4.3.10.kontrola predajne snage - rt-rk.uns.ac.rs · okviru procedure za kontrolu predajne snage...
Post on 10-Feb-2019
220 Views
Preview:
TRANSCRIPT
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
top related