Aktivita podvýboru IEEE 802.11 je zaměřena na alternativní provedení lokálních sítí s použitím elektromagnetických vln pro přenos dat.
Bezdrátová technologie je široký pojem. Tato technologie se týká
· oblasti přístupových sítí WLL _ Wireless Local Loop, bezdrátová lokální smyčka - a to většinou širokopásmové BWA - Broadcast Wireless Access. Toto odpovídá spojení point-to-point
· vysokorychlostní páteřové spoje - odpovídá spojení point-to-multipoint.
· WLAN - wireless LAN podle IEEE 802.11
S rostoucím kmitočtem narůstají potřebné náklady kvadraticky. Proto je třeba hledat jiné způsoby vysílání.
Další důvod je utajení vysílaných dat. Na nižších kmitočtech (do 500MHz) je hlavním omezením šířka pásma. Data se přenáší na 2400Bd pomocí dvoutónové modulace FSK. Se speciální radiostanicí a s polyfázovou modulací (PSK) lze přenášet signály až do rychlosti 9600Bd. Tyto techniky umožňují utajení zpráv, ale ne vysílaného signálu.
Na vyšších kmitočtech tj. v pásmu 2,4GHz lze využívat bezdrátový přenos mezi jednotlivými počítači - IEEE802.11 - a síti, kde musí být speciální vysílač umožňující propojení až 128 bodů. Pásmo 2,4GHz je bezlicenční a rychlosti přenosu jsou od 1Mb/s do 11Mb/s jak pro domácí tak i kancelářské účely s všesměrovými anténami na vzdálenost 50m v budovách a 100m mimo ně. Tento přenos je obvykle pomocí FH -Frequency hopping Spread Spectrum - skoková změna kmitočtu. Možnost volby až cca 80 kmitočtů.
Dnes sítě pracují většinou na kmitočtech 2,4 až 2,4835GHz s rychlostmi od 1Mb/s do 54Mb/s nebo pomocí infračerveného záření.
Další alternativou řešení je HiPerLan podle ETSI. Na rozdíl od 802.11 které používá CSMA-CD používá HiPerLan bezdrátového ATM.
Kompatibilitu bezdrátových sítí zajišťuje standard IEEE 802.11b. konsorcia Wireless Ethernet Compatibility Alliance WECA.
Bezdrátovou síť LAN tvoří dvě části
access point
klientský síťový adaptér
Pro bezpečnost se používá sedmimístný alfanumerický kód SSID.nebo 40ti resp 128mi bitové šifrovací karty.
Přístupový bod. Na "drátové" síti musí být přístupové body (access points) zajišťující komunikaci Per-to-peer všech bezdrátových stanic ve svém dosahu. Funguje tedy jako centrální prvek, který řídí a koordinuje jejich vzájemnou komunikaci. Zároveň tento access point musí umožňovat komunikaci bezdrátových stanic s "drátovou" sítí. Stanice jsou vybaveny bezdrátovými síťovými adaptéry obvykle pracující v bezlicenčním pásmu 2,4GHz.(2,4 až 2,4835GHz) (tuto frekvenci používají i mikrovlnné trouby.)resp. infračervené záření, která je určená jen pro jedinou kancelář - neprochází zdí). Pakety mají dvě ID - skupinové ID a Ethernetové ID, které identifikují kartu svého původce Access point je velikosti silné knihy A5 a je vybaven portem 10Base-T, komunikačním a šifrovacím softwarem a radiovým vysílačem a přijímačem. Jeden přístupový bod stačí pro pokrytí okruhu několika desítek metrů až 100m. Maximální rychlost spojení je do 11Mb/s.
Konfigurace přístupového bodu se provádí sériovým kabelem RS232. Po nastavení IP adresylze konfiguracii provádět již z libovolného WWW prohlížeče.
