiFi i WiFi ZONE.............................................................................................................4

3. PREDNOST WLAN MREŽE................................................................................................5

4. EVOLUCIJA WLAN STANDARDA.......................................................................................6

5. 802.11 STANDARD...........................................................................................................8

5.1. Basic Service Set (BSS).............................................................................................8

5.2. Independent BSS (IBSS)...........................................................................................8

5.3. Extended service set (ESS).......................................................................................9

6. ROAMING......................................................................................................................10

7. PROCES ASOCIJACIJE.....................................................................................................11

8. PROCES RE – ASOCIJACIJE.............................................................................................12

9. PRIMJENA BEŽIČNE LAN TEHNOLOGIJE.........................................................................13

9.1. Indoor, primjena unutar objekta...........................................................................13

9.2. Outdoor primjena – izvan objekta „HOT-SPOT PRIMJENA“...................................14

9.3.1. Point-to-point (točka-točka);.........................................................................15

9.3.2. Point-to-multipoint (točka-više točaka).........................................................16

10. ANTENE.....................................................................................................................17

10.1. Diploe antene....................................................................................................17

10.2. Patch antene.....................................................................................................17

10.3. Yagi antene........................................................................................................18

10.4. Parabolične antene............................................................................................18

11. CDMA........................................................................................................................19

12. BLUETOOTH BEŽIČNA TEHNOLOGIJA........................................................................21

13. KAKO RADI BLUETOOTH............................................................................................22

13.1. Standardi Bluetooth..........................................................................................23

Page 4: Bežične računarske mreže

14. ZAŠTITA I SIGURNOST BLUETOTH TEHNOLOGIJE......................................................24

15. ZAKLJUČAK................................................................................................................25

LITERATURA..........................................................................................................................26

IZVORI S INTERNETA..........................................................................................................26

1

Page 5: Bežične računarske mreže

1. UVOD

Najjednostavniji opis, wireless LAN (WLAN) znači upravo ono na što ime

upućuje, bežična lokalna mreža. WLAN pruža sve mogućnosti i benefite

tradicionalne LAN mrežne tehnologije kao što su Ethernet ili Token Ring, bez

ograničenja izazvanih raznim kabelima i žicama. Infrastruktura više ne mora biti

zakopana ispod zemlje niti sakrivena iza zidova. Čitava infrastruktura se može brzo i

efikasno pomjerati I mijenjati ovisno o potrebama organizacija

WLAN, isto kao i LAN, zahtijeva fizički medij preko kojeg prolazi odašiljani

signal. Umjesto korištenja twisted-pair ili fiber-optic kabela, WLAN-ovi koriste

radio frekvencije (RF) ili infrared svjetlost. Korištenje RF-a je mnogo popularnije

zbog većeg dometa, većeg bandwith-a i šireg pokrivanja prostora. WLAN koristi 2.4

GHz i 5-GHz frekvencijske opsege. Ti dijelovi RF spektruma su rezervirani u većini

država svijeta za nelicencirane uređaje. Bežične mreže omogućavaju slobodu i

fleksibilnost da rade unutar i između zgrada.

Bežični mrežni sustavi ustvari nisu potpuno bežični. Bežični uređaji su samo

jedan dio tradicionalne kabelski bazirane LAN mreže. Ti bežični sustavi se spajaju

na tradicionalnu LAN mrežu i omogućavaju njeno proširenje i podižu fleksibilnost

takve LAN mreže. Dodaju mobilnost kao funkciju mreže. Štoviše, bežični uređaji se

ipak moraju i napajati električnom energijom da bi mogli funkcionirati.

Prva generacija WLAN uređaja sa svojom malom brzinom i nedostatkom

standarda, nije bila popularna. Moderni standardizirani sustavi su sada sposobni

transferirati podatke na prihvatljivoj brzini.

IEEE 802.11 vijeće i Wi-Fi udruženje su marljivo radili da bi napravili

standard za bežične mreže i omogućili interoperabilnost uređaja bez obzira na

proizvođaća.

2

Page 6: Bežične računarske mreže

Bežična tehnologija sada podržava brzinu prijenosa podataka ( data rates ) i

interoperabilnost potrebnu za funkcioniranje LAN mreže. Također, cijene novih

uređaja su se izrazito smanjile. WLAN je sada dostupna opcija kabelskim LAN

sustavima. U većini država ti uređaji ne zahtijevaju posebne državne licence za rad.

1.1. Predmet rada

Bežične i mobilne mreže: cdma, wi-fi bežična lokalna računarska mreža, bluetooth

gdje je zadatak i osnovni cilj semninarskog rada, dati potpuni uvod u naveden

tehnologije, objasniti primjene i principe rada.

Tema rada: BEŽIČNE I MOBILNE MREŽE: CDMA, WI-FI BEŽIČNA LOKALNA

RAČUNARSKA MREŽA, BLUETOOTH

1.2. Cilj rada

Cilj ovog rada nije praktnični primjer navedenih tehnologija već teorijski opis

naveden tehnologije, primjena i standardi.

1.3. Hipoteza

„ Bežične mrežne tehnologije su budućnost svijeta“.

1.4. Metode

Za ovaj rad je korišteno nekoliko naučnih metoda. Na samom početku izvršen

je odabir stručne literature i popis potrebnih sadržaja sa interneta, određen je sadržaj

rada, i multimedijalni sadržaj. U drugom dijelu pažnja je posvećena prikupljanju

primarnih podataka i njihovoj analizi. Prikupljanje primarnih podataka je vršeno

pomoću dostupne literature i internetskog sadržaja . Nakon prikupljanja podataka

pristupilo se njihovoj obradi i analizi, nakon čega je uslijedila izrada pisanog rada

prateći usvojene nacrte i definirane zahtjeve .

3

Page 7: Bežične računarske mreže

2. WIFI I WIFI ZONE

Wireless Fidelity (Wi-Fi) udruženje je neprofitna međunarodna asocijacija

formirana 1999 g. Wi-Fi je formirana da certificira interoperabilnost WLAN uređaja

baziranih na IEEE 802.11 specifikacijama. Wi-Fi udruženje trenutno ima u članstvu

preko 200 međunarodnih kompanija. Preko 4000 produkata je WiFi certificirano

nakon što je certifikacija počela u Ožujku 2000 g. Zadatak Wi-Fi Udruženja je da

unaprijedi iskustva korisnika kroz poboljšanje interoperabilnosti različitih uređaja.

Da bi se osigurala interoperabilnost između različitih proizvođača Wi-Fi udruženje

radi sa grupama za standardizaciju kao što su IEEE i sa kompanijama koje

dizajniraju buduće generacije bežičnih tehnologija.

Wi-Fi udruženje se originalno zvalo Wireless Ethernet Compatibility

Alliance (WECA). Međutim, pojam wireless Ethernet nikad nije postao popularan

kao pojam WLANs ili Wi-Fi. Zbog toga, organizacija mijenja ime.

Wi-Fi CERTIFIED je logo koje se daje bežičnim mrežnim uređajima koji

prođu stroge funkcionalne i testove kompatibilnosti upravljane od strane Wi-Fi

udruženja. Wi-Fi CERTIFIED uređaji će raditi sa bilo kojim drugim komadom

bežične opreme koji također ima Wi-Fi CERTIFIED logo.

Također postoji Wi-Fi ZONEs. Wi-Fi ZONE su bežične „hot-spot“ mreže

kojima korisnici mogu pristupiti kada su daleko od doma ili svojih ureda. Kao i Wi-

Fi produkti, samo „service provideri“ koji podliježu Wi-Fi ZONE standardima mogu

koristiti logo, kakav je prikazan u sl. 1

4

Page 8: Bežične računarske mreže

Slika 1 - WiFi zone logotip

Postoji online baza podataka Wi-Fi ZONE lokacija iz čitavog svijeta, na stranicama Wi-Fi udruge. To pomaže korisnicima da lociraju najpogodnije Wi-Fi ZONE, bilo da su u kafićima, hotelima, zračnim lukama, konferencijskim centrima ili drugim javnim mjestima.

3. PREDNOST WLAN MREŽE

Trenutno kabelski bazirane LAN mreže rade na przinama 100 Mbps u

pristupnom sloju (konekcija prema korisnicima) 1 Gbps na distribucijskom sloju

(konekcija pristunih i uređaja u jezgri - CORE) pa sve do 10 Gbps na CORE sloju

(veza između centralnih LAN uređaja). Većina bežičnih WLAN ređaja danas radi na

brzinama 11 ili 54 Mbps na pristupnom sloju i nemaju intenciju za korištenje u

distribucijskom ili CORE sloju. Cijena implementacije WLAN mreža je usporediva

sa kabelskom LAN mrežom. Pa zašto onda instalirati sustav koji je u konačnici

slične cijene a ipak slabijih performansi? Jedan razlog je da u većini malih mreža

manja brzina je dovoljna da podrži aplikacije i korisničke potrebe. U većini manjih

ureda danas internet konekcija je zasnovana na broadband servisima kao što su

ADSL Kabelski internet a WLAN mreže su dovoljno brze da se mogu nositi sa

takvim zahtjevima, a uglavnom su i znatno boljih performansi, pa ne predstavljaju

tzv. usko grlo u takvom sustavu. Drugi razlog je da WLAN mreže omogućavaju

korisnicima tzv. Roaming, prijelaz u različita pdručja, slobodu kretanja, a i dalje

zadržavajući konekciju na informacijski sustav ne prekinutu. Prilikom razmještanja i

preuređenja ureda, WLAN mreže ne zahtijevaju ponovno kabliranje i dodatne

troškove.

Neke od prednosti WLAN mreža su navedene niže;

- mobilnost

- skalabilnost

- fleksibilnost

5

Page 9: Bežične računarske mreže

- isplativost na kraće i duže vrijeme

- jednostavnost implementacije

- pouzdanost u teškim uvjetima

- kraće vrijeme instalacije

WLAN mreže imaju brojne prednosti za korištenje kod kuće ili uredima,

malim i srednjim poduzećima, campusima kao što su studentski domovi i sl. te

velikim kompanijama.

WLAN mreža ne eliminira potrebu za Internet Service Providers (ISP-

ovima). Internet konekcija i dalje zahtjeva servisni ugovor sa lokalnim providerom.

Postoji trend da Internet Providri nude bežični pristup internetu. Štoviše, WLAN

mreža ne eliminiraju potrebu za tradicionalnim routerima (usmjerivačima)

switchevima (preklopnici) i serverima (poslužitelji) u tipičnoj LAN mreži.

Čak, iako su WLAN uređaji primarno dizajnirani kao LAN uređaji, mogu se

koristiti kao site-to-site konekcijski uređaji, tj. u funkciji ili kao zamjena za

iznajmljene vodove, omogućavajući spajanje dislociranih LAN mreža na

udaljenostima do oko 40 km. Korištenje ovog bežičnog rješenja je mnogo jeftinije od

zakupljivanja bandwitha od lokalnih ISP pružatelja usluga ili od povlačenja vlastitog

FiberOptic kabela (svjetlovodni kabel).1

Na primjer, cijena instalacije WLAN veze između dvije zgrade će rezultirati u

jednokratnoj investiciji od par tisuća kuna. Iznajmljeni vod od pružatelja usluge za

npr. E1 link ( 2 mbps ) koji je nekoliko puta sporiji, koštat će po nekoliko tisuća kn

svaki mjesec. Instalacija vlastitog svjetlovodnog kabela na razdaljinu od oko 1,5 km

je vrlo teško izvodivo i koštalo bi desetke i stotine puta veću investiciju od WLAN

bežičnog rješenja.

4. EVOLUCIJA WLAN STANDARDA

1 www.hr.hukol.net/themenreihe.p?c=Računarstvo

6

Page 10: Bežične računarske mreže

Prve bežične WLAN tehnologije definirane prema 802.11 standardu bile su

male brzine, nestandardne, i nudile su brzine prijenosa podataka između 1 i 2 Mbps.

Unatoč tim nedostacima sloboda i fleksibilnost koju su nudili, omogućili su tim

ranim bežičnim produktima da nađu mjesto na tržištu tehnologija. Molbilni korisnici

koji koriste ručna računala, u skladištima i prodavaonicama, u bolnicama za

sakupljanje i dostupnost informacijama o pacijentima, sveučilišta su počela instalirati

bežičnu tehnologiju i sl.

U lipnju 1997, IEEE je izdao 802.11 standard za bežične LAN mreže. Tablica u

nastavku prikazuje evoluciju WLAN standarda;2

BRZINA 860 kbps 1 do 2 Mbps 11 Mbps 54 MbpsMREŽA Bez standardizacije Standard baziranoFREKVENCIJA 900 Mhz 2.4 GHz 5 GHz

Upravo kao i 802.3 Ethernet standard koji omogućava prijenos podataka

preko twisted-pair i koaksijalnih kabela, 802.11 WLAN standard omogućava

prijenos preko različitih medija.

Bežični signali su elektromagnetni valovi koji se prostiru kroz prostor. Nije

potreban fizički medij za ove signale, koji se prostiru jednako kroz vakumski prostor

kao i kroz zrak u prostorima ureda u zgradama. Sposobnost radio valova da prolaze

kroz zidove i pokrivaju velike razdaljine i područja, čini bežičnu tehnologiju

univerzalnim načinom za gradnju lokalnih računalnih mreža.

Slika 2 u nastavku prikazuje wireless tehnologije i mogućnosti:

Slika 2 . BEŽIČNA TEHNOLOGIJA I MOGUČNOSTI

2 www.fer.unizg.hr/_download/repository/Bezicni_LAN-ovi.doc

7

Page 11: Bežične računarske mreže

PAN LAN MAN WANSTANDARD Bluetooth 802.11b, g, a

802.11n (DRAFT)

802.11 MMDS, LMDS

GSM, GPRS, CDMA, 2.5 – 3G

BRZINA <1Mbps 1 -54 Mbps i više

22 Mbps i više 10 – 384 Kbps

DOMET Kratki Srednji Srednji, veliki Veliki

5. 802.11 STANDARD

IEEE 802.11 arhitektura se sastoji od nekoliko komponenti koje djeluju da bi

osigurali bežičnu komunikaciju. Te komponente podržavaju mobilnost bežičnog

terminalnog uređaja koja je transparentna prema višim podatkovnim slojevima.3

5.1. Basic Service Set (BSS)

Basic service set (BSS) je osnovni sastavni dio IEEE 802.11 LAN standarda.

Slika 3 pokazuje BSS sa tri terminalna uređaja koji su članovi BSS, vezano za

access point (AP). BSS pokriva jednu RF regiju, ili ćeliju, kao što je označeno

krugom. Kako se terminalni uređaj kreće dalje od AP-a, njegova brzina (data rate)

će se smanjivati. Kada iziđe iz BSS regije, gubi mogućnost komunikacije sa ostalim

članovima BSS. BSS koristi „infrastructure mode“, način rada za koji je potreban

AP. Svi terminali komuniciraju posredno preko AP-a, i ne komuniciraju direktno.

BSS koristi jedan „service set ID“ (SSID).

Slika 3 – BSS

3 www.fer.unizg.hr/_.../Wireless%20Sensor%20Networks.doc

8

Page 12: Bežične računarske mreže

5.2. Independent BSS (IBSS)

„Independent basic service set“ (IBSS) je naj osnovniji tip IEEE 802.11 LAN standarda. Minimum IEEE 802.11 LAN mreže se satoji samo od dva terminala. U ovom načinu rada, IEEE 802.11 terminali komuniciraju direktno. Kako se ovaj način IEEE 802.11 LAN mreže ćesto koristi bez planiranja, samo u slučajevima kada je WLAN jednokratno potreban, ćesto se naziva „ad hoc network“.

Kako se IBSS sastoji od terminala koji su direktno konektirani, također se naziva peer-to-peer mreža. IBSS sa četiri terminala je prikazan na slici 4. IBSS može imati proizvoljan broj članova. Ako bi bilo potrebe da ovakav skup terminala komunicira izvan IBSS sustava, jedan od terminala bi morao djelovati kao gateway ili router.

Slika 4Independent BSS (IBSS)

5.3. Extended service set (ESS)

Extended service set (ESS) je definiran kao dva ili više BSS konektiranih zajedničkim distribucijskim sustavom (lokalnom mrežom) kao što je prikazano na slici 5.To omogućuje stvaranje bežične mreže proizvoljne veličine i kompleksnosti. Kao i sa BSS, svi paketi podataka moraju proći kroz jedan od AP-ova. Terminali unutar ESS sustava mogu međusobno komunicirati a mobilni terminali se mogu kretati unutar ESS sutava, tj. Od jednog do drugog BSS a da pri tome zadrže konekciju

Slika 5 - Extended service set (ESS)

9

Page 13: Bežične računarske mreže

6. ROAMING

Roaming je proces ili mogućnost bežičnog terminala da se kreće od jedne ćelije ili BSS područja do druge, bez gubitaka konekcije na mrežu. Access point uređaji prebacuju mobilni terminal sa jednog na drugi a taj proces mora biti nevidljiv za terminalni uređaj, tj. mobilnog klienta. IEEE 802.11 standard na žalost ne definira kako be se funkcija roaminga trebala izvoditi tehnički, ali definira osnovne funkcije koje uključuju aktivno i pasivno scaniranje (pretraživanje) i proces „re-asocijacije“. Proces „re-asocijacije“ sa Access Pointom mora početi kada bežični terminalni mobilni klient iziđe iz zone pokrivanja jedanog AP-a i uđe u zonu pokrivanja drugog.

Kako se klient sa laptopom kao na slici kreće unutar bežične mreže, on mora uspostavljati i održavati asocijaciju sa access pointovima.

Sljedeći koraci su potrebni da bi se osigurao neprekinuti roaming:

• Klient šalje zahtijev za asocijaciju i odmah prima odziv od svih access

pointova u čijim zonama pokrivanja se nalazi.

• Klient odlučuje sa kojim access pointom će asocirati ovisno o kvaliteti

signala, jačini signala, i broju korisnika koji su asocirani na pojedinim AP-ovima i

broju „hop-ova“ potrebnom da bi se uspostavila konekcija sa „backbone“ mrežom.

• Nakon što je asocijacija uspostavljena, klientova MAC adresa se snima u

adresnu tablicu odabranog AP-a. Ako se klient nađe u problemima sa kvalitetom

veze, on će „roamirati“ na drugi AP. Ako nema drugih AP-ova dostupnih u području

u kojem se nalazi, klient će pokušati smanjiti brzinu prijenosa podataka tako da može

konekciju u uvjetima lošijeg signala.

• Nakon što klient „roamira“ na drugi AP, njegova MAC adresa se snima u

tablicu novog AP-a, koji onda šalje broadcast poruku u mrežu da je sada on

odredištna točka za pakete koji su upućeni na tu novu MAC adresu.

• Originalni AP, prvi koji je bio asociran sa klientom sada proslijeđuje

eventualne zaostale podatke koje je primio za klienta do drugog AP-a na kojem je

sada klient asociran, a taj novi AP iste te podatke proslijeđuje klientu.

10

Page 14: Bežične računarske mreže

Sljedeća dva faktora trebaju se uzeti u obzir kada se dizajnira WLAN mreža sa

neprekinutim roaming mogućnostima za uređaje koji su aktivni za vrijeme dok se

kreću od jedne točke do druge.

• Pokrivanje signalom mora biti dostatno na čitavom putu.

• Nepromjenja IP adresa mora biti dostupna tijekom čitavog puta.

Slika 6- Roaming kroz ESSS zonu

7. PROCES ASOCIJACIJE

Kada klient pokušava uspostaviti konekciju, on će bradcastati tzv. „probe

request“. AP koji ćuje njegov zahtjev za konekcijom, odgovara sa informacijama kao

što su broj RF hopova do backbone-a, opterećenost itd. Ako se javi više od jednog

AP-a tada klient odlučuje sa kojim će PA-om asocirati, ovisno o povratnim

informacijama od AP-ova. AP-ovi broadcastaju tzv. ‘beacon-e’ u periodičnim

intervalima. Beacon sadržava detalje slične kao u „probe“ odgovorima. Klient sluša

sve AP-ove koje može ćuti i gradi informacijsku tablicu AP-ova. Proces asocijacije

je prikazan na sljedećoj slici:

11

Page 15: Bežične računarske mreže

Slika 7 Proces asocijacije

8. PROCES RE – ASOCIJACIJE

Kada se klient kreće izvan dometa asociranog AP-a, jačina signala će se

smanjivati i početi nestajati. Istovremeno, signal drugog AP-a će početi rasti. Re-

asocijacijski proces koji će se desiti je prikazan u sljdećoj slici; Isti proces re-

asocijacije se može desiti ako je opterećenje jednog AP-a postane preveliko a klient

je istovremeno u mogućnosti da komunicira sa drugim AP-om.

Slika 8 - Proces re-asocijacije

12

Page 16: Bežične računarske mreže

9. PRIMJENA BEŽIČNE LAN TEHNOLOGIJE

Postoje dvije osnovne kategorije primjene WLAN mreža.

