ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: Μακρής Ιωάννης ΑΜ 30294 Λογοθέτης Χαράλαμπος ΑΜ 30298 ΑΣΥΡΜΑΤΑ ΔΙΚΤΥΑ ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: Μακρής Ιωάννης ΑΜ 30294 Λογοθέτης Χαράλαμπος ΑΜ 30298

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Ιστορική αναδρομή Ορισμός Βασικός διαχωρισμός ασύρματων δικτύων Ασύρματο δίκτυο τηλεφωνίας Ασύρματα δίκτυα υπολογιστών Πρωτόκολλα ασυρμάτων δικτύων Εφαρμογές-παραδείγματα ασυρμάτων δικτύων

Ιστορική αναδρομή HeinrichRudolfHertz Ανακάλυψε τη διπολική κεραία το 1886, Επιβεβαίωσε την ύπαρξη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων (που είχαν προβλεφθεί από τους Maxwell και Faraday),το 1888 Nikola Tesla Κατασκεύασε το πρώτο ασύρματο σύστημα επικοινωνίας,το1893

Ιστορική αναδρομή AlexanderStepanovichPopov Κατασκέυασε δέκτη Η/Μ κυμάτων το 1894 (coherer) Πέτυχε μετάδοση ραδιοκυμάτων μεταξύ κοντινών κτιρίων το 1896, 6 μιλίων το 1898, 30 μιλίων το1899 GuglielmoMarconi Έστειλε το πρώτο υπερατλαντικό σήμα το 1901 Reginald Fessenden Πρώτη αμφίδρομη υπερατλαντική ασύρματη επικοινωνία (1906)

Ιστορική αναδρομή 1900-1940 Ευρεία χρήση ασύρματου τηλέγραφου κατά τον πρώτο παγκόσμιο πόλεμο Πλοήγηση Αεροσκαφών με χρήση ράδιο-βοηθημάτων (μετά το1920) Διαμόρφωση FM (Frequency Modulation) το 1935 ~1980-2020 Ασύρματη Τηλεφωνία Συστήματα Τηλεειδοποίησης Δορυφορικές Επικοινωνίες Ασύρματα Δίκτυα

Ορισμός Ένα ασύρματο δίκτυο είναι ένα τηλεφωνικό ή υπολογιστικό δίκτυο, το οποίο χρησιμοποιεί ραδιοκύματα ως φορείς ή ως το φυσικό επίπεδο. Στα δίκτυα αυτά η πληροφορία μεταφέρεται μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, με συχνότητα που εξαρτάται κάθε φορά από το ρυθμό μετάδοσης που απαιτείται να έχει το δίκτυο. Η ασύρματη επικοινωνία έχει ως μέσο μετάδοσης την γήινη ατμόσφαιρα ή το διάστημα.

Βασικός διαχωρισμός ασύρματων δικτύων Με σημεία πρόσβασης =σταθμούς βάσης - παράδειγμα: κυψελωτα δίκτυα(κινητή τηλεφωνία) απ’ ευθείας επικοινωνία μεταξύ τερματικών δεν είναι δυνατή Η επικοινωνία εξαρτάται από ύπαρξη υποδομής(infrastructure)

Βασικός διαχωρισμός ασύρματων δικτύων Χωρίς σημεία πρόσβασης:ad-hoc networks -επικοινωνία χωρίς υποδομή -απευθείας επικοινωνία μεταξύ τερματικών

Ασύρματο δίκτυο τηλεφωνίας Με το πέρασμα των χρόνων τα ασύρματα δίκτυα της τηλεφωνίας εξελίσσονται όλο και περισσότερο εξαιτίας της τεράστιας ανάπτυξης της τεχνολογίας και της τεχνογνωσίας γύρω από τα θέματα των ασύρματων δικτύων με αποτέλεσμα τη διευκόλυνση της καθημερινότητας των ανθρώπων και την υψηλής ποιότητας παροχής υπηρεσιών.

Ασύρματο τηλεφωνικό δίκτυο 0ης γενιάς Πρώτη λειτουργία συστήματος στις ΗΠΑ το 1946 σε κανάλι συχνότητας 120ΚHz,στην αρχή push to talk,αργότερα full duplex. Τοπολογία δικτύου:Μια πολύ μεγάλη κεραία για κάθε αμερικανική πόλη. Μειονέκτημα:περιορισμένος αριθμός καναλιών, σύντομα τα συστήματα κορέστηκαν.

Ασύρματο τηλεφωνικό δίκτυο 1ης γενιάς Αναλογική διαμόρφωση FM Κυψελωτή τοπολογία Μερικά συστήματα: NTT cellural ,Japan 1979 Advanced Mobile Phone System (AMPS), USA 1983 European Total Access Cellural System (ETACS) ,Ευρώπη 1985

Κυψελωτή τοπολογία Οι χρήστες επικοινωνούν αποκλειστικά με τους σταθμούς βάσης

Ασύρματο τηλεφωνικό δίκτυο 2ης γενιάς(2G) Ψηφιακή μετάδοση GSM: Global System for Mobile Commun. ,Πανευρωπαϊκό standard ,Time Division Multiple Access (TDMA) IS-95,Αμερικανικό standard βασισμένο στην τεχνολογία Code Division Multiple Access (CDMA) Qualcomm

Ασύρματο τηλεφωνικό δίκτυο 2.5ης γενιάς(2.5G) High Speed Circuit Switched Data (HSCSD) ,μετεξέλιξη του GSM General Packet Radio Service (GPRS),μετεξέλιξη του GSM(χρησιμοποιείται η μεταγωγή πακέτου όπως στο internet)

Ασύρματο τηλεφωνικό δίκτυο 3ης γενιάς(3G) 3G W-CDMA(UMTS), μετεξέλιξη του GSM, αλλά βασισμένο σε Wideband CDMA και μεταγωγή πακέτου. Ευρωπαϊκό standard 3G cdma2000 , μετεξέλιξη του ISM-95, αμερικανικό standard

Η εξέλιξη των πρωτοκόλλων του Ασύρματου τηλεφωνικού δικτύου

Ασύρματο τηλεφωνικό δίκτυο 4ης(4G) και 5ης γενιάς(5G) Ασύρματη σύνδεση στο internet με υψηλή ταχύτητα Χρησιμοποιείται πρωτόκολλο βασισμένο στο IP-πρωτόκολλο 5ης γενιάς(5G) εξαιρετικά υψηλή ταχύτητα σύνδεσης στο internet(ασύρματα-1Gbps)

Εξέλιξη των τερματικών και των υπηρεσιών

Ασύρματα δίκτυα υπολογιστών Μέχρι πριν από λίγο καιρό η πιο συνηθισμένη επιλογή ήταν η δικτύωση μέσω καλωδίου Ethernet, τα τελευταία χρόνια όμως αναπτύσσονται ραγδαία τα ασύρματα δίκτυα, οι λόγοι είναι πολλοί και κυρίως έχουν να κάνουν με την ευελιξία και την ευκολία στην εγκατάσταση ενός ασύρματου δικτύου. Επιπλέον, τα ασύρματα δίκτυα προσφέρουν τεράστιες δυνατότητες σε επίπεδο δικτύωσης και άλλων συσκευών εκτός των ηλεκτρονικών υπολογιστών.

Κυψελωτά δίκτυα (IMS) Σκοπός του IMS είναι να προσφέρει της υπηρεσίες που προσφέρει και το internet. Για να το επιτύχει αυτό χρησιμοποιεί πρότυπο βασισμένο στο IP-πρωτόκολλο.

Κυψελωτά δίκτυα (IMS) Χαρακτηριστικά κυψελωτών δικτύων Δυνατότητα σύνδεσης σε κάθε είδους δίκτυο(ασύρματο ή ενσύρματο) Δίνεται η δυνατότητα σε παροχείς και χρήστες να χρησιμοποιούν διαφορετικές αρχιτεκτονικές δικτύων Δυνατότητα μετακίνησης τερματικού και χρήστη Παρέχονται υπηρεσίες –IP όπως VOIP multiparty gaming, videoconferencing…

Ασύρματα τοπικά δίκτυα(WLAN) Τα ασύρματα τοπικά δίκτυα ή WLAN παρέχουν σύνδεση χωρίς καλώδια μεταξύ φορητών υπολογιστών, επιτραπέζιων υπολογιστών, εκτυπωτών, PDA και του δικτύου του γραφείου σας μέσω ασύρματων σημείων πρόσβασης. Αυτός είναι ένας απλό τρόπος επέκτασης του δικτύου χωρίς την αναστάτωση και τα έξοδα εγκατάστασης πρόσθετης καλωδίωσης

Ασύρματα τοπικά δίκτυα(WLAN) Υπάρχουν τέσσερα είδη καρτών για WLANS PCI κάρτες PCMCIA κάρτες USB Bridges Είδη κεραιών που χρησιμοποιούνται Omnidirectional Directional

Ασύρματα τοπικά δίκτυα(WLAN) directional omni directional

Ασύρματα Ευρείας Περιοχής δίκτυα(WWAN) Ένα ασύρματο WAN (Wide Area Network) είναι ένα δίκτυο ασύρματων υπηρεσιών που λειτουργεί πέρα από ένα κτίριο και παρέχεται από κάποιον φορέα, όπως το φορέα κινητής τηλεφωνίας που χρησιμοποιείτε. Σε ένα ασύρματο WAN, μπορείτε να μεταβείτε ασύρματα στο δίκτυο φωνητικών υπηρεσιών ή δεδομένων αντί να συνδέσετε το notebook σε μια τηλεφωνική υποδοχή και να καλέσετε τον αριθμό σύνδεσης στο Internet ή να συνδεθείτε σε ένα δημόσιο hot spot. Σε ένα WAN, κάθε φορητή συσκευή επικοινωνεί με το σταθμό βάσης της υπηρεσίες παροχής.

Προσωπικά δίκτυα(PAN) Τα προσωπικά δίκτυα, ή PAN, είναι περιστασιακά δίκτυα κλειστής εμβέλειας που λειτουργούν ξεχωριστά από ένα σταθερό ή ασύρματο δίκτυο, δημιουργώντας ένα προσωρινό δίκτυο. Μπορείτε εύκολα να ανταλλάξετε αρχεία σε απρομελέτητες συσκέψεις, να εξοικονομήσετε χρόνο για την εκτύπωση ενός εγγράφου χωρίς να πρέπει να συνδεθείτε σε ένα σταθερό ή ασύρματο δίκτυο και να έχετε κοινόχρηστες πληροφορίες μεταξύ συσκευών με δυνατότητα Bluetooth® όπου και αν πάτε.

Ad-hoc δίκτυα Τα ad-hoc δίκτυα είναι ασύρματα δίκτυα στα οποία δεν υπάρχει καμία σταθερή υποδομή. Απαιτείται mutli-hop επικοινωνία. Οι κόμβοι του δικτύου μπορεί να κινούνται. Έντονο ερευνητικό ενδιαφέρον σε θέματα δρομολόγησης και κατανάλωσης ενέργειας.

Ad-hoc δίκτυα Η σημαντικότερη πρακτική εφαρμογή των ad-hoc δικτύων είναι τα sensor ή smart dust δίκτυα. Οι κόμβοι πρέπει να είναι μικροί σε μέγεθος αλλά παράλληλα να διαθέτουν επικοινωνιακές και υπολογιστικές δυνατότητες.

Ad-hoc δίκτυα

Πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται στα ασύρματα δίκτυα 802.11a: -- παρέχει μια μετάδοση μέχρι 54 Mbps στη ζώνη 5GHz. Λιγότερο δυναμικό για παρεμβολή σε ραδιοσυχνότητα από το 802.11b και το 802.11g. Σχετικά μικρότερη εμβέλεια (περίπου 60 μέτρα) από το 802.11b. Δεν είναι δυνατό να χρησιμοποιηθεί με το 802.11b. 802.11b: -- (WIFI)παρέχει μετάδοση 11 Mbps στη ζώνη 2.4 GHz. Δεν είναι δυνατό να χρησιμοποιηθεί με το 802.11a. Προσφέρει πρόσβαση σε δεδομένα σε απόσταση μέχρι 100 μέτρα από το σταθμό βάσης. Η ισχύς που ορίζει το στάνταρτ στις εξόδους κεραίας των εµπορικών συσκευών είναι τα 0.2mw. Στο αρχικό πρωτόκολλο 802.11, καθορίζονται δύο τρόποι κωδικοποίησης, ο FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) και ο DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum).

Πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται στα ασύρματα δίκτυα 802.11g: -- παρέχει μια μετάδοση μέχρι 54 Mbps (τυπικά 22 Mbps) στη ζώνη 2.4 GHz. Θεωρείται ότι είναι ο διάδοχος του και συμβατός με το 802.11b. Προσφέρει πρόσβαση υψηλής ταχύτητας σε δεδομένα σε απόσταση μέχρι 100 μέτρα από το σταθμό βάσης. Το πρότυπο Bluetooth είναι το de facto πρότυπο για μικρών επιδόσεων ασύρματη δικτύωση ηλεκτρονικών συσκευών (κινητά, PDA, PC, εκτυπωτές, fax, modem, πληκτρολόγια κ.τ.λ.) με χαμηλή κατανάλωση (0,01W) και χαμηλό κόστος , Η ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων είναι μέχρι 1Mbps ενώ είναι δυνατή και η ταυτόχρονη μεταφορά ήχου. Η συχνότητα που εκπέμπονται τα δεδομένα είναι τα 2,4GHz ενώ χρησιμοποιείται η τεχνική εναλλαγής συχνότητας.

Πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται στα ασύρματα δίκτυα WiMAX Το 2003 η ΙΕΕΕ υιοθέτησε το πρότυπο 802.16 γνωστό και σαν WiMΑΧ. Είναι μια νέα τεχνολογία , που παρέχει ασύρματη ευρυζωνική πρόσβαση υψηλών ταχυτήτων σε μεγάλες αποστάσεις. Το WiMax επιτρέπει τη μεταφορά δεδομένων με πολλαπλά, ευρέα φάσματα συχνότητας. Την ασφαλή μετάδοση των δεδομένων στο WiMAX αναλαμβάνει ο αλγόριθμος κρυπτογράφησης DES και συγκεκριμένα μια παραλλαγή του αλγορίθμου ο Triple DES.

Πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται στα ασύρματα δίκτυα GPRS: σημαίνει Γενική Υπηρεσία Ραδιοεπικοινωνίας με Πακέτα. Το πρότυπο αυτό επιτρέπει συνδέσεις μεταγωγής πακέτων αντί κυκλώματος σε κυψελωτά δίκτυα. GPS: είναι η σύντμηση του όρου Global Positioning System και το GPS αναφέρεται σε ραδιοσυστήματα θέσης που βασίζονται σε δορυφόρο και τα οποία παρέχουν 24ωρες πληροφορίες για την τρισδιάστατη θέση, ταχύτητα και ώρα σε κατάλληλα εξοπλισμένους χρήστες οπουδήποτε ή κοντά στην επιφάνια της γης

Πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται στα ασύρματα δίκτυα

Εφαρμογές-παραδείγματα ασυρμάτων δικτύων

Εφαρμογές-παραδείγματα ασυρμάτων δικτύων

ΤΕΛΟΣ ΠΡΟΒΟΛΗΣ