UVOD

Najjednostavniji opis, wireless LAN

(WLAN) znači upravo ono na što ime

upućuje, bežična lokalna mreža. WLAN pruža

sve mogućnosti i benefite tradicionalne LAN

mrežne tehnologije kao što su Ethernet ili

Token Ring, bez ograničenja izazvanih raznim

kabelima i žicama. Infrastruktura više ne mora

biti zakopana ispod zemlje niti sakrivena iza

zidova. Čitava infrastruktura se može brzo i

efikasno pomjerati I mijenjati ovisno o

potrebama organizacija

WLAN, isto kao i LAN, zahtijeva

fizički medij preko kojeg prolazi odašiljani

signal. Umjesto korištenja twisted-pair ili

fiber-optic kabela, WLAN-ovi koriste radio

frekvencije (RF) ili infrared svjetlost.

Korištenje RF-a je mnogo popularnije zbog

većeg dometa, većeg bandwith-a i šireg

pokrivanja prostora. WLAN koristi 2.4 GHz i

5-GHz frekvencijske opsege. Ti dijelovi RF

spektruma su rezervirani u većini država

svijeta za nelicencirane uređaje. Bežične

mreže omogućavaju slobodu i fleksibilnost da

rade unutar i između zgrada.

Bežični mrežni sustavi ustvari nisu

potpuno bežični. Bežični uređaji su samo

jedan dio tradicionalne kabelski bazirane LAN

mreže. Ti bežični sustavi se spajaju na

tradicionalnu LAN mrežu i omogućavaju

njeno proširenje i podižu fleksibilnost takve

LAN mreže. Dodaju mobilnost kao funkciju

mreže. Štoviše, bežični uređaji se ipak moraju

i napajati električnom energijom da bi mogli

funkcionirati.

Prva generacija WLAN uređaja sa

svojom malom brzinom i nedostatkom

standarda, nije bila popularna. Moderni

standardizirani sustavi su sada sposobni

transferirati podatke na prihvatljivoj brzini.

IEEE 802.11 vijeće i Wi-Fi udruženje

su marljivo radili da bi napravili standard za

bežične mreže i omogućili interoperabilnost

uređaja bez obzira na proizvođaća.

Bežična tehnologija sada podržava

brzinu prijenosa podataka ( data rates ) i

interoperabilnost potrebnu za funkcioniranje

LAN mreže. Također, cijene novih uređaja su

se izrazito smanjile. WLAN je sada dostupna

opcija kabelskim LAN sustavima. U većini

država ti uređaji ne zahtijevaju posebne

državne licence za rad.

1.1. Predmet rada

Bežične i mobilne mreže: cdma, wi-fi bežična

lokalna računarska mreža, bluetooth gdje je

zadatak i osnovni cilj semninarskog rada, dati

potpuni uvod u naveden tehnologije, objasniti

primjene i principe rada.

Tema rada: BEŽIČNE I MOBILNE MREŽE:

CDMA, WI-FI BEŽIČNA LOKALNA

RAČUNARSKA MREŽA, BLUETOOTH

1.2. Cilj rada

Cilj ovog rada nije praktnični primjer

navedenih tehnologija već teorijski opis

naveden tehnologije, primjena i standardi.

1.3. Hipoteza

„ Bežične mrežne tehnologije su budućnost

svijeta“.

1.4. Metode

Za ovaj rad je korišteno nekoliko

naučnih metoda. Na samom početku izvršen je

odabir stručne literature i popis potrebnih

sadržaja sa interneta, određen je sadržaj rada, i

multimedijalni sadržaj. U drugom dijelu

pažnja je posvećena prikupljanju primarnih

podataka i njihovoj analizi. Prikupljanje

primarnih podataka je vršeno pomoću

dostupne literature i internetskog sadržaja .

Nakon prikupljanja podataka pristupilo se

njihovoj obradi i analizi, nakon čega je

uslijedila izrada pisanog rada prateći usvojene

nacrte i definirane zahtjeve .

1. WIFI I WIFI ZONE

Wireless Fidelity (Wi-Fi) udruženje

je neprofitna međunarodna asocijacija

formirana 1999 g. Wi-Fi je formirana da

certificira interoperabilnost WLAN uređaja

baziranih na IEEE 802.11 specifikacijama.

Wi-Fi udruženje trenutno ima u članstvu preko

200 međunarodnih kompanija. Preko 4000

produkata je WiFi certificirano nakon što je

certifikacija počela u Ožujku 2000 g. Zadatak

Wi-Fi Udruženja je da unaprijedi iskustva

korisnika kroz poboljšanje interoperabilnosti

različitih uređaja. Da bi se osigurala

interoperabilnost između različitih

proizvođača Wi-Fi udruženje radi sa grupama

za standardizaciju kao što su IEEE i sa

kompanijama koje dizajniraju buduće

generacije bežičnih tehnologija.

Wi-Fi udruženje se originalno zvalo

Wireless Ethernet Compatibility Alliance

(WECA). Međutim, pojam wireless Ethernet

nikad nije postao popularan kao pojam

WLANs ili Wi-Fi. Zbog toga, organizacija

mijenja ime.

