Wireless LAN. Hauptseminarvortrag Wireless LAN Martin Hoffmann. 1. Grundlegende Aspekte Technik

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1 Wireless LAN Hauptseminarvortrag Wireless LAN Martin Hoffmann 1. Grundlegende Aspekte Technik Infrarot / Radiowellen Schmalband vs. Breitband 2 Breitbandverfahren FHSS (frequence hopping spread spectrum) DSSS (direct sequence spread spectrum) Hauptseminarvortrag Wireless LAN Martin Hoffmann 2

2 1. Grundlegende Aspekte - Topologien Typen von Netzen: MAN mittel Richtfunkantennen LAN zur Verbindung Client-Server Systemen PAN zur Verbindung mobiler Endgeräte Topologien: IBSS (independent basic service set) BSS (basic service set) ESS (extended service set) bidirectional antennas Hauptseminarvortrag Wireless LAN Martin Hoffmann 3 1. Grundlegende Aspekte Wirtschaftlich Vorteile von WLAN Mobilität verbesserte Produktivität und Service einfacher, flexibler, schneller zu installieren/ändern Kostenersparnisse bei Wartung und Änderung arbeiten in lizenzfreien Frequenzbändern Nachteile von WLAN Einführungskosten höher Reichweiten und Bandbreiten geringer dynamischer Markt Hauptseminarvortrag Wireless LAN Martin Hoffmann 4

3 2. Standards Infrarot (IR) 1994 von IrDA als IrDATA vorgestellt Protokoll-Stapel: IrPHY, IrLAP, IrLMP,... Spezifiziert Geschwindigkeiten bis 16 Mbit/s Reichweite: 1 Meter Wellenlänge Nanometer Anwendung in allen Netztypen, besonders PAN Bsp. Laptop-, Handyschnittstellen, Fernbedienungen Hauptseminarvortrag Wireless LAN Martin Hoffmann 5 2. Standards- Infrarot (IR) Vorteile: Energieverbrauch billige Massenproduktion (Dioden) ausgereifte Technik Nachteile: Lichtempfindlichkeit Sendewinkel 30, Winkelversatz und direkte Sicht Komplexer Protokollstapel keine Verschlüsselung im Standard Hauptseminarvortrag Wireless LAN Martin Hoffmann 6

4 2. Standards IEEE von der IEEE verabschiedet Urform mit 2Mbit/s und 100m Reichweite für Datenübertragung im 2,4 GHz ISM-Band Anlehnung an Ethernetstandard Unterstützung für Infrarot, FHSS und DSSS Netzaufbau im Ad-Hoc oder Infrastrukturmodus Sicherheit: ESSID, LLA, WEP Hauptseminarvortrag Wireless LAN Martin Hoffmann 7 2. Standards IEEE a 5 GHz UNII-Band Bandbreite auf 6 54 Mbit/s gesteigert OFDM als neues Modulationsverfahren Probleme: Nicht kompatibel zu Module teuerer Nutzung der Bänder unklar Hauptseminarvortrag Wireless LAN Martin Hoffmann 8

5 2. Standards IEEE b verbleibt im 2,4 GHz Band => abwärtskompatibel Übertragungsrate auf 5,5 11 Mbit/s gesteigert QPSK als neue Modulationstechnik nutzt nur DSSS Probleme: störanfälliger geworden Reichweite verringert Hauptseminarvortrag Wireless LAN Martin Hoffmann 9 2. Standards - Bluetooth 1998 vorgestellt durch BSIG Übertragungsgeschwindigkeiten: Sprache: 64 kbit/s Daten: 433,9 kbit/s symmetrisch, 723,2 / 57,6 kbit/s asymmetrisch theoretisches Maximum 1 Mbit arbeitet im 2,4 GHz ISM-Band nutzt FHSS mit 1600 Hops/s und TDMA Reichweite: 10m (Piconet) 100m (Meganet) Netzstruktur/ Netzaufbau: Ad-Hoc Sicherheit: 48 bit Adresse für jeder Gerät, 128 Bit Authentifizierungschlüssel, bit encryption key Hauptseminarvortrag Wireless LAN Martin Hoffmann 10

6 2. Standards - Bluetooth in Spezifikation LAN Access Profil vorhanden Energiesparfunktionen integriert => low power modes Anwendung: energiesparende Verbindung für kurze Entfernung PAN als Hauptanwendung hoher Bekanntheitsgrad, klein, kostengünstig, ausgereift Aber: untauglich für große Datenvolumen und Reichweiten Spezifikation wird weiterentwickelt Hauptseminarvortrag Wireless LAN Martin Hoffmann Standards - HIPERLAN HIPERLAN/ von der ETSI verabschiedet nutzt Frequenzen von 5,15 5,3 GHz Übertragungsrate: 1,47 23,5 Mbit/s (Praxis: 1 20 Mbit) Reichweite von Meter Sicherheit: 32 bit numerischer und 32 Byte langer Bezeichner für das HIPERLAN 48 bit MAC-Adresse für Geräte optionale Verschlüsselung (30 bit) hat keine praktische Bedeutung erlangt Hauptseminarvortrag Wireless LAN Martin Hoffmann 12

7 2. Standards - HIPERLAN April 2000 HIPERLAN/2 verabschiedet Frequenzbereich zusätzlich von 5,470 5,725 GHz Übertragungsraten von 6 54 Mbit/s Reichweite: 50 Meter (Reichweite eines AP) nutzt OFDM und MC (Multiple Carrier) Unterstützt strukturierte Netze und Ad-Hoc Networking Sicherheit: keine MAC => 8 bit ID vom AP vergeben 56 Bit DES Verschlüsselung oder 186 Bit TripleDES Verschlüsselung für Daten Hauptseminarvortrag Wireless LAN Martin Hoffmann Standards - HIPERLAN HIPERACCESS (HIPERLAN Type 3) Punkt zu Mehrpunkt Architektur Übertragungsrate: 25 Mbit/s Reichweite: bis 5 km Aufgabe: Anbindung größerer Nutzergruppen an Internet HIPERLINK (HIPERLAN Type 4) Punkt zu Punkt Architektur Übertragungsrate: 155 Mbit/s dazu Nutzung von Frequenzen im 17 GHz Bereich Reichweite: bis 150m Aufgabe: drahtloses Fast Ethernet Hauptseminarvortrag Wireless LAN Martin Hoffmann 14

8 2. Standards HomeRF 1999 durch HomeRF Working Group erschienen Ziel: preiswerte Lösung für Home and small Office LAN arbeitet im 2,4 GHz ISM-Band Reichweite: 50 Meter Übertragungsraten: bis 10 Mbit/s Nutzt FHSS mit 75 Kanälen a 1 MHz und 1,6 Mbit/s Sicherheit: Standard bietet Verschlüsselung mit 128 Bit Hauptseminarvortrag Wireless LAN Martin Hoffmann Fazit Markt mit vielen Standards vorhanden Bluetooth und innerhalb ihres Anwendungsbereiches nicht wegzudenken Weiterentwicklung aller Standards wird vorangetrieben WLAN werden bestehende Netze nicht verdrängen sie sind sinnvolle Ergänzung Hauptseminarvortrag Wireless LAN Martin Hoffmann 16

9 FRAGEN?? Hauptseminarvortrag Wireless LAN Martin Hoffmann 17

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