- INDOOR ( bežična LAN mreža unutar objekata ) i

- OUTDOOR ( bežični WLAN linkovi između zgrada ili tzv. Hot-Spot primjene )

9.1. Indoor, primjena unutar objekta

Osnovna namjena WLAN 802.11 standarda jest upravo zamjena za standardnu LAN

mrežu, i umrežavanje zatvorenih prostorija da bi se izbjeglo skupo i

nefleksibilno žičano umrežavanje, kao i dodavanje fonkcija mobilnosti koje je

nemoguće izvesti standardnom žičanom LAN mrežom, kao što su mobilni

terminalni uređaji za skeniranje BAR codova u skladištima i sl.

Naj češća primjena je upravo u pokrivanju skladišnih prostora, ureda poslovnih,

zdravstvenih i školskih institucija, javnih mjesta kao što su zračne luke, kafići

i sl. Također u današnje vrijeme kada je tehnologija postala svima dostupna,

masovno korištenje je počelu i u privatnim domovima kao bežična veza do

routera broadband internet konekcije.

Postoji nekoliko faktora koji se moraju uzeti u obzir, naročito pri dizajniranju

WLAN mreža koje pokrivaju velike površine kao što su uredi ili skladišni prostori.

Dva naj važnija faktora su domet i brzina koji su u direktno obrnutoj vezi, i drugi

faktor je mali broj kanala koji se ne preklapaju što dovodi do problematike

dispozicije susjednih AP uređaja koji se zbog funkcije roaminga moraju poklapati

signalom.

Na slici niže se vidi pravilan raspored kanala susjednih AP-ova na standardu

802.11b, g. Kako smo ranije vidjeli, samo 3 kanala od 13 koliko ih je dozvoljeno u

ETSI regiji su nepreklapajući kanali, pa se o tome mora voditi računa pri dizajniranju

WLAN mreže u uvjetima kada se signali zbog potrebe potpunog pokrivanja područja

moraju preklapati. Problemi nastaju kada se na nekom području pokaže potreba za

više od 3 AP-a, tada se formiraju tzv. Čelije ili sektori, a da bi se signal pravilno

usmjerio i izbjeglo preklapanje signala istih kanala, u tu svrhu se koriste specijalne

„sector“ antene usmjerenog zračenja.

13

Page 17: Bežične računarske mreže

Slika 9- pravilan raspored kanala susjednih AP-ova

9.2. Outdoor primjena – izvan objekta „HOT-SPOT PRIMJENA“

„Hot spot „ je danas jako popularna fraza, a radi se uporabi WLAN mreža za

vanjsku „outdoor“ primjenu pr čemu se omogućava mobilnim korisnicima sa

laptopima i ručnim računalima pristup internetu na nekim otvorenim javnim

mjestima kao što su marine, stadioni, parkovi, trgovi gradova i sl. kako je pristup

internetu ipak komercijalna stvar. U ovom slučaju koriste se standardni 802.11

kompatibilni uređaji sa jedinom razlikom da su mehanički optimizirani i dizajnirani

za rad na otvorenom prostoru što znači, otporni na atmosferske prilike. Postoji i

mogućnost korištenja standardnih „indoor“ uređaja, koji se smještaću u zaštićenom

zatvorenom prostoru, obično viših zgrada, ali se onda instaliraju vanjske „outdoor“

antene putem „low loss“ kabela (LMR). Antene su uobičajeno ili omnidirekcionalne

ili usmjerene, ovisno o području koje se želi pokriti i smještaju AP uređaja.

Dometi su standardni za 802.11 mreže, do oko 300 metara, ovisno o

antenama i izračenoj snazi.

Slika 10 –Hot-spot bežični link

14

Page 18: Bežične računarske mreže

9.3. „BUILDING-TO-BUILDING“ bežični linkovi

Konekcije između zgrada „Building-to-building“ postaju u zadnje vrijeme

jako popularna metoda povezvanja lokalnih mreža dvije ili više zgrada. Razlikujemo

point-to-point i point-to-multipoint konekcije .

9.3.1. Point-to-point (točka-točka);

Linkovi su idealni za spajanje LAN infrastruktura dvije ili više zgrada. Kako

se koristi komiunikacija samo između dvije krajnje točke, nema dijeljenja bandwitha

sa više klienata, omogućeno je potpuno iskorištenje maksimalnih brzina koje uređaji

podržavaju, ali naravno, samo ako uvjeti propagacije signala to dopuštaju. Obično se

koriste usmjerene antene na obje strane, i uređaji koji rade u tzv. „bridge“ modu.

Mogu se koristiti i standardni 802,11 AP uređaji na jednoj, i klientski uređaj na

drugoj strani. Problematika ovakvih linkova je skuplja varijanta u slučaju potrebe za

više linkova od jednog, i preraspodjela kanala koji nesmiju biti preklapajući kanali,

pa je na jednom malom prostoru moguće izvesti ispravno samo 3 ovakva linka na 2.5

GHz

Slika 11 - Point-to-point bežični link

15

Page 19: Bežične računarske mreže

9.3.2. Point-to-multipoint (točka-više točaka)

Osnovna razlika u odnosu na point-to-point (točka-točka) varijante je u

korištenju samo jednog WLAN AP-a na centralnoj lokaciji za varijantu point-to-

multipoint (točka-više točaka). Ovime se smanju troškovi instalacije jer je potreban

samo jedan AP i jedna omnidirekcionalna antena na centralnoj lokaciji. Udaljene

lokacije koje se spajaju na centralnu obično koriste uređaje koji rade u klientskom

načinu rada i imaju usmjerene antene prema centralnoj lokaciji. Svi linkovi rade na

samo jednom zajedničkom kanalu.

