wirelesslan - proj.sunet.se

© IP-Solutions ABWLAN

WirelessLANRåd & Dåd

Urban Logelius IP-Solutions


AGENDAWLAN För & Nackdel

802.11 Standarden

Frekvenser

Antenner

Länkbudget

Design

QoS (802.11e)

Säkerhet (802.11i)


Introduktion till WLAN

LAN, WLAN, WAN

TCP

IP

UDP

ApplikationOSI

765

4

3

21

Fördel: Mobilitet, Flexibilitet, Kostnad …


Problem med WLAN

“Hidden terminal”

Multipath propagation

Path loss

~100 dB vid 1000 meters (2,4 GHz)

Andra problem: Säkerhet, roaming ….


IEEE 802.11

802.11 MAC

802.11 PHY2,4 GHz

1 , 2 Mbps

FHSSDSSS

IR

802.11b PHY2,4 GHz

5,5 , 11 Mbps

HR/DSSS

802.11a PHY5 GHz

6,9,12,18,24,36,48,54 Mbps

OFDM

802.11g PHY2,4 GHz

6,9,12,18,24,36,48,54 Mbps

OFDM


IEEE 802.11 Standarden (I)IEEE 802.11 – (1997)

• Frekvens ( 2,4 GHz – ISM band)

• Data rate (up to 2 Mbps)

IEEE 802.11a – (1999)

• 5,8 GHz – UNII band


IEEE 802.11b- (1999)

• 2,4 GHz – ISM band


IEEE 802.11c- (802.1D, Bridging with 802.11 MAC)

IEEE 802.11d- (extend the operation of 802.11 WLANs to

new regulatory countries)

IEEE 802.11e- (Improve and manage QoS)

IEEE 802.11f- (Inter-Access Point Protocol (IAPP) )


IEEE 802.11 Standarden (II)IEEE 802.11g- (2003) (Develop a higher speed(s) PHY extension to the b standard)

• 2,4 GHz – ISM band


IEEE 802.11h- (802.11 and HIPERLAN integration)

IEEE 802.11i- (Improvements in security)

IEEE 802.11j- (Enhance the 802.11 standard to operate in

newly available Japanese 4.9 GHz and 5 GHz bands)

IEEE 802.11k- (define Radio Resource Measurement enhancements

to provide interfaces to higher layers for radio and network measurements)

IEEE 802.11l- (Task Group "Letter - L" not to be used by the IEEE 802.11

Working Group for inclusion into the published standard)

IEEE 802.11m- (Maintenance of the IEEE 802.11-1999 (reaff. 2003) standard)

IEEE 802.11n- (Higher throughput enhancements)


WLAN Frekvenser

5,15 -5,875 GHz IEEE 802.11a Radar

HF High FrequenciesISM Industrial, Scientific and medicine

bandsSHF Super High FrequenciesUHF Ultra High FrequenciesVHF Very High Frequencies

3 30 100

HF

500

VHFFM TV

MHz

TjänstUHF

1000

SHFRadar

2400 5800

GSM

2100

3GBand

WLAN WLAN

2400 -2483,5 MHz IEEE 802.11b,g Microvågsugn, Bluetooth, HomeRF etc


Frekvenser och kanaler förr DSSS (Europa)Kanal ID: Frekv (MHz): Område (22MHz bandbredd):1 2412 2401-24232 2417 2406-24283 2422 2411-24334 2427 2416-24385 2432 2421-24436 2437 2426-24487 2442 2431-24538 2447 2436-24589 2452 2441-246310 2457 2446-246811 2462 2451-247312 2467 2456-247813 2472 2461-2483

DSSS Direct Sequence Spread Spectrum

Kanalerna 1,5,9,13= 17 % Overlap

⇒2-4 % datahastighet förloras

Kanalerna 1,4,7,10,13= 37 % Overlap

⇒15-20 % datahastighet förloras


5 GHz bandet – IEEE 802.11a

Frekvens: Effekt (ERP): Tjänst:

