Výsledky výzkumu a další informace nejen
z oblasti přístupových telekomunikačních sítí.
Access server ISSN 1214-9675
Server vznikl za podpory Grantové agentury ČR.
17. ročník
Dnešní datum: 20. 04. 2019  Hlavní stránka | Seznam rubrik | Ke stažení | Odkazy  

Doporučujeme
Knihu o FTTx

Matlab server - on-line výpočty a simulace

E-learning - on-line kurzy

Kontakt
KTT FEL ČVUT
Napište nám

Redakční rada - pokyny pro autory a recenzenty

Copyright

Bezdrátový přístup

* Trendy ve standardizaci a používání sítí WLAN

Vydáno dne 20. 01. 2006 (10825 přečtení)

Bezdrátové sítě WiFi se od vzniku v roce 1992 pomalu ale jistě staly součástí našich životů. Standardy 802.11b a 802.11g považujeme již za samozřejmost. Technologie se stále velmi rychle vyvíjejí, takže vznikají nové a nové standardy, které si kladou za cíl zvýšení přenosové rychlosti a bezpečnosti v bezdrátových sítích, která v prvopočátcích byla velmi slabá.


WLAN networks standards evolution
Abstract
Wi-Fi wireless networks from their beginnings in 1992 became a integrated parts of our live. Standards 802.11b and 802.11g are taken for granted. Those technologies still develop very fast, so new standards appear, which main purpose of existence is to increase transmission rate and security in wireless networks, which was very low at the beginning.


Překotné tempo ve vývoji sítí WLAN (Wireless LAN) ale způsobuje, že člověku, který není úplným odborníkem v této oblasti, může situace připadat poněkud nepřehledná. Nejasnosti v trendech vývoje přinášejí ale i ryze praktické důsledky. Stavíme-li si novou bezdrátovou síť, je nasnadě otázka, jaký hardware si koupíme, resp. jaké technologie by vybíraný hardware měl podporovat.

Za nepřehledností v oblasti schválených norem a standardů stojí ale podle mého názoru do jisté míry i sám mezinárodní standardizační institut IEEE, který přístup k normám mladším půl roku zpoplatňuje. V popisu připravovaných standardů se zaměříme jen na několik vybraných. Kompletní přehled podává článek Přehled doplňků standardu IEEE 802.11. Aby byl přehled ve standardech zcela kompletní, článek poskytne krátký popis i těch několika nejstarších standardů 802.11. Závěrem se zmíním o konkurenční technologii sítí HIPERLAN, resp. HIPERLAN2, které jsou vlastně obdobou bezdrátových sítí typu 802.11a. V některých parametrech je i překonávají, za což ale platí cenu vyšší implementační náročnosti.

Myslím, že je užitečné uvést, kdo všechno je odpovědný za vznik těchto norem. Zaprvé je to již zmíněný Mezinárodní standardizační institut IEEE a zadruhé evropský regulátor ETSI a jeho americký protějšek FCC.

O patřičný výklad dále uváděných standardů těchto bezdrátových zařízení se stará certifikační autorita WECA, která také testuje schopnost WiFi zařízení spolupracovat. Tato instituce, která se pro zvýšení transparentnosti své činnosti v roce 2003 přejmenovala na WiFi Alliance (WiFi = Wireless Fidelity), uděluje vyhovujícím výrobkům logo WiFi.

obr1
    

obr2

Obr. 1: Logo WiFi Alliance zaručující kompatibilitu. Barevné oválné značky s písmeny dále zpřesňují, které standardy zařízení splňuje.

Příčinou vzniku této organizace byly problémy s prvními sériemi výrobků pracujícími dle standardu 802.11b, kdy mezi sebou často nebylo možné jednotlivé výrobce a výrobky kombinovat. To samozřejmě vedlo k nedůvěře uživatelů a k jejich nezájmu o bezdrátové sítě.

Logo představuje záruku toho, že pokud si takto označené výrobky zakoupíte, neměl by teoreticky existovat problém je mezi sebou propojit. S tím omezením, že výrobky dle standardu 802.11a nelze propojit s výrobky 802.11b/g. Že byste museli řešit tento problém se vám ale přihodí asi opravdu zřídka. Pokud se někde používá málo rozšířené a v Evropě nepovolené 802.11a, pak pracuje v duálním režimu i s 802.11b nebo g.

