Bezprzewodowe Sieci Komputerowe - bsk.tomana.netbsk.tomana.net/bsk-wyklad-5.pdf · ' Marcin Tomana [2/31] [email protected] Ogólna Tematyka Wykładu ŁRozległe sieci bezprzewodowe

Bezprzewodowe Sieci Komputerowe

Wykład 5

Marcin [email protected]

WSIZ 2003

© 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


� 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


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])

Charakterystyka systemu Aloha


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


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

Charakterystyka systemu Packet Radio


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)


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


Charakterystyka systemu Mobitex


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


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

Charakterystyka systemu CDPD


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

Sieć trankingowa TETRA



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


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


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


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


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


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


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)

Systemy satelitarne VSAT



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)


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)


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)


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

PODSUMOWANIE

Documents

Bezprzewodowe Sieci Komputerowe - bsk.tomana.netbsk.tomana.net/bsk-wyklad-5.pdf · ' Marcin Tomana [2/31] [email protected] Ogólna Tematyka Wykładu ŁRozległe sieci bezprzewodowe