Technologie bezdrátových sítí
Z MiS
(Rozdíly mezi verzemi)
(Vytvoření základního textu stránky.) |
m (→Kanály: Wi-Fi 6E s velkým E.) |
||
| (Není zobrazeno 15 mezilehlých verzí od 1 uživatele.) | |||
| Řádka 1: | Řádka 1: | ||
| − | [[Category:VSE]][[Category:Sítě]][[Category:Informatika]] | + | [[Category:VSE]][[Category:Sítě]][[Category:Informatika]][[Category:Stránky s obrázky]] |
== Frekvenční pásma == | == Frekvenční pásma == | ||
| − | * | + | * Bez licence jsou dostupná pásma (bezlicenční pásma): |
| − | + | ** 2,4 GHz | |
| − | ** 2,4 GHz | + | ** 5 GHz |
| − | ** 5 GHz | + | ** Je nutné dodržet maximální vysílací výkon. |
| + | * Pro vysílání v jiných pásmech je třeba udělení licence | ||
| + | ** V ČR uděluje [http://www.ctu.cz/informace-o-vyuzivani-radiovych-kmitoctu Český telekomunikační úřad] (ČTÚ). | ||
| + | |||
| + | * Pro bezdrátové Wi-Fi sítě lze využít i pásmo: | ||
| + | ** 6 GHz | ||
=== Kanály === | === Kanály === | ||
*Pásma bývají rozdělena na menší kanály. | *Pásma bývají rozdělena na menší kanály. | ||
*Příklad pro pásmo 2,4 GHz: | *Příklad pro pásmo 2,4 GHz: | ||
| − | ** šířka kanálu | + | ** šířka kanálu 20 MHz, dostupných 11 kanálů (USA), resp. 13 kanálů (non-US) |
| − | ** Vzájemně se překrývají, současně lze použít max. 3 kanály (1, 6, 11) | + | ** Vzájemně se překrývají, současně lze bez rušení použít max. 3 kanály (1, 6, 11) |
| + | * Pásmo 5 GHz: | ||
| + | ** kanály číslo 36-165, nepřekrývají se. | ||
| + | * Pásmo 6 GHz | ||
| + | ** Rozsah 5925-6425 MHz v EU a 5925-7125 v USA. | ||
| + | ** V ČR rozsah 6425-7125 MHz pouze pro pevné spoje bod-bod, nikoli pro lokální sítě (WAS/RLAN). | ||
| + | ** Nejvíce dostupných kanálů. | ||
| + | ** Aktuálně (2023) využívají standardy [[Standardy_WLAN|Wi-Fi 6E a Wi-Fi 7]]. | ||
=== Vliv frekvence na přenos === | === Vliv frekvence na přenos === | ||
| Řádka 18: | Řádka 30: | ||
** → Více odrazů a větší ztráty | ** → Více odrazů a větší ztráty | ||
** → Větší útlum (menší dosah) | ** → Větší útlum (menší dosah) | ||
| − | + | ** → Dražší zařízení | |
== Modulace a multiplex == | == Modulace a multiplex == | ||
| Řádka 25: | Řádka 37: | ||
**FM | **FM | ||
**PM | **PM | ||
| − | *Digitální | + | * Digitální — dnes obvykle kombinace fázové a amplitudové modulace s více povolenými hodnotami signálu tak, abychom dosáhli většího počtu možných stavů: |
| − | **QAM-64 | + | ** QAM-64 |
| + | ** QAM-256 | ||
| + | ** QAM-1024 | ||
**... | **... | ||
| − | *Spread-spectrum | + | * Spread-spectrum |
**DSSS | **DSSS | ||
**FHSS | **FHSS | ||
| + | ** ... | ||
| − | == | + | == MIMO a spatial streams a další technologie == |
| − | * MIMO | + | * Díky pokročilým modulacím lze v moderních technologiích odlišit vysílání z různých směrů. |
| − | * | + | * Toho můžeme využít k tomu, že odrazy a vysílání z různých směrů se navzájem neruší, ale mohou nést různé datové toky. |
| − | * | + | ; MIMO |
| − | + | * Pokud má zařízení více antén, může každá anténa odesílat jiný datový tok. | |
| + | ; Spatial streams | ||
| + | * Odrazy od stěn a dalších předmětů můžeme využít k přenosu dalších datových toků. | ||
| + | [[Image:mimo-spatial_mimo.png]] | ||
| + | ; Multi-user MIMO (MU-MIMO) | ||
| + | * AP může každou anténou komunikovat s jiným zařízením. | ||
| + | [[Image:mimo-spatial_mu.png]] | ||
| + | ; Beamforming | ||
| + | * AP může směrovat vysílací výkon směrem k zařízení za účelem vyššího dosahu. | ||
== CSMA/CA == | == CSMA/CA == | ||
| − | *Stanice vysílá RTS | + | * Stanice vysílá RTS |
| − | *AP odpovídá CTS | + | * AP odpovídá CTS |
| − | **Obsahuje informaci, jak dlouho smí stanice médium využívat. | + | ** Obsahuje informaci, jak dlouho smí stanice médium využívat. |
| − | **Ostatní stanice nesmí v této době vysílat. | + | ** Ostatní stanice nesmí v této době vysílat. |
| − | *DÚ: CSMA/CA | + | * DÚ: CSMA/CA |
| − | **Projděte kapitolu 1.3.1.1 kurzu Mobility Fundamentals | + | ** ''Již není dostupný: Projděte kapitolu 1.3.1.1 kurzu Mobility Fundamentals (použijte vyhledávač a jiné zdroje).'' |
| − | **Vypište si postup stanice při žádosti o sdílené médium. | + | ** Vypište si postup stanice při žádosti o sdílené médium. |
| − | **Proč nelze použít CSMA/CD? | + | ** Proč nelze použít CSMA/CD? |
== Technologie IEEE 802.x == | == Technologie IEEE 802.x == | ||
| − | *PAN | + | * PAN |
| − | **Bluetooth IEEE 802.15 | + | ** Bluetooth IEEE 802.15 |
| − | *LAN | + | * LAN (WLAN) |
| − | **IEEE 802.11 | + | ** IEEE 802.11 |
| − | *MAN | + | ** Viz také [[Standardy WLAN]] |
| − | **IEEE 802.11 | + | * MAN |
| − | **IEEE 802.16 (WiMAX) | + | ** IEEE 802.11 |
| − | *WAN | + | ** IEEE 802.16 (WiMAX) |
| − | **GSM | + | * WAN |
| − | **CDMA | + | ** GSM |
| + | ** CDMA | ||
| + | ** ... | ||
| + | * IoT: malý přenosový výkon, malá spotřeba, delší dosah | ||
| + | ** Zigbee 802.15.4 | ||
| + | |||
| + | |||
| + | == Wi-Fi Mesh == | ||
| + | * Wi-Fi mesh systém je skupina zařízení pro přístup k bezdrátové síti (AP), které se navenek chovají jako jedna síť. | ||
| + | |||
| + | ; Co získáme? | ||
| + | * Jedno SSID pro celou síť. | ||
| + | * Nastavení zabezpečení a dalších parametrů (například klíč pro přístup do Wi-Fi) se nastavují centrálně a platí pro všechna zařízení — není třeba nastavovat každé zařízení zvlášť. | ||
| + | * AP si sama rozdělí kanály frekvenčního pásma tak, aby se navzájem nerušila — jedno ze zařízení funguje jako ''controller'' mesh sítě. | ||
| + | * Pokud koncové zařízení (notebook, mobil,...) přesuneme blíže jinému AP v rámci „mesh“ sítě, zařízení bude přepojeno (''handover'') k bližšímu AP automaticky. | ||
| + | * Některá AP mohou být k ostatním připojena bezdrátově a nepotřebují tak přivedení UTP kabelu. Ale je to částečně na úkor přenosové rychlosti pro koncová zařízení. | ||
| + | |||
| + | ; Další vlastnosti: | ||
| + | * Zařízení tak mohou efektivně pokrýt celou domácnost či menší firmu a poskytnout maximální přenosovou rychlost uživatelům bez nutnosti přepínat sítě. | ||
| + | * Všechna zařízení jsou propojena (bezdrátově nebo metalickou sítí) a data tedy mohou být předána nejefektivnější možnou cestou. | ||
| + | * Zařízení se často prodávají v sestavách několika kusů, je obvykle ale možné dokoupit další a připojit je do stávající sítě. | ||
| + | * Zařízení různých výrobců obvykle kombinovat nejde a někteří výrobci mají dokonce několik navzájem nekompatibilních variant mesh systému. | ||
| + | * Mesh systémy mají obvykle menší množství nastavení než u klasických AP — část parametrů si kontroler nastavuje sám. | ||
| + | |||
| + | == Zdroje == | ||
| + | * Kanály pásem 2,4 GHz a 5 GHz: [https://www.ekahau.com/blog/2019/04/18/channel-planning-best-practices-for-better-wi-fi/ Ekahau.com → Channel planning] | ||
| + | * Využití rádiového spektra ČTÚ: [https://spektrum.ctu.cz/ https://spektrum.ctu.cz/] | ||
| + | * Co je Wi-Fi mesh? [https://www.expert.cz/co-je-to-wi-fi-mesh/ https://www.expert.cz/co-je-to-wi-fi-mesh/] | ||
| + | * What is a mesh network? [https://support.google.com/googlenest/answer/7182746?hl=en https://support.google.com/googlenest/answer/7182746?hl=en] | ||
Aktuální verze z 18. 3. 2024, 08:28
Obsah |
Frekvenční pásma
- Bez licence jsou dostupná pásma (bezlicenční pásma):
- 2,4 GHz
- 5 GHz
- Je nutné dodržet maximální vysílací výkon.
- Pro vysílání v jiných pásmech je třeba udělení licence
- V ČR uděluje Český telekomunikační úřad (ČTÚ).
- Pro bezdrátové Wi-Fi sítě lze využít i pásmo:
- 6 GHz
Kanály
- Pásma bývají rozdělena na menší kanály.
- Příklad pro pásmo 2,4 GHz:
- šířka kanálu 20 MHz, dostupných 11 kanálů (USA), resp. 13 kanálů (non-US)
- Vzájemně se překrývají, současně lze bez rušení použít max. 3 kanály (1, 6, 11)
- Pásmo 5 GHz:
- kanály číslo 36-165, nepřekrývají se.
- Pásmo 6 GHz
- Rozsah 5925-6425 MHz v EU a 5925-7125 v USA.
- V ČR rozsah 6425-7125 MHz pouze pro pevné spoje bod-bod, nikoli pro lokální sítě (WAS/RLAN).
- Nejvíce dostupných kanálů.
- Aktuálně (2023) využívají standardy Wi-Fi 6E a Wi-Fi 7.
Vliv frekvence na přenos
- Vyšší frekvence:
- → Vyšší přenosová rychlost
- → Více odrazů a větší ztráty
- → Větší útlum (menší dosah)
- → Dražší zařízení
Modulace a multiplex
- Analogová
- AM
- FM
- PM
- Digitální — dnes obvykle kombinace fázové a amplitudové modulace s více povolenými hodnotami signálu tak, abychom dosáhli většího počtu možných stavů:
- QAM-64
- QAM-256
- QAM-1024
- ...
- Spread-spectrum
- DSSS
- FHSS
- ...
MIMO a spatial streams a další technologie
- Díky pokročilým modulacím lze v moderních technologiích odlišit vysílání z různých směrů.
- Toho můžeme využít k tomu, že odrazy a vysílání z různých směrů se navzájem neruší, ale mohou nést různé datové toky.
- MIMO
- Pokud má zařízení více antén, může každá anténa odesílat jiný datový tok.
- Spatial streams
- Odrazy od stěn a dalších předmětů můžeme využít k přenosu dalších datových toků.
- Multi-user MIMO (MU-MIMO)
- AP může každou anténou komunikovat s jiným zařízením.
- Beamforming
- AP může směrovat vysílací výkon směrem k zařízení za účelem vyššího dosahu.
CSMA/CA
- Stanice vysílá RTS
- AP odpovídá CTS
- Obsahuje informaci, jak dlouho smí stanice médium využívat.
- Ostatní stanice nesmí v této době vysílat.
- DÚ: CSMA/CA
- Již není dostupný: Projděte kapitolu 1.3.1.1 kurzu Mobility Fundamentals (použijte vyhledávač a jiné zdroje).
- Vypište si postup stanice při žádosti o sdílené médium.
- Proč nelze použít CSMA/CD?
Technologie IEEE 802.x
- PAN
- Bluetooth IEEE 802.15
- LAN (WLAN)
- IEEE 802.11
- Viz také Standardy WLAN
- MAN
- IEEE 802.11
- IEEE 802.16 (WiMAX)
- WAN
- GSM
- CDMA
- ...
- IoT: malý přenosový výkon, malá spotřeba, delší dosah
- Zigbee 802.15.4
Wi-Fi Mesh
- Wi-Fi mesh systém je skupina zařízení pro přístup k bezdrátové síti (AP), které se navenek chovají jako jedna síť.
- Co získáme?
- Jedno SSID pro celou síť.
- Nastavení zabezpečení a dalších parametrů (například klíč pro přístup do Wi-Fi) se nastavují centrálně a platí pro všechna zařízení — není třeba nastavovat každé zařízení zvlášť.
- AP si sama rozdělí kanály frekvenčního pásma tak, aby se navzájem nerušila — jedno ze zařízení funguje jako controller mesh sítě.
- Pokud koncové zařízení (notebook, mobil,...) přesuneme blíže jinému AP v rámci „mesh“ sítě, zařízení bude přepojeno (handover) k bližšímu AP automaticky.
- Některá AP mohou být k ostatním připojena bezdrátově a nepotřebují tak přivedení UTP kabelu. Ale je to částečně na úkor přenosové rychlosti pro koncová zařízení.
- Další vlastnosti
- Zařízení tak mohou efektivně pokrýt celou domácnost či menší firmu a poskytnout maximální přenosovou rychlost uživatelům bez nutnosti přepínat sítě.
- Všechna zařízení jsou propojena (bezdrátově nebo metalickou sítí) a data tedy mohou být předána nejefektivnější možnou cestou.
- Zařízení se často prodávají v sestavách několika kusů, je obvykle ale možné dokoupit další a připojit je do stávající sítě.
- Zařízení různých výrobců obvykle kombinovat nejde a někteří výrobci mají dokonce několik navzájem nekompatibilních variant mesh systému.
- Mesh systémy mají obvykle menší množství nastavení než u klasických AP — část parametrů si kontroler nastavuje sám.
Zdroje
- Kanály pásem 2,4 GHz a 5 GHz: Ekahau.com → Channel planning
- Využití rádiového spektra ČTÚ: https://spektrum.ctu.cz/
- Co je Wi-Fi mesh? https://www.expert.cz/co-je-to-wi-fi-mesh/
- What is a mesh network? https://support.google.com/googlenest/answer/7182746?hl=en