Mana ovakve instalacije je dijeljenje bandwitha, pa udaljene lokacije dobijaju

sve manje brzine prijenosa podataka kako broj udaljenih lokacija raste. Također,

korištenje omnidirekcionalne antene koja zrači 360 stupnjeva po horizontali dovodi

do neželjenih efekata „skupljanja“ smetnji iz pravaca na kojima se ne nalaze korisni

linkovi.

Slika 12 - Point-to-multipoint bežični link

Za velike razdaljine, preko 1.5 KM, koriste se tzv. WLAN BRIDGE-ovi. Sa

WLAN bridgevima, zgrade se mogu povezati na razdaljinama od oko 32 km pri

brzini od 11 Mbps.

16

Page 20: Bežične računarske mreže

10.ANTENE

Nastojati ćemo prikazati nekoliko najčešće korištenih antena :

10.1. Diploe antene

Obično u plastičnom ili gumenog kučštu pogodnom za instalaciju direktno na

kučište PA-a. U nekim uređajima ovakve antene su integrirane u samo kučište što

pojednostavljuje instalaciju djeluje estetski, pa su ovakvi uređaji pogodni za montažu

u uredima, hotelim i sl.

Slika 13 - Gumena dipole antena za montažu na uređaj

10.2. Patch antene

Direkcionalne (usmjerene) antene plosnatog oblika. Pojačanja uobičajeno od

2.2 do 18 dBi a na 5 GHz i preko 20 dBi.Jednostavne za ugradnju na zidove

objekata, ne zahtijevaju poseban antenski stup, ne narušavaju značajno vanjski izgled

objekta, otporne na vremenske nepogode.Koriste se za srednje domete i do nekoliko

kilometara u point-to-point uvjetima te se rade se za indoor i outdoor uvjete.

Slika 14 - antene plosnatog oblika

17

Page 21: Bežične računarske mreže

10.3. Yagi antene

Jako usmjerenog zračenja i velikog pajačanja do preko 20 dBi ovisno o

frekvenciji. Zbog osjetljivosti na vanjske faktore, često se montira u posebne zaštitne

plastične tuljke. Za velike domete od nekoliko kilometara, za outdoor uvjete.

Slika 15 - Yagi antene

10.4. Parabolične antene

Sa najvećim pojačanjem i domete od više kilometara i idealne za point-to-

point linkove bridge uređaja. Koriste se samo za vanjske uvjete.

Slika 16 - 10.4. Parabolična antena

18

Page 22: Bežične računarske mreže

11.CDMA

Glavni problem sa kojim se susreću projektanti bežičnih komunikacijskih

sustava je kako omogućiti pristup sustavu što većem broju korisnika na malom

frekventnom pojasu.U današnjim digitalnim bežičnim sustavima koristimo nekoliko

metoda višestrukog pristupa.

Prve dvije i starije metode, višestruki pristup s frekvencijskom raspodjelom

(FDMA) i višestruki pristup s vremenskom raspodjelom (TDMA) koriste podjelu

frekvencije i podjelu vremena da omoguće višestruk pristup. Iako su ove metode

dobre u rješavanju problema višestrukog pristupa, razvijena je nova metoda CDMA

(višestruki pristup tehnologijom proširenog spektra). CDMA sustav koristi

kombinaciju frekvencijske i kodne podjele (code division).4

FDMA tehnika koristi se u danas već zastarjelim analognim sustavima. U

određenom vremenskom periodu kanal je dodijeljen samo jednom korisniku, tako da

je drugom korisniku dozvoljen pristup istom kanalu ukoliko je prethodni razgovor

već obavio ili je otišao u područje pokrivanja druge ćelije .

TDMA tehnika se već dosta vremena koristi i dokazana je kao pouzdana

tehnika koja omogućuje velikom broju korisnika usluge dobre kvalitete. Dodijeljeno

frekvencijsko područje podjeli se na kanale, koji se dijele na velik broj vremenskih

raspora. Svakom korisniku se dodjeljuje jedan vremenski raspor, tako da se preko

jednog kanala opslužuje 8 korisnika

CDMA tehnika se dosta razlikuje od FDMA i TDMA tehnika. Razlika je u

tome što je širina kanala 1.224 MHz i svi korisnici sustava dijele isti kanal. Signal

koji se prvo emitira na kanalu se raširi preko cijelog frekvencijskog pojasa (spread

spectrum, tehnologija proširenog spektra). Signal se kodira koristeći jedinstven kod

koji je poznat jedino prijemniku i predajniku. Kako je svaki signal u kanalu

jedinstven može se razlikovati od ostalih, ispravno primiti i obraditi u prijemniku.

Prošireni kodovi su najvažniji aspekti CDMA tehnologija. Kodovi se baziraju na

Walsh matrici (64x64). U matrici redovi su međusobno ortogonalni, stoga izvedeni

kodovi su jedinstveni svakoj mobilnoj jedinici, tako da nema dva ista koda i

4 http://www.telfon.net/tehnologije/fdma_cdma_tdma.php

19

Page 23: Bežične računarske mreže

unaprijed su definirani. Teoretski kapacitet CDMA je neograničen, međutim redovi

nisu u potpunosti ortogonalni pa je i kapacitet ograničen.5

CDMA sustavi podnose vrlo visok nivo interferencije. U najtežim uvjetima

rada signali mogu biti primljeni tako da bude razlika korisnog signala i signala

smetnji manja od zadanih 18 dB. Obično oko polovica ukupnih smetnji dolazi iz

susjednih ćelija.