Wi-Fi CERTIFIED je logo koje se

daje bežičnim mrežnim uređajima koji prođu

stroge funkcionalne i testove kompatibilnosti

upravljane od strane Wi-Fi udruženja. Wi-Fi

CERTIFIED uređaji će raditi sa bilo kojim

drugim komadom bežične opreme koji također

ima Wi-Fi CERTIFIED logo.

Također postoji Wi-Fi ZONEs. Wi-Fi

ZONE su bežične „hot-spot“ mreže kojima

korisnici mogu pristupiti kada su daleko od

doma ili svojih ureda. Kao i Wi-Fi produkti,

samo „service provideri“ koji podliježu Wi-Fi

ZONE standardima mogu koristiti logo, kakav

je prikazan u sl. 1

Slika 1 - WiFi zone logotip

Postoji online baza podataka Wi-Fi ZONE lokacija iz čitavog svijeta, na stranicama Wi-Fi udruge. To pomaže korisnicima da lociraju najpogodnije Wi-Fi ZONE, bilo da su u kafićima, hotelima,

1

zračnim lukama, konferencijskim centrima ili drugim javnim mjestima.

2. PREDNOST WLAN MREŽE

Trenutno kabelski bazirane LAN

mreže rade na przinama 100 Mbps u

pristupnom sloju (konekcija prema

korisnicima) 1 Gbps na distribucijskom sloju

(konekcija pristunih i uređaja u jezgri -

CORE) pa sve do 10 Gbps na CORE sloju

(veza između centralnih LAN uređaja). Većina

bežičnih WLAN ređaja danas radi na

brzinama 11 ili 54 Mbps na pristupnom sloju i

nemaju intenciju za korištenje u

distribucijskom ili CORE sloju. Cijena

implementacije WLAN mreža je usporediva

sa kabelskom LAN mrežom. Pa zašto onda

instalirati sustav koji je u konačnici slične

cijene a ipak slabijih performansi? Jedan

razlog je da u većini malih mreža manja brzina

je dovoljna da podrži aplikacije i korisničke

potrebe. U većini manjih ureda danas internet

konekcija je zasnovana na broadband

servisima kao što su ADSL Kabelski internet a

WLAN mreže su dovoljno brze da se mogu

nositi sa takvim zahtjevima, a uglavnom su i

znatno boljih performansi, pa ne predstavljaju

tzv. usko grlo u takvom sustavu. Drugi razlog

je da WLAN mreže omogućavaju korisnicima

tzv. Roaming, prijelaz u različita pdručja,

slobodu kretanja, a i dalje zadržavajući

konekciju na informacijski sustav ne

prekinutu. Prilikom razmještanja i preuređenja

ureda, WLAN mreže ne zahtijevaju ponovno

kabliranje i dodatne troškove.

Neke od prednosti WLAN mreža su navedene

niže;

- mobilnost

- skalabilnost

- fleksibilnost

- isplativost na kraće i duže vrijeme

- jednostavnost implementacije

- pouzdanost u teškim uvjetima

- kraće vrijeme instalacije

WLAN mreže imaju brojne prednosti

za korištenje kod kuće ili uredima, malim i

srednjim poduzećima, campusima kao što su

studentski domovi i sl. te velikim

kompanijama.

WLAN mreža ne eliminira potrebu za

Internet Service Providers (ISP-ovima).

Internet konekcija i dalje zahtjeva servisni

ugovor sa lokalnim providerom. Postoji trend

da Internet Providri nude bežični pristup

internetu. Štoviše, WLAN mreža ne

eliminiraju potrebu za tradicionalnim

routerima (usmjerivačima) switchevima

(preklopnici) i serverima (poslužitelji) u

tipičnoj LAN mreži.

Čak, iako su WLAN uređaji primarno

dizajnirani kao LAN uređaji, mogu se koristiti

kao site-to-site konekcijski uređaji, tj. u

funkciji ili kao zamjena za iznajmljene

vodove, omogućavajući spajanje dislociranih

LAN mreža na udaljenostima do oko 40 km.

Korištenje ovog bežičnog rješenja je mnogo

jeftinije od zakupljivanja bandwitha od

lokalnih ISP pružatelja usluga ili od

2

povlačenja vlastitog FiberOptic kabela

(svjetlovodni kabel).1

Na primjer, cijena instalacije WLAN

veze između dvije zgrade će rezultirati u

jednokratnoj investiciji od par tisuća kuna.

Iznajmljeni vod od pružatelja usluge za npr.

E1 link ( 2 mbps ) koji je nekoliko puta

sporiji, koštat će po nekoliko tisuća kn svaki

mjesec. Instalacija vlastitog svjetlovodnog

kabela na razdaljinu od oko 1,5 km je vrlo

teško izvodivo i koštalo bi desetke i stotine

puta veću investiciju od WLAN bežičnog

rješenja.

3. EVOLUCIJA WLAN STANDARDA

Prve bežične WLAN tehnologije

definirane prema 802.11 standardu bile su

male brzine, nestandardne, i nudile su brzine

prijenosa podataka između 1 i 2 Mbps. Unatoč

tim nedostacima sloboda i fleksibilnost koju

su nudili, omogućili su tim ranim bežičnim

produktima da nađu mjesto na tržištu

tehnologija. Molbilni korisnici koji koriste

ručna računala, u skladištima i

prodavaonicama, u bolnicama za sakupljanje i

dostupnost informacijama o pacijentima,

sveučilišta su počela instalirati bežičnu

tehnologiju i sl.

U lipnju 1997, IEEE je izdao 802.11 standard

za bežične LAN mreže. Tablica u nastavku

prikazuje evoluciju WLAN standarda;2

1 www.hr.hukol.net/themenreihe.p?c=Računarstvo2 www.fer.unizg.hr/_download/repository/Bezicni_LAN-ovi.doc

BRZINA 860 kbps

1 do 2 Mbps

11 Mbps

54 Mbps

MREŽA Bez standardizacije

Standard bazirano

FREKVENCIJA

900 Mhz

2.4 GHz 5 GHz

Upravo kao i 802.3 Ethernet

standard koji omogućava prijenos podataka

preko twisted-pair i koaksijalnih kabela,

802.11 WLAN standard omogućava prijenos

preko različitih medija.

Bežični signali su elektromagnetni

valovi koji se prostiru kroz prostor. Nije

potreban fizički medij za ove signale, koji se

prostiru jednako kroz vakumski prostor kao i

kroz zrak u prostorima ureda u zgradama.

Sposobnost radio valova da prolaze kroz

zidove i pokrivaju velike razdaljine i područja,

čini bežičnu tehnologiju univerzalnim

načinom za gradnju lokalnih računalnih

mreža.

Slika 2 u nastavku prikazuje wireless

tehnologije i mogućnosti:

Slika 2 . BEŽIČNA TEHNOLOGIJA I MOGUČNOSTI

PAN LAN MAN WAN

STANDARD

Bluetooth

802.11b, g, a802.11

802.11 MM

GSM, GPR

3

n (DRAFT)

DS, LMDS

S, CDMA, 2.5 – 3G

BRZINA <1Mbps

1 -54 Mbps i više

22 Mbps i više

10 – 384 Kbps

DOMET Kratki Srednji

Srednji, veliki

Veliki

4. 802.11 STANDARD

IEEE 802.11 arhitektura se sastoji od

nekoliko komponenti koje djeluju da bi

osigurali bežičnu komunikaciju. Te

komponente podržavaju mobilnost bežičnog

terminalnog uređaja koja je transparentna

prema višim podatkovnim slojevima.3

4.1. Basic Service Set (BSS)

Basic service set (BSS) je osnovni

sastavni dio IEEE 802.11 LAN standarda.

Slika 3 pokazuje BSS sa tri terminalna

uređaja koji su članovi BSS, vezano za access

point (AP). BSS pokriva jednu RF regiju, ili

ćeliju, kao što je označeno krugom. Kako se

terminalni uređaj kreće dalje od AP-a,

njegova brzina (data rate) će se smanjivati.

Kada iziđe iz BSS regije, gubi mogućnost

komunikacije sa ostalim članovima BSS. BSS

koristi „infrastructure mode“, način rada za

koji je potreban AP. Svi terminali

komuniciraju posredno preko AP-a, i ne

komuniciraju direktno. BSS koristi jedan

„service set ID“ (SSID).

3 www.fer.unizg.hr/_.../Wireless%20Sensor%20Networks.doc

Slika 3 – BSS

4.2. Independent BSS (IBSS)

„Independent basic service set“ (IBSS) je naj osnovniji tip IEEE 802.11 LAN standarda. Minimum IEEE 802.11 LAN mreže se satoji samo od dva terminala. U ovom načinu rada, IEEE 802.11 terminali komuniciraju direktno. Kako se ovaj način IEEE 802.11 LAN mreže ćesto koristi bez planiranja, samo u slučajevima kada je WLAN jednokratno potreban, ćesto se naziva „ad hoc network“.

Kako se IBSS sastoji od terminala koji su direktno konektirani, također se naziva peer-to-peer mreža. IBSS sa četiri terminala je prikazan na slici 4. IBSS može imati proizvoljan broj članova. Ako bi bilo potrebe da ovakav skup terminala komunicira izvan IBSS sustava, jedan od terminala bi morao djelovati kao gateway ili router.

Slika 4 Independent BSS (IBSS)

4.3. Extended service set (ESS)

Extended service set (ESS) je definiran kao dva ili više BSS konektiranih

4

zajedničkim distribucijskim sustavom (lokalnom mrežom) kao što je prikazano na slici 5.To omogućuje stvaranje bežične mreže proizvoljne veličine i kompleksnosti. Kao i sa BSS, svi paketi podataka moraju proći kroz jedan od AP-ova. Terminali unutar ESS sustava mogu međusobno komunicirati a mobilni terminali se mogu kretati unutar ESS sutava, tj. Od jednog do drugog BSS a da pri tome zadrže konekciju

Slika 5 - Extended service set (ESS)

5. ROAMING

Roaming je proces ili mogućnost bežičnog terminala da se kreće od jedne ćelije ili BSS područja do druge, bez gubitaka konekcije na mrežu. Access point uređaji prebacuju mobilni terminal sa jednog na drugi a taj proces mora biti nevidljiv za terminalni uređaj, tj. mobilnog klienta. IEEE 802.11 standard na žalost ne definira kako be se funkcija roaminga trebala izvoditi tehnički, ali definira osnovne funkcije koje uključuju aktivno i pasivno scaniranje (pretraživanje) i proces „re-asocijacije“. Proces „re-asocijacije“ sa Access Pointom mora početi kada bežični terminalni mobilni klient iziđe iz zone pokrivanja jedanog AP-a i uđe u zonu pokrivanja drugog.

Kako se klient sa laptopom kao na slici kreće unutar bežične mreže, on mora uspostavljati i održavati asocijaciju sa access pointovima.

Sljedeći koraci su potrebni da bi se osigurao neprekinuti roaming:

• Klient šalje zahtijev za asocijaciju i

odmah prima odziv od svih access pointova u

čijim zonama pokrivanja se nalazi.

• Klient odlučuje sa kojim access

pointom će asocirati ovisno o kvaliteti signala,

jačini signala, i broju korisnika koji su

asocirani na pojedinim AP-ovima i broju

„hop-ova“ potrebnom da bi se uspostavila

konekcija sa „backbone“ mrežom.

• Nakon što je asocijacija

uspostavljena, klientova MAC adresa se snima

u adresnu tablicu odabranog AP-a. Ako se

klient nađe u problemima sa kvalitetom veze,

on će „roamirati“ na drugi AP. Ako nema

drugih AP-ova dostupnih u području u kojem

se nalazi, klient će pokušati smanjiti brzinu

prijenosa podataka tako da može konekciju u

uvjetima lošijeg signala.

• Nakon što klient „roamira“ na drugi

AP, njegova MAC adresa se snima u tablicu

novog AP-a, koji onda šalje broadcast poruku

u mrežu da je sada on odredištna točka za

pakete koji su upućeni na tu novu MAC

adresu.

• Originalni AP, prvi koji je bio

asociran sa klientom sada proslijeđuje

eventualne zaostale podatke koje je primio za

klienta do drugog AP-a na kojem je sada

klient asociran, a taj novi AP iste te podatke

proslijeđuje klientu.

Sljedeća dva faktora trebaju se uzeti u obzir

kada se dizajnira WLAN mreža sa

neprekinutim roaming mogućnostima za

uređaje koji su aktivni za vrijeme dok se kreću

od jedne točke do druge.

• Pokrivanje signalom mora biti

dostatno na čitavom putu.

5

• Nepromjenja IP adresa mora biti

dostupna tijekom čitavog puta.

Slika 6- Roaming kroz ESSS zonu

6. PROCES ASOCIJACIJE

Kada klient pokušava uspostaviti

konekciju, on će bradcastati tzv. „probe

request“. AP koji ćuje njegov zahtjev za

konekcijom, odgovara sa informacijama kao

što su broj RF hopova do backbone-a,

opterećenost itd. Ako se javi više od jednog

AP-a tada klient odlučuje sa kojim će PA-om

asocirati, ovisno o povratnim informacijama

od AP-ova. AP-ovi broadcastaju tzv. ‘beacon-

e’ u periodičnim intervalima. Beacon sadržava

detalje slične kao u „probe“ odgovorima.

Klient sluša sve AP-ove koje može ćuti i gradi

informacijsku tablicu AP-ova. Proces

asocijacije je prikazan na sljedećoj slici:

Slika 7 Proces asocijacije

7. PROCES RE – ASOCIJACIJE

Kada se klient kreće izvan dometa

asociranog AP-a, jačina signala će se

smanjivati i početi nestajati. Istovremeno,

signal drugog AP-a će početi rasti. Re-

asocijacijski proces koji će se desiti je

prikazan u sljdećoj slici; Isti proces re-

asocijacije se može desiti ako je opterećenje

jednog AP-a postane preveliko a klient je

istovremeno u mogućnosti da komunicira sa

drugim AP-om.

Slika 8 - Proces re-asocijacije

6

8. PRIMJENA BEŽIČNE LAN TEHNOLOGIJE

Postoje dvije osnovne kategorije primjene WLAN mreža.

- INDOOR ( bežična LAN mreža unutar objekata ) i

- OUTDOOR ( bežični WLAN linkovi između zgrada ili tzv. Hot-Spot primjene )

8.1. Indoor, primjena unutar objekta

Osnovna namjena WLAN 802.11 standarda

jest upravo zamjena za standardnu

LAN mrežu, i umrežavanje

zatvorenih prostorija da bi se izbjeglo

skupo i nefleksibilno žičano

umrežavanje, kao i dodavanje

fonkcija mobilnosti koje je nemoguće

izvesti standardnom žičanom LAN

mrežom, kao što su mobilni

terminalni uređaji za skeniranje BAR

codova u skladištima i sl.

Naj češća primjena je upravo u pokrivanju

skladišnih prostora, ureda poslovnih,

zdravstvenih i školskih institucija,

javnih mjesta kao što su zračne luke,

kafići i sl. Također u današnje

vrijeme kada je tehnologija postala

svima dostupna, masovno korištenje

je počelu i u privatnim domovima

kao bežična veza do routera

broadband internet konekcije.

Postoji nekoliko faktora koji se

moraju uzeti u obzir, naročito pri dizajniranju

WLAN mreža koje pokrivaju velike površine

kao što su uredi ili skladišni prostori. Dva naj

važnija faktora su domet i brzina koji su u

direktno obrnutoj vezi, i drugi faktor je mali

broj kanala koji se ne preklapaju što dovodi do

problematike dispozicije susjednih AP uređaja

koji se zbog funkcije roaminga moraju

poklapati signalom.

Na slici niže se vidi pravilan raspored

kanala susjednih AP-ova na standardu

802.11b, g. Kako smo ranije vidjeli, samo 3

kanala od 13 koliko ih je dozvoljeno u ETSI

regiji su nepreklapajući kanali, pa se o tome

mora voditi računa pri dizajniranju WLAN

mreže u uvjetima kada se signali zbog potrebe

potpunog pokrivanja područja moraju

preklapati. Problemi nastaju kada se na

nekom području pokaže potreba za više od 3

AP-a, tada se formiraju tzv. Čelije ili sektori, a

da bi se signal pravilno usmjerio i izbjeglo

preklapanje signala istih kanala, u tu svrhu se

koriste specijalne „sector“ antene usmjerenog

zračenja.

Slika 9- pravilan raspored kanala susjednih AP-ova

8.2. Outdoor primjena – izvan objekta „HOT-SPOT PRIMJENA“

„Hot spot „ je danas jako popularna

fraza, a radi se uporabi WLAN mreža za

vanjsku „outdoor“ primjenu pr čemu se

omogućava mobilnim korisnicima sa

7

laptopima i ručnim računalima pristup

internetu na nekim otvorenim javnim

mjestima kao što su marine, stadioni, parkovi,

trgovi gradova i sl. kako je pristup internetu

ipak komercijalna stvar. U ovom slučaju

koriste se standardni 802.11 kompatibilni

uređaji sa jedinom razlikom da su mehanički

optimizirani i dizajnirani za rad na otvorenom

prostoru što znači, otporni na

atmosferske prilike. Postoji i

mogućnost korištenja standardnih „indoor“

uređaja, koji se smještaću u zaštićenom

zatvorenom prostoru, obično viših zgrada, ali

se onda instaliraju vanjske „outdoor“ antene

putem „low loss“ kabela (LMR). Antene su

uobičajeno ili omnidirekcionalne ili

usmjerene, ovisno o području koje se želi

pokriti i smještaju AP uređaja.

Dometi su standardni za 802.11

mreže, do oko 300 metara, ovisno o antenama

i izračenoj snazi.

Slika 10 –Hot-spot bežični link

8.3. „BUILDING-TO-BUILDING“ bežični linkovi

Konekcije između zgrada „Building-

to-building“ postaju u zadnje vrijeme jako

popularna metoda povezvanja lokalnih mreža

dvije ili više zgrada. Razlikujemo point-to-

point i point-to-multipoint konekcije .

8.3.1. Point-to-point (točka-točka);

Linkovi su idealni za spajanje LAN

infrastruktura dvije ili više zgrada. Kako se

koristi komiunikacija samo između dvije

krajnje točke, nema dijeljenja bandwitha sa

više klienata, omogućeno je potpuno

iskorištenje maksimalnih brzina koje uređaji

podržavaju, ali naravno, samo ako uvjeti

propagacije signala to dopuštaju. Obično se

koriste usmjerene antene na obje strane, i

uređaji koji rade u tzv. „bridge“ modu. Mogu

se koristiti i standardni 802,11 AP uređaji na

jednoj, i klientski uređaj na drugoj strani.

Problematika ovakvih linkova je skuplja

varijanta u slučaju potrebe za više linkova od

jednog, i preraspodjela kanala koji nesmiju

biti preklapajući kanali, pa je na jednom

malom prostoru moguće izvesti ispravno samo

3 ovakva linka na 2.5 GHz

Slika 11 - Point-to-point bežični link

8

8.3.2. Point-to-multipoint (točka-više točaka)

Osnovna razlika u odnosu na point-

to-point (točka-točka) varijante je u korištenju

samo jednog WLAN AP-a na centralnoj

lokaciji za varijantu point-to-multipoint

(točka-više točaka). Ovime se smanju troškovi

instalacije jer je potreban samo jedan AP i

jedna omnidirekcionalna antena na centralnoj

lokaciji. Udaljene lokacije koje se spajaju na

centralnu obično koriste uređaje koji rade u

klientskom načinu rada i imaju usmjerene

antene prema centralnoj lokaciji. Svi linkovi

rade na samo jednom zajedničkom kanalu.

Mana ovakve instalacije je dijeljenje

bandwitha, pa udaljene lokacije dobijaju sve

manje brzine prijenosa podataka kako broj

udaljenih lokacija raste. Također, korištenje

omnidirekcionalne antene koja zrači 360

stupnjeva po horizontali dovodi do neželjenih

efekata „skupljanja“ smetnji iz pravaca na

kojima se ne nalaze korisni linkovi.

