Бежичне комуникације

WI-FI

Wi-Fi је бежична локална рачунарска мрежа (WLAN) која почива на стандарду IEEE 802.11. Сви уређаји који су повезани на ову мрежу су у близини (пар десетина метара) антене (уређаја) која прима и предаје потребне сигнале.

IEEE 802.11 стандард дефинише три физичке технике за бежични пренос података. То су дифузни инфрацрвени пренос IR (InfraRed), раширени спектар са скоковитим променама фреквенције (Frequency Hopping Spread Spectrum – FHSS) и раширени спектар помоћу директне секвенце (Direct Sequence Spread Spectrum – DSSS). Инфрацрвена техника ради у основном опсегу. Друге две технике су засноване на радио преносу, а за свој рад користе фреквенције од око 2,4GHz. Инфрацрвени пренос се углавном не користи због малог домета. FHSS се углавном користи за унутрашњу бежичну комуникацију између уређаја, а DSSS се користи за комуникацију између уређаја смештеним у различитим објектима.

Бежичне локалне мреже користе „Spread Spectrum“ модулацију која сигнал распростире по широком опсегу фреквенција и на тај начин омогућавају да више корисника истовремено дели исти фреквентни опсег без међусобне интерференције. Поред тога, пружају много већу отпорност на сметње и прислушкивање од модулација ‘уског’ спектра.

Показало се да је много боље слати сигнал мале снаге преко ширег фреквентног опсега, него да се сигнал велике снаге шаље преко малог фреквентног опсега. Уколико на некој фреквенцији из опсега постоји снажна сметња, вероватноћа да ће се послата информација тачно примити је неупоредиво већа зато што ће највећи део сигнала бити пренесен ван осега где је сметња. Ова технологија је развијена још пре око 50 година и то за војне примене са циљем да буде максимално отпорна на ометања, интерференцију и прислушкивање.

Код FHSS система носилац скоковито мења фреквенцију, по некој псеудослучајној секвенци. Псеудослучајна секвенца је низ фреквенција на којима ће носилац провести одређени интервал пре него што понови шаблон. Предајник користи ову секвенцу да одабере фреквенције за пренос. Носилац на једној фреквенцији проведе одређено време (време стајања – dwell time), а затим потроши малу количину времена (време скока – hop time) да скочи на другу фреквенцију. Када исцрпи листу фреквенција, предајник ће поновити секвенцу.

По IEEE 802.11 стандарду за FHSS пренос користи се део индустријског, научног и медицинског спектра (Industrial, Scientific, and Medical (ISM) radio band: 2,4GHz – 2,5GHz), а то је подопсег UHF опсега намењен за примену у индустрији, науци и медицини. За Америку и већину Европе користи се опсег између 2,4GHz и 2,4835GHz. На том опсегу дефинисано је 79 фреквенција које FHSS користи да би скакао са једне на другу по одређеном шаблону.

DSSS системи су општепознати и највише кориштени системи који се заснивају на раширеном спектру, а своју популарност највише дугују лакоћи имплементације и високом протоку података. Ови системи користе један канал из скупа од 11 канала. Канали су широки 22MHz, што DSSS системима омогућава већи проток него код FHSS система.

Ширење спектра се врши на тај начин што се сваки бит информације мења одређеном секвенцом битова која се назива урезани код (chipping code), проширујући код (spread code) или обрадна добит (processing gain). Што је дужина ове секвенце већа, већа је и отпорност сигнала на интерференцију јер он заузима шири опсег. IEEE 802.11 радна група је одредила да минимална обрадна добит мора бити 11. У већини комерцијалних случајева она не прелази 20.

СИГУРНОСТ

Питање сигурности је једно од најчешће постављаних када су у питању бежичне мреже. Бројни аналитичари и експерти за питања рачунарске сигурности сматрају бежичне мреже сигурнијим од класичних жичаних мрежа. За то постоје јаки аргументи, јер и жичане мреже на неки начин имају и свој бежични дио, тј. да емитују зрачења чији интензитет и није баш мали, наручито код данашњих UTP мрежа. Када је у питању сигурност, главне разлике између LAN и WLAN мрежа потичу од различитог физичког нивоа. Споменимо поново да сама „Spread Spectrum“ технологија, гарантује висок степен сигурности. Поред ње многи бежични уређаји имају уграђене опције за криптовање. IEEE 802.11, стандардно предвиђа сигурносну технику познату као „Wired Equivalent Privacy“ (WEP) која се базира на коришћењу кључа и RC4 алгоритма за енкрипцију. Корисници који не знају кључ не могу ни приступати бежичној мрежи. Примена WEP технике, уз MAC филтрирање адреса теоретски омогућава добру заштиту. Међутим, показало се да је сам WEP протокол недовољно сигуран, па су развијене нове, много сигурније технике: WEP2, WPA и WPA2, које уз MAC филтрирање заиста обезбеђују висок степен сигурности код бежичних мрежа.

Bluetooth

Bluetooth је бежични стандард за размену података између фиксних и мобилних уређаја на малим удаљеностима користећи UHF радио таласе из ISM опсега 2,4 до 2,485 GHz, који омогућава формирање персоналних мрежа. Омогућава повезивање већег броја уређаја, превазилазећи проблеме са синхронизацијом.

Bluetooth ради на фреквенцијама између 2402 и 2480MHz, или 2400 и 2483,5MHz, унутар ISM опсега. Користи frequency-hopping spread spectrum – раширени спектар са скоковитим променама фреквенције. Bluetooth дели податке које треба преносити у пакете и преноси сваки пакет преко једног од 79 bluetooth канала. Сваки канал има ширину од 1MHz. Обично се обави 800 скокова у секунди, при чему се користи Adaptive Frequency-Hopping (AFH) – скокови са прилагодљивим фреквенцијама. Изворно, користила се Gaussian frequency-shift keying (GFSK) модулација (Гаусова фреквентна модулација), али је увођењем Bluetooth 2.0 омогућена и употреба π/4-DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying) и 8DPSK модулација између компатибилних уређаја. Уређаји који користе GFSK раде у основном начину рада (basic rate (BR)), док уређаји који користе π/4-DQPSK и 8DPSK раде у побољшаном начину рада (Enhanced Data Rate (EDR)). Због тога BR омогућава брзину преноса од 1Mbit/s, док π/4-DPSK и 8DPSK остварују брзине од 2 и 3Mbit/s.

Bluetooth је пакетни протокол са master-slave структуром. Један master може комуницирати са до седам подређених уређаја. Сви уређаји користе такт master уређаја. Размена пакета је заснована на основном такту трајања 312,5µs. Два такта чине слот трајања 625µs, док два слота чине пар слотова и трају 625µs. У једноставном случају када пакет траје један слот master емитује у парним слотовима и прима у непарним слотовима, док подређени уређаји емитују у непарним слотовима, а примају у парним. Пакети могу бити дужине 1, 3 или 5 слотова, али у свим случајевима пренос главног уређаја почиње у парним слотовима, док пренос подређених уређаја почиње у непарним слотовима.

Master bluetooth уређај може комуницирати са максимално седам уређаја у пиконету (рачунарска мрежа настала користећи bluetooth технологију). Уређаји се могу договорити и променити улоге – да подређени постане надређени.

У било ком тренутку подаци се преносе између надређеног уређаја и једног подређеног уређаја. Master одређује ком подређеном уређају се обраћа, и обично се брзо пребацује са уређаја на уређај.

Класа

Максимална дозвољена снага

домет

(mW)

(dBm)

(m)

1

100

20

~100

2

2.5

4

~10

3

1

0

~1

4

0.5

-3

~0.5

Класа 2 се најчешће користи у мобилним уређајима, класа 1 се користи у индустријским објектима.

Верзија bluetooth-а

Максимална брзина

Максималан домет

3.0

25 Mbit/s

4.0

25 Mbit/s

око 60m

5.0

50 Mbit/s

око 250m

Оставите одговор

Попуните детаље испод или притисните на иконицу да бисте се пријавили:

WordPress.com лого

Коментаришет користећи свој WordPress.com налог. Одјавите се /  Промени )

Google+ photo

Коментаришет користећи свој Google+ налог. Одјавите се /  Промени )

Слика на Твитеру

Коментаришет користећи свој Twitter налог. Одјавите се /  Промени )

Фејсбукова фотографија

Коментаришет користећи свој Facebook налог. Одјавите се /  Промени )

Повезивање са %s