Klentský adaptér je karta ISA nebo PCI. Při práci klientský adaptér použije svůj vysílač a přijímač k vyhledání nejbližšího přístupového bodu a pro nastavení rychlosti spojení podle kvality signálu.
za páteřní sítě považujeme sítě s přenosovou kapacitou od 34Mb/s do 622Mb/s, ktterá je předpokládána v r. 2002. Pro tyto rychlosti je nutné použít laserových spojů. Radiové spoje zpravidla fungují na frekvencích 18, 20, 23, 26 a 38GHz s dosahy postupně od 30km do 9,6km. Cena je vysoká, neboť radiové spoje se musí co do chybovosti přiblížit obdobným spojům na optice.
je levný, energeticky nenáročný radiový spoj krátkého dosahu využívající úzkopásmové frekvenční přeskoky. Zařízení jsou určena zejména pro ověřování totožnosti a k navigaci klientů na letišti,k autu a pod.- osobní sítě
Nabízí možnost rychlých neplánovaných spojení mezi jednotlivými zařízeními jako jsou mobilní a kapesní počítače, mobilní telefony, včetně periferií jako jsou fotoaparáty, tiskárny, projektory a hands-free telefony.
Činnost
K činnosti jsou zapotřebí tzv. handsety pro celulární telefony, které musí být uloženy poblíž zařízení. Při odeslání e-mailu např. z notebooku si počítač ověří, zda je na blízku mobilní telefon, ustanoví spojení a e-mail odešle. Další činností je synchronizace dat v kalendářích adresářích a personálních organizérech nainstalovaných v různých zařízení. Použítí je např. přenos z kamery do tiskárny. Využívá velmi slabých signálú a tak je lze používat v letadlech, nemocnicích a pod. Lze využívat i mobily pracující v Bluetooth módu , které vysílají slabý signál do převáděčů (nejčastěji přímo v místnosti) a ten je převede teprve do mobilní sítě GSM.
Bluetooth umožňuje přenos dat i hlasu na krátké vzdálenosti. Pro přenosy využívá tzv frekvency hopping. Pro opravu chyb se používá Forward Error Correcxtion FEC. Bluetooth pracuje na frekvenčním pásmu 2,4GHz bez licence. provoz je plně duplexní a t jak spojově tak i nespojově orientovaný.. Podporuje datový asynchronní kanál a 3 synchronní hlasové kanály po 64kb/s. Asynchronní kanál podporuje buď asymetrický přenos do 724kb/s a 57,6kb/s nebo symetrický po 432kb/s.
Topologie
Bluetooth vytváří skupiny zařízení - piconet - které jsou radiově propojeny pomocí bluetooth za určitým účelem.Piconet se sestává z 2 až 8 zařízení, přičemž jeden je master a ostaní slave a to po celou dobu existence pikonetu. Všichni účastnící jednoho piconetu jsou společně synchronizovány podle stejné frekvence skoků.
Několik nezávislých a nesynchronizovaných piconetů tvoří scatternet. Každé zařízení v piconetu má svou 3bitovou adresu MAC.
Bluetooth podporuje jak propojení point-to-point, tak i point-to-multipoint.
Vytvoření sítě
Nepřipojené zařízení pravidelně naslouchá s periodou 1,28s - stav STANDBY. Procedura spojení je inicializována některým zařízením. které se od té chvíle stáva masterem. Spojení je ustanoveno zprávou PAGE (při známé adrese), nebo zprávou INQUIRY a následovanou zprávou PAGE, pokud je adresa neznáma.
Zpráva PAGE obsahuje sadu 16ti identických zpráv PAGE na 16 různých frekvencích (skocích).Pokud nepříjde odpověď pošle totéž na dalších 16 kmitočtech. (celkem je 32kmitočtů buzení).
Parametry
Výkon: 0,01W, někdy až 0,1W
1600 přeskoků frekvence/s
79 kanálů - kmtočtových skoků
dosah desítky metrů. pro výkon 0,1W přes 100m.
pásmo 2,4GHz (počáteční kmitočet je 2,402 a konečný 2,480GHz)
rychlost 400kb/s tj.
1Mb/s full duplex , asynchronní
3 hlasové synchronní kanály.
spojení bod-bod nebo více bodů na jeden přístupový bod
odpovídá IEEE 802.11b.
