wireless (radiomobile e wlan) -...

Università di GenovaUniversità di Genova

Facoltà di IngegneriaFacoltà di Ingegneria

Reti di Telecomunicazioni e Telemedicina 1

6. Wireless (Radiomobile e WLAN)

Prof. Raffaele Bolla

dist

22

R. Bolla -Reti di TLC 1Lezione 6, v. 1.0

Wireless

! Le reti wireless sono reti in cui i terminali accedonoalla rete tramite canali “senza fili”(radio in genere).

! Le reti radiomobili sono reti wireless dove i terminaliutenti possono spostarsi sul territorio senza perdere laconnettività con la rete.

! Le reti cellulari sono reti radiomobili la cui coperturageografica è ottenuta con una tassellatura di areeadiacenti e/o sovrapposte dette celle.

! Le Wireless LAN (WLAN) sono reti wireless cheforniscono coperture e servizi tipici di una LAN.

33


Punto di accesso fisso

! I terminali mobili (Mobile Station, MS) noncomunicano mai direttamente ma sempre tramiteun stazione fissa (Base station, BS) di riferimento.

MSMS

Verso altre Verso altre

reti o BSreti o BS

BSBS

44


Autoconfiguranti

! I terminali (sia mobili che non) comunicano direttamentefra loro creando una rete autoconfigurante (ad hocnetwork). Uno o più terminali fissi fanno da “gateway”verso altre reti.

! Se i vari terminali possono funzionare anche da nodi ditransito l’architettura viene detta di tipo peer-to-peer.

Ad altre retiAd altre reti

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Reti cellulari

! La velocità di trasmissione nelle reti wireless è limitatadalla porzione di spettro disponibile.

! Per servire un numero elevato di utenti, come nel casodella telefonia mobile, una soluzione consiste il territorioin aree dette celle, ed assegnare ad ogni cella uno spaziodello spettro (canali in frequenza).

! Questa suddivisione spaziale permette un riuso dellefrequenze (riutilizzare gli stessi canali in celle diverse),che deve essere fatto in modo da minimizzarel’interferenza tra celle vicine; il risultato è un significativoaumento della capacità totale disponibile.

! La struttura delle reti cellulari prevede un punto diaccesso fisso (Base Station) per ogni cella ed ogni cellulareutilizza la BS della cella in cui al momento risiede.

66


Reti Cellulari

Can. 1-7

Can. 8-14Can. 15-21

Can. 22-28

Can. 29-35Can. 36-42

Can. 43-49

Base StationBase Station

La rete vera e propria resta in effetti una rete cablata, soloLa rete vera e propria resta in effetti una rete cablata, solo

ll’’accesso è accesso è wirelesswireless

77


Reti Cellulari

! L'efficienza nelle reti cellulari viene misurata essenzialmente inbase al riuso dei canali radio disponibili in celle adiacenti.

! Se si potessero riusare tutti i canali in ciascuna cella si avrebbeefficienza unitaria.

! Le celle vengono organizzate in “cluster" di N celle: all'interno diun cluster, ciascuna cella utilizza un sottoinsieme unico di canali.

! La dimensione del cluster è una misura dell'efficienza del sistema:più sono grossi i cluster (cioè più celle li compongono) menoefficiente è il sistema.– Sistemi analogici con accesso FDMA (AMPS, TACS, NMT): cluster di 19 o 21 celle– Sistemi numerici con accesso di tipo TDMA o misto FDMA/TDMA (GSM, D-AMPS,

JCD): cluster di 7 o 9 celle– Sistemi numerici con accesso CDMA (IS-95): cluster di 1 cella (almeno in linea di

principio)

88


Can. 22-28

Can. 15-21

Can. 29-35

Can. 1-7

Can. 8-14

Can. 22-28

Can. 36-42

Can. 15-21

Can. 43-49

Can. 29-35 Can. 1-7

Can. 8-14

Can. 36-42

Can. 43-49

Can. 1-7

Can. 8-14

Can. 22-28

Can. 36-42

Can. 15-21

Can. 43-49

Can. 29-35

Can. 22-28

Can. 15-21

Can. 43-49

Can. 29-35

Cluster

Can. 1-7

Can. 8-14

Can. 22-28

Can. 36-42

Can. 15-21

Can. 43-49

Can. 29-35

ClusterCluster di 7 celledi 7 celle

49 Canali totali disponibili49 Canali totali disponibili

99


Rete Cellulare

! Consideriamo una superficie da servire di 400.000 km2 (corrispondente circaalla superficie dell’Italia comprese le acque territoriali), ed indichiamo con Ril raggio della cella, A la sua area, N il numero totale delle celle.

