15/01/2025
Ασύρματα δίκτυα
Ως ασύρματο δίκτυο χαρακτηρίζεται το δίκτυο υπολογιστών, το οποίο χρησιμοποιεί, ραδιοκύματα ως φορείς πληροφορίας. Τα δεδομένα μεταφέρονται μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, με συχνότητα η οποία εξαρτάται κάθε φορά από τον ρυθμό μετάδοσης δεδομένων που απαιτείται να υποστηρίζει το δίκτυο. Η ασύρματη επικοινωνία, σε αντίθεση με την ενσύρματη, δεν χρησιμοποιεί ως μέσο μετάδοσης κάποιον τύπο καλωδίου. Στα ασύρματα δίκτυα εντάσσονται τα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας, οι δορυφορικές επικοινωνίες, τα ασύρματα δίκτυα ευρείας περιοχής (WWAN), τα ασύρματα μητροπολιτικά δίκτυα (WMAN), τα ασύρματα τοπικά δίκτυα (WLAN) και τα ασύρματα προσωπικά δίκτυα (WPAN).
Δίκτυα υπολογιστών
Στα δίκτυα υπολογιστών η αποστολή και η λήψη δεδομένων γίνεται σε βήματα, όπου διαδοχικά επίπεδα επεξεργασίας παρεμβάλλονται στα υπό εξέταση τηλεπικοινωνιακά δεδομένα και εκτελούν ανάλογες λειτουργίας. Το σύνολο κανόνων στο οποίο υπακούουν αυτές οι λειτουργίες, καθώς και η προ τυποποιημένη μορφή των δεδομένων που υφίστανται επεξεργασία σε κάθε επίπεδο, ονομάζεται πρωτόκολλο επικοινωνίας του αντίστοