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WLAN und Hotspots

WLAN und Hotspots. Dr. Frank Golatowski Universität Rostock Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik. Gliederung. Motivation Einführung in den IEEE WLAN-Standard Entwurfsziele für drahtlose Netzwerke Überblick über die IEEE 802.11 – Standards Systemarchitektur

greg
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WLAN und Hotspots

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Presentation Transcript

  1. WLAN und Hotspots Dr. Frank Golatowski Universität Rostock Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik

  2. Gliederung • Motivation • Einführung in den IEEE WLAN-Standard • Entwurfsziele für drahtlose Netzwerke • Überblick über die IEEE 802.11 – Standards • Systemarchitektur • Protokollarchitektur • Geräte • Hotspots

  3. Presseerklärung vom 7.Nov. 2000 • Erklärung von Jan Lindgren, Vizepräsident und Generalmanager für Ericsson Mobile Internet Solution „Ericsson glaubt, dass innerhalb der nächsten drei Jahre (gerechnet von 2000) die Anzahl der mobilen Internetnutzer die Anzahl der drahtgebundenen Internet-nutzer überschreiten wird…“

  4. Mobiles Internet • Ein mobiles Internet sollte ein ähnliches Preis/ Leistungsverhältnis haben, wie beim drahtgebundenen Internetzgang. • Hoher Datendurchsatz und Flatrate • z.B. SMS-Kosten • Preis pro SMS 0,17 Cent (2003) D2Vodafone • 0,17 Cent für 160 Zeichen • 1 MByte = 1.048 576 Bytes • 6554 volle SMS : Preis pro Megabyte  1114 € pro MByte SMS • Bei SMS mit 100 Zeichen: 10485 SMS  1782 € pro MByte SMS

  5. IEEE 802.11 Standard • Entwurfsziele für drahtlose Netzwerke • Überblick über die IEEE 802.11 – Standards • Systemarchitektur • Protokollarchitektur

  6. Entwurfsziele drahtloser Netzwerke • Weltweit lizenzfreies Band • Spezifikation eines einfachen und robusten drahtlosen LANs • Nahtlose Integration in existierende LANs • Medienzugriffssteuerung über unterschiedliche Bitübertragungsschichten • Anwendungen und Protokolle der höheren Schichten sollen weiter nutzbar sein • Abhörsicherheit • Keine Beeinträchtigung der Gesundheit • Investitionsschutz

  7. IEEE 802.11 Standards FHSS Frequency Hopping Sequence Spectrum DSSS Digital Sequence Spread Spectrum OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing

  8. Sytemarchitektur • 3 grundsätzliche Architekturen • Infrastrukturnetz • Ad-Hoc Netz • Distributionsnetz • CSMA/CA anstelle von CSMA/CD • Keine näheren Angaben, wie Zugangspunkte miteinander verbunden werden • Keine Aussagen zum Roaming

  9. 802.11 - Architektur - Infrastrukturnetz 802.11 LAN 802.x LAN • Station (STA) • Rechner mit Zugriffsfunktion aufdas drahtlose Medium und Funk-kontakt zum Access Point • Basic Service Set (BSS) • Gruppe von Stationen, die dieselbe Funkfrequenz nutzen • Access Point • Station, die sowohl in das Funk-LAN als auch das verbindende Festnetz (Distribution System) integriert ist • Portal • Übergang in ein anderes Festnetz • Distribution System • Verbindung verschiedener Zellen um ein Netz (EES: Extended Service Set) zu bilden ESS 802.11 LAN

  10. 802.11 - Architektur - Ad-hoc Netzwerk • Direkte Kommunikation mit begrenzter Reichweite • Station (STA):Rechner mit Zugriffsfunktion aufdas drahtlose Medium • Basic Service Set (BSS):Gruppe von Stationen, die dieselbe Funkfrequenz nutzen

  11. Vergleich Infrastruktur- und Ad hoc-Netzwerk

  12. Protokollarchitektur

  13. Anwendung Präsentation Session Transport Verbindungsschicht Sicherung Bitübertragung ISO-OSI 7-Schichtenmodell

  14. Anwendung Präsentation Session Transport Verbindungsschicht Sicherung Bitübertragung ISO-OSI 7-Schichtenmodell

  15. IEEE-Standard 802.11 Festes Endgerät (Fixed terminal) Mobiles Endgerät (Mobile terminal) Server Infrastrukturnetz Zugangspunkt (Access point) Anwendung Anwendung TCP TCP IP IP 802.11 MAC 802.11 MAC 802.3 MAC 802.3 MAC 802.11 PHY 802.11 PHY 802.3 PHY 802.3 PHY

  16. 802.11 - Schichten und Funktionen • 802.11 umfasst nur physikalische und MAC-Schicht • Physikalische Schicht weiter unterteilt in • medienabhängige (PMD) und • medienunabhänge (PLCP) Schicht • MAC • MAC Management • PHY Management • Stations- Management

  17. 802.11 - Schichten und Funktionen LLC Logical Link Control MAC Medium Access Control MAC Management Station Management MAC PLCP Physical Layer Convergence Protocol PHY Management PHY PMD Physical Medium Dependent PHY

  18. 802.11 - MAC-Schicht I - DFWMAC • Verkehrsarten • Asynchroner Datendienst (standard) • Austausch von Datenpaketen auf „best-effort“-Basis • Unterstützung von Broadcast und Multicast • Zeitbegrenzte Dienste (optional) • implementiert über PCF (Point Coordination Function) • Zugriffsarten • DFWMAC-DCF CSMA/CA (standard) • Kollisionsvermeidung durch zufälligen „backoff“-Mechanismus • Mindestabstand zwischen aufeinanderfolgenden Paketen • Empfangsbestätigung durch ACK (nicht bei Broadcast) • DFWMAC-DCF mit RTS/CTS (optional) • Distributed Foundation Wireless MAC • Vermeidung des Problems „versteckter“ Endgeräte • DFWMAC-PCF (optional) • Polling-Verfahren mit einer Liste im Access Point DFWMAC Distributed Foundation Wireless Medium Access Control DCF Distributed Coordination Function PCF Point Coordination Function

  19. Problem versteckte Endgerätehidden terminals • A sendet, erreicht B, aber nicht C • C sendet, erricht B, aber nicht A • A kann nicht erkennen, ob C sendet und umgekehrt • A und C wollen senden. • A hört in das Medium rein, wenn frei  Senden • C auch • Kollision bei BA sieht C nicht und C sieht A nicht. A C B

  20. Geräte und Architekturen

  21. Preise D-Link (22 MBit) • PCMCIA-Karte DWL-650+ (22MBit) • WLAN Router DI 614+ (22MBit) • Bis zu 253 User gleichzeitig • AP DI DWL-900 AP+ (22MBit) • Kit DWL-905 • PCI-Karte DWL-520+ (22MBit) 46 € 109 € 97 € 177 € 47€

  22. 54Mbit drahtloser Hochgeschwindigkeits-Zugang Integrierter 4-Port Fast Ethernet Switch Abnehmbare Doppelantennen 128-bit WEP Datenverschlüsselung DHCP Server Firewall Schutz durch NAT Unterstützt PPPoE und PPTP Einfaches Web-basierendes Management D-Link DI-624 54MBit AP

  23. Kommunikation im Ad-hoc- und Infrastructure-Modus IEEE-Standard 802.11g abwärts kompatibel: IEEE-Standard 802.11b (11Mbit) und IEEE-Standard 802.11b+ (22 Mbit) Dynamische Datenverschlüsselung 64/128/152 Bit WEP Bis zu 54 Mbit Datentransferrate 5-mal schneller im Vergleich zu 11 Mbit D-Link DWL-G520 54MBit PCI Karte

  24. 32-bit Cardbus (PC Card Type II) Adapter 802.11g Industrie Standard 2.4GHz Frequenzband Bis zu 54Mbit Netzwerk Datentransferrate 64/128-bit WEP Datenverschlüsselung D-Link DWL-G6500 54MBit PCMCIA Karte

  25. Nokia D211 PCMCIA-Karte • Multimode Funkkarte • EGSM 900/1800 • Mobile Datenverbindung über WLAN, GPRS, HSCSD • 40.2 Kbit/s in GPRS-Netzwerken • 43.2 Kbit/s in HSCSD-Netzwerken • 11 MBits in WLAN • Preis: 399,- €

  26. D-LINK 614+

  27. Hotspots - Trends • Preis • Sinkende Preise für Geräte, die bis zu 11Mbit/s bei 2,4 GHz senden (IEEE 802.11). • Schnellere Geräte, die bis zu 54Mbit/s bei 5GHz senden, die mit 2,4 GHz Geräten kompatibel sind. • WLAN-Provider • Kommerzielle Anbieter • Private offene Hotspots

  28. www.nycwireless.com • NYCWireless = nichtkommerzielle Gruppe in New York • betreibt einen freien öffentlichen Zugang im Bryant Park • Zugang hat 3 CISCO-AP, die mit Internet verbunden sind • Mission • Provide Free Public Wireless Internet Service to mobile users in public spaces throughout the New York City metro area. • Provide a Forum for Wireless Internet technology issues and Access Points Development.

  29. Anzeige des Signal-Rausch-Abstandes verschiedener Zugangspunkte in Manhattan Quelle: S. Byers, D. Korman „802.11b Access Point Mapping, CACM, 5/2003, S.41-46

  30. Warchalking - Gaunerzinken

  31. Road Signs for vagabond users • war chalking(wohr CHAW.king) n. Using chalk to place a special symbol on a sidewalk or other surface that indicates a nearby wireless network, especially one that offers Internet access. Also: war-chalking, warchalking. —war chalkern.

  32. Verzeichnisse von Hotspot-Standorten Kommerzielle Anbieter von Hotspot-Zugängen • Derzeit ca. 5000 Hot-Spot-Anbieter in Deutschland. 2006 ca. 90 000 HotSpots in Europa. Universitäten sind mit WLAN ausgestattet.

  33. Adori AG BerlinNet Telekommunikations- und Neue Medien GmbH COMCEPT Netzdienste GmbH Ciscom AG Eivila GmbH GlobalAirNet AG Hamburg@work | Förderkreis Multimedia e.V. ISIS Multimedia Net GmbH & Co. KG Innovationsforum AG Jupiter enterprise GmbH M3 Connect GmbH Megabeam GmbH MobilCom AG Monzoon Networks GmbH NetCheckIn GmbH NetCologne GmbH Personal WLAN GmbH STSN Deutschland GmbH Sofa Networks GmbH T-Mobile Deutschland GmbH TACteam GmbH Talkline GmbH & Co. KG Vodafone D2 GmbH WLAN AG Wave Vision AG Kommerzielle Anbieter für WLAN-Hotspots Quelle: Harald Lux, WLAN-Studie, http://www.highspeed-hotspots.de/

  34. Hotspots in Mecklenburg-Vorpommern • Uni Rostock • Uni Greifswald • FH Stralsund • HS Wismar • Flughafen Laage • Hotel „Vier Jahreszeiten“ Binz/Rügen • Strandhotel „Hübner“ Warnemünde • Hotel „Baltic“ Zinnowitz/Usedom

  35. Was benötigt wird 1. Notebook oder PDA mit installiertem Webbrowser 2.installierte WLAN-Karte (802.11b) 3. Aufruf des Browsers und Zugangs mode auswählen - EasyAccess, login mittels Kreditkarte- EasyPass, login mit Nutzernamen und Passwort von einer zuvor erworbenen Scratchcard Weitere Einstellungen:• Set TCP/IP protocoll to "DHCP" or "automatic"• Change SSID to "MONZOON" or "any"• Deactivate WEP (Wireless Equivalent Privacy) option of your WLAN network card• Deactivate the proxy server option Für maximale Sicherheit Monzoon’s connection manager software verwenden Flughafen Rostock/Laage

  36. Installation in 5 Schritten 1. Hotspot finden 2. WLAN konfigurieren: SSID eintragen

  37. 3.a Überprüfen der Verbindung

  38. 3.b Überprüfen der Verbindung: zugewiesene IP-Adresse

  39. 4. Browser starten 5. Zugang wählen

  40. Zusammenfassung • WLAN-Technolologie wird sich weit verbreiten • Steigende Datenraten in den nächsten Jahren • Konvergenz mit anderen Netzwerktechnologien ! Bald in jedem Haushalt !

  41. Quellen [1] Jochen Schiller, Mobilkommunikation, Addison-Wesley, 2000 [2] Upkar Varshney, The Status and Future of 802.11-based WLANs, IEEE Computer, 6/2003, S. 102-105 [3] S. Byers, D. Korman „802.11b Access Point Mapping, CACM, 5/2003, S.41-46 [4] Frank Golatowski, Vorlesung „Drahtlose Systeme“ WS 2002/2003,http://www-md.e-technik.uni-rostock.de/ma/gol/lectures/wireless [5] DLINK-Webseite: www.dlink.de bzw. www.dlink.com DIESES Tutorial: http://www-md.e-technik.uni-rostock.de/ma/gol/tutorial/wlan

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