! Supponiamo di avere a disposizione 490 canali (ogni canale corrisponde allospazio in freq. necessario ad una conversazione telefonica) e cluster di 7 celle(quindi 70 canali per cella):– Con un’unica cella potremmo avere al massimo 490 conversazioni

contemporanee– Con R = 60 Km avremmo per ogni cella (supponiamo celle uguali) A =

602 *! ! 11.300 Km2, quindi N = 400.000/11.000 ! 36 quindi un totale di36*70 = 2520 conversazioni contemporanee.

– Con R=10 Km avremmo A ! 314 Km2, N = 400.000/314 ! 1274, e quindiN= 1274*70 = 89.180 conversazioni contemporanee.

– Con R=1 Km avremmo A ! 3,14 Km2, N = 400.000/3,14 ! 127324, e quindiN= 127324 *70 = 8.912.680 conversazioni contemporanee.

1010


Rete cellulare

! Ovviamente il complessivo aumento di capacità con celle di egual superfice vienerealmente sfruttato solo se l’utenza risulta equamente distribuita sul territorio.

! Se per assurdo, tutti gli utenti si concentrassero in una cella, in realtà negli esempiprecedenti il numero massimo di conversazioni si ridurrebbe comunque a 70.

! Per mantenere alta l’efficienza le celle vengono realizzate di dimensioni più piccole incorrispondenza di aree con elevata concentrazione di utenza (centri abitati, strade).

1111


Rete cellulare

! Le celle di copertura non sono necessariamente cerchi (oesagoni) regolari tutte delle stesse dimensioni

! L'effettiva dimensione della cella è determinata dallapotenza degli apparati, dai ritardi di propagazione e dalladensità di traffico.

! E’ possibile usare antenne direzionali per avere celle diforma e dimensione particolare

! E’ possibile avere celle di dimensione (e forma) diversaper esigenze diverse

! E’ possibile avere celle stratificate (celle a ombrello)

1212


Rete cellulare

National National and and International ZonesInternational Zones

GigacellsGigacells

MacrocellsMacrocells

MicrocellsMicrocells

PicocellsPicocells

Regions an rural areasRegions an rural areas

5- 100 Km5- 100 Km

Highway, city Highway, city centrescentres

0.1- 5 Km0.1- 5 Km

Buildings Buildings and homeand home

10-100 m.10-100 m.

1313


Rete Cellulare

Handoff (o Handover)

! E’ la procedura che consente il trasferimento di una chiamata dauna cella alla successiva, mentre il terminale mobile si spostaall'interno della rete.

! Di fatto e l'elemento distintivo tra le reti cellulari ed ogni altrotipo di rete di TLC

! E’ una operazione complessa che pone alla rete notevoli requisitiin termini di architettura di rete, di protocolli e di segnalazioneper la gestione delle procedure connesse agli handover

1414


Evoluzione delle reti radiomobili

19211921 19801980

PrePre-cellulari-cellulari CellulariCellulari

AMPSAMPS

1° Generazione

- Analogici- Analogici

- Elevati consumi- Elevati consumi

- Bassa capacità- Bassa capacità

- Solo voce- Solo voce

2° Generazione

- Digitali- Digitali

- Voce compressa- Voce compressa

- Dati- Dati

- Maggiore capacità- Maggiore capacità

- Maggiore autonomia- Maggiore autonomia

RMDSRMDS

20002000

ETACSETACS

19901990

GSMGSM

IS-54IS-54

DCS-1800DCS-1800

IS-94IS-94

1515


Evoluzione delle reti radiomobili

3° Generazione

- Servizi multimediali

- Mobili Veloci 144 Kb/s

- Mobili Lenti 384 Kb/s

- Uffici 2 Mb/s

- Pacchetto e circuito

- Collegamenti asimmetrici

- Flessibilità ed efficienza

4° Generazione

- Larga Banda

(! 2 Mb/s)

• Universal Mobile Telecommunication Systems (UMTS)

• Future Public Land Mobile Telecomm. Systems /International Mobile

"""Telecomm.- 2000 (FPLMTS/IMT-2000)

1616


GSM

La storia

! 1982: la CEPT (Conference Europeenne des Administrations des Postes etdes Telecomunications) istituisce un gruppo speciale per lo studio di uninsieme uniforme di regole per lo sviluppo di una futura rete cellularepan-europea: il Groupe Special Mobile da cui GSM

! 1984: istituzione di 3 Working Parties (WP3) per la definizione deiservizi da fornire in GSM: l'interfaccia radio, i formati di trasmissionee i protocolli di segnalazione, le interfacce e l'architettura di rete

! 1985: definizione della lista di raccomandazioni che il GSM deveprodurre (finiranno per essere circa 130: 5000 pagine in 12 volumi!)

! 1986: viene istituito il cosiddetto nucleo permanente con lo scopo dicoordinare il lavoro del GSM, soprattutto visto il forte interesse daparte dell'industria

1717


GSM

La storia

! 1987: viene firmato un primo Memorandum of Understanding (MoU) traoperatori Telecom in rappresentanza di 12 Nazioni (europee) con iseguenti obbiettivi:– co-ordinare lo sviluppo temporale delle reti GSM europee e

verificarne il loro standard– pianificare l'introduzione dei servizi– concordare politiche di instradamento e la tariffazione (modalità e

prezzi)! 1988: con l'istituzione di ETSI (European Telecommunication Standards

Institute) il lavoro relativo a GSM viene “spostato" in questo foro! 1990: viene deciso di applicare le specifiche GSM anche al sistema

DCS1800 (Digital Cellular System on 1800 MHz), un sistema di tipoPCN (Personal Communication Networks) inizialmente sviluppato inU.K.

1818


GSM

La storia

! 1991: (luglio) il lancio commerciale del GSM, pianificato per questadata, viene rimandato al

! 1992 per la mancanza di terminali mobili conformi allo standard (?!?)! 1992: viene rilasciato lo standard definitivo relativo a GSM, che a

questo punto diventa l'acronimo di Global System for Mobilecommunications

! 1992: introduzione ufficiale dei sistemi GSM commerciali! 1993: il MoU di GSM raccoglie 62 membri di 39 paesi; inoltre altre 32

organizzazioni in rappresentanza di 19 paesi partecipano comeosservatori in attesa di firmare il MoU

! 1993{98: rapidissimo sviluppo dell'utenza e notevole miglioramentodella qualità del servizio offerto, nonchè del numero di servizi offerti

1919


GSM

Struttura della trama

3 57 bits 1 26 1 3 8,25

3 41 2 75 6 8

1 2 11 *12 13 14 23 *24

time slot = 156.25 bits = 577 !s

tasso = 270.833 kbit/s

trama = 8 slots = 4.62 ms

multitrama = 26 trame = 120 ms

*: Informazione di controllo

57 bits

2020


GSM

Struttura della rete

BSCBTS

MS

BSC

MS

MS

BTS

MS

MS

BSC

BTS

GMSC

VLR

HLR

VLR

EIR

AuC

OMC

MSC

Rete Telefonica

PSTN

BSS

NSS

OMSS

2121


Canali di Traffico (TCH, Traffic Channels)

! Ci sono due velocità di riferimento– Full Rate: 22.8 Kbps– Half rate: 11,4 Kbps

! L’effettivo tasso trasmissivo disponibile dipende poi dal grado diprotezione imposto

! A livello base le comunicazioni avvengono tutte nella forma acommutazione di circuito

! Si hanno

– Canali voce» Full a 13 Kpbs» Half a 6,5 Kbps

– Canali dati» Full 2,4; 4,8; 9,6 o 14 Kbps» Half: 2,4 4,8 Kbps

2222


La trasmissione dati su reti radio mobili cellulari

! Le reti radiomobili cellulari nascono per fornire servizitelefonici tradizionali

! Per il trasporto dei dati è inizialmente solo prevista lamodalità a commutazione di circuito che in praticafornisce un servizio simile a quello ottenibile con unmodem su la rete telefonica tradizionale (anche se convelocità ridotta ad un terzo circa).

! Una volta consolidato il successo di questa tecnologia, èapparso subito necessario sviluppare in modo piùadeguato il supporto al traffico dati

2323


La trasmissione dati su reti radio mobili cellulari

! Tale sviluppo è avvenuto tramite duestrade:

– Incremento del tasso trasmissivodisponibile istantaneamente alsingolo utente (HSCSD, EDGE,GPRS)

– Introduzione di meccanismi acommutazione di pacchetto (GPRS)

2424


General Packet Radio Service (GPRS)

! L’obiettivo di questo standard è introdurre nel GSM unsupporto ad un servizio a commutazione di pacchetto

! La struttura della rete GSM tradizionale è troppo orientata alservizio telefonico per poter supportare tale cambiamento

! Per cui la scelta è stata affiancare alla rete tradizionale una rete apacchetto opportunamente strutturata limitando l’effettiva“convivenza” dei due tipi di traffico alla MS e al BSS.

! Inoltre è stata introdotto l’uso dinamico ed adattativo delle slotper cui potenzialmente ogni stazione mobile potrebbe utilizzareper la propria comunicazione dati l’intero canale radio di 8 slotmoltiplicando per 8 il tasso trasmissivo massimo potenziale.

2525


Velocità trasmissive teoriche

171,221,41:1 (456)12 +416428CS-4

124,815,63:4 (676)6 +416312CS-3

107,213,42:3 (588)6 +416268CS-2

72,49,051:2 (456)3+440181CS-1

Bit ratemassimototale (su8 slot)

Bit rateper slot(Kbps)

Coderate

USF+separazione

Bit BCSBit RBSchemadicodifica

2626


Velocità trasmissive teoriche

! La trasmissioni può avvenire su più canali e quindi su più slotcontemporanee per trama fino ad occuparle tutte 8.

! Ma è anche prevista l’operazione inversa, ossia fino a 8 MS possonocondividere lo stesso canale (singola slot)

Class Dynamic Download Upload Max Combinations1 No 1 1 2 (1+1)

2 No 2 1 3 (2+1)

3 Si 2 2 3 (2+1) (1+2)

4 No 3 1 4 (3+1)

5 No 2 2 4 (2+2)

6 Si 3 2 4 (3+1) (2+2)

7 Si 3 3 4 (3+1) (2+2) ...

8 No 4 1 5 (4+1)

9 No 3 2 5 (3+2)

10 Si 4 2 5 (4+1) (3+2)

11 Si 4 3 5 (4+1) (3+2) ...

12 Si 4 4 5 (4+1) (3+2) ...

2727


Terminali GPRS

! Le MS possono appartenere ad una delletre classi:– Classe A: in grado di gestire

contemporaneamente comunicazionivoce e GPRS

– Classe B: in grado di registrarsi erealizzare entrambe le comunicazioni masolo una alla volta

– Classe C: in grado di realizzare solocomunicazioni GPRS

2828


Prestazioni attuali

! In linea di massima gli operatori tendono autilizzare le codifiche CS-2 o CS-3.

! Le comunicazioni voce hanno sempre lapriorità

! I terminali sono per la maggioranza diclasse B-6 o B-10.

! Quindi la velocità media ottenibileattualmente su una rete non troppo caricadi comunicazioni telefoniche si aggira sui20- 30 kbps di picco.

2929


Enhanced Data rate for GSM Evolution (EDGE)

! I singoli canali in frequenza GSM hanno una larghezza di200 KHz.

! La modulazione in uso nel GSM tradizionale permette iltrasporto di un bit a simbolo.

! EDGE in sostanza modifica solo la modulazione,introducendo una modulazione multistato e quindiportando il bit rate disponibili a triplicare nel caso piùfavorevole.

! LA struttura dei burst rimane la stessa di prima, ma i bitvengono sostituiti da simboli.

3030


Enhanced Data rate for GSM Evolution (EDGE)

! Caratteristiche– Banda del singolo canale radio 200 KHz– Numero di slot per trama: 8– Durata della trama 4,615 ms– Symbol rate 270Ksimboli pari a

» 384 Kbps per velocità fino a 100 km/h» 144 Kbps per velocità da 100 a 250 Km/h» Il GSM standard ha 116 Kbps

– Campo informativo del normal burst 384 bit– Bit rate massimo per slot (lordo) 59,2 Kbps (GSM 24,7 Kbps)– Max tasso per trama 473,6 Kbps (GSM 182)

3131


UMTS (IMT-2000) – Le velocità ditrasmissione

! Dalla teoria dell’informazione, la velocità massima ditrasmissione è proporzionale:– alla banda disponibile;– al rapporto segnale/rumore (potenza di trasmissione).

! La banda di solito è limitata da considerazione di naturanon tecniche.

! La potenza di trasmissione è limitata– dalla presunte interazioni con l’organismo umano;– dalla durata delle batterie.

! La mobilità disturba ulteriormente la trasmissione.

3232


UMTS (IMT-2000) – Le velocità ditrasmissione

! Vengono individuati tre scenari tipici:– macro celle (aree rurali);

» velocità di spostamento elevatissime (fino a500 Km/h);

» massimo tasso di trasmissione: 144 kbps;– micro celle (aree urbane)

» velocità pedestri o veicolari “lente”;» massimo tasso di trasmissione: 384 kbps;

– pico celle (ambienti interni)» mobilità sostanzialmente nulla;» massimo tasso di trasmissione: 2 Mbps.

3333


WirelessLAN

! Si tratta di reti in area locale in cui i le stazioniterminali (e talvolta anche i nodi intermedi) usanocollegamenti senza fili.

! Sono anch’esse pensate come reti mobili, ma lamobilità è in genere intesa come relativamentelenta.

! Il loro scopo è quello sia di agevolare i cablaggiche “liberare” gli utenti da postazioni di lavorofisse.

3434


WLAN-IEEE 802.11

Architettura - Indipendente

! “Ad hoc” network! Comunicazioni dirette! Copertura limitata

3535


WLAN-IEEE 802.11

Architettura - Infrastructura

! Infrastruttura: Access Point (AP) e Stazioni! Il Distribution System (DS) interconnette le diverse celle (Basic

Service Set - BSS) attraverso gli AP per formare un Extended ServiceSet (ESS):– La connessione fra può essere sia wireless che wired.– la struttura interna del DS non è definita dallo standard

! Una stazione, detta Portal,presente sul sistema didistribuzione interconnettela WLAN con altre reti.

3636


Extended Service Set

! All’interno di un ESS, i diversi BSS fisicamentepossono essere locati secondo diversi criteri:– BSS parzialmente sovrapposti

» permettono di fornire una coperturacontinua;

– BSS fisicamente disgiunti– BSS co-locati (diversi BSS nella stessa area)

» possono fornire una ridondanza alla rete opermettere prestazioni superiori.

3737


Mobilità

! L’802.11 gestisce la mobilità delle stazioni distinguendotre tipi di transizioni:– Statica: la stazione è immobile o si sposta solo entro l’area di un

singolo BSS;– Transizione tra BSS: in questo caso la stazione si sposta tra due

diversi BSS parzialmente sovrapposti appartenenti allo stesso ESS» il MAC è in grado di gestire questa situazione in maniera trasparente

per i livelli superiori;

– Transizione tra ESS: la stazione si sposta tra BSS appartenenti adue ESS diversi

» la stazione può muoversi, ma il MAC non è in grado di mantenere laconnettività.

3838


Struttura dello standard

Logical Link Control

Point

Coordination

Function (PCF)

Distributed Coordination

Function (DCF)

FHSS DSSS InfraredOFDM

(802.11a)

DSSS

(802.11b)

MAC

PHY

2.4 Ghz

1-2 Mbps

2.4 Ghz

1-2 Mbps 1-2 Mbps

5.5 Ghz

6- 54 Mbps

2.4 Ghz

5.5-11 Mbps

Servizio senza

contesaServizio a

contesa

OFDM

(802.11g)

2.4 Ghz

6- 54 Mbps

3939


Livello Fisico

! Velocità di trasmissione– le specifiche 802.11 originali prevedevano la

trasmissione a 1 e 2 Mb/s

» nella banda ISM 2.4 GHz per i sistemi radio;» ad una lunghezza d’onda tra 850 e 950 nm per i

sistemi ad infrarossi;– lo standard 802.11b porta la velocità a 5.5 e 11 Mb/s per

i sistemi radio» utilizza ancora la banda ISM 2.4 GHz;

– con l’introduzione dell’802.11a le velocità ammessesono 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 e 54 Mb/s

» 6, 12 e 24 sono obbligatorie;» la banda utilizzata è intorno ai 5 GHz.

– 802.11g permette le stesse velocità dell’11a ma nellabanda del 11b (2.4 GHz)

4040


Livello Fisico

! Aree di copertura

– con antenne omnidirezionali:

»50-100 mt per 802.11b;

»15-30 mt per 802.11a/g;– con antenne direzionali (collegamenti punto-punto) ad

alto guadagno é possibile arrivare fino a 40 Km.! Bande di trasmissione utilizzate:

– ISM 2.4 GHz, 2.4 - 2.4835 GHz;– 5 GHz, 5.15 - 5.825 GHz.

! Tecniche di trasmissione:– Spread Spectrum: FHSS, DSSS;– OFDM.

4141


Livello di Linea

MAC

! La trasmissione wireless è decisamente inaffidabile– il controllo di errore dei livelli superiori (TCP) richiede

timer dell’ordine dei secondi;– risulta più efficiente incorporare un controllo di errore

anche nel MAC.! 802.11 specifica quindi un protocollo per la trasmissione

dei frame:– trasmissione del frame da parte della sorgente;– invio di un ACK da parte del ricevitore;– questo scambio è considerato come una operazione

unica, che non deve essere interrotta dalle altre stazioni» l’ACK deve essere inviato entro un tempo detto

SIFS;» le stazioni non possono iniziare una nuova

trasmissione in tale intervallo temporale.

4242


Livello di Linea

MAC

! La tecnica di contesa scelta è denominata CarrierSense Multiple Access / Collision Avoidance(CSMA/CA).

! Due funzionalità presenti– Distribution Coordiantion Function

» realizza il meccanismo di MAC in formacompletamente distribuita;

– Point Coordination Function

» versione centralizzata per permettere lerealizzazione di servizi “delay bounded”.

4343


Livello di Linea

MAC - DCF

((Distributed InterFrame Distributed InterFrame Space)Space)

4444


Livello di Linea

MAC - Inter Frame Spaces

! SIFS (Short Inter Frame Space) - separa la trasmissione di pacchettiappartenenti allo stesso dialogo (es. Pacchetto + ACK). Viene calcolato inbase ai tempi necessari agli apparati hardware per commutare tra tx/rx.

! PIFS (Point Coordination Inter Frame Space) – è utilizzato dal PointCoordinator per gestire il polling. È pari allo SIFS + il tempo di una slot.

! DIFS (Distributed Inter Frame Space) - il tempo che una stazione deveattendere prima di accedere al canale. Corrisponde al PIFS + il tempo di unaslot.

! EIFS (Extended Inter Frame Space) - utilizzato da una stazione che nonriceve correttamente il pacchetto per non collidere con un pacchettosuccessivo appartenente allo stesso dialogo– la stazione potrebbe non aver ricevuto correttamente l’informazione

relativa al Virtual Carrier Sense.

4545


Sicurezza

! Un aspetto fondamentale nelle WLAN è rappresentato dalla sicurezza– l’utilizzo delle onde radio non permette di controllare in modo preciso l’estensione fisica

della rete.

! Due sono gli aspetti legati alla sicurezza:– prevenire l’utilizzo da parte della rete da parte di stazioni non autorizzate;– evitare l’ascolto del traffico della LAN da parte di stazioni esterne.

! Lo standard 802.11 presenta meccanismi di protezione non completamente adeguati– autenticazione

» Open Authentication e Shared Key;

– cifratura» WEP

! Entrambi i meccanismi hanno come obiettivo quello di fornire un livello di protezioneequivalente a quello delle reti cablate

– in molte situazioni questo non può essere considerato sufficiente;– esistono varie tecniche attraverso le quale è possibile violare con successo questi meccanismi

di protezione.

4646


802.11

! Lo standard prevede una serie di emendamenti addizionalioltre a quelli precedentemente introdotti:

– 802.11d: Specification for Operation in Additional Regulartory Domains;– 802.11f: IEEE Recommended Practice for Multi-Vendor Access Point;– Interoperability via an Inter-Access Point Protocol Across Distribution Systems Supporting

IEEE 802.11 Operation;– 802.11h: Spectrum and Transmit Power Management Extensions in the 5GHz band in

Europe;– 802.11k: Radio Resource Measurement.

! Altri emendamenti devono essere ancora approvati:– 802.11e: Quality of Service (QoS) Enhancements;– 802.11i: Authentication and Security;– 802.11j: 4.9 GHz-5 GHz Operation in Japan;– 802.11n: Estensione per portare la velocità massima a 108 Mbps.

4747


Bluetooth

! Tecnologia per il rimpiazzo dei cavi– collegamento universale al posto del cablaggio

proprietario;– collegamento di apparati

» PC, stampanti, modem, telefoni fissi e cellulari, palmari;

– copertura limitata (in genere una stanza)» 10 m, con apparati che possono arrivare fino a 50 m;

– velocità 1 Mb/s (2M/s).

4848


Bluetooth

! Realizza quella che talvolta viene chiamataPersonal Area Network (PAN).

! Unico chip per radio + banda base– minor consumo di potenza, minor

prezzo.! Perché non usare le WirelessLAN (802.11)?

– consumo;– prezzi.

4949


Utilizzo di Bluetooth

Sostituzione Sostituzione deldel cablaggio cablaggio

Accesso Accesso adad

InternetInternet

Reti Reti Ad-hocAd-hoc

5050


Applicazioni Bluetooth

! Cuffie radio– accesso a diversi dispositivi;– vantaggi dell’utilizzo delle cuffie

» guida di veicoli;» piena operatività di entrambe le

mani.

! Sincronizzazione– sincronizzazione automatica di calendari,

rubriche, biglietti da visita;– anche tra apparati simili;– funzionamento in prossimità, senza

necessità di cavi.

5151


Bluetooth

! Il nome "Bluetooth" deriva dal nome del re Danese Harald Blatand(vissuto intorno al 10° Secolo) o Harold Bluetooth in Inglese.

! La prima versione dello standard è la 1.0 (Luglio 1999) che è uscita intre varianti 1.0, 1.0a e 1.0b (Dicembre 1999).

! La seconda versione è la 1.1 (Febbraio 2001) le cui differenze dallaversione precedente sono legate sostanzialmente alla correzione dialcuni problemi specifici evidenziatesi durante l’uso, e unaottimizzazione delle prestazioni

! Nel Giugno 2002, l’IEEE ha prodotto una propria versione dellostandard 1.1 denominata 802.15

! Nel novembre 2003 è uscita la versione 1.2.! La descrizione seguente è basata principalmente sullo standard 1.1

5252


802.15

! Rappresenta l’evoluzione di Bluetooth v. 1.1– livello RF;– livello di banda base (FEC, CRC, ARQ, cifratura);– livello link manager (gestione link SCO e ACL, gestione del traffico e dei

link, power management);– livello L2CAP (multiplexing, SAR).

! 802.15.1– WPAN/Bluetooth.

! 802.15.2– Unlicensed Band Coexistence.

! 802.15.3– High Rate WPAN (20+ Mbps).

! 802.15.4– Low Rate WPAN (< 200 kbps).

5353


Cos!è Bluetooth

! Una specifica per idispositivi hardware.

! Una struttura per leapplicazioni.

RF

Baseband

AudioLink Manager

L2CAP

Data

TCP/IP HID RFCOMM

Contr

ol

Applications

Hardware

Software

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