Aplikace s Bluetooth
Vývoj systému bluetooth směřuje k
· náhradě kabelových vedení
· sítím na jedné hiearchické úrovni (peer-to-peer
· zasíťování osobních domén
Produkty
Bluetooth PC card - typu II pro bezdrátové připojení k přenosnému počítači. Umožňuje přiřadit mobilním telefonům funkci radiotelefonu tím, že automaticky propojí mobilní telefon s pevnou linkou. Pokud se telefon dostane z dosahu bluetooth, automaticky se přepne na GSM.
automobilová sada hand-free
propojení počítačů s osobními přístroji (mobily, videa, snímače) a periferiemi (tiskárny)
V plánech jsou i čipy vysílačů a přijímačů na bázi Bluetooth a o speciální mikroprocesory (r. 2000)
používá protokol WAP (Shared WAP (Wireless Access Protokol)). Hodí se pro domácí sítě.
Má 4 kanály pro přenos hlasu
1 kanál pro přenos dat 1 až 5Mb/s
proporuje telefonní a internetové služby
rychlost 1, 2, 10Mb/s
dosah 50m
spojení bod-bod nebo více bodů na jedenaccess point
širokopásmové frekvenční přeskoky
Podle standardu IEEEE 802.11 se takto nazývá bezdrátová síť, která uožňuje vzájemnou komunikaci bezdrátových stanic bez ústředního prvku. Prakticky to znamená, že stanice jsou zapojeny do kruhu a funkčnost sítě tedy zajišťují všechny stanice.
Vysokorychlostní připojení do rychlosti 3Mb/s pro každého kienta
36MB/s šířka básma
dosah 15km
použití: připojení k Internetu
RadioLAN Wireless Mobilink je nejrychlejší s
rychlostí 7,59Mb/s
nemá tak vysokou režii jako IEEE802.11b
frekvenční pásmo 5GHz
nemůže spolupracovat s ostatními Wireless sítěmi v pásmu 2,4GHz.
(SPREAD SPECTRUM) přenášejí informaci jak fonicky tak i digitálně. Lze utajit jak informaci tak i signál. Jsou odolné proti rušení (i úmyslnému)., Nevýhodou je velká šířka pásma a sdílení pásma více stanicemi.
Signál z náhodného generátoru u těchto systémů je pravoúhlý, a tedy bohatý na harmonické kmitočty.
Základem je rozložení původní úzkopásmové modulace do mnohonásobně širšího pásma (1000krát). Tím i vysílaný výkon je rozprostřen (výkon čar se zmenší o 30dB). Frekvence jsou pevně přiděleny.
Systémy jsou dále výhodné pro nízkou spektrální hustotu signálu, možnost sdílení kanálů v kódovém multiplexu a pro odolnost proti interferencím.
Používají se zejména dva sytémy s rozprostřeným pásmem
· frequency hopping - metoda skokových změn kmitočtu
· direct sequence rozprostření přímou modulací kódovým rozprostíracím signálem.
DS - (Direct Sequence Spread Spectrum System)
U DS je signál získán tak, že původní nosný kmitočet je ve dvojitě vyváženém modulátoru rozmodulován kmitočtem minimálně 100 krát vyšším než je nejvyšší kmitočet základního přenosového pásma. Tento modulační kmitočet, vytvářený pomocí pseudonáhodného generátoru, má podobu pravoúhlého signálu s pevnou šířkou impulzu a proměnnou periodou. Používají se modulace BSPK, QSPK a p/4 QSPK. Vstupníanalogový signál je je digitalizován a výstupní je vzorkovaný signál je převeden na analogový. Signál je vysílán spojitě nebo v burst režimu. Přenosová rychlost je přes 11Gchips, kde chip je jeden bit kódu PN (modulovaného).
Sdílí-li pásmo dvě soustavy, musí mít pseudonáhodné posloupnosti posunuty do protifáze, aby se nerušily. Při více účastníků se používá rozdílných sekvencí.Společně mohou být umístěny maximálně 3 systémy. Každý přijímač je naladěn na danou pseudonáhodnou posloupnost, jinak je výsledkem demodulace šum.
Při rušení je nutné rušit podstatnou část spektra a tedy výkon rušičky musí být pro vysílač 1kW minimálně 1MW.
Problémem je synchronizace přijímače. Ta se provádí smluveným signálem nebo zrychlením generátotu hodin.
FH - (Frequency Hopping Spread System)
Princip FH je založen na pseudonáhodné zněně čísla předvolby fázového závěsu. To umožňuje velmi rychlé skákání výstupního kmitočtu v závislosti na změně vstupního kódu. (Až 1000 skoků za sekundu.) Nevýhodou je opět synchronizace. Výhodou je menší zabrané pásmo (vysílá jen na jednom kmitočtu) po velmi krátkou dobu. Proto také není možné dosáhnout takového utajení jako u DS.
Systém dovoluje společně umístit až 26 systémů FHSS.
Digitální radiotelekomunikační síť se od analogové liší jednak identifikací účastníka prostřednictvím karty SIM, jednak schopností rozlišit datové a hovorové přenosy.
Karta pro Win95 umožňuje přenos rychlostí 9600 b/s podle V24bis s kompresí 4:1 . Komunikace probíhá přes seriové rozhraní RS 232, infračervené rozhraní (IrDA) nebo prostřednictvím karty PCMCIA.
Síť GSM umožňuje přístup k ISDN nebo veřejné datové síti.
Model OSI definuje transportní služby (přenášejí data mezi uživatelskými rozhraními v síti a standardizované služby, mezi které patří SMS Short Message Service - Přenos krátkých zpráv. SMS přenáší během hovoru nebo přenosu dat. 360 znaků (GSM zprávy obsahují jen 160 znaků) je kódováno do 140 oktetů. SMS služí např k ověření kreditní karty.
Podrobnosti viz mobil_tel.doc.
platforma Java 2 Micro Edition pro vytváření a zasílání aplikací po bezdrátových telefonech , pagerrech a osobní digitální přístroje PDA.
Technologie J2ME je určena pro vytváření aplikací v otevřeném prostředí. Umožňuje napsat aplikaci pro jedno zařízenía pak ho sdílet s dalšími zařízeními, která podporují specifikace CLDC a MIDP.
Telefon s J2ME má dotykový displej s funkcemi organizéru a záznamové zařízení pro prohlížení Intenetu. Programovatelný telefon je pro obě pásma GSM
VSAT - Very Small Aperture Terminal jsou zařízení pro přenos prostřednictvím geostacionárních družic. Síť VSAT je založena na sdílení kmitočtového pásma mnoha stanicemi s přístupovou metodou TDMA - Time ivision Multiply Access - kdy jedna velká stanice (tzy. satelitní hub) časově řídí přístup ostatních stanic.ke společnému mediu (tzv. satelitní segment). Počet stanic může být v tisících.
Satelitní hub má parabolickou anténu 1,2 nebo 1,8m a vysílače o výkonu 1 nebo 2W. Sdílené pásmo je rozděleno na kaníl vysílací stanice 512kb/s a na větší počet uživatelských kanálů s kapacitami po 64 nebo 128kb/s.
Použití VSAT : vzdálený přístup k informačnímsystémům, ověřování kreditních karet, vzdálené monitorování a řízení a záložní spojení při výpadku pozemních sítí.
V roce 2000 probíhá licenční řízení na 3 licence pro bezdrátové přenosy na FWA - Fixed Wireless Access - 26GHz s šířkou pásma 56MHz pro full duplex a výhledově na 28GHz.
Bezdrátová pojítka jsou typu point-to-point s dosahem do 55km na frekvencích 10,3 až 10,6GHz umožňující propojování sítí LAN a WAN, připojení ISDN a Internetu. Spojení je symetrické nebo nesymetrické.
Další kmitočtové pásmo je 13 a 18GHz