Bežične mrežne tehnologije

Mentor: Prof. Dr Milorad BanjaninStudent: Jovana Janković

Univerzitet u Istočnom SarajevuFilozofski fakultet

Studijski program: matematika i računarstvoPredmet : Računarske mreže

Bežična komunikacija se primjenjuje u mnogim tipovima i veličinama mreža. Jedan dio razloga za ovako veliki broj je posljedica regulativa koje jedan dio

elektromagnetsnog spektra ostavljaju za komunikaciju.

Kreirano je mnogo bežičnih tehnologija, a nove varijante se konstantno pojavljuju. Bežične tehnologije se mogu klasifikovati prema vrsti mreže, kao

što pokazuje taksonomija na slici.

Bežične mreže

Gradske mreže(MAN)

Lokalne mreže(LAN)

Mreže širokog područja(WAN)

Mreže personalne Oblasti (PAN)

Pored tri mrežne vrste LAN, MAN i WAN, bežično umrežavanje uključuje i Mreže personalne oblasti (Personal Area Network – PAN).

Pored tri mrežne vrste LAN, MAN i WAN, bežično umrežavanje uključuje i Mreže personalne oblasti (Personal Area Network – PAN).

PAN tehnologija obezbeđuje komunikaciju na kratke udaljenosti, i namjenjena je za uređaje koje posjeduje i sa

kojima radi jedna osoba

Na primjer, PAN može obezbediti komunikaciju između bežičnih slušalica i mobilnog telefona. PAN tehnologije se takođe koriste

između kompjutera i bežičnog miša ili tastature.

PAN tehnologije se mogu grupisati u tri kategorije:

Bluetooth

Komunikacija na malim rastojanjima između malog perifernog uređaja kao što su slušalice ili miš i sistema kao što je mobilni telefon ili kompjuter.

InfraRed

Komunikacija u vidnom polju između malog uređaja i sistema koji je blizu kao što je kompjuter ili neki zabavni centar.

Bežični ISM( Industrial, Scientific and Medical)

Komunikacija koja koristi frekvencije postavljene za Industrijsko naučne i medicinske uređaje, okruženje gdje može biti prisutno elektromagnetno

ometanje.

Vlade su rezervisale tri područja elektromagnetnog spektra za upotrebu u industrijskim, naučnim i medicinskim (Industrial,

Scientific, Medical) grupama.Poznato kao bežično ISM, ove frekvencije nisu dodjeljene određenim prenosnicima, široko su dostupne za proizvode, i koriste se za LAN i

PAN mreže.

Postoje razne bežične LAN tehnologije koje koriste razne frekvencije, koje se kategorizuju kao IEEE 802.11. 1999.godine, grupa proizvođača koji proizvode bežičnu opremu su formirali Wi-Fi alijansu, neprofitnu organizaciju koja testira i certifikuje bežičnu opremu koristeći 802.11

standarde.

Većina potrošača povezuje bežične LAN mreže sa izrazom

Wi-Fi (iako se izraz wireless fidelity (bežična vjernost)

originalno pojavio u njihovim reklamama, alijansa je odbacila

ovu frazu i ne daje objašnjenje za ovaj naziv). Institute of Electrical and

Electronics Engineers

Frekvencijskiopseg

Brzinaprenosa

IEE Standard

Tehnikamultipleksinga

Operativni sistem

Originalni Originalni 802.11802.11

802.11a802.11a

802.11b802.11b

802.11g802.11g

2,4GHz2,4GHz

2,4GHz2,4GHz

Infra crvenoInfra crveno

5,725GHz5,725GHz

2,4GHz2,4GHz

2,4GHz2,4GHz

1 ili 2 Mbps1 ili 2 Mbps

1 ili 2 Mbps1 ili 2 Mbps

1 ili 2 Mbps1 ili 2 Mbps

6 do 54 Mbps6 do 54 Mbps

5,5 i 11 Mbps5,5 i 11 Mbps

22 i 54 Mbps22 i 54 Mbps

DSSSDSSS

FHSSFHSS

nijednanijedna

OFDMOFDM

DSSSDSSS

OFDMOFDM

Izraz multipleksing koristimo za označavanje kombinacija

informacionih tokova iz višestrukih izvora za prenos kroz zajednički

medij.