5,15 – 5,3 GHz 200 mW Inomhus

5,47 – 5,725 GHz 1 W Utomhus

5,725 – 5,875 25 mW ISM-band

Totalt: 505 MHz => 6 * mer frekvensutrymme än på 2,4 GHz

Typgodkänd utrustning

6,9,12,18,24,36,48 & 54 Mbps

DFS – Dynamic Frquency Selection

TPC – Transmitter Power ControlIEEE 802.11h


WLAN Antenner

Parabol • Typisk gain: 21dBi • Räckvidd: upp till 40 kilometer • Utomhus (långdistans)

Antenn diversitet (Dubbla antenner) kan användas för att minimera “multipath fading”

Rundstrålande• Typisk gain: 4dBi • Räckvidd: upp till 2.6 kilometer • Innomhus / Utomhus

Yagi (Sektor)• Typisk gain: 13,5dBi • Räckvidd: upp till 10,5 kilometer • Innomhus / Utomhus

Viktigt för antenner:

Stråningsdiagram (Vert/Hor)Rätt förstärkning (dBi, dBd)Hög verkningsgrad (95% eller mer)DC-Jord (Slippa åskskydd)Rätt material och kontat

Viktigt för kablage:

Låg förlust (Viktigt på ”höga” frekv.)Flexibel (böjbar)Rätt kontakterKombination med ”Pig-tail”


Länk Budget

TX

Pout Ltx Gtx FSPL

RX

Grx Lrx Pin

Pout - Uteffekt från WLAN utrustning [dBm]

Ltx/Lrx - Förlust i kablar [dB/m]

Gtx/Grx - Gain i antenn [dBi] eller [dBd]

Pin - Insignal till mottagare [dBm]

FSPL - Frirymdsdämpning

Pout-Ltx+Gtx-FSPL+Grx-Lrx = Pin

FSPL= 20*log (4*¶*R/λ)

λ=0,125 m @ 2,4 GHzλ=0,053 m @ 5,7 GHz

R(km) FSPL (dB)2,4 GHz 5,7 GHz

0,25 88 950,5 94 1011 100 1082 106 1144 112 120

Pin (normal på 2,4GHz):11 Mbps @ -82dBm5,5 Mbps @ -85dBm2 Mbps @ -90dBm1 Mbps @ -94dBm


Nya typer av WLAN Produkter

Centraliserad funktion:

Exempel på tillverkare:Airespace, ExtremeSymbol, Trapetzenetworks

WEB kamera Printserver

Kombinations enhet(FW, Router, switch, printserver, dualband)

Hot-Spot Gateway


Lösning för Hem eller Små Företag

AP

Internet

Bredbandsanslutning

• ”Closed network” inställning i AP – WEP

WEP Wired Equivalent Privacy

• ”MAC adress filtrering ” i AP

• Slå av ”SSID” broadcast om möjligt

Lagom nivå av säkerhet:


Lösning för Större Organsisationer

Internet

(W)DMZ

FW

AP

Internal LAN

• 802.1x – EAP

External

EAP Extensible Authentication Protocol

RADIUSServer

• VPN – (IPSec)• VLAN• ”Captive portal”

High level of security:


IEEE 802.11e - QoS

AIFS Arbitration Inter Frame SpaceEDCF Enhanced Distribution Coordination Function

EDCFDCF PCF

AIFS 1 Contention window





EAP-basedEAP-basedNoneKey Management

IV SequenceIV SequenceNoneReplay Attack

CCMMichaelNoneHeader Integrity

CCMMichaelCRC-32Data Integrity

Not neededMixing functionConcatenatedPacket Key

48-bit IV48-bit IV24-bit IVKey Life

128 bits128 bits encryption64 bits authentication

40 bitsKey Size

AESRC4RC4Cipher

WPA2WPAWEP

IEEE 802.11i – Förbättrad Säkerhet WPA Wi-Fi Protected Access

wirelesslan - proj.sunet.se

Documents