Značku WiFi nedostává výrobek automaticky, jeho výrobce si o toto označení musí sám zažádat. Nicméně většina výrobků od renomovaných výrobců ho již nese. Tím netvrdím, že je nutno hned odsuzovat levnější výrobky asijské provenience. Při dodržení standardu byste neměli mít problémy i s neoznačenými výrobky. Pravdou ale je, že právě WiFi označení dává značnou záruku propojitelnosti.

Termínem WiFi by se správně měla označovat tedy pouze zařízení odpovídající podmínkám WiFi Alliance. V poslední době se ale tohoto termínu používá v širším slova smyslu, a to vlastně pro technologii bezdrátových sítí tohoto typu jako takovou. Je to proto, že opakovat stále „bezdrátová síť standardu 802.11x“ je prostě příliš zdlouhavé.

802.11

Technologie WLAN se zrodila v roce 1992, kdy bylo shodně americkým FCC a evropským ETSI uvolněno bezlicenční radiové pásmo ISM 2,4 GHz. V něm pracují i další zařízení, z nichž nejzajímavější jsou asi zařízení bluetooth (pro která později vznikla samostatná norma 802.15), mikrovlnné trouby a americké bezdrátové telefony. Zkratka ISM znamená Industrial Scientific and Medical – tedy pásmo vyhrazené pro průmyslové, vědecké a lékařské potřeby.

V roce 1997 došlo ke vzniku první normy – 801.11, která specifikovala standard bezdrátové sítě v pásmu ISM a nabízela rychlosti 1 a 2 Mb/s.

802.11b

O dva roky později, roku 1999, se objevily dvě specifikace na kvalitativně vyšší úrovni. Byly odpovědí na nízké přenosové rychlosti definované předchozím standardem 802.11. Přece jenom maximálně 2 Mb/s v době 100 Mb/s Ethernetu bylo opravdu, ale opravdu málo. Byly to 802.11a a 802.11b. Standard 802.11b se zrodil o něco dříve, jelikož implementace v pásmu 2,4 GHz, kde se podle něj vysílá, je o něco snazší. Nabízí přenosovou rychlost max. 11 Mb/s a dané frekvenční pásmo poskytuje tři kanály bez překryvu. Jistou nevýhodou je absence odpovídajícího zabezpečení přenosů, které tedy následně řeší až další normy. Taktéž zde není zajištěna kvalita služeb (QoS). Oba nedostatky platí samozřejmě i pro 802.11a. Systémy pracující se standardem 802.11b využívají tzv. přímé sekvence DSSS2.

Pokud se budeme probírat v technických specifikacích WiFi zařízení, můžeme ještě narazit na výraz 802.11b+. Je to zavádějící označení používané výrobci a znamená, že zařízení podporuje technologii paketového binárního konvolučního kódování PBCC (Packet Binary Convolutional Coding) vyvinutého společností Texas Instruments.

802.11a

Varianta 802.11a schválená v roce 1999 specifikovala bezdrátové sítě v dalším nově uvolněném bezlicenčním pásmu 5 GHz o rychlosti až 54 Mb/s. Vysílání v tomto pásmu bylo dlouho zakázáno, ale v současné době je již situace jiná. Ta ale platí pro novější 802.11h, 802.11a neodpovídá platným předpisům ETSI. Pásmo 5 GHz bylo původně vyhrazeno organizací ETSI technologiím pokročilejším než 802.11a, nabízejícím automatickou regulaci vysílacího výkonu TPC (Transmitter Power Control) a dynamickou volbu frekvence DFS (Dynamic Frequency Selection) - konkurenční HIPERLAN.

Zajímavostí je, že pro dosažení rychlosti 54 Mb/s, reálně však pouze 30 až 36 Mb/s (v tzv. turbo režimu), byl poprvé využit v paketových komunikacích ortogonální frekvenční multiplex OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex).

Velkou výhodou 802.11a je fakt, že pásmo 5 GHz je daleko méně zarušené než pásmo 2,4 GHz a díky velké šířce tohoto pásma je možno využít více kanálů bez toho, aby docházelo k jejich překrývání. Pásmo nabízí až osm nepřekrývajících se kanálů. Je ale pochopitelné, že rozdílná pásma 802.11a a 802.11b znemožňují jejich spolupráci.

802.11g

V roce 2003 se objevil v dnešní době asi nejpoužívanější standard 802.11g. Stejně jako 802.11b pracuje v pásmu 2,4 GHz (3 kanály bez překryvu), ovšem nabízí rychlost až 54 Mb/s (podobně jako u 802.11a), což na druhou stranu snižuje dosah (cca 30 m). Výhodou je zpětná kompatibilita s 802.11b, která přináší možnost vzájemné spolupráce zařízení obou standardů. Komunikace na úrovni fyzické vrstvy probíhá s využitím OFDM, avšak při komunikaci se zařízeními 802.11b se využívá technologie DSSS. 802.11g obsahuje mechanizmus pro koexistenci 802.11b a 802.11g klientů v jedné síti. Ten se v tomto případě spustí v okamžiku přidružení klienta 802.11b k síti 802.11g. Klient musí nejprve požádat přístupový bod o vysílání prostřednictvím zprávy RTS (Request-To-Send) a musí s vysíláním počkat, dokud od přístupového bodu nedostane povolení ve formě CTS (Clear-To-Send). Pro ostatní klienty CTS od přístupového bodu znamená povel nevysílat. Díky mechanizmu RTS/CTS se zamezí současnému vysílání (kolizím) klientů 802.11g a b, ale za cenu dost vysoké režie. Ve výsledku to znamená, že síť 802.11g bez klientů 802.11b bude mít lepší výkonnost zejména s rostoucím počtem uživatelů připojených k síti. Zajímavé je porovnání 802.11a a g. Ukazuje se, že pokud v síti nejsou klienti 802.11b, je výkonnost sítě 802.11g prakticky shodná s výkonností 802.11a. S přítomností klientů 802.11b se reálná propustnost sítě snižuje až na třetinu (cca 8 Mb/s), což je sice více než u tradiční 802.11b, ale rozhodně ne o mnoho.

Typ

802.11b

802.11g

802.11a

Frekvence [GHz]

2,412 - 2,484

2,412 - 2,484

5,150 - 5,350
a
5,725 - 5,825

Přenosová rychlost [Mbit/s]

11

54

54

Reálná uživatelská rychlost [Mbit/s]

až 6

až 22

až 25

Typ rozprostřeného spektra

DSSS

OFDM/DSSS

OFDM

Tabulka 1: Porovnání WLAN

V předchozích odstavcích jsme si vysvětlili ty nejzákladnější normy týkající se WLAN. Dají se považovat za stěžejní a na základě jich se vyvinuly nebo jsou připravovány další normy.

802.11e

Norma 802.11e je poměrně důležitým rozšířením standardu 802.11. Zavádí totiž konečně podporu pro kvalitu služeb QoS a opravu chyb do podvrstvy MAC. K jejímu schválení mělo dojít již loni, ale nedošlo k němu bohužel ještě do teď. Jestliže chceme realizovat multimediální přenosy, pořádat videokonference, telefonovat po internetu, případně používat jiné interaktivní služby citlivé na zpoždění nebo ztrátu paketů, stávající specifikace 802.11 nám to dostatečně spolehlivě neumožňují. Existují sice různá firemní řešení (zejména pro přenos hlasu) po WLAN (např. Symbol Technologies, SpectraLink a Vocera Communications), ale jsou zatím vzájemně nekompatibilní z toho důvodu, že právě ještě norma 802.11e nebyla schválena.

Výše zmíněné služby jsou zejména náchylné na zpoždění (doba mezi vysláním paketu od zdroje a jeho doručením zamýšlenému příjemci), kolísání zpoždění (jitter, rozdíl v intervalech mezi přijímanými pakety), ztrátovost paketů a propustnost sítě (objem dat úspěšně přenesený za jednotku času).

Připravovaná norma musí zajistit, aby byly garantovány všechny uvedené parametry a zároveň musí zajistit také zpětnou slučitelnost se zařízeními nevybavenými podporou pro QoS.

Jelikož je poptávka po QoS v bezdrátových sítích vysoká, vznikla technologie WME (Wireless Multimedia Extensions), která se dá označit jako dočasné řešení. Podporuje pouze některé prvky pro QoS z budoucí normy, jako označování rámců podle priorit a odpovídající řazení do front (priority tagging and queueing) a podporuje jen čtyři místo osmi úrovní priorit, které budou v 802.11e.

V blízké době však bude nutno vytvořit další rozšíření normy 802.11e pro podporu funkce roaming v sítích WLAN.

802.11f

V polovině roku 2003 byla schválena poměrně užitečná norma 802.11f s názvem Inter Access Point Protocol (IAPP), která má umožnit bezproblémový roaming. Stávající specifikace 802.11 totiž nezahrnují standardizaci komunikace mezi jednotlivými přístupovými body pro zajištění přechodu uživatele od jednoho přístupového bodu k druhému. Z toho důvodu bylo do uvedení této normy velmi problematické stavět bezdrátové sítě bez využití síťových prvků od jednoho výrobce. Výrobky mezi sebou často velmi neochotně komunikovali a tak bylo třeba vše řešit úplně mimo přístupové body.

Protokol IAPP tedy specifikuje informace, které si musí přístupové body vyměňovat při přechodu klienta od jednoho bodu k dalšímu.

802.11h

Norma 802.11h je na světě zhruba dva roky a podle mého názoru je tou úplně nejproblematičtější mezi ostatními normami 802.11. Proč? Je to z toho důvodu, že specifikuje vysílání v pásmu 5 GHz, o kterém se diskutuje v Evropě již opravdu ale opravdu dlouho a Evropští normalizátoři se stále nemohou konečně sjednotit. K problémům přispívá ještě konkurenční technologie HIPERLAN/2, která je postavena také na pásmu 5 GHz a donedávna byly snahy, aby toto pásmo zůstalo pouze jí.

Norma zavádí použití dynamického výběru kanálu (DCS) pro venkovní i vnitřní komunikaci a řízení vysílacího výkonu (TPC) jako odpověď na připomínky regulátorů evropských zemí. Jejich přáním bylo, aby šlo sítě v pásmu 5 GHz využívat i mimo budovy. Systémy 802.11a totiž mohou mít nepříznivý vliv na radarové systémy a průzkumné satelitní systémy jako EESS (Earth Exploration Satellite Service) a SRS (Space Research Service). Norma tak umožňuje dostát evropské regulaci i požadavkům konference World Radiocommunication Conference ´03 ITU (International Telecommunications Union). ITU požaduje, aby bezdrátové systémy detekovaly přítomnost radarů, systémů EESS a SRS a aby v případě hrozícího rušení volily jiný vysílací kanál nebo omezily vysílací výkon.

Pásmo 5 GHz je v Evropě tak nepřehledné, že mu raději věnuji ještě další odstavce. Ono totiž toto pásmo má několik subpásem a ty mají nebo budou mít odlišnou regulaci.

  • 5150-5250 MHz – Povoleno v Americe i Evropě, avšak pouze pro vnitřní sítě s max. 200 mW EIRP, v ČR od 1. 9. 2005 ano. Toto pásmo je podporováno standardy IEEE 802.11a a 802.11h.

  • 5250-5350 MHz – Povoleno v Americe i Evropě, avšak pouze pro vnitřní sítě s max. 1 W EIRP (Amerika) a max. 200 mW EIRP (Evropa), v ČR od 1. 9. 2005 také . Toto pásmo je podporováno standardy IEEE 802.11a a 802.11h.

  • 5470-5725 MHz – V Americe se připravuje uvolnění tohoto pásma, v Evropě se tak již stalo - pro venkovní i pro vnitřní sítě s max. výkon 1 W EIRP. V ČR je to od 1. 9. nejvyšším povoleným subpásmem pro volné použití. Toto pásmo ovšem nespecifikuje žádný IEEE standard!

  • 5725-5825 MHz – V Americe je v tomto pásmu možno vysílat venku i uvnitř budov s max. 4 W EIRP, v Evropě včetně ČR jen v rámci nespecifikovaných stanic s maximálním vyzářeným výkonem 25 mW. Opět není podporováno IEEE standardy.

  • 5825-5875 MHz – Povoleno v Evropě včetně ČR jen v rámci nespecifikovaných stanic s maximem 25 mW vyzářeného výkonu. Není podporováno IEEE standardy.

První tři pásma byla uvolněna v České republice tedy velmi nedávno po poměrně dlouhých průtazích. Česká republika stále čekala na generální licenci ČTÚ, která byla však pětkrát odložena těsně před slíbeným povolením. ČTÚ se stále zaštiťovalo rozhodnutími Evropské komise a harmonizačními opatřeními v Evropě, nicméně faktem zůstává, že pásmo 5 GHz bylo uvolněno ve všech státech na západ od České republiky a dokonce i na Slovensku. Důvody, proč to ČTÚ dělalo byly nepochopitelné. Možným důvodem snad mohlo být nařízení vlády, která se snažila maximalizovat zisk z prodeje Českého Telecomu. Ten je teď již ale konečně prodán, takže možná právě to mohlo být popudem k vydání Všeobecného oprávnění VO-R/12/08.2005-34, které umožnilo v ČR od 1. září tohoto roku (2005) ve výše uvedených třech pásmech legálně vysílat.

802.11i

V červnu 2004 byla konečně IEEE schválena dlouho očekávaná norma definující doplňkové bezpečnostní mechanizmy bezdrátových sítí 802.11a/b/g. Jejím velkým přínosem je odstranění známých problémů s šifrováním WEP, zdokonaluje autentizaci i šifrování.

Standardy 802.11b ani 802.11g v sobě nemají implementováno zabezpečení. Aby se zvýšila důvěryhodnost sítí standardu 802.11 i pro firemní použití, muselo se na zabezpečení udělat hodně práce.

Úkolem standardu bylo odstranit zásadní nedostatky protokolu WEP, tzn. téměř žádnou autentizaci a velmi chabé šifrování statickým klíčem. Autentizace je výrazně kvalitnější díky využití obecného rámce řízení přístupu podle 802.1x (Port-Based Network Access Control ), EAP (Extensible Authentication Protocol) a alternativně přednastaveného sdíleného klíče (PSK, PreShared Key). Pro šifrování je místo WEP použit nově vytvořený protokol pro šifrování dynamickým klíčem, TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) a zavedl se také management klíčů. Navíc se kontroluje integrita zpráv pomocí algoritmu označovaného Michael (MIC, Message Integrity Check).

Za nejpodstatnější přínos této normy se ale považuje šifrovací mechanizmus AES, který se zdá být dostatečný i pro vládní účely, na rozdíl od slabého mechanizmu RC4, který se používal v protokolu WEP. Dříve útočníkovi pouze stačilo, aby odposlechnul dostatečný objem zpráv, aby mohl prolomit klíč WEP, v 802.11i se však šifrovací klíče mění automaticky. Nevýhodou protokolu je, že je poměrně náročný na výkon zařízení a za další od nich vyžaduje takové schopnosti, které většina z nich dnes ještě nemá.

Nová technologie šifrování je označována jako WPA2 a specifikuje povinnou "výbavu" zařízení pro zajištění bezpečnosti. Je samozřejmé, že žádná šifra není neprolomitelná. Ani nová norma 802.11i nezaručuje, že odolá všem budoucím útokům. Pokud se jedná ale o domácí a malé podnikové využití, myslím si, že to alespoň větší část potencionálních útočníků odradí.

802.11k

Připravovaná norma 802.11k s názvem Radio Resource Measurement má sloužit k měření a správě radiových zdrojů tak, aby vyhovovaly novým bezdrátovým sítím. Norma se snaží optimalizovat WLAN v závislosti na jejich okamžitých parametrech – vzájemném rušení mezi jednotlivými sítěmi, šumem, zahlcením – aby výsledná výkonnost sítě byla co nejvyšší. To zatím současné sítě dle standardů 802.11a/b/g neumí. Očekávaná norma umožní obohatit současná jednoduchá měření o další parametry a informace a navíc ještě o ukládání měření (MIB). Norma tedy umožní klientům v síti poskytovat přístupovým bodům informace o měření, které si budou moci AP vyměňovat např. při roamingu, kdy pak bude možno snadno zvolit ten nejlepší přístupový bod. Nová technologie také dále umožní efektivněji volit nezatížené kanály.

802.11n

Připravovaná norma 802.11n má přinést zcela průlomové zvýšení rychlosti ve WLAN. Cílem je nabídnout uživatelům reálnou rychlost 100 Mb/s a hovoří se dokonce o rychlostech až 320 Mb/s. Stávajících 54 Mb/s, resp. reálných cca 30 Mb/s standardu 802.11g nevyhovuje vysokým nárokům uživatelů.

Situace je dnes taková, že na trhu existuje již řada firemních řešení a každý z výrobců se snažil, aby zrovna jeho řešení bylo zohledněno ve vznikající normě. V současné době zůstaly na stole poslední dva návrhy skupin TGn Synch zastřešující společnosti Agere, Cisco, Intel, Mitsubishi, Panasonic, Philips... a konsorcia WWiSE (World Wide Spectrum Efficiency), ve kterém jsou zastoupeny společnosti Broadcom, Conexant, France Telecom, Motorola... Obě technologie připadající v úvahu využívají principu MIMO (Multiple Input – Multiple Output), která spočívá ve využití více antén jak na přijímači, tak na vysílači. Původní návrhy počítaly s šířkou pásma 40 MHz, ale z důvodu zpětné kompatibility se nakonec rozhodlo pro šířku 20 MHz. Využití rychlých WLAN se předpokládá především pro podniková řešení sítí nebo v pro hot spoty.

V březnu 2005 ani jeden zmiňovaný návrh nezískal potřebnou většinu hlasů. Schválení se tedy odkládá a předpokládané přijetí se posouvá někdy na rok 2006 nebo 2007.

Tím uzavírám zevrubný přehled existujících a připravovaných standardu 802.11. Je očividné, že od roku 1992, kdy se technologie WiFi objevila, udělala obrovský pokrok a že nás v blízké době čekají významná zlepšení.

Přenos v pásmu IR

Považuji za užitečné zmínit, že bezdrátové sítě dle standardu 802.11 nemusejí zcela nezbytně využívat pásma řádu GHz. Na jejich zrodu se vážně uvažovalo o oblasti THz. Ano, jedná se o vysílání v infračerveném pásmu. Když standard vznikal, vypadalo to, že by bylo velice výhodné využít již existující IrDa (Infrared Data Association) adaptéry, které se v té době již hojně vyskytovali třeba v přenosných počítačích. Jejich cena byla tehdy až padesátinásobně nižší než cena mikrovlnných adaptérů. Výraznou nevýhodou takového přenosu je menší dosah. Na druhou stranu pásmo THz je prakticky nerušené a hlavně neregulované.

Vývoj šel jiným směrem, ale kdo ví, možná bude myšlenka přenosu v infračervené oblasti opět oprášena. V současné době existují dokonce na trhu výrobky např. společnosti Spectrix, které mají přenosovou rychlost až 4 Mb/s a dosah těchto zařízení je srovnatelný s výrobky 802.11.

pasma_wifi

Obr. 2: Umístění využívaných frekvenčních pásem ve spektru

HIPERLAN

HIPERLAN je konkurenční technologie k 802.11a pracující v pásmu 5 GHz na krátké vzdálenosti – 100 až 150 m. HIPERLAN je zkratkové slovo a znamená High PErformance Radio Local Area Network. Umožňuje přenosovou rychlost až 54 MB/s (reálně 30 až 42 MB/s), tedy podobně jako 802.11g. Pásmo se dále dělí na dvě subpásma:

  • 5 150-5 350 MHz - Vnitřní sítě v Evropě (max. střední vyzařovaný výkon 200 mW)

  • 5 470-5 725 MHz - Vnitřní / vnější sítě (s limitem pro střední vyzařovaný výkon 1 W)

Pásmo 5 GHz bylo evropskou ETSI dlouho vyhrazeno právě jen pro HIPERLAN. ETSI trvala na přísných parametrech, zmiňovaném dynamickém výběru pracovní frekvence a řízení vysílacího výkonu, které v té době plnila jen HIPERLAN. Po vzniku 802.11h a přijetí ještě dalších norem 802.11 se ale situace zcela změnila, protože sítě dle standardu 802.11h začaly splňovat závazné požadavky také.

HIPERLAN umožňuje přenášet hovorové signály i video, protože má zabudovanou podporu pro zajištění kvality služeb. To bohužel sítě 802.11 stále nemají, čeká se pořád na přijetí specifikace IEEE 802.11e.

HIPERLAN2

HIPERLAN2 je nejnovější specifikace této bezdrátové lokální sítě, která již má plně vyhovovat současným i budoucím potřebám komunikace a aplikacím s různými nároky na zpoždění či šířku pásma (zejména multimediálním přenosům v reálném čase). HIPERLAN2 nabízí vysokou přenosovou rychlost a ekonomické využití spektra. Poskytuje kvalitní zabezpečení, podporu QoS, efektivně řídí spotřebu energie bezdrátových zařízení a umožňuje autokonfiguraci (plug and play). Ostatní principy sítě jsou ve většině případů shodné se sítěmi 802.11.

Klienti v síti mohou komunikovat buď přímo mezi sebou (direct mode) nebo přes přístupový bod (centralized mode). AP provádí centrální plánování provozu, které je účelné zejména při zvyšujícím se počtu účastníků a při různých kvalitách služeb.

Hlavním rozdílem mezi HIPERLAN a HIPERLAN2 je ve využití technologie OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing).

Od 802.11 se HIPERLAN2 liší řešením protokolu MAC. Řešení 802.11 vychází z principu Ethernetu (CSMA/CA). HIPERLAN2 zavádí deterministické přidělování práva na vysílání. Podvrstva MAC u HIPERLAN2 pracuje v režimu časového duplexu (Time-Division Duplex, TDD), kdy rámce obsahující řídicí informace spolu s uživatelskými daty se v obou směrech (uplink, downlink) posílají v časových intervalech 2 ms.

Sítě HIPERLAN2 také jednodušeji spolupracují o ostatními sítěmi Ethernet nebo třeba mobilními 3G. Bezpečnost HIPERLAN2 spočívá v autentizaci uživatelů a šifrování podle různého klíče na každou relaci. Používají se jak sdílené klíče, tak PKI (Public Key Infrastructure) spolu s DES/3DES (Data Encryption Standard).

Efektivnost HIPERLAN2 ve využití kmitočtového spektra dovoluje pracovat s menším počtem přístupových bodů - o čtvrtinu až polovinu méně než u 802.11a.

A jaký bude další vývoj sítí HIPERLAN2? Pravděpodobně žádný. Této technologii, stejně tak ale jako i sítím 802.11a zasadil smrtelnou ránu příchod 802.11g. Co se týče HIPERLAN2, výrobci nemají zájem vyrábět tato zařízení, když vidí zisky ve stále populárnějších zařízeních 802.11g a 802.11a bude v dohledné době nahrazeno zařízeními 802.11h.

Odkazy na další informace obsahuje též článek Přehled doplňků standardu IEEE 802.11.



Autor:        Š. Vávra
Pracoviště: České vysoké učení technické v Praze, FEL

Informační e-mail Vytisknout článek
Projekty a aktuality
01.03.2012: PROJEKT
Výzkum a vývoj nového komunikačního systému s vícekanálovým přístupem a mezivrstvovou spoluprací pro průmyslové aplikace TA02011015

01.01.2012: PROJEKT
Vývoj adaptabilních datových a procesních systémů pro vysokorychlostní, bezpečnou a spolehlivou komunikaci v extrémních podmínkách VG20122014095

09.10.2010: PROJEKT
Výzkum a vývoj datového modulu 10 Gbit/s pro optické a mikrovlnné bezdrátové spoje, FR-TI2/621

09.01.2010: PROJEKT
Sítě s femtobuňkami rozšířené o řízení interference a koordinaci informací pro bezproblémovou konektivitu, FP7-ICT-2009-4 248891

09.11.2008: PROJEKT
Ochrana člověka a techniky před vysokofrekvenčním zářením, FI-IM5/202

20.06.2008: Schválení
Radou pro výzkum a vývoj jako recenzovaný časopis

01.04.2007: PROJEKT
Pokročilá optimalizace návrhu komunikačních systémů pomocí neuronových sítí, GA102/07/1503

01.07.2006: Doplnění sekce pro registrované

12.04.2005: Zavedeno recenzování článků

30.03.2005: Výzkumný záměr
Výzkum perspektivních informačních a komunikačních technologií MSM6840770014

29.11.2004: Přiděleno ISSN

04.11.2004: Spuštění nové podoby Access serveru

18.10.2004: PROJEKT
Optimalizace přenosu dat rychlostí 10 Gbit/s, GA102/04/0773

04.09.2004: PROJEKT
Specifikace kvalitativních kritérií a optimalizace prostředků pro vysokorychlostní přístupové sítě, NPV 1ET300750402

04.06.2004: PROJEKT
Omezující faktory při širokopásmovém přenosu signálu po metalických párech a vzájemná koexistence s dalšími systémy, GA102/03/0434

Web site powered by phpRS PHP Scripting Language MySQL Apache Web Server

NAVRCHOLU.cz

Tento web site byl vytvořen prostřednictvím phpRS - redakčního systému napsaného v PHP jazyce.
Na této stránce použité názvy programových produktů, firem apod. mohou být ochrannými známkami
nebo registrovanými ochrannými známkami příslušných vlastníků.