Prenos sa proširenim spektrom koristi više frekvencija za slanje podataka. Odnosno, pošiljalac raznosi podatke na više

frekvencija, a primalac kombinuje informacije dobijene od više frekvencija da reprodukuje originalne podatke.

Generalno, prošireni spektar se može koristiti za postizanje jednog od sljedeća dva cilja:

Tehnike proširenog spektra

Povećati sveukupne performanse

Učiniti prenos otpornije na šum

Tehnike proširenog spektra mogu pomoći bežičnim LAN mrežama da funkcionišu u okruženjima sa šumom.

Tri ključne tehnike multipleksinga koje se koriste Wi-Fi bežičnih mreža

DSSS(Direct Sequence Spread

Spectrum)

FHSS(Frequency Hopping Spread

Spectrum )

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)

Slično CDMA (Code division multiple access- metoda za multipleksiranje više korisnika na jedan ograničeni spektrani

pojas) gdje pošiljalac množi odlazeće podatke sa sekvencom

da formira više frekvencija, a primalac množi istom sekvencom

da bi dekodirao.Pošiljalac koristi sekvencu

frekvencija za slanje podataka, a primalac koristi istu sekvencu frekvencija za ekstrahovanje

podataka.Šema multipleksinga dijeljenjem

frekvencija gdje se prenosni opseg dijeli na mnogo prenosnika

na način da se prenosnici ne ometaju

Drugi bežični Lan standardi

IEEE je kreirao mnoge bežične mrežne standarde koji rade sa raznim vrstama komunikacije. Svaki standard specifikuje

frekvencijski opseg, modulaciju i multipleksing koji će se koristiti, i brzinu prenosa podataka.

802.11e

802.11h

802.11i

802.11n

802.11p

802.11r

802.11k

802.11s

Poboljšan kvalitet usluge,

kao što je garantovanje

niskog odstupanja.

Kao i 802.11a, ali dodaje kontrolu spektra i snage

(primarno namenjen za upotrebu u Evropi)

Povećana bezbednost, uključujući Advanced Encryption Standard;

puna verzija je poznata kao WPA2.

Obezbeđuje upravljanje radio

resursima, uključujući snagu prenosa

Brzina prenosa preko 100 Mbps za upravljanje

multimedijalnim (video) aplikacijama (može da bude 500

Mbps).

Lokalna bliska komunikacija

(Dedicated Short-Range Communication – DSRC) među vozilima na autoputu i između

vozila i objekata pored puta.

Poboljšana sposobnost prelazaka sa jedne na drugu pristupnu tačku

bez gubljenja konektivnosti.

Predloženo za mesh mreže u kojima set čvorova automatski

formira mrežu i prosleđuje pakete.

2007.godine, IEEE je „upakovao“ mnoge postojeće 802.11

standarde u jedan dokument poznat kao

802.11-2007. Ovaj dokument opisuje osnove, i ima dodatak za svaku varijantu.

Mnoge varijante 802.11 standarda su kreirane ili predložene; svaka nudi neku prednost.

Bežična Lan arhitektura

Tri glavna bloka bežičnih LAN mreža su: pristupne tačke, koje se neformalno nazivaju bazne stanice,

međukonekcijski mehanizam, kao što je switch ili ruter koji se koristi za konektovanje pristupnih tačaka, i set

bežičnih hostova, koji se još nazivaju i bežični čvorovi ili bežične stanice.

U principu, moguće su dvije vrste bežičnih žica:

Ad hoc – bežični hostovi komuniciraju među sobom bez bazne stanice

Infrastruktura – bežični host komunicira samo sa pristupnom tačkom, a pristupna tačka prosljeđuje sve pakete

U praksi mali broj ad hoc mreža postoji. Umjesto toga, organizacija ili provajder usluga koriste set pristupnih tačaka, a svaki bežični host komunicira kroz jednu od tih pristupnih tačaka.

Uređaj koji upravlja protokom podataka između dijelova

lokalne mreže (LAN).

Uređaj koji upravlja protokom podataka između dijelova

lokalne mreže (LAN).Ruter ili mrežni usmjerivač je računarski uređaj koji služi za međusobno povezivanje računarskih mreža. On ima funkciju da za svaki paket odredi putanju- rutu kojom treba taj paket da

ide i da taj isti paket proslijedi sljedećem uređaju.

Bilo koji uređaj povezan u računarsku mrežu (najčešće Internet), a koji može korištenjem standardnih protokola ostvariti komunikaciju

s drugim sličnim uređajima (hostovima).

Bilo koji uređaj povezan u računarsku mrežu (najčešće Internet), a koji može korištenjem standardnih protokola ostvariti komunikaciju

s drugim sličnim uređajima (hostovima).

Ilustracija arhitekture infrastrukture bežične LAN mreže

Žičane konekcije koje se protežu do pristupnih tačaka se obično sastoje od Eterneta sa upletenim parom žica.

Set kompjutera unutar opsega neke pristupne tačke je poznat kao Osnovni servisni set (Basic Service Set – BSS (analogno mobilnom

telefonskom sistemu, oblast koju obuhvata neka pristupna tačka se neformalno naziva ćelija)).

Eternet je protokol i najkoršćenija višemedijumska tehnologija lokalnih

računarskih mreža.

U praksi, mnogi detalji komplikuju arhitekturu infrastrukture.

S jedne strane, ako je neki par pristupnih tačaka previše odvojen, postojaće mrtva zona između njih (tj., fizička lokacija bez bežične

konektivnosti).

S druge strane, ako je par pristupnih tačaka previše blizu jedan drugom, pojaviće se preklapanje gdje bežični host može prihvatiti obje pristupne

tačke.

Pored toga, većina bežičnih LAN mreža se konektuje na Internet. Tako, mehanizam međukonekcije obično ima dodatnu žičanu konekciju do

Internet rutera.

Da bi se rješilo preklapanje, 802.11 mreže zahtevaju od bežičnog hosta da se poveže sa jednom pristupnom

tačkom. Odnosno, bežični host šalje frejmove određenoj pristupnoj tački, koja prosleđuje te frejmove kroz mrežu.

CTL DUR Adresa1 (destinacija)

Adresa2 (destinacija) SQE Adresa 4

Korisni prostor(od 0 do 2312

bajta)CRC

AP ili MAC bežičnog

komjutera

MAC adresa

pošiljaoca

Koristi se u ad hoc

modu

Format frejma koji se koristi kod 802.11 bežičnih LAN mreža

Mnogi raniji dizajni pristupnih tačaka su bili složeni. Pristupne tačke su koordinirale tako da obezbjede neprekidnu mobilnost

sličnu mobilnom telefonskom sistemu. Odnosno, pristupne tačke su komunicirale među sobom tako da se obezbjedi neprimjetan prelaz dok se bežični kompjuter

pomjera iz oblasti jedne pristupne tačke u oblast druge.

Postoje dva osnovna pristupa: složene pristupne tačke koordiniraju tako da obezbjede neprimjetan prelaz ili jeftinije pristupne tačke koje funkcionišu nezavisno i

oslanjaju se na bežične kompjutere za promjenu njihove povezanosti sa jedne pristupne tačke na drugu.

Originalni 802.11 standard je definisao dva generalna načina pristupa kanalu. Oni se mogu karakterisati kao:

PCF (Point Coordinated Function) za nekonkurentne serviseDCF (Distributed Coordinated Function) za konkurentne servise

 PCF znači da pristupna tačka kontroliše stanice u BSS da se obezbedi da prenosi ne ometaju. Na primjer, pristupna tačka

može dodijeliti svakoj stanici posebnu

frekvenciju. U praksi, PCF se nikad ne koristi.

 DCF utvrđuje da svaka

stanica u BSS(Business support

systems) pokreće protokol neposrednog

pristupa.

802.11 standard definiše tri vremenska parametra:

SIFS Short Inter-Frame Space od 10 µsec

DIFS Distributed Inter-Frame Space od 50 µsec

Vrijeme slota od 20 µsec

Vrijeme jednog slota je ono u kojem poruka proputuje čitav kabel i vrati se

Bežična MAN tehnologija i WiMax

Razvijene su dve verzije WiMax-a koje se razlikuju u sveukupnom pristupu.

