Vezeték nélküli helyi hálózatok

Hasonló dokumentumok
Kommunikációs rendszerek programozása. Wireless LAN hálózatok (WLAN)

OFDM technológia és néhány megvalósítás Alvarion berendezésekben

Vezetéknélküli átvitelben használt modulációs eljárások

1. A vezeték nélküli hálózatok rádiós szabályozása

Az LTE. és a HSPA lehetőségei. Cser Gábor Magyar Telekom/Rádiós hozzáférés tervezési ágazat

Wireless technológiák Meretei Balázs

Alapsáv és szélessáv. Számítógépes Hálózatok Amplitúdó-moduláció. Szélessáv

Alternatív internet hálózatok telepítése avagy a Wi-Fi felnőtté válása

Frekvencia tartományok. Számítógépes Hálózatok és Internet Eszközök. Frekvencia tartományok rádió kommunikációhoz

IP alapú kommunikáció. 8. Előadás WLAN alapok Kovács Ákos

Számítógép hálózatok gyakorlat

A kommunikáció evolúciója. Korszerű mobil rendszerek

Kialakulása, jellemzői. Távközlési alapfogalmak I.

Cellák. A cella nagysága függ a földrajzi elhelyezkedéstől és a felhasználók számától, ill. az általuk használt QoS-től! Korszerű mobil rendszerek

Wireless hálózatépítés alapismeretei

Kábel nélküli hálózatok. Agrárinformatikai Nyári Egyetem Gödöllő 2004

3G / HSDPA. Tar Péter

COMPEX WLM200NX n a/b/g dual-band vezetéknélküli minipci modul

Vezetéknélküli technológia

Adatátviteli rendszerek Mobil távközlő hálózatok hozzáférési szakasza (RAN) Dr. habil Wührl Tibor Óbudai Egyetem, KVK Híradástechnika Intézet

5. előadás: A Wi-Fi Technológia Használata Linux és BSD Rendszereken. Kanizsai Zoltán kanizsai@hit.bme.hu

BWA Broadband Wireless Access - szélessávú vezetéknélküli hozzáférés

Bevezetés. Számítógép-hálózatok. Dr. Lencse Gábor. egyetemi docens Széchenyi István Egyetem, Távközlési Tanszék

Számítógépes hálózatok

2011. május 19., Budapest UWB ÁTTEKINTÉS

Hálózati Technológiák és Alkalmazások

A kommunikáció evolúciója. Korszerű mobil rendszerek

Adatátviteli eszközök

Wi-Fi alapok. Speciális hálózati technológiák. Date

Infokommunikáció ISM sávon

UWB. Bevezetés Elmélet Alkalmazások

Számítógépes Hálózatok

Cellaazonosító és timing advance

Hálózati Architektúrák és Protokollok GI BSc. 3. laborgyakorlat

Számítógép hálózatok 3. gyakorlat Packet Tracer alapok M2M Statusreport 1

Vezeték nélküli LAN-ok IEEE

Alacsony fogyasztású IoT rádiós technológiák

WLAN (vezetéknélküli LAN)

MERRE TART A HFC. Koós Attila Gábor, Veres Zoltán , Balatonalmádi

Kommunikációs hálózatok 2


DOCSIS és MOBIL békés egymás mellett élése Putz József Kábel Konvergencia Konferencia 2018.

Rádiófrekvenciás azonosítás RFID, NFC, PAYPASS

BWA- Broadband Wireless Accessszélessávú vezetéknélküli hozzáférés

Hálózati architektúrák és rendszerek

Számítógépes Hálózatok. 5. gyakorlat

HÍRADÁSTECHNIKA. Dr.Varga Péter János

Vezeték nélküli eszközök (csak egyes típusokon) Felhasználói útmutató

Menetrend. Eszközök, telepítés, beállítás

MOBIL ÉS VEZETÉK NÉLKÜLI BMEVIHIMA07 HÁLÓZATOK. 6. előadás. Gódor Győző

11. Orthogonal Frequency Division Multiplexing ( OFDM)

Vezeték nélküli LAN-ok IEEE

Mobil Informatikai Rendszerek

Útban az 5G mobil felé

Frekvenciagazdálkodás és ami mögötte van

2012 UNIVERSITAS SCIENTIARUM SZEGEDIENSIS UNIVERSITY OF SZEGED

pacitási kihívások a mikrohullámú gerinc- és lhordó-hálózatokban nkó Krisztián

Tartalom. Az SCI-Network zrt. bemutatása A térfigyelő rendszerek átviteltechnikája Vezeték nélküli technológia előnyei

HÍRADÁSTECHNIKA I. Dr.Varga Péter János

Számítógépes Hálózatok és Internet Eszközök

Mérési útmutató az Újgenerációs hálózatok szakirány Labor 1 méréseihez

Hálózati Technológiák és Alkalmazások

HÍRKÖZLÉSTECHNIKA. 2.ea. Dr.Varga Péter János

Adatkapcsolati réteg 1

Az IEEE szabványcsalád. Dr. Fazekas Péter Balogh András BME-HIT

MOBIL ÉS VEZETÉK NÉLKÜLI BMEVIHIMA07 HÁLÓZATOK. 3. előadás. Dr. Fazekas Péter Dr. Mráz Albert

A Li-Fi technológia. Bagoly Zsolt. Debreceni Egyetem Informatika Kar február 13.

Számítógépes Hálózatok ősz Fizikai réteg Alapsáv, szélessáv, moduláció, vezetékes és vezeték nélküli átvitel

Digitális mérőműszerek. Kaltenecker Zsolt Hiradástechnikai Villamosmérnök Szinusz Hullám Bt.

Hálózati Technológiák és Alkalmazások

ÚTON AZ 5. GENERÁCIÓ FELÉ

5. Előadás. Orvosi Fizikai és Orvosi Informatikai Intézet

Választható önálló LabView feladatok 2013 A zárójelben szereplő számok azt jelentik, hogy hány főnek lett kiírva a feladat

A Zigbee technológia

Hullámok a távközlésben. Ericsson Magyarország március 16.

Vezeték nélküli hálózat tervezése és méréstechnikája Ekahau Wi-Fi mérések

IP alapú távközlés Átviteltechnika (vázlat)

Jön a WiFi 1000-rel - Üzemeltess hatékonyan!

Hálózati technológiák és alkalmazások. Vida Rolland

Távközlő hálózatok és szolgáltatások Optikai hozzáférési hálózatok

1. ELŐADÁS. Bevezetés, alapok, ismétlés május 19., Budapest

Vezeték nélküli eszközök (csak egyes típusoknál) Felhasználói útmutató

5. WiFi/Bluetooth/Zigbee

13.1.ábra. A jelek csillapítása szabad térben

Számítógépes Hálózatok Fizikai réteg Alapsáv, szélessáv, moduláció, vezetékes és vezeték nélküli átvitel

Iványi László ARM programozás. Szabó Béla 8.Óra Bluetooth 4.0 elmélete, felépítése

Biztonságos vezeték-nélküli hálózat tervezése és tesztelése

IT hálózat biztonság. A WiFi hálózatok biztonsága

Digitális modulációk vizsgálata WinIQSIM programmal

Informatikai eszközök fizikai alapjai Lovász Béla

MOBIL ÉS VEZETÉK NÉLKÜLI BMEVIHIMA07 HÁLÓZATOK. 3. előadás. Dr. Fazekas Péter Dr. Mráz Albert

Tájékoztató. Értékelés. 100% = 100 pont A VIZSGAFELADAT MEGOLDÁSÁRA JAVASOLT %-OS EREDMÉNY: EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA 40%.

WiFi hálózatok üzemeltetése

Kábeltelevíziós és mobil hálózatok békés egymás mellett élése. Előadó: Putz József

Benkovics László ZTE Hungary K:

Az Európai Unió Hivatalos Lapja L 151/49 BIZOTTSÁG

Használati Utasítás. ZTE Corporation. All rights reserved

DMS 70. Digitális Vezetéknélküli Mikrofonrendszer. Digitális Vezetéknélküli Mikrofonrendszer

Digitális mérőműszerek

Searching in an Unsorted Database

Átírás:

Vezeték nélküli helyi hálózatok Számítógép-hálózatok Dr. Lencse Gábor egyetemi docens Széchenyi István Egyetem, Távközlési Tanszék lencse@sze.hu

ELMÉLETI ALAPOK Vezeték nélküli helyi hálózatok Dr. Lencse Gábor, SZE Távközlési Tanszék 2

Fading A rádiós átvitel problémái 1 Több utas terjedés --> útkülönbség --> fáziskülönbség Ha ellentétes fázisban érkezik meg a direkt és a visszavert hullám, azok igen erősen gyengítik egymást. Védekezés: térbeli diverziti (diversity) vétel. Vezeték nélküli helyi hálózatok Dr. Lencse Gábor, SZE Távközlési Tanszék 3

Zaj A rádiós átvitel problémái 2 Nem a rendszerből származó (véletlenszerű) villamos jel. Védekezés: hibajavító kódolással. Interferencia (vagy ütközés) más állomás adásával Védekezés: szórt spektrumú megoldásokkal Rálátás hiánya Az adó és a vevő között a Fresnel-zóna nem (teljesen) üres Védekezés visszavert jel használata "feljavítással": szórt spektrum Vezeték nélküli helyi hálózatok Dr. Lencse Gábor, SZE Távközlési Tanszék 4

Felhasználható frekvenciasávok Két gyakran alkalmazott frekvenciasáv: ISM (Industrial, Scientific and Medical) 2,4-2,4835 GHz/14 előre kijelölt frekvencia Földrajzi régiók szerint különbözhet. (Európa, USA, Japán, ) UNII (Unlicensed National Information Infrastructure) Kb, 5,170-5,835 GHz Földrajzi régiók szerint erősen eltérő szabályok! Érdeklődőknek: https://en.wikipedia.org/wiki/u-nii Vezeték nélküli helyi hálózatok Dr. Lencse Gábor, SZE Távközlési Tanszék 5

A 2.4GHz tartomány felosztása A 2.4GHz-es tartományt 13 (vagy 14) db csatornára osztották. Ezek 22MHz szélesek, és átlapolódnak 1-től 13-ig 5MHz a köztük levő távolság A 14. távolabb van, de az nem mindenhol engedélyezett 1, 6, és 11: át nem lapolódó csatornák, velük a sík lefedhető Vezeték nélküli helyi hálózatok Dr. Lencse Gábor, SZE Távközlési Tanszék 6

Szórt spektrumú modulációs eljárások Három szórt spektrumú megoldás létezik: DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) FHSS ( Frequency Hopping Spread Spectrum) CDMA (Code Division Multiple Access) A lényegük: Az átviendő jel spektrumát valamilyen transzformációval az eredetinek több tízszeresére kiszélesítik, és kisebb teljesítménysűrűséggel viszik át. Ennek egyik haszna a szándékos vagy véletlen zavarás elleni védelem. Vezeték nélküli helyi hálózatok Dr. Lencse Gábor, SZE Távközlési Tanszék 7

Direct Sequence Spread Spectrum Chipek megfelelő sorozatával kódoljuk az egyest és a nullát. Ha néhány chip invertálódik is valamilyen zaj miatt, nagy valószínűséggel még felismerhető lesz a bit. Vezeték nélküli helyi hálózatok Dr. Lencse Gábor, SZE Távközlési Tanszék 8

Frequency Hopping Spread Spectrum A frekvenciasávban 75db vivőfrekvenciát definiálunk. Az adó egy álvéletlen generátorral választja ki közülük, hogy melyiken adjon. (2.24. ábra). Természetesen a vevő ugyanazt az álvéletlen generátort használja, és azonos értékről indulnak. Vezeték nélküli helyi hálózatok Dr. Lencse Gábor, SZE Távközlési Tanszék 9

CDMA helyett OFDM A CDMA lényege: az információ kódolására az egyes állomások különböző, a többi állomás kódszavaira ortogonális kódszavakat használnak. Így egyszerre is adhatnak, a vevő mégis dekódolni képes az általa venni kívánt adó adását. WLAN rendszerekben harmadik megoldásként nem CDMA-t, hanem OFDM-et alkalmaznak, ami NEM szórt spektrumú, hanem nagyon is gazdaságos. Ortogonális frekvenciák: F n =F 0 +n/t Vezeték nélküli helyi hálózatok Dr. Lencse Gábor, SZE Távközlési Tanszék 10

Az OFDM elméleti alapja Vezeték nélküli helyi hálózatok Dr. Lencse Gábor, SZE Távközlési Tanszék 11

Az OFDM előnyei jobb spektrum kihasználás külső zavarok elleni hatásosabb védelem közvetlen rálátást nem igénylő (non-line-ofsight) működés Vezeték nélküli helyi hálózatok Dr. Lencse Gábor, SZE Távközlési Tanszék 12

Az SDMA bevezetése 1 Hogyan tudunk egy csatornát megosztani? TDMA (Time Division Multiple Access, időosztásos többszörös hozzáférés) Időréseket definiálunk, és eldöntjük melyikben ki adhat. FDMA (Frequency Division Multiple Access, frekvenciaosztásos többszörös hozzáférés): A teljes használható frekvenciatartományt több részsávra osztjuk, és eldöntjük, hogy melyik frekvencián melyik állomás adhat. CDMA (Code Division Multiple Access, kódosztásos többszörös hozzáférés): Az információ kódolására az egyes állomások különböző, a többi állomás kódszavaira ortogonális kódszavakat használnak. Vezeték nélküli helyi hálózatok Dr. Lencse Gábor, SZE Távközlési Tanszék 13

Az SDMA bevezetése 2 SDMA: Space-Division Multiple Access (térosztásos többszörös hozzáférés) A módszer a térbeli multiplexálás (spatial multiplexing) elvén alapul, melynek lényege több adó- és vevőantenna, valamint több adatfolyam használata. A vevőantennák jelében más-más súlytényezővel szerepelnek az egyes adóantennák jelei. Az adás előtt megfelelő előkódolást és a vételkor megfelelő jelfeldolgozást alkalmazva így egyidejűleg több független adatfolyam is átvihető a csatornán. Korlát: adatfolyam szám <= min(adóantenna szám, vevőantenna szám) Bővebb információ: http://en.wikipedia.org/wiki/spatial_multiplexing Vezeték nélküli helyi hálózatok Dr. Lencse Gábor, SZE Távközlési Tanszék 14

Az SDMA bevezetése 3 További fogalmak A térbeli multiplexáláshoz tehát több adó- és vevőantennára van szükség. A rádiócsatorna szempontjából nézve így a több adóantenna miatt több input, a több vevőantenna miatt több output van: MIMO. Hagyományos, egy adó egy vevő modell neve ebben a jelölésben: SISO, egy diverzity vétel megnevezése: SIMO. Bővebben: http://en.wikipedia.org/wiki/mimo Egy jó ábra: http://en.wikipedia.org/wiki/mimo#mathematical_description Vezeték nélküli helyi hálózatok Dr. Lencse Gábor, SZE Távközlési Tanszék 15

VEZETÉK NÉLKÜLI ÁTVITELI MEGOLDÁSOK Vezeték nélküli helyi hálózatok Dr. Lencse Gábor, SZE Távközlési Tanszék 16

Vezeték nélküli átviteli megoldások Helyi megoldások számítógép-hálózathoz Optikai úton: Infravörös átvitel Lézer Rádiócsatornán keresztül: Bluetooth jó, de túl kicsi az átviteli sebesség és távolság (HiperLAN/2) nem terjedt el IEEE 802.11 és változatai <-- mi főleg ezzel foglalkozunk IEEE 802.16 (hivatalosan Wireless MAN) PAN megoldások, például: IEEE 802.15 (GSM adatcsatorna, GPRS, EDGE, HSDPA, LTE) nem helyi Vezeték nélküli helyi hálózatok Dr. Lencse Gábor, SZE Távközlési Tanszék 17

Bluetooth Ez egy PAN megoldás Bluetooth Special Interest Group fejlesztette ki Alacsony fogyasztású eszközök 1 master eszközhöz max. 7 slave kapcsolódhat Rövid távolságokra (< 10 méter) Tipikusan számítógép és kézi eszközök között Alacsony sebességű (néhány Mbps) ISM frekvenciatartományban működik Pont-pont, pont-multipont összeköttetés Vezeték nélküli helyi hálózatok Dr. Lencse Gábor, SZE Távközlési Tanszék 18

Az IEEE 802.11 család Folytonosan bővülő IEEE szabvány számos kiegészítéssel (egy vagy két kisbetűvel jelölve) Különféle modulációkkal: DSSS, FHSS, OFDM Különféle maximális bruttó átviteli sebességgel pl. a hibajavító kódolás miatt is lényegesen kisebb a gyakorlatban mérhető sebességük Biztonsági megoldásai is egyre fejlődtek (kellett is) Hálózati architektúra: Access Point + kliensek, de lehet AP nélkül is Az újabb verziók egyre több hangolási paraméterrel rendelkeznek Vezeték nélküli helyi hálózatok Dr. Lencse Gábor, SZE Távközlési Tanszék 19

Az IEEE 802.11 család paraméterei Modulation and Coding Scheme (MCS) Frekvenciasáv: 2.4GHz, 5GHz Modulációk: DSSS, FHSS, OFDM Sávszélesség (MHz): 22, 20, 40, 80, 160 MIMO paraméterei: a x b : c a: adóantennák száma b: vevőantennák száma c: független jelfolyamok száma modulációk: BPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAM, 256-QAM Védőintervallum (Guard Interval): 800ns/400ns Kódolási arány (hasznos információ/összes): 1/2 5/6 Vezeték nélküli helyi hálózatok Dr. Lencse Gábor, SZE Távközlési Tanszék 20

Az IEEE 802.11 család jellemzői Név Frekvencia (GHz) Moduláció Max. bruttó adatsebesség (Mbps) Megjegyzés IEEE 802.11 2.4 DSSS, FHSS 2 már nem haszn. IEEE 802.11a 5 OFDM 54 IEEE 802.11b 2.4 DSSS 11 IEEE 802.11g 2.4 OFDM 54 b-vel komp. n: 2.4/5GHz, ODFM + MIMO (max 4 bitfolyam), 4 folyam, 40MHz sávszélesség, 64-QAM moduláció, 400ns GI, 5/6 hibajavító kódolás mellett akár bruttó 600Mbit/s ac: 5GHz, ODFM + MIMO (max 8 bitfolyam), 20/40/80/160MHz, akár 256-QAM moduláció, ax: (2019-ben várható szabvány) Vezeték nélküli helyi hálózatok Dr. Lencse Gábor, SZE Távközlési Tanszék 21

IEEE 802.11 biztonsági kérdései Titkosítási megoldások: WEP (Wired Equivalent Privacy) Rossz megoldás, könnyen feltörhető WPA (Wi-Fi Protected Access) Jobb megoldás, de már elavulttá válik WPA2 Ezt kell használni. WPS: Wi-Fi Protected Setup Otthoni biztonságos hálózat létrehozása automatikusan HIBÁS! Ki kell kapcsolni! Vezeték nélküli helyi hálózatok Dr. Lencse Gábor, SZE Távközlési Tanszék 22

Kérdések? KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! Dr. Lencse Gábor egyetemi docens Széchenyi István Egyetem, Távközlési Tanszék lencse@sze.hu