Slika 12 - Point-to-multipoint bežični link

Za velike razdaljine, preko 1.5 KM,

koriste se tzv. WLAN BRIDGE-ovi. Sa

WLAN bridgevima, zgrade se mogu povezati

na razdaljinama od oko 32 km pri brzini od 11

Mbps.

9. ANTENE

Nastojati ćemo prikazati nekoliko najčešće korištenih antena :

9.1. Diploe antene

Obično u plastičnom ili gumenog

kučštu pogodnom za instalaciju direktno na

kučište PA-a. U nekim uređajima ovakve

antene su integrirane u samo kučište što

pojednostavljuje instalaciju djeluje estetski, pa

su ovakvi uređaji pogodni za montažu u

uredima, hotelim i sl.

Slika 13 - Gumena dipole antena za montažu na uređaj

9.2. Patch antene

Direkcionalne (usmjerene) antene

plosnatog oblika. Pojačanja uobičajeno od 2.2

do 18 dBi a na 5 GHz i preko 20

dBi.Jednostavne za ugradnju na zidove

objekata, ne zahtijevaju poseban antenski stup,

9

ne narušavaju značajno vanjski izgled objekta,

otporne na vremenske nepogode.Koriste se za

srednje domete i do nekoliko kilometara u

point-to-point uvjetima te se rade se za indoor

i outdoor uvjete.

Slika 14 - antene plosnatog oblika

9.3. Yagi antene

Jako usmjerenog zračenja i velikog

pajačanja do preko 20 dBi ovisno o

frekvenciji. Zbog osjetljivosti na vanjske

faktore, često se montira u posebne zaštitne

plastične tuljke. Za velike domete od nekoliko

kilometara, za outdoor uvjete.

Slika 15 - Yagi antene

9.4. Parabolične antene

Sa najvećim pojačanjem i domete od

više kilometara i idealne za point-to-point

linkove bridge uređaja. Koriste se samo za

vanjske uvjete.

Slika 16 - 10.4. Parabolična antena

10. CDMA

Glavni problem sa kojim se susreću

projektanti bežičnih komunikacijskih sustava

je kako omogućiti pristup sustavu što većem

broju korisnika na malom frekventnom

pojasu.U današnjim digitalnim bežičnim

sustavima koristimo nekoliko metoda

višestrukog pristupa.

Prve dvije i starije metode, višestruki

pristup s frekvencijskom raspodjelom

(FDMA) i višestruki pristup s vremenskom

raspodjelom (TDMA) koriste podjelu

frekvencije i podjelu vremena da omoguće

višestruk pristup. Iako su ove metode dobre u

rješavanju problema višestrukog pristupa,

razvijena je nova metoda CDMA (višestruki

pristup tehnologijom proširenog spektra).

10

CDMA sustav koristi kombinaciju

frekvencijske i kodne podjele (code division).4

FDMA tehnika koristi se u danas već

zastarjelim analognim sustavima. U

određenom vremenskom periodu kanal je

dodijeljen samo jednom korisniku, tako da je

drugom korisniku dozvoljen pristup istom

kanalu ukoliko je prethodni razgovor već

obavio ili je otišao u područje pokrivanja

druge ćelije .

TDMA tehnika se već dosta vremena

koristi i dokazana je kao pouzdana tehnika

koja omogućuje velikom broju korisnika

usluge dobre kvalitete. Dodijeljeno

frekvencijsko područje podjeli se na kanale,

koji se dijele na velik broj vremenskih raspora.

Svakom korisniku se dodjeljuje jedan

vremenski raspor, tako da se preko jednog

kanala opslužuje 8 korisnika

CDMA tehnika se dosta razlikuje od

FDMA i TDMA tehnika. Razlika je u tome što

je širina kanala 1.224 MHz i svi korisnici

sustava dijele isti kanal. Signal koji se prvo

emitira na kanalu se raširi preko cijelog

frekvencijskog pojasa (spread spectrum,

tehnologija proširenog spektra). Signal se

kodira koristeći jedinstven kod koji je poznat

jedino prijemniku i predajniku. Kako je svaki

signal u kanalu jedinstven može se razlikovati

od ostalih, ispravno primiti i obraditi u

prijemniku. Prošireni kodovi su najvažniji

aspekti CDMA tehnologija. Kodovi se

baziraju na Walsh matrici (64x64). U matrici

redovi su međusobno ortogonalni, stoga

izvedeni kodovi su jedinstveni svakoj

mobilnoj jedinici, tako da nema dva ista koda i

4 http://www.telfon.net/tehnologije/fdma_cdma_tdma.php

unaprijed su definirani. Teoretski kapacitet

CDMA je neograničen, međutim redovi nisu u

potpunosti ortogonalni pa je i kapacitet

ograničen.5

CDMA sustavi podnose vrlo visok

nivo interferencije. U najtežim uvjetima rada

signali mogu biti primljeni tako da bude

razlika korisnog signala i signala smetnji

manja od zadanih 18 dB. Obično oko polovica

ukupnih smetnji dolazi iz susjednih ćelija.

Teoretski CDMA je mnogo

naprednija tehnologija od TDMA, međutim u

praksi nije dovoljno ispitana, dok je TDMA

dokazana kao pouzdana tehnologija i dokraja

je razvijena.

CDMA omogućuje 10-20 puta veći

kapacitet od FDMA sustava i 4-7 puta veći

kapacitet od TDMA sustava.6

Slika 17 - Primjer CDMA

5 http://www.telfon.net/tehnologije/fdma_cdma_tdma.php6 IDEM

11

Slika 18- Princip rada proširenog spektra

11. BLUETOOTH BEŽIČNA TEHNOLOGIJA

Bluetooth je bežična radio

tehnologija kratkog dometa koja omogučuje

prenos podataka između mobilnih telefona,

računara i drugih uređaja na kratkim

udaljenostima.

Razvoj Bluetooth bežične tehnologije

započeo je Ericsson 1994. godine. SIG

(Special Interest Group) grupa stručnjaka

(Ericsson, IBM, Intel, Nokia i Toshiba) za

razvoj i standardizaciju Bluetooth sučelja

formirana je 1998. godine i danas broji do

2000 članova. Specifikacija Bluetooth

tehnologije objavljena je 1999. godine, a

2002. godine Bluetooth standard usvojila je

IEEE 802.15.1 radna grupa za standardizaciju

osobnih mreža PAN (Presonal Area

Network).7

Bluetooth specifikacija definira

Bluetooth protokol stack (Transport Protocol,

Middleware Protocol i Application) za

7 http://spvp.zesoi.fer.hr/predavanja%202008/BT-skripta.pdf

prijenos podataka. Standardom su definirane

dvije vrste fizičkih veza: sinkrona veza za

prijenos govornog signala visoke kvalitete

(SCO – Synchronous Connection Oriented

link) i asinkrona veza za prijenos korisničkih i

upravljačkih informacija (ACL –

Asynchornous Connectionless link). Bluetooth

komunikacijom se izgrađuju takozvane

piconet mreže koje se sastoje od dva ili više

bežično povezanih (ad-hoc) uređaja

(maksimalno 8). Unutar svakog piconet-a

postoje više '' slave'' jedinica i jedna ''master''

jedinica koja upravlja njima. Više piconet

mreža (maksimalno 10) međusobno se

povezuje u scatternet mrežu.

Zaštita Bluetooh tehnologije ima više

razina: jedinstvena IEEE MAC adresa (48

bita) uređaja,FHSS tehnika i sigurnosni

protokol koji zahtijeva dva ključa

(autentikacijski i enkripcijski).

Naziv Bluetooth preuzet je od

danskog kralja Haralda Bluetootha (910.-940.)

koji je u 10 stoljeću ujedinio zaraćena

vikinška plemena između Danske i Norveške.

Osobine Bluetooth-a su domet od

10m, brzina prenosa od 1Mbit u sekundi i

činjenica da se radi o radio-vezi između dva

uređaja, tako da nije potrebna optička

vidljivost između njih da bi komunicirali (kao

što je slučaj kod infracrvene veze).8

Neki od načina korištenja Bluetooth

tehnologije:

Prijenos datoteka

između računala ili između računala i

drugog uređaja

8 http://www.virtualnigrad.com/?pd=74&pt=4652&arch=&page_title=%C5%A0ta-je-bluetooth?

12

Ispis putem

bežičnog Bluetooth uređaja

Korištenje bežične

Bluetooth tipkovnice ili miša

Slušanje glazbe

putem bežičnih Bluetooth slušalica

Sinkronizacija

Bluetooth osobnog digitalnog

asistenta (PDA) s računalom ili

drugim uređajem

Stvaranje bežične

internetske veze pomoću Bluetooth

mobilnog telefona ili modemskog

poslužitelja

Pridruživanje

Bluetooth osobnoj mreži (PAN-u)9

Slika 19 - Bluetooth logotip

12. KAKO RADI BLUETOOTH

Bluetooth uređaji rade u ISM

(Industrial-Scientific-Medicine)

frekvencijskom pojasu od 2.4 GHz do 2.4835

GHz. Za korištenje ISM pojasa nije potrebna

dozvola (otvoren je svakom korisniku) i ne

plaća se naknada. To znači i da je spektar

napučen korisnicima, pa se radio sustavi

9 http://windows.microsoft.com/hr-HR/windows-vista/What-is-Bluetooth-wireless-technology

moraju projektirati tako da se lako nose s

problemima interferencije i promjene jakosti

signala tijekom prijenosa. Ti problemi

rješavaju se upotrebom modulacijske tehnike

frekvencijskog preskakivanja s raspršenim

spektrom (FHSS – Frequency Hopping Spread

Spectrum).

Kod FHSS modulacije definiraju se

frekvencijski skokovi unutar spektra, gdje se

pod skokovima misli na ekstremno brze

promjene frekvencija na kojima se prenose

podaci. Odašiljač šalje kratke nizove podataka

na jednoj frekvenciji neko vrijeme a potom se

prebacuje na drugu frekvenciju. Odašiljač i

prijemnik moraju biti sinkronizirani prema

slijedu preskakivanja kako bi održali logički

kanal, jer u suprotnom dolazi do gubitka

podataka. Cijeli frekvencijski pojas na 2.4

GHz, (2.4 GHZ – 2.4835 GHZ) dijeli se na 75

do 79 neprekrivajućih podkanala pri čemu je

širina svakog kanala 1MHz.10

12.1. Standardi Bluetooth

Prve rane verzije Bluetooth tehnologije bile su 1.0B i 1.1. nekon tog uslijedila je kompitabilna vezija Bluetooth 1.2 s nekim poboljšanjima kao što je:

mogučnost anonimnog način rada koji omogućava skrivanje adrese Bluetooth uređaja kako bi se korisnika zaštitilo od praćenja,

adaptivna tehnologija frekvencijskog preskakivanja s kojom se povećava otpornost na interferenciju i izbjegava emitiranje na višestruko zauzetim frekvencijama,

10 http://spvp.zesoi.fer.hr/predavanja%202008/BT-skripta.pdf

13

vrijeme potrebno za pronalaženje Bluetooth uređaja i uspostavljanje veze je smanjeno na prosječno 1s, veće brzine prijenosa� podataka, u praksi do 721 kb/s, � uvedena eSCO (eng. Extended Synchronous Connections) veza koja

poboljšava kvalitetu govora time što dozvoljava ponovno slanje pogrešno prenesenih ili oštećenih paketa, te procesiranjem signala i upotrebom različitih metoda kodiranja.

Bluooth 2.0

Donisi nam čak do tri puta veća�

brzina prijenosa podataka, a u nekim

slučajevima i do 10 puta, manja potrošnja

energije, poboljšanje kvalitete prijenosa�

podataka (manji postotak pogrešno prenesenih

bitova (eng. BER – Bit Error Rate)).

Bluetooth 2.1

Nam dopušta veću količinu�

informacija za vrijeme faze upita tijekom koje

se upoznaje uređaj (ime, lista usluga koje

uređaj nudi/podržava, itd.) prije uspostave

veze, Sniff subrating: smanjenja potrošnja�

rada kada se uređaji nalaze u sniff lowpower

načinu rada, pogotovo kod asinkronog

prijenosa podataka (ACL), Najveće koristi od

Sniff subrating-a imaju HID (eng. Human

Interface Devices) uređaji, kao što su miševi,

tipkovnice, kod kojih baterija postiže dulji

životni vijek za faktor 3 do 10, Encryption

Pause Resume: omogućuje osvježavanje

enkripcije koja koristi ključ, tako da zaštita

može trajati 23.3 sata (''jedan Bluetooth dan'').

13. ZAŠTITA I SIGURNOST BLUETOTH TEHNOLOGIJE

Bluetooth tehnologija implementira

sigurnosne protokole. Ti protokoli su

definirani na nižim razinama Bluetooth stack

protokola. Razine zaštite su:

1. Svaki Bluetooth uređaj ima

jedinstvenu IEEE MAC adresu (48 bita),

2. Primjena frekvencijskoga

preskakivanja (FHSS) i mala snaga emitiranja,

3. Bluetooth sigurnosni protokol

zahtijeva 2 tajna ključa:

autentikacijiski�

ključ (128-bitni) – uređaj šalje

challenge upit drugom uređaju s

kojim se želi spojiti. Za uspješno

uspostavljanje veze pitani uređaj

mora znati odgovoriti na challenge

upit,

enkripcijski ključ�

dobiven iz slučajno generiranog broja

(8-128 bitni) – nakon što je prošao

proces autentikacije između dva

uređaja, veza po kojoj se

šalju/primaju podaci se kriptitra.11

Često čujemo ili čak sami

izgovaramo poznatu izreka da nas čeka «bolje

sutra» i to nije više samo puka fraza, već

postaje činjenica. Veliki dio zasluga za to

pripada tehnologiji, koja će u budućnosti

postati još važniji dio našeg života, ali će biti

toliko diskretno integrirana u njega da je

nećemo ni primijetiti.

11 spvp.zesoi.fer.hr/predavanja%202008/BT-skripta.pdf

14

U sljedećih dvadesetak godina

očekuje se tržišna primjena brojnih novih

tehnologija. Ono što im svima zajedničko, ali i

što raduje je da sve nadolazeće tehnologije u

svom središtu imaju čovjeka i njihovu

primjenu na svakodnevni život pojedinca.

Jedna od zanimacija novinara

vodećih svjetskih časopisa je slaganje lista

tehnologija koje će, po njihovom mišljenju,

promijeniti svijet a to su:12

1.Nanotehnologija

2.Kvantna računala

3.Biodizel i vodik kao nova pogonska

goriva

4.Genomska slika pojedinca

5.Univerzalni prevoditelj

6.Internet preko optičkih vlakana

7.Umjetna inteligencija

8.Inteligentne senzorske mreže

9.Alternativni izvori energije

10.Bežične tehnologije

12

15