bezprzewodowe sieci komputerowe - bsk.tomana.netbsk.tomana.net/bsk-wyklad-5.pdf · ' marcin...
TRANSCRIPT
© Marcin [email protected][2/31]
Ogólna Tematyka Wykładu
� Rozległe sieci bezprzewodowe� Stacjonarne sieci rozległe Aloha i Packet
Radio� Bezprzewodowe mobilne sieci Mobitex i
CDPD� Sieć trankingowa TETRA� Systemy satelitarne
© Marcin [email protected][3/31]
� Książka autorstwa B.Mandzij, M.Tomana �Bezprzewodowe Sieci Komputerowe�, WSIZ 2001
� Witryna edukacyjna WSIZ autorstwa M.Tomana � http://www.bsk.tomana.net
� Gazeta NetWorld (numery: 2/97, 1/03)
Materiały do wykorzystania
© Marcin [email protected][4/31]
Charakterystyka rozległych sieci bezprzewodowych
� Pokrywają zasięgiem duże obszary geograficzne
� Niskie prędkości transmisji (do kilkudziesięciu kbit/s)
� Opóźnienie propagacji sygnału jest znacznie większe od czasu transmisji informacji
� Dwa typy bezprzwodowych WAN� Sieci stacjonarne� Sieci mobilne
Bezprzewodowe rozległe sieci stacjonarne
Bezprzewodowe Sieci KomputeroweMarcin Tomana ([email protected])
© Marcin [email protected][7/31]
Charakterystyka systemu Aloha
� Najstarszy system dwukierunkowej transmisji danych cyfrowych, który stosuje protokół rywalizacyjny dostępu do łącza
� Struktura scentralizowana � stacja centralna posiada łączność z wszystkimi
� Topologia drzewiasta � terminale nie mogą komunikować się ze sobą bezpośrednio
© Marcin [email protected][8/31]
Charakterystyka technicznasystemu Aloha
� Dwie częstotliwości nośne� 407,37MHz - transmisja z terminali do stacji� 413,475MHz - ze stacji do terminali
� Szerokość pasma obu kanałów wynosi 100kHz� Prędkość transmisji 24kbit/s� Ramka:
� Preambuła 100bitów � synchronizacja stacji� Nagłówek 32bitów � adres użytkownika i przekaźnika, typ ramki� Pole informacyjne 320 lub 640bitów� Suma kontrolna 16bitów
� Dostęp do łącza losowy z możliwością wystąpienia kolizji, które nie są wykrywane -> potwierdzanie każdej ramki
© Marcin [email protected][10/31]
Charakterystyka systemuPacket Radio
� Amatorska sieć rozległa o zasięgu międzynarodowym
� Wszystkie stację są równoprawne i wymiana jest bezpośrednio pomiędzy stacjami
� Występuje nasłuchiwanie wolnego łącza� Transmisja może być poprzez stacje
pośredniczące (adres takiej musi być jawnie
podany i wybór trasy przez użytkownika) lub przekaźnikowe (wybór trasy automatyczny)
© Marcin [email protected][11/31]
Charakterystyka technicznasieci Packet Radio
� Pasmo KF (3 do 30Mhz) lub UKF (30 do 300Mhz) lub mikrofale (>300Mhz)
� Najczęściej ok. 3MHz, 7MHz, 14MHz, 21MHz, 28MHz, 145MHz, 430MHz, 44MHz, 1240MHz
� Najczęściej modulacja FSK (kluczowanie częstotliwości) dla prędkości do 9,6kbit/s lub PSK (kluczowanie fazy) dla prędkości wyższych
� Prędkości: 300b/s (KF), 1,2 do 9,6kbit/s (UKF), 9,6 do 56kbit/s (mikrofale)
� Ramka:� Preambuła i postambuła (ciągi: 01111110)� Pole adresowe (do 70B - duże � do 10 adresów) i sterujące (1B)� Dane użytkownika (do 256B) i suma kontrolna (2B)
Bezprzewodowe rozległe sieci mobilne
Bezprzewodowe Sieci KomputeroweMarcin Tomana ([email protected])
© Marcin [email protected][14/31]
Charakterystyka systemu Mobitex
� Sieć samodzielna � stacje ruchome, stacje bazowe, centrale lokalne, regionalne, centrum sterowania
� Prędkość transmisji 8kbit/s� Zakresy: 80, 160, 450, 900 MHz� Kodowanie metodą Haminga oraz
przeplot blokowy� Modulacja GSMK � strumień wychodzący
� 12kbit/s
© Marcin [email protected][15/31]
Protokół dostępu do łącza w systemie Mobitex
� Aloha w wersji szczelinowej� Stacja bazowa okresowo wysyła długość
i liczbę szczelin wolnych � tzw. wolna ramka
� Stacja ruchoma wybiera losowo wolną ramkę i wysyła dane
© Marcin [email protected][17/31]
Charakterystyka systemu CDPD(Cellular Digital Packet Data)
� System nie jest siecią samodzielną �współpracuje z siecią telefonikomórkowej AMPS
� System wykorzystuje wolne kanały sieci komórkowej
� Poszukiwanie i przydział kanałów realizują stacje bazowe sieci CDPD
© Marcin [email protected][19/31]
Charakterystyka systemu TETRA(Trans-European Trunked RAdio)
� Wykorzystywany przez sieci dyspozytorskie służb publicznych (policja, straż, pogotowie, służby celne)
� Europejski standard cyfrowej łączności transkingowej umożliwiający transmisje głosu, danych i dodatkowych usług
� Pierwsze komercyjne uruchomienie w roku 1997 (w Polsce w 2001)
� Liczba działających radiotelefonów to ok. 10mln
© Marcin [email protected][20/31]
Charakterystyka techniczna
� Wielkość komórek sieci do 60km� Maksymalna prędkość stacji ruchomej
wynosi 200km/h� Dwukierunkowa łączność radiowa z
odstępem międzykanałowym 25kH (także 12,5kHz i 6,25kHz)
� Dwa odrębne pasma częstotliwości� 380-400MHz policja bezpieczeństwo� 410-430MHz sektor cywilny i miejskich usług
publicznych
© Marcin [email protected][21/31]
Dostęp do łącza w systemie TETRA
� Protokół Aloha� Wielodostęp częstotliwościowy (FDMA) oraz
czasowy (TDMA)� 4 podkanały tworzące ramkę TDMA� Czas trwania ramek to ok. 14,2ms � 510bitów z
prędkością 36kbit/s� �Tranking� � metoda równoważnego dostępu
abonentów do wspólnej wiązki kanałów� Wspólna kolejka � wiele kanałów � prywatność
rozmów (nie tak jak w klasycznym systemie dyspozytorskim)
� Liczba możliwych połączeń jest równa liczbie kanałów
© Marcin [email protected][22/31]
Tryby pracy standardu TETRA
� TETRA VD (Voice plus Data)� Mowa i dane z prędkościami 4,8kbit/s �
19,,2kbit/s� Możliwa łączność między stacjami bez stacji
bazowej� TETRA POD (Packet Optimized Data)
� Transmisja danych z prędkością 19,2kbit� Tryb połączeniowy i bezpołączeniowy
© Marcin [email protected][23/31]
Prędkości transmisji
� W nowym standardzie TETRY wprowadzono skalowalne prędkości transmisji w zależności od potrzeb i stopnia utajnienia
� Wysoki stopień zabezpieczeń od 2,4kb/s� Bez zabezpieczeń do 28,8kb/s� Możliwość wykorzystania wielu szczelin �
nawet wszystkich czterech
© Marcin [email protected][24/31]
Usługi w TETRA
� Dupleksowa transmisja mowy� Tworzenie połączeń grupowych� Transmisje rozsiewcze� Połączenia priorytetowe� Pakietowa transmisja danych� Możliwość współpracy bezpośrednio dwóch
radiotelefonów� Nasłuch dyskretny� Przechowywanie przez system wiadomości dla
nieobecnych użytkowników
© Marcin [email protected][25/31]
Cywilne wdrożenie TETRY w Polsce
� Listopad 2002 we Wrocławiu� Koszty wdrożenia ok. 11mln zł� Współpraca Straży Miejskiej, Wydziału
Transportu Urzędu Miasta oraz miejskiej komunikacji tramwajowej i autobusowej
� Centrum zarządzania kryzysowego oraz planowane wejście w system służb ratujących życie i policji
� Sterowanie również opóźnieniami tramwajów i autobusów (z wykorzystaniem GPS)
© Marcin [email protected][27/31]
Cechy systemów satelitarnych
� Małe gabaryty (anteny do 3m)� Przy silnych opadach możliwy brak
transmisji� Duże opóźnienie spowodowane czasem
propagacji >270ms� Duża bitowa stopa błędów minimalnie
10-7 (specjalne kodowanie protekcyjne)� Wiele terminali korzysta z jednej linii
komunikacyjnej - przepytywanie + opłaty za czas transmisji (dane)
© Marcin [email protected][28/31]
Systemy satelitarne
� Intelsat, Inmarsat, Orion, Panamsat, Eutelsat (zasięg europejski)
� Każdy system � kilka aktywnych satelitów geostacjonarnych + przynajmniej 1 rezerwowy
� Niektórzy operatorzy w Polsce� VSAT Clearlink (TP S.A.)� PAGI-VSAT (PAGI S.A.)� SKYSTAR PLUS (TS S.A. Bielsko-Biała)� VSAT TES (Polish Phonesat)
© Marcin [email protected][29/31]
Typy transmisji stacji naziemnych
� Telewizja satelitarna TVRO w zakresie 11/12GHz
� Terminale VSAT pracujące w paśmie Ku 11/12GHz lub w paśmie C 4/6GHz
� Naziemne satelitarne stacje ruchome (transmisja o niewielkich przepływnościach) w zakresie 11/12/14GHz
� Naziemne linie radiowe do transmisji sygnałów cyfrowych w zakresie: 11, 14, 23, 38, 50 GHz (specyficzne służby)
© Marcin [email protected][30/31]
Cechy terminalowych stacji VSAT
� Możliwa duża gęstość� Często topologia gwiazdy (centralna
stacja � hub)� Transmisja cyfrowa z szybkością nie
większą niż 2Mbits� Średnice ograniczone do 2,4m� Dowolna lokalizacja w rozległym
obszarze � szybka instalacja łącza� Koszty niezależne od odległości terminali