Teoretski CDMA je mnogo naprednija tehnologija od TDMA, međutim u

praksi nije dovoljno ispitana, dok je TDMA dokazana kao pouzdana tehnologija i

dokraja je razvijena.

CDMA omogućuje 10-20 puta veći kapacitet od FDMA sustava i 4-7 puta

veći kapacitet od TDMA sustava.6

Slika 17 - Primjer CDMA

Slika 18- Princip rada proširenog spektra

5 http://www.telfon.net/tehnologije/fdma_cdma_tdma.php6 IDEM

20

Page 24: Bežične računarske mreže

12.BLUETOOTH BEŽIČNA TEHNOLOGIJA

Bluetooth je bežična radio tehnologija kratkog dometa koja omogučuje

prenos podataka između mobilnih telefona, računara i drugih uređaja na kratkim

udaljenostima.

Razvoj Bluetooth bežične tehnologije započeo je Ericsson 1994. godine. SIG

(Special Interest Group) grupa stručnjaka (Ericsson, IBM, Intel, Nokia i Toshiba) za

razvoj i standardizaciju Bluetooth sučelja formirana je 1998. godine i danas broji do

2000 članova. Specifikacija Bluetooth tehnologije objavljena je 1999. godine, a

2002. godine Bluetooth standard usvojila je IEEE 802.15.1 radna grupa za

standardizaciju osobnih mreža PAN (Presonal Area Network).7

Bluetooth specifikacija definira Bluetooth protokol stack (Transport Protocol,

Middleware Protocol i Application) za prijenos podataka. Standardom su definirane

dvije vrste fizičkih veza: sinkrona veza za prijenos govornog signala visoke kvalitete

(SCO – Synchronous Connection Oriented link) i asinkrona veza za prijenos

korisničkih i upravljačkih informacija (ACL – Asynchornous Connectionless link).

Bluetooth komunikacijom se izgrađuju takozvane piconet mreže koje se sastoje od

dva ili više bežično povezanih (ad-hoc) uređaja (maksimalno 8). Unutar svakog

piconet-a postoje više '' slave'' jedinica i jedna ''master'' jedinica koja upravlja njima.

Više piconet mreža (maksimalno 10) međusobno se povezuje u scatternet mrežu.

Zaštita Bluetooh tehnologije ima više razina: jedinstvena IEEE MAC adresa

(48 bita) uređaja,FHSS tehnika i sigurnosni protokol koji zahtijeva dva ključa

(autentikacijski i enkripcijski).

Naziv Bluetooth preuzet je od danskog kralja Haralda Bluetootha (910.-940.)

koji je u 10 stoljeću ujedinio zaraćena vikinška plemena između Danske i Norveške.

Osobine Bluetooth-a su domet od 10m, brzina prenosa od 1Mbit u sekundi i

činjenica da se radi o radio-vezi između dva uređaja, tako da nije potrebna optička

vidljivost između njih da bi komunicirali (kao što je slučaj kod infracrvene veze).8

Neki od načina korištenja Bluetooth tehnologije:

7 http://spvp.zesoi.fer.hr/predavanja%202008/BT-skripta.pdf8 http://www.virtualnigrad.com/?pd=74&pt=4652&arch=&page_title=%C5%A0ta-je-bluetooth?

21

Page 25: Bežične računarske mreže

Prijenos datoteka između računala ili između računala i drugog

uređaja

Ispis putem bežičnog Bluetooth uređaja

Korištenje bežične Bluetooth tipkovnice ili miša

Slušanje glazbe putem bežičnih Bluetooth slušalica

Sinkronizacija Bluetooth osobnog digitalnog asistenta (PDA) s

računalom ili drugim uređajem

Stvaranje bežične internetske veze pomoću Bluetooth

mobilnog telefona ili modemskog poslužitelja

Pridruživanje Bluetooth osobnoj mreži (PAN-u)9

Slika 19 - Bluetooth logotip

13. KAKO RADI BLUETOOTH

Bluetooth uređaji rade u ISM (Industrial-Scientific-Medicine) frekvencijskom

pojasu od 2.4 GHz do 2.4835 GHz. Za korištenje ISM pojasa nije potrebna dozvola

(otvoren je svakom korisniku) i ne plaća se naknada. To znači i da je spektar napučen

korisnicima, pa se radio sustavi moraju projektirati tako da se lako nose s

problemima interferencije i promjene jakosti signala tijekom prijenosa. Ti problemi

rješavaju se upotrebom modulacijske tehnike frekvencijskog preskakivanja s

raspršenim spektrom (FHSS – Frequency Hopping Spread Spectrum).

Kod FHSS modulacije definiraju se frekvencijski skokovi unutar spektra,

gdje se pod skokovima misli na ekstremno brze promjene frekvencija na kojima se

prenose podaci. Odašiljač šalje kratke nizove podataka na jednoj frekvenciji neko

9 http://windows.microsoft.com/hr-HR/windows-vista/What-is-Bluetooth-wireless-technology

22

Page 26: Bežične računarske mreže

vrijeme a potom se prebacuje na drugu frekvenciju. Odašiljač i prijemnik moraju biti

sinkronizirani prema slijedu preskakivanja kako bi održali logički kanal, jer u

suprotnom dolazi do gubitka podataka. Cijeli frekvencijski pojas na 2.4 GHz, (2.4

