osnove bežičnih mreža - predavanje 4: 802.11 protokoli

1

802.11 protokoli

222© 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Medij

Ne, radio val, na ISM frekvencijskom bandu

WLAN-ovi rade na 2.4 GHz i 5-GHz ISM (Industry, Scientific, Medical) band je slobodan za korištenje bez potrebe za licencama.

S-Band ISM ->802.11b, 802.11g i 802.11n: 2.4- 2.5 GHz

C-Band ISM802.11a, 802.11n i 802.11ac: 5.725 – 5.875 GHz


IEEE 802.11

Standard za bežične mreže

Više protokola pod istim imenom 802.11a, 802.11b, 802.11e, 802.11g, 802.11i, 802.11n,

802.11ac, 802.11ad

Definira MAC podsloj i fizički sloj LLC je definiran 802.2 protokolom


802.11?

• 802.11a:5GHz, 54Mbps• 802.11b:2.4GHz, 11Mbps• 802.11e:Quality of Service (QoS)• 802.11g:2.4GHz, 54Mbps• 802.11i: Security• 802.11j: Japan 5GHz Channels (4.9-5.1 GHz)• 802.11n: 2.4GHz i 5GHz, 248Mbps• 802.11s: Mesh Networking• 802.11ac: 5GHz, do 6Gbps• 802.11ad: 60GHz, do 7Gbps (WiGiG)


802.11 (manje važni protokoli i standardi)

• 802.11c:Bridging• 802.11d:Multiple regulatory domains for

roaming• 802.11f: Inter-Access Point Protocol (IAPP)• 802.11h: Dynamic Frequency Selection

(DFS) and Transmit Power Control (TPC) [Europe]

• 802.11k:Measurement• 802.11p: WAVE—Wireless Access for the

Vehicular Environment• 802.11r: Fast BSS transition (handsoff)

itd itd..


Karakteristike 802.11 protokolaRazličit od "žičanih" protokola

Medij nema čvrsto definirane granice nije zaštićen od vanjskih smetnji nesigurniji

topologija dinamička nema konstantnog i vidljivog "spoja" – klijenti u

mreži mogu bi međusobno "nevidljivi" propagacija signala

ovisi o raznim čimbenicima – mobilne i stacionarne stanice


Stvarno toliko loš?

Prednosti: Praktičnost: bežična mreža omogućuje korisnicima pristup mrežnim resursima iz gotovo bilo kojeg prikladnog mjesta (tj. tamo gdje ima signala).

mobilnost

pouzdanost !!!

proširivost

jeftiniji i jednostavniji za instalaciju


MAC sloj

asinkrona komunikacija u mreži razmjena MAC service data units (MSDU) – best effort,

connectionless

sigurnost Wired Equivalent Privacy (WEP)

prava pristupa, integritet podataka, tajnost podataka

preslaganje redoslijeda MSDU zbog načina slanja preko medija potrebna i zbog agregacija (spajanja) paketa


MAC sloj – agregacija MSDU i MPDU


MAC frameovi

Tipovi frameova Data frames Control frames (kontroliraju protok podataka Data

frameova) Management frames (kontroliraju rad mreže –

autentikacija, spajanje i odspajanje)


MAC frameovi

pristupna metoda Distributed Coordination Function (DCF)

carrier sense multiple access with collision avoidance (CSMA/CA)

u infrastrukturnom radu pristupna metoda i Point Coordination Function (PCF)


MAC tehnologija

Identično "žičanim" tehnologijamaCarrier-senseInterframe space

(IFS)

Novo MAC-level acknowledgments potvrda ispravnih paketa


MAC tehnologija


Kanali

● 2 osnovna frekvencijska banda podjeljeni u kanale● Tipičan razmak između kanala je 5 MHz● 2.4GHz

● 14 kanala (1-11 USA, 1-13 Europa, 1-14 Japan)● 5GHz

● Puno više kanala (ovisno o državi i području)

• Najkorišteniji: 36 – 64, 100 – 144 , 149 – 165

– 5000MHz + oznaka_kanala * 5MHz

– Oznake kanala se često razlikuju za 4, jer to daje 20MHz kanal

»Npr 36, 40, 44, 48...


Kanali (2.4 GHz)

Širina kanala:– 802.11b : 22 MHz

• Prisutan problem preklapanja kanala

– 802.11g/n: 20MHz

– 802.11n: 40MHz


Kanali (5GHz)

Širina kanala:– 802.11a/n : 20 MHz– 802.11n: 40MHz– 801.11ac: 80 MHz (i u budućnosti 160MHz)


802.11b

osnovna 802.11 specifikacija radi na frekvenciji 2.4GHz i nudi brzine 1 i 2Mbit/s802.11b povećava brzinu na 11MBit/s širina kanala 22MHznepreklapajući kanali

USA 1, 6, 11

Europa 1, 6, 11;; 2, 7, 12 ;;

3, 8, 13


802.11a

radi na 5GHz, brzine do 54Mbit/s Drugačija frekvencija od b standarda – manje smetnji Širina kanala 20 MHz

podatke prenosi na 52 frekvencije razmaknute 312.5KHz (OFDM)

48 frekvencija za podatke, 4 za održavanje veze

nije kompatibilan sa b i g standardom po frekvenciji


802.11g

radi na 2.4GHz, brzine do 54Mbit/s Iznimno popularan standard, skoro svugdje u upotrebi kompatibilan sa b standardom (mehanizmi zaštite

sprječavaju probleme), koristi ideje a standarda pa daje i te brzine

Širina kanala 20MHz podatke prenosi na 52 frekvencije razmaknute

312.5KHz (OFDM) 48 frekvencija za podatke, 4 za održavanje veze


802.11n

radi na 2.4GHz i 5GHz, brzine teoretski do 600Mbit/s, realno 54Mbit/s – 150Mbit/s

Trenutno najrašireniji standard (usvojen 2009!) koristi MIMO (multiple input multiple output)

Širina kanala do 40 MHz kompatibilan sa g i a standardom


802.11ac

radi u 5GHz bandu, brzine teoretski do 6900Mbit/s, realno 100 - 400Mbit/s

najnoviji standard (razvijan od 2011, usvojen početkom 2014.)

Oslanja se na tehnologije osmišljene u 802.11n (širi frekvencijski bandwidth za kanale (80 ili čak 160MHz), veći broj MIMO tokova (streams), bolja modulacija)


802.11ad (WiGig)

radi u posve novom bandu – 60GHz (), brzine teoretski (osnovna verzija) do 6900Mbit/s, realno 100 - 400Mbit/s

Relativno star standard (usvojen 2009.), ali se još nije proširen

Frekvencija rada od 57 do 66GHz Predviđeno za pokrivanje jedne ili nekoliko soba Problem:

• 60GHz odlično funkcionira za pokrivanje većih udaljenosti u uvjetima LOS (line of sight)

• Iznimno je loš u prolasku kroz prepreke – većina signala se odbija


Stvarno mjerenje kanala i protokola (Beč)

82,27% mreža na 2.4GHz

17,73% mreža na 5GHz

Mjerenje Dario Krajnović, Beč, Austrija, proljeće/ljeto 2015


Pitanja

?

osnove bežičnih mreža - predavanje 4: 802.11 protokoli

Education