Sieci radiowe - teoria i podr�cznik instalatora Autorzy: Igor Pietrzyk, Tomasz Zygad�o, Micha� �mia�ek IV FDS Streszczenie Wraz z rozwojem standard�w sieci bezprzewodowych sta�y si� one coraz bardziej powszechnie stosowane. W Polsce obserwuje si� r�wnie� szybki rozw�j tej nowej technologii coraz cz�ciej stosowanej przez chocia�by dostawc�w us�ug internetowych kt�rzy oferuj� dost�p do sieci z wykorzystaniem technik bezprzewodowych. Du�� popularno�ci� ciesz� si� sieci pracuj�ce w standarcie WLAN 802. llb. Starali�my si� jednak zwr�ci� uwag� na inne technologie takie jak Bluetooth, IRDA, HomeRF czy HiperLAN przynajmniej od strony teoretycznej. W cz�ci praktycznej zosta�y przedstawione praktyczne aspekty zastosowania sieci opartych o technologie bezprzewodowe. Politechnika Rzeszowska im. Ignacego �ukasiewicza Zak�ad System�w Rozproszonych Rzesz�w 2003 SPIS TRE�CI STRESZCZENIE.....................................................................................................................1 1. WST�P..............................................................................................................................3 1.1 Zalety sieci WLAN..................................................................................................5 1.2 Struktura Sieci.......................................................................................................5 2. TECHNOLOGIE SIECI BEZPRZEWODOWYCH....................................................6 2.1 Technologia w�skiego pasma (Narrow Band)...................................................6 2.2 Technologia szerokiego widma (Spread Spectrum)..........................................6 2.3 Frequency-Hopping Spread Spectrum Technology (FHSS).............................6 2.4 Direct-Sequence Spread Spectrum Technology (DSSS)..................................7 2.5 Technologia podczerwieni (IR).............................................................................8 3. STANDARDY SIECI BEZPRZEWODOWYCH.........................................................9 3.1 Bluetooth................................................................................................................9 3.1.1 Struktura warstw w systemie Bluetooth...........................................................10 3.4.1 Klasy nadajnik�w.............................................................................................10 3.4.2 Po��czenia w systemie Bluetooth.....................................................................11 3.2 Standard IrDA......................................................................................................12 3.2.1 Warstwy w standardzie IrDA...........................................................................13 3.2.2 Warstwy opcjonalne w protokole IrDA............................................................14 3.3 StandardHomeRF 2.0...........................................................................................15 3.4 Standard HiPeRLAN............................................................................................16 3.4.1 Warstwa fizyczna..............................................................................................16 3.4.2 Format ramki....................................................................................................17 3.5 WLAN Ieee 802.llB................................................................................................18 3.5.1 Warstwa fizyczna..............................................................................................18 3.5.2 Podwarstwa MAC............................................................................................19 3.5.3 Format ramki....................................................................................................20 3.5.4 Kolizje...............................................................................................................20 3.5.5 Opcje bezpiecze�stwa.......................................................................................21 4. CZʌ� PRAKTYCZNA...............................................................................................22 4.1 Bezprzewodowe karty sieciowe.........................................................................23 4.2 Punkty Dost�pu.....................................................................................................23 4.3 Anteny....................................................................................................................24 4.4 Konfiguracje sieci bezprzewodowych...............................................................25 LITERATURA.......................................................................................................................28 Politechnika Rzeszowska im. Ignacego �ukasiewicza Zak�ad System�w Rozproszonych Rzesz�w 2003 1. Wst�p Bezprzewodowa sie� lokalna (LAN) jest elastycznym systemem komunikacji zaimplementowanym jako uzupe�nienie, lub jako rozwi�zanie alternatywne dla tradycyjnej sieci kablowej. Wykorzystuj�c cz�stotliwo�ci radiowe (RF), sie� bezprzewodowa wysy�a i odbiera dane przez medium jakim jest ziemska atmosfera, minimalizuj�c konieczno�� u�ycia po��cze� kablowych. Tak wi�c sie� bezprzewodowa ��czy w sobie transmisj� danych z mobilno�ci� u�ytkownika. Sieci bezprzewodowe zyska�y du�� popularno�� w wielu zastosowaniach, w tym medycyna, handel, produkcja, magazynowanie i nauce. U�ytkownicy w tych segmentach rynku zyskuj� na wydajno�ci, u�ywaj�c przeno�nych terminali i komputer�w do sta�ej, bie��cej transmisji danych do centralnych system�w przetwarzania. Dzisiejsze sieci bezprzewodowe postrzegane s� jako dokona�a alternatywna technologia dla szerokiego spektrum zastosowa�. Powszechna obecno�� sieci komputerowych w gospodarce i b�yskawiczny rozw�j Internetu oraz us�ug dostarczanych przez sie� �wiadcz� o korzy�ciach jakie daje dost�p do informacji i wsp�dzielenie zasob�w. Dzi�ki sieci bezprzewodowej u�ytkownik mo�e uzyska� dost�p do informacji bez poszukiwania miejsca z dost�pem do sieci, a administratorzy sieci mog� konfigurowa� sie� bez instalowania czy przenoszenia struktury kablowej. Sieci bezprzewodowe oferuj� wydajno��, wygod� i obni�enie koszt�w w por�wnaniu z sieci� kablow�: � Przeno�no�� Bezprzewodowe systemy sieciowe umo�liwiaj� u�ytkownikom sieci dost�p do aktualnych informacji bez wzgl�du na lokalizacj�. Taka przeno�no�� zwi�ksza wydajno�� i stwarza mo�liwo�� �wiadczenia us�ug niedost�pnych przy korzystaniu z sieci kablowej. � Szybko�� i prostota instalacji Instalacja sieci bezprzewodowej mo�e by� szybka i �atwa dzi�ki wyeliminowaniu potrzeby uk�adania kabli, robienia przepust�w przez �ciany i kondygnacje. � Elastyczno�� instalacji Technologia bezprzewodowa umo�liwia zbudowanie sieci tam, gdzie nie ma mo�liwo�ci po�o�enia kabli. � Redukcj a koszt�w eksploatacji Podczas gdy wst�pny koszt instalacji bezprzewodowej mo�e by� wy�szy ni� sieci kablowej, ca�kowite koszty instalacji systemu i koszty eksploatacyjne mog� by� znacz�co ni�sze. D�ugoterminowa redukcja koszt�w jest jeszcze wi�ksza w zastosowaniach wymagaj�cych cz�stych zmian konfiguracji lub lokalizacji. � Skalowalno�� Bezprzewodowe systemy sieciowe mog� by� konfigurowane w r�nych topologiach dopasowuj�c je do wymog�w danego systemu informatycznego. �atwo modyfikuje si� konfiguracj� i zasi�g sieci, pocz�wszy od indywidualnych u�ytkownik�w w uk�adzie peer-to-peer, a� po z�o�one infrastruktury tysi�cy u�ytkownik�w komunikuj�cych si� w systemach roamingowych na du�ych obszarach. Politechnika Rzeszowska im. Ignacego �ukasiewicza Zak�ad System�w Rozproszonych Rzesz�w 2003 Sie� bezprzewodowa u�ywa fal elektromagnetycznych (radiowych lub podczerwonych) do przesy�ania informacji z jednego punktu do drugiego bez u�ycia medium fizycznego. Fale radiowe cz�sto s� traktowane jako radiowy no�nik poniewa� po prostu pe�ni� funkcj� dostarczania energii do zdalnego odbiornika. Transmitowane dane s� nak�adane na no�nik radiowy tak aby mog�y by� dok�adnie wydobyte w punkcie odbioru. Zwykle okre�la si� to modulacj� no�nika przez informacj� przesy�an�. Gdy dane s� nak�adane (modulowane) do no�nika radiowego, sygna� radiowy zajmuje wi�cej ni� pojedyncz� cz�stotliwo��, poniewa� cz�stotliwo�� lub (bit rat�) modulowanej informacji dodaje si� do no�nika. Wiele radiowych no�nik�w mo�e wsp�istnie� w tym samym miejscu o tym samym czasie bez wzajemnej interferencji, je�li fale radiowe s� transmitowane na r�nych cz�stotliwo�ciach. W celu wydobycia danych, odbiornik radiowy dostraja si� do jednej cz�stotliwo�ci i odrzuca wszystkie pozosta�e. W typowej konfiguracji bezprzewodowej, urz�dzenie nadawczo/odbiorcze, zwane punktem dost�powym, ��czy si� z sieci� kablow� z u�yciem standardowego okablowania. W najprostszym przypadku, punkt dost�powy odbiera, buforuje i transmituje dane pomi�dzy sieci� bezprzewodow� i sieci� kablow�. Pojedynczy punkt dost�powy mo�e obs�ugiwa� ma�� grup� u�ytkownik�w i mo�e funkcjonowa� w zasi�gu mniejszym ni� od 300 do 10 000 metr�w. Punkt dost�powy, (lub antena pod��czona do punktu dost�powego) jest zwykle montowana wysoko, lecz mo�e by� r�wnie� instalowana gdziekolwiek co jest praktyczne tak d�ugo, jak po��dany zasi�g jest osi�gany. U�ytkownicy korzystaj� z sieci bezprzewodowej za pomoc� bezprzewodowych kart sieciowych, kt�re wyst�puj� jako karty PCMCIA w komputerach przeno�nych i podr�cznych, lub jako karty w komputerach biurkowych, lub te� jako zintegrowane urz�dzenia w komputerach podr�cznych. Karty bezprzewodowe ustanawiaj� interfejs pomi�dzy systemem sieciowym klienta a falami radiowymi poprzez anten�. Natura po��czenia radiowego jest "prze�roczysta" dla sieciowego systemu operacyjnego. Elastyczno�� i mobilno�� czyni sie� bezpr...
borowik61