GHZ – 2.4835 GHZ) dijeli se na 75 do 79 neprekrivajućih podkanala pri čemu je

širina svakog kanala 1MHz.10

13.1. Standardi Bluetooth

Prve rane verzije Bluetooth tehnologije bile su 1.0B i 1.1. nekon tog uslijedila je kompitabilna vezija Bluetooth 1.2 s nekim poboljšanjima kao što je:

mogučnost anonimnog način rada koji omogućava skrivanje adrese Bluetooth uređaja kako bi se korisnika zaštitilo od praćenja,

adaptivna tehnologija frekvencijskog preskakivanja s kojom se povećava otpornost na interferenciju i izbjegava emitiranje na višestruko zauzetim frekvencijama,

vrijeme potrebno za pronalaženje Bluetooth uređaja i uspostavljanje veze je smanjeno na prosječno 1s, veće brzine prijenosa� podataka, u praksi do 721 kb/s, uvedena eSCO (eng. Extended Synchronous� Connections) veza koja

poboljšava kvalitetu govora time što dozvoljava ponovno slanje pogrešno prenesenih ili oštećenih paketa, te procesiranjem signala i upotrebom različitih metoda kodiranja.

Bluooth 2.0

Donisi nam čak do tri puta veća brzina prijenosa podataka, a u nekim�

slučajevima i do 10 puta, manja potrošnja energije, poboljšanje kvalitete prijenosa�

podataka (manji postotak pogrešno prenesenih bitova (eng. BER – Bit Error Rate)).

Bluetooth 2.1

10 http://spvp.zesoi.fer.hr/predavanja%202008/BT-skripta.pdf

23

Page 27: Bežične računarske mreže

Nam dopušta veću količinu informacija za vrijeme faze upita tijekom koje se�

upoznaje uređaj (ime, lista usluga koje uređaj nudi/podržava, itd.) prije uspostave

veze, Sniff subrating: smanjenja potrošnja rada kada se uređaji nalaze u sniff�

lowpower načinu rada, pogotovo kod asinkronog prijenosa podataka (ACL), Najveće

koristi od Sniff subrating-a imaju HID (eng. Human Interface Devices) uređaji, kao

što su miševi, tipkovnice, kod kojih baterija postiže dulji životni vijek za faktor 3 do

10, Encryption Pause Resume: omogućuje osvježavanje enkripcije koja koristi ključ,

tako da zaštita može trajati 23.3 sata (''jedan Bluetooth dan'').

14.ZAŠTITA I SIGURNOST BLUETOTH TEHNOLOGIJE

Bluetooth tehnologija implementira sigurnosne protokole. Ti protokoli su

definirani na nižim razinama Bluetooth stack protokola. Razine zaštite su:

1. Svaki Bluetooth uređaj ima jedinstvenu IEEE MAC adresu (48 bita),

2. Primjena frekvencijskoga preskakivanja (FHSS) i mala snaga emitiranja,

3. Bluetooth sigurnosni protokol zahtijeva 2 tajna ključa:

autentikacijiski ključ (128-bitni) – uređaj šalje challenge upit�

drugom uređaju s kojim se želi spojiti. Za uspješno uspostavljanje veze pitani

uređaj mora znati odgovoriti na challenge upit,

enkripcijski ključ dobiven iz slučajno generiranog broja (8-�128 bitni) – nakon što je prošao proces autentikacije između dva uređaja,

veza po kojoj se šalju/primaju podaci se kriptitra.11

15.ZAKLJUČAK

Često čujemo ili čak sami izgovaramo poznatu izreka da nas čeka «bolje

sutra» i to nije više samo puka fraza, već postaje činjenica. Veliki dio zasluga za to

pripada tehnologiji, koja će u budućnosti postati još važniji dio našeg života, ali će

biti toliko diskretno integrirana u njega da je nećemo ni primijetiti.

11 spvp.zesoi.fer.hr/predavanja%202008/BT-skripta.pdf

24

Page 28: Bežične računarske mreže

U sljedećih dvadesetak godina očekuje se tržišna primjena brojnih novih

tehnologija. Ono što im svima zajedničko, ali i što raduje je da sve nadolazeće

tehnologije u svom središtu imaju čovjeka i njihovu primjenu na svakodnevni život

pojedinca.

Jedna od zanimacija novinara vodećih svjetskih časopisa je slaganje lista

tehnologija koje će, po njihovom mišljenju, promijeniti svijet a to su:12

1.Nanotehnologija

2.Kvantna računala

3.Biodizel i vodik kao nova pogonska goriva

4.Genomska slika pojedinca

5.Univerzalni prevoditelj

6.Internet preko optičkih vlakana

7.Umjetna inteligencija

8.Inteligentne senzorske mreže

9.Alternativni izvori energije

10.Bežične tehnologije

LITERATURA

1. Umrežavanje računara od vrha ka dnu sa Internetom u fokusu 4. Izadnje

2. Andrew Tanenbaum - Računarske mreže

12 http://www.djurman.com/best/future/dj_off_futuretech.htm

25

Page 29: Bežične računarske mreže

3. Seminarski rad Mario Protrka - Zagreb

IZVORI S INTERNETA

http://www.djurman.com/best/future/dj_off_futuretech.htm

http://spvp.zesoi.fer.hr/predavanja%202008/BT-skripta.pdf

www.hr.hukol.net/themenreihe.p?c=Računarstvo

www.fer.unizg.hr/_download/repository/Bezicni_LAN-ovi.doc

http://www.telfon.net/tehnologije/fdma_cdma_tdma.php

26