Obično se označavaju sa:

Fiksni WiMax Mobilni WiMax

MAN tehnologije nisu bile komercijalno uspešne. Jedna grupa kompanija je izvela izraz WiMax, što je

akronim za World-wide Interoperability for Microwave Access (globalna interoperabilnost za

mikrotalasni pristup), i formirali su WiMax forum za promovisanje ove tehnologije.

Fiksni WiMax se odnosi na sisteme koji su izgrađeni upotrebom IEEE standarda 802.16-2004, koji je neformalno nazvan 802.16d.

Izraz fiksni se javlja zbog toga što ova tehnologija ne obezbeđuje prelaz između pristupnih tačaka.

Tako, dizajniran je da obezbijedi konekcije između provajdera usluga i fiksne lokacije, kao što je stan ili kancelarija, a ne između provajdera i mobilnog telefona .

Mobilni WiMax se odnosi na sisteme koji su izgrađeni prema standardu 802.16e-2005, koji se neformalno naziva 802.16e.

Kao što naziv mobilni kaže, ova tehnologija obezbjeđuje prelaz među pristupnim tačkama, što znači da mobilni WiMax sistem može

da se koristi sa prenosnim uređajima kao što su laptop kompjuteri ili

mobilni telefoni.

Zadnja milja kao alternativa DSL ili kablovskim modemima

Brza interkonekcija za nomadske korisnike

Unifikovani pristup podacima i telekomunikacijama

Kao rezervna Internet konekcija neke lokacije

Backhaul od Wi-Fi pristupnih tačaka do provajdera

Privatne konekcije među lokacijama kompanije

Konekcije između malih i velikih ISP-ova

Mreže koje povezuju bazne stanice (BS - Base Station) zajedno sa svojim bežičnim interfejsima i korisnicima na kontrolere baznih stanica (BSC- Base

Station Controler).

Mreže koje povezuju bazne stanice (BS - Base Station) zajedno sa svojim bežičnim interfejsima i korisnicima na kontrolere baznih stanica (BSC- Base

Station Controler).

ISP (Internet service provider) je poslovna organizacija koja nudi

korisnicima pristup globalnoj mreži Internet i ostalim servisima.

Template from: www.brainybetty.com 17

1.1. Koristi licencirani spektar(tj. koji nude prenosnici)

2.2. Svaka ćelija mora da prekriva radijis od 3 do 103.3. Koristi skalabilan ortogonalni FDM

4.4. Garantuje kvalitet usluga (za glas ili video)

5.5. Može da prenosi 70 Mbps u svakom smeru na kratkim distancama

6.6. Obezbeđuje 10 Mbps na duge distance (10 km).

WiMax je bežična LAN tehnologija koja se može koristiti za backhaul, fiksni, ili mobilni pristup; za pristup nije

neophodno jasno vidno polje.

PAN tehnologije i standardi

IEEE je dodijelio broj 802.15 za PAN standarde. Nekoliko radnih grupa i industrijski konzorcijumi su formirani za

svaku od ključnih PAN tehnologija.

802.15.1a

802.15.2

802.15.3

802.15.4

802.15.4a

802.15.3a

Bluetooth tehnologija (1 Mbps; 2,4 GHz)

Koegzistencija među PAN mrežama (neometanje)

PAN velike brzine (55 Mbps; 2,4 GHz)

Ultra široki opseg (Ultra Wideband – UWB) brzi PAN (110 Mbps; 2,4 GHz)

Zigbee tehnologija - spori PAN za daljinsko upravljanje

Bluetooth tehnologija (1 Mbps; 2,4 GHz)

InfraRED tehnologije obezbeđuju kontrolnu ili sporiju komunikaciju podataka

InfraRED (infra crveno) tehnologija se često koristi u daljinskim kontrolama, i može se koristiti kao zamjena za

kablove (npr., za bežični miš). Infrared Data Association (IrDA) je kreirao set standarda koji su široko prihvaćeni. Glavne karakteristike IrDA tehnologije

su:

Usmereni prenos sa konskim pokrivanjem 30o

Praktični sistemi imaju opseg od jedan do nekoliko metara

Familija standarda za razne brzine i namjene

Brzine prenosa podataka između 2,4 Kbps (kontrola) i 16 Mbps (podaci)

Generalno mala potrošnja energije sa verzijama koje troše vrlo malo energije

Signal se može reflektovati sa površina, ali ne može da prolazi kroz čvrste objekte

Radio Frequency Identification (RFID). RFID tehnologija koristi zanimljivu formu bežične komunikacije za kreiranje mehanizma gdje mali tag sadrži identifikacionu informaciju koju primalac

može „izvući“ iz taga.

•Preko 140 RFID standarda postoji za razne primjene•Pasivni RFID-ovi uzimaju energiju od signala koga šalje čitač

•Aktivni RFID-ovi sadrže bateriju, koja može da traje do 10 godina

•Ograničena distanca, iako aktivni RFID-ovi dosežu dalje od pasivnih

•Može da koristi frekvencije od manje od 100 MHz do 868-954 MHz

•Koristi se za kontrolu inventara, senzore, pasoše, i druge primjene

Ćelijski komunikacioni sistemi

Satelitski komunikacioni sistemi

U pogledu arhitekture, svaka ćelija sadrži toranj, i grupu (obično međusobno dodirujućih) ćelija

konektovanih sa komutatorskim centrima (Mobile Switching Center). Centrala prati mobilnog

korisnika, i upravlja prelazom dok korisnik prolazi sa jedne ćelije u drugu.

Ćelijski sistemi su originalno bili dizajnirani da obezbjede glasovne usluge za mobilne korisnike. Zato je sistem bio dizajniran za međusobno povezivanje ćelija

na javnu telefonsku mrežu.Sve više se ovi sistemi koriste za prenos podataka i konekciju na Internet.

Kada korisnik prelazi između dvije ćelije koje su konektovane sa istim centrom, komutatorski centar upravlja tom promjenom. Kada korisnik prelazi sa jednog geografskog regiona u drugi,

komutatorski centri upravljaju tim prelazom.

U teoriji, savršeno ćelijsko pokrivanje se pojavljuje ako svaka ćelija pokriva heksagon jer se ćelije mogu rasporediti kao pčelinje saće. U praksi, ćelijsko pokrivanje nije savršeno.

Većina ćelijskih tornjeva koristi kružne antene koje emituju signal u krug.

Međutim, prepreke i električno ometanje mogu oslabiti signal ili dovesti do nepravilnog rada. Kao rezultat, u nekim slučajevima, ćelije se preklapaju, a u drugim, postoje prazni

prostori bez pokrivanja

Ilustracija (a) idealnog ćelijskog pokrivanja, i (b) realne verzije sa preklapanjima i

slobodnim prostorima

Iako je lako vizuelizovati ćelije kao uniformno saće, praktični sistemi imaju različite veličine ćelija prema gustini mobilnih telefona, a prepreke uzrokuju da pokrivanje bude nepravilno, što rezultira preklapanjem i slobodnim prostorima. 

Iako je lako vizuelizovati ćelije kao uniformno saće, praktični sistemi imaju različite veličine ćelija prema gustini mobilnih telefona, a prepreke uzrokuju da pokrivanje bude nepravilno, što rezultira preklapanjem i slobodnim prostorima. 

Ćelijska komunikacija prati jedan ključni princip:

Ometanje se može minimizirati ako susedne ćelije ne koriste istu frekvenciju.

Da bi se implementirao ovaj princip, dizajneri upotrebljavaju pristup klastera gdje se mali uzorak ćelija

replicira U geometrijskom smislu,

svaki od ovih oblika na slici se

može koristiti za kreiranje

matrice. Pored toga, ako se

svakoj ćeliji u nekom obliku

dodijeli jedinstvena

frekvencija, ponavljanje neće

dodijeliti istu frekvenciju bilo

kom susednom paru ćelija.

Generacije ćelijskih tehnologija

Telekomunikaciona industrija dijeli ćelijske tehnologije na četiri generacije koje su označene sa 1G, 2G, 3G, i 4G, sa među verzijama sa oznakama

2,5G i 3,5G.

1GStartovala je početkom 1970-tih, i trajala je sve do 1980-tih. Ovi

sistemi, koji su originalno nazvani ćelijski mobilni radio telefoni (cellular mobile radio

telephones), su koristili analogne signale za prenos

glasa.

Druga generacija je startovala početkom 1990-tih i dalje se

koristi. Glavna razlika između 1G i 2G je što 2G koristi digitalne

signale za prenos glasa. Oznaka 2,5G se koristi za sisteme koji proširuju 2G sisteme tako da

uključuju neke od 3G karakteristika.

2G i 2,5G

3G i 3,5GTreća generacija je startovala

2000-tih, i fokusira se na dodavanje bržih usluga za

podatke. 3G sistem nudi brzine primanja podataka od 400 Kbps

do 2 Mbps, i namenjena je za podršku aplikacijama kao što je

pretraživanje weba i deljenje fotografija. 3G omogućava

jednom telefonu da se koristi u Severnoj Americi, Japanu i

Evropi.

4G

Četvrta generacija je startovala 2008, i fokusira se na podršku

multimediji u realnom vremenu, kao što je televizijski program ili brzo preuzimanje videa. Pored

toga, 4G telefoni uključuju tehnologije višestruke konekcije, kao što su

Wi-Fi i satelit; u bilo koje vrijeme, telefon automatski bira najbolju dostupnu tehnologiju

konekcije. 

Operativni sistem

GSMGSM

CDMACDMAIS-95DIS-95D

GSMGSM

GPRSGPRS

EDGE(EGPRS)EDGE(EGPRS)

EDGE EvolutionEDGE Evolution

HSCSDHSCSD

IS-95AIS-95A

2G2G

2,5G2,5G

2,5G2,5G

2,5G2,5G

2,5G2,5G

2,G2,G

2,5G2,5G

2,G2,G

2G2G

2G2G

2G2G

TDMATDMA

PDCPDC

iDENiDEN

IS-136IS-136

Globalni sistem za mobilnu komunikaciju (eng. Global

System for Mobile Comunications) važeći je međunarodni standard za

mreže mobilne telefonije. Pored prenosa glasa i podataka, taj standard omogućava i usluge

kao što su SMS ili međunarodni romming.

Code Division Multiple Access je digitalna tehnika za prenos u

proširenom spektru koja je zasnovana na paketnom

prenosu; u opštem slučaju se koristi u RF (Radio Frequency)

radio sistemima.

Time Division Multiple Access (TDMA): Metoda

digitalne bežične komunikacije koja prenos omogućava velikom broju korisnika koji pristupaju jednoj radio-frekvencija kanala, bez ometanja.

Operativni sistem

WCDMAWCDMA

CDMACDMAEVDOEVDO

UMTSUMTS

HSDPAHSDPA

1xRTT1xRTT

IS-136, IS-95A, EDGE, PDCUMTS

IS-95BIS-95B

EVDVEVDV

1xRTT1xRTT

1xRTT1xRTTWideband Code Division Multiple

Access) је metoda za multipleksiranje više korisnika na jedan ograničeni spektralni pojas.

Ključ satelitske komunikacije je parabolička

antena koja je neformalno poznata kao tanjir.

Parabolički oblik znači da se elektromagnetna

energija koja stiže sa udaljenog satelita

reflektuje u jednu fokusnu tačku.

Usmeravanjem tanjira ka satelitu i

postavljanjem detektora u fokusnu tačku,

dizajner garantuje da će se primati jak signal.

Da bi se maksimizirao primljeni signal, rana

satelitska komunikacijaje koristila zemljane

stanice sa velikim antenama sa više od 3

metra u prečniku.

VSAT(Very Small Aperture Terminal) sateliti koriste tri frekvencijska opsega koji se razlikuju u snazi

isporučenog signala, osetljivosti na kišu i druge atmosferske prilike, i oblasti površine zemlje koji se

pokrivaju (poznati kao satelitski otisak). .

OtisakFrekvencijaOpseg

C opseg

Ku

Ka

3 – 7 GHz

10 – 18 GHz18 – 31 GHz

Jačina signala Efekat kiše

Veliki

Srednji

Mali

Nizak

Srednji

Visok

Srednji

Umjeren

Jak

Tehnika koja se koristi za postizanje informacija o poziciji je jednostavna:

zbog toga što se svi GPS sateliti kreću u dobro poznatim orbitama,

primalac može da odredi jedinstvenu lokaciju na

površini zemlje pronalaženjem udaljenosti

do tri satelita.

Sateliti za Globalni pozicioni sistem (Global Positioning System – GPS) obezbeđuju precizne vremenske i

lokacijske informacije

Četiri važna svojstva

količine informacije:

24 se kreću u orbiti Zemlje24 se kreću u orbiti Zemlje

Sateliti raspoređeni u 6 orbitalnih ravniSateliti raspoređeni u 6 orbitalnih ravni

Obezbjeđuje vremensku sunhronizaciju koja se koristi u nekim komunikacionim mrežama

Obezbjeđuje vremensku sunhronizaciju koja se koristi u nekim komunikacionim mrežama

Preciznost između 20 i 2 metraPreciznost između 20 i 2 metra

Da bi se izračunala udaljenost, GPS sistem primenjuje formulu iz Njutnove fizike koja određuje da

je udaljenost jednaka brzina puta vrijeme. Brzina je konstantna (brzina svetlosti, 3 x 109 metara u sekundi).

Vrijeme se obračunava određivanjem da svaki GPS sistem određuje lokalno vrijeme, i da svaki satelit ima

precizan sat koji se koristi za uvrštavanje oznake vremena u informacije koje se šalju.

Ključne tehnologije koje omogućavaju softverski radio su: podesivi analogni filteri i višestruki menadžment antene.

Digitalni procesori signala (Digital Signal Processors - DSPs) su

dostupni za upravljanje kodiranjem signala i

modulacijom.

Umesto jednostavnog biranja antene za upotrebu u određenom vremenu, softverski radio može odabrati više antena istovremeno da obezbjedi prostorni multipleksing (spatial multiplexing), tehniku koja omogućava signalu da se emituje ili prima od nekog smjera.

Izraz Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) se koristi za označavanje sistema

koji koristi više antena i za emitovanje i za prijem (tj., može da nacilja emitovanje ili

prijem).

Modulacija

Snaga

FrekvencijaTačan opseg frekvencija koje se koriste u nekom vremenu.

Količina snage koju emiter emituje

Kodiranje i modulacija signala i kanala

Svaka kombinacija CDMA, TDMA, FDMA i drugih

Antene mogu biti podešene za određeni smijer

Svi aspekti frejminga i MAC adresiranja

Multipleksing

Smjer signala

MAC protokol

SVOJSTVO OPIS

Tri osnovne kategorije komunikacionih satelita

Niska zemljina orbita (Low Earth Orbit-

LEO)

Srednja zemljina orbita (Medium Earth

Orbit-MEO)

Geostacionarna zemljina

orbita (Geostationary

Earth Orbit-GEO)Prednost je malo

kašnjenje, ali nedostatak

predstavlja što sa gledišta

posmatrača sa zemlje, satelit se pomjera preko

neba.

Elipsasta (umesto kružne)

orbita koja se uglavnom koristi za obezbeđenje komunikacije na

Severnom i Južnom polu.

Prednost je što satelit ostaje na fiksnoj poziciji u

odnosu na lokaciju na zemljinoj

površini, ali je nedostatak što je prilično daleko.

Zakoni fizike (posebno Keplerov zakon) govore o kretanju objekta, kao što je satelit, koje putuje oko zemlje. Tačnije, period (tj, vrijeme koje je

potrebnoza čitavu orbitu) zavisi od udaljenosti od zemlje.

Glavna prednost satelita GEO je što je orbitalni period potpuno isti kao i brzina kojom zemlja rotira.

Stacionirana pozicija satelita znači da kada se jednom zemaljska stanica poravna sa satelitom, ta oprema se više ne mora pomjerati.

Udaljenost potrebna za geostacionarnu orbitu je 35.785 kilometara, što je približno jedna desetina udaljenosti do mjeseca. Da bi se shvatilo šta ovakva

udaljenost znači za komunikaciju, uzimamo radio talas koji putuje do GEO satelita i nazad. Pri brzini svetlosti, 3x108 metara u sekundi, taj put traje:

 

Čak i pri brzini svetlosti, signalu je potrebno više od 0,2 sekundi da pređe put od zemaljske stanice do GEO satelita i nazad do druge zemaljske stanice.

Slika pokazuje kako signali sa tri satelita pokrivaju čitav krug. Na slici su udaljenost satelita i veličina zemlje prikazani u pravom odnosu.

Zanimljivo je da postoji ograničena količina „prostora“ u geosinhronoj orbiti iznad ekvatora jer komunikacioni sateliti koji koriste datu frekvenciju moraju biti odvojeni jedan od drugog da bi se izbjegla ometanja.

Minimalna odvojenost zavisi od snage transmitera, ali može

zahtjevati ugaonu odvojenost između 4 i 8 stepeni. Tako, bez dodatnih poboljšanja, čitav krug od 360 stepeni iznad ekvatora može da pokrije samo 49 do 90

satelita.

LEO sateliti obično postavljaju na visinama od 500 kilometara i više, da bi se izbeglo trenje usljed dodira sa gasovima.

LEO ima prednost zbog malih kašnjenja (obično od 1 do 4 milisekunde), ali i nedostatak što orbita satelita ne odgovara rotaciji

zemlje. Tako sa gledišta posmatrača na zemlji, LEO satelit se pomjera preko neba, što znači da zemaljska stanica mora imati

antenu koja može da rotira i prati satelit. Praćenje je teško jer se sateliti kreću brzo.

Klaster LEO satelita radi zajedno za prosleđivanje poruka. Članovi klastera moraju znati koji satelit je trenutno iznad datog područja na zemlji, i prosleđuju poruku do odgovarajućeg člana za prenos do zemaljske stanice. 

Opšta tehnika koja se koristi kod LEO satelita je poznata kao klasteri ili grupni razmeštaj.

Zemaljska stanica u Evropi šalje poruku satelitu koji je trenutno

iznad.

HVALA NA HVALA NA PAŽNJIPAŽNJI

Bluetooth. IEEE 802.15.1a standard se razvio nakon što su proizbođači kreirali Bluetooth tehnologiju kao

tehnologiju za bežičnu konekciju na kratkim distancama. Karakteristike Bluetooth tehnologije su:

 Bežična zamena za kablove (npr., slušalice ili miš)

Koristi 2,4GHz frekvencioni opseg

Kratke distance (od 5 metara sa varijacijama koje priširuju ovaj domet na 10 ili 50 metara

Uređaj je master ili slave

Master daje dozvolu slave.

Brzina podataka je 721Kbps

Koristi širok spektar frekvencijaTroši vrlo malo energije

Kratke distance (2 do 10 metara)Signal prolazi kroz prepreke kao što su zidovi

Brzina prenosa podataka od 110 na 10 metara, i sve do 500 Mbps na 2 metra

IEEE nije bio u mogućnosti da razreši debate i formira jedan standardIdeja na kojoj je UWB komunikacija zasnovana je da širenjem

podataka na više frekvencija zahteva manje energije za istu distancu.

Bežični standard za daljinsku kontrolu, ne podatkeCilj je industrija kao i kućna automatizacija

Tri frekvencijska opsega se koriste (868 MHz, 915 MHz, i 2,4 GHz)

Brzine prenosa od 20, 40, ili 250 Kbps, u zavisnosti od frekvencijskog opsega

Manja potrošnja energijeTri nivoa bezbednosti su definisana

  

Zigbee standard (802.15.4) se pojavio iz želje da se standardizuje tehnologija bežične daljinske kontrole, posebno za industrijsku upotrebu. Zbog toga što jedinice daljinske kontrole šalju samo kratke komande, nisu

potrebne velike brzine. Glavne karakteristike su: