1. Bežične mreže
(wireless networks)
2. deo

2. Beyond 3G vision
IP v6

3. Technology Challenge for Mobility
Source: Siemens
100
Mbit/s
Vehicular 2G
GSM
0.1 1 10
FWA (Fixed Wireless Access)
Mobility
Fixed
Pedestrian
Portable
Cordless
DECT
UMTS
FDD
Deployment
Large Area coverage
up to 384
kbit/s
GPRS
EDGE
2.5G
Bluetooth
Future
IEEE /a/e
WiMax
BRANs
BWA
TDD
Indoor
up to 2 Mbit/s
Beyond 3G
MMAC
Wireless LAN
IEEE (Wi-Fi),

4. Bežične lokalne mreže WLAN – wireless local area networks

5. WLAN – bežične lokalne mreže (Wi-Fi - Wireless Fidelity)
Prva uspešna, i do sada još uvek najpopularnija tehnologija iz ovog domena je– WiFi, usvojena kao standard pod oznakom IEEE
Nastala kao plod rada na prevazilaženju problema kabliranja u lokalnim računarskim mrežama, WiFi je tokom vremena postigao takav uspeh, da se danas koristi i za mreže koje pokrivaju teritorije gradova (WMAN).
U početku je WiFi koristio SS tehniku (IEEE b) kao i CDMA, ali je tokom vremena usvojen OFDM (IEEE a,g) da bi najnoviji standardi usvojili i MIMO tehniku (IEEE n). Koristi se adaptivna regulacija protoka u zavisnosti od kvaliteta signala. MAC protokol je distribuirane prirode, tj. ne postoji centralno upravljanje mrežom, na bazi CSMA-CA(carrier sense multiple access / collision avoidance), koji pruža jednostavnost, ali je istovremeno i dosta neefikasan.
Maksimalni teorijski bruto protoci ranije su bili 600Mb/s, dok se u praksi postizalo nešto iznad 100Mb/s - tzv. korisni protok. Sistem radi na nelicenciranom opsegu od 2.4GHz.
Glavne mane ove tehnologije su to što WiFi mreže ne garantuju kvalitet prenosa i pojava „zasićenja protoka“ kod većeg broja korisnika. To je cena jednostavnosti MAC protokola i rada u nelicenciranom frekvencijskom opsegu.
Danas se promovišu protoci od čak 7Gb/s. Budući bežični ruteri će koristiti frekvencije od 60GHz.

6. WLAN
Najšire prihvaćen standard za bežični LAN je IEEE , Domet do 150m unutar objekta, i do 300m na otvorenom
Radiokomunikacija kod WLAN-ova se obavlja u tzv. ISM (Industrial, Scientific & Medical) opsegu frekvencija koji je svuda u svetu prihvaćen kao opseg za čije korišćenje nije potrebna licenca - takozvani FTA (Free to air) spektar.
Nelicencirani opseg (ISM-Industrial, Scientific, Medical): bez garancija kvaliteta servisa, ali prednost je u velikim brzinama prenosa, niskoj ceni, jednostavnosti implementacije.
ISM čine tri opsega frekvencija:
MHz,
,5 MHz i
MHz.
Od njih se, u ovom trenutku, najčešće koristi opseg oko GHz.

7. Prednosti bežičnih u odnosu na klasične LAN
Mobilnost – pristup informacijama u realnom vremenu bilo gde u okviru područja pokrivenosti Y povećanje produktivnosti a i servisa koji nisu mogući u klasičnim mrežama
Jednostavnost i brzina instalacije – ne postoji poteba za razvlačenjem kablova; preseljenje računara jednostavnije
Fleksibilnost – mreže se mogu instalirati i tamo gde je nemoguće razvlačiti kablove; nema rekonfiguracije mreže bez obzira na premeštanje uređaja
Finansijske pogodnosti – početna instalacija je za nijansu veća nego u slučaju kablovskih LAN, međutim troškovi eksploatacije značajno niži; dugoročno velike uštede u instalacijama koje zahtevaju česte pokrete i promene
Skalabilnost – mogu se implementirati korišćenjem različitih topologija zavisno od aplikacije; konfiguracija se lako menja i varira od mreža za nekoliko korisnika do infrastruktura sa hiljadama korisnika koji imaju mogućnost roaminga

8. Topologije bežičnih računarskih mreža - Ad Hoc
Ad hoc mreže omogućavaju korisnicima uspostavljanje veze "svako sa svakim", bez pristupnih stanica (access points)- bežični terminali ne koriste infrastrukturu da bi se povezali.
Pogodne su za komunikaciju između manjih grupa korisnika na malom rastojanju.
Uglavnom se primenjuju tamo gde je potrebno brzo uspostaviti privremenu mrežu.

9. Topologije bežičnih računarskih mreža - Osnovne konfiguracije
Bilo koja dva laptop računara opremljena bežičnim PC karticama koja su u dometu; peer-to-peer; ne zahteva nikakvu administraciju
Preko bazne stanice (pristupne tačke koja je žično vezana na server) svaki korisnik dobija pristup resursima glavnog računara i drugih ulogovanih klijenata (15-50)
Stanice se raspoređuju tako da se ćelije koje one pokrivaju delimično preklapaju da bi cela oblast bila potpuno pokrivena
Ad-hoc mreža
Bazna stanica i klijent
Mreža sa više baznih stanica

10. Topologije bežičnih računarskih mreža - Osnovne konfiguracije
Stanice za proširenje mreže – izgledaju i funkcionišu kao i bazne stanice ali nisu vezane za žičnu mrežu; koriste se za rešavanje problema projektovanja konkretne mreže
Topologije bežičnih računarskih mreža -
Osnovne konfiguracije
Korišćenje stanice za proširenje mreže
Usmerene antene se koriste u slučaju potrebe za premošćavanjem većih rastojanja
Korišćenje usmerenih antena

11. Standardi za bežiče računarske mreže

12. IEEE 802.11 familija standarda
protokol
Godina donosenja
Frekv. opseg [GHz]
Srednji protok
Maksim. protok [Mb/s]
Modulacija
Domet
(unutar objekta)
(izvan objekta)
osnovni
1997
2.4
0.9Mb/s
2Mb/s
~20m
~100m
802.11a
1999 5
23Mb/s
54Mb/s
OFDM
~35m
~120m
802.11b
4.3Mb/s
11Mb/s
DSSS
~38m
~140m
802.11g
2003
19Mb/s
802.11n
jun 2008
74Mb/s
248Mb/s
~70m
~250m
802.11y
jun 2009
3.7
~50m
~5000m
802.11ac
2014
<1.8Gb/s
3.6Gb/s
256-QAM
~80m

13. Tehnologija prenosa infracrvenim talasima (IR)
učestanosti THz
Infracrveni opseg je vrlo širok, što omogućava jako visoke protoke.
Međutim, ovaj opseg nije regulisan svuda u svetu što nije slučaj kod mikrotalasnih opsega.
Infracrveni opseg zahvata neke delove spektra vidljive svetlosti što ga u nekim LAN konfiguracijam čini atraktivnim.
Infracrvena svetlost ne prolazi kroz zidove i druge neprozirne predmete, što pruža mogućnost (ali istovremeno i ograničenje) da se u svakoj prostoriji može realizovati posebna IC mreža.
Međutim, glavne prednosti IC WLAN-ova su: imunost na RF interferencije i nemogućnost prisluškivanja.
Još jedna prednost je ta što oprema za infracrvene mreže ima relativno nisku cenu i jednostavna je.

14. WiMAX - Worldwide Interoperability for Microwave Access
Ogroman uspeh WiFi sistema i njegovi nedostaci koji su se značajno ispoljili, posebno u slučaju većeg broja korisnika, doveli su do razvoja nove tehnologije Worldwide Interoperability for Microwave Access - WiMAX, usvojene kao standard pod imenom IEEE
Korišćenje OFDM tehnike omogućilo je WiMAX-u da uvede jednu vrlo korisnu funkciju, spektralnu prilagodljivost. U zavisnosti od raspoloživog spektra, sistem može da radi u frekvencijskom opsegu od 1,25 do 20 MHz.
Velika prednost WiMAX-a je i u tome što je od samog početka dizajniran tako da se u potpunosti oslanja i podržava IP protokol.
U odnosu na WiFi, glavne prednosti su što WiMAX obezbeđuje veći domet i definisani kvalitet prenosa. Zbog toga on predstavlja pravu profesionalnu tehnologiju za bežični pristup na bazi koje već postoje komercijalne instalacije.

15. WiMAX - Worldwide Interoperability for Microwave Access
WiMAX-om je moguće relativno brzo i uz ne tako velika ulaganja izgraditi infrastrukturu mreže sa pristup, zbog čega se ova tehnologija prepoznaje kao dobra perspektiva novih fiksnih operatera na tržištima na kojima već postoje veliki operateri bazirani na razvijenoj kablovskoj infrastrukturi.
Za sada je glavna prepreka omasovljenju WiMAX tehnologije još uvek visoka cena terminalnih uređaja (CPE) i kašnjenje u sertifikaciji mobilnih (IEEE e) uređaja.

16. WiMAX standardi

17. FREKVENCIJSKI SPEKTAR
WiMAX Forum usmerava rad na korišćenje sledećih delova spektra:
licenciranog spektra namenjenog za MMDS sistema (EC je identifikovao deo spektra od 2,5-2,7GHz, dok u SAD većina WiMAX operatora koristi opseg od 2,7-2,9GHz),
licenciranog spektra na 3.5GHz (svi operatori u Kanadi, a u Evropi 76% operatora, dok preostali koriste opseg 2,5GHz- uglavnom u Rusiji) i
nelicenciranog spektra iznad opsega od 5GHz, gde je manja interferencija, racionalniji nivoi snage i adekvatna širina spektra.

19. LTE - Long Term Evolution
Rad na LTE je započet krajem godine, sa opštim ciljem da se kreira nova radio tehnologija bazirana isključivo da komutaciji paketa.
Jedna od glavnih karakteristika je visok stepen fleksibilnosti spektra – time se omogućava raspoređivanje LTE radio komunikacija u različitim frekvencijskim opsezima sa različitim karakteristikama.

20. LTE Kategorija Specifikacije 8/9/10/11 Specifikacije 10/11 1 2 3 4 5 6
Kategorija
Specifikacije 8/9/10/11
Specifikacije 10/11 1 2 3 4 5 6 7 8
Maksimalni protok downlink – a [Mb/s] 10 50
100
150
300
3000
Maksimalni protok uplink – a [Mb/s] 25 75
1500
Maksimalna modulacija downlink – a
64QAM
Maksimalna modulacija uplink – a
16QAM
Maksimalan broj slojeva za prostorni downlink multipleks
Signalizirano odvojeno

21. BEŽIČNE KOMUNIKACIJE ZA KRATKE DOMETE (WPAN-Wireless Personal Area Networks)
IEEE
Bluetooth ( )
Ultrawideband ( )
Zigbee ( )
RFID

22. Bluetooth
BLUETOOTH
IEEE

23. Bluetooth
Bluetooth je tehnologija namenjena bežičnim komunikacijama za kratke domete, koja koristi nelicencirani (ISM Industrial, Scientific,Medicine) opseg učestanosti 2,4 GHz (2400 MHz do MHz).
Koristi tehniku brzog frekvencijskog skakanja – FHSS sa 1600 skokova u sekundi.
Bluetooth je radio-veza kratkog dometa (realni domet je oko 10m, a maksimalni do 100m)
Maksimalna brzina je 720 Kb/s (za prenos 1 Mbajta potrebno je otprilike 14 s).
Bluetooth podržava konfiguracije i tačka-tačka i tačka-više tačaka
Osnovna namena Bluetooth tehonologije je povezivanje različitih perifernih uređaja sa računarom putem radio-talasa.

24. IEEE 802.15-3 UWB Ultrawideband:
Standard za bežične personalne mreže (WPAN) sa veoma velikim protocima (100Mb/s do 1Gbit/s ili više) i za veoma kratke domete (5 do 10 metara),
uređaji veoma malih snaga i male cene.
Frekvencijski opsezi: od 3 do 10 GHz
Početne primene: zamena za postojeće USB kablove
U budućnosti: za različite multimedijalne (home networking) aplikacije, kao zamena ili komplement rezidencijalnih WLAN-ova.

25. IEEE (Zigbee):
standard za male protoke, sa veoma malim snagama opreme
Dužina rada baterije do nekoliko meseci ili nekoliko godina
Veoma mala snaga predajne opreme i kompleksnost (cena)
Potencijalne primene:senzori (npr. detektori dima), daljinski upravljači (npr. kontrola klimatizacije), različiti kućni automatski uređaji (npr. kontrola osvetljenja, sistemi za automatsko očitavanje brojila)
Brzine: kbit/s,
Domet: do 30m
Kašnjenje do 15 ms

26. RFID tehnologija Radio Frequency Identification

27. RFID Radio Frequency Identification
RFID je skraćenica od Radio Frequency IDentification (u slobodnom prevodu - Identifikacija putem radio frekvencije).
RFID je sistem daljinskog slanja i prijema podataka pomoću primopredajnika na malim udaljenostima (od nekoliko cm do nekoliko metara),
RFID primopredajnik je izuzetno mali objekat koji se može zalepiti ili ugraditi u željeni proizvod. RFID pločice sadrže u sebi antenu koja im omogućava prijem i slanje radio talasa.
Standardni bar kod identifikuje samo proizvođača i proizvod, ali ne i jedinstveni artikal. Bar kod je isti na svakom omotu istog tipa proizvoda, pa je nemoguće putem samog bar koda izdvojiti tačno određeni proizvod.
RFID transponder, naprotiv, nosi identifikator – serijski broj jedinstven samo za taj specifični proizvod.

28. RFID
Nekoliko karakteristika razvrstavaju RFID transpondere u različite grupe:
način odnosno sredstvo napajanja,
sposobnost čuvanja podataka, odnosno opcije programiranja,
radna frekvencija i s time u vezi
opseg (udaljenost) čitanja,
fizički oblik i
cena.
Uopštene su sledeće kategorije RFID primopredajnika:
transponder (tag)
"smart" nalepnice
RFID pločica

29. RFID
Osnovna funkcija transpondera je čuvanje i prenos informacija. Transponderi mogu nositi niz informacija o proizvodu, npr. vezanih za poreklo, sastav, količinu proizvoda i druge informacije koje taj isti proizvod jednoznačno razlikuje od ostalih.
Uređaj koji je zadužen za komunikaciju sa transponderom i za zapisivanje podataka na transponder naziva se RFID čitač. Čitači mogu biti samostalno stojeći ili integrisani sa mobilnim računarima na ručnim čitačima.
Neophodan deo svakog RFID sistema je i RFID računar ili računarski sistem. Sastoji se od hardvera i od softvera za obradu podataka koji povezuje čitač sa računarskim sistemom.

30. Frekvencije RFID sistemi se klasifikuju u 3 frekvencijska područja.
Low Frequency – kHz, a najčešće 125 kHz, najkraćeg dometa signala i najmanje brzine očitavanja i prenosa;
High Frequency – MHz, a najčešće 13,56 MHz, kratkog do srednjeg dometa signala, srednje brzine očitavanja i prenosa;
Ultra High Frequency (UHF) – rade u opsegu od MHz, i 2,45 GHz, najvećeg dometa signala, veće brzine prenosa. Kod ovih transpondera ne sme biti prepreke između čitača i transpondera - UHF radio-talas ne prodire tako dobro kroz materijale i zahteva više energije za transmisiju u datom opsegu nego talas niže frekvencije.
Brzina očitavanja i prenosa podatka je povezana s frekvencijom. Što je viša frekvencija to je prenos brži.
Od frekvencijskog područja donekle zavisi i domet signala transpondera. Ima i drugih faktora – snaga čitača, interferencija koju stvaraju objekti u okolini (posebno metalni) i drugi RF uređaji. Tamo gde je potreban veći domet koriste se aktivni transponderi.

31. RFID Omogućuje identifikaciju klijenata, praćenje, i kontrolu pristupa
Povećava produktivnost sistema, dok sprečava greške pri sakupljanju podataka
Podaci mogu biti čitani i snimani kroz odeću, staklo i ljudsko telo

32. Funkcionalnosti RFID-a Lociranje
Praćenje posetilaca kroz objekte.
Korišćenje podataka o lokaciji za raspoređivanje resursa na osnovu potreba:
Mobilni POS F&B i robni servisi
Zaposleni
Analiza demografskih karakteristika posetilaca u cilju određivanja njihovih potreba i želja
Aplikacije gde je potrebna sigurna i jedinstvena identifikacija, dugotrajnost i izuzetna otpornost identifikatora na razne specifične uticaje okoline, a nije potrebna direktna vidljivost, idealne su za primenu RFID tehnologije.

34. Poređenje različitih bežičnih tehnologija za male domete
Standard
Binarni protok
domet
Približna cena [$]
Trajanje baterije
UWB
>100Mb/s
5-10m
5-10
Više časova do nekoliko dana
Bluetooth
700kb/s
10m 3
Više časova
Zigbee
128kb/s
30m 1
Više nedelja/ meseci
RFID
10-115kb/s
0.1-10m
0.05-1
Više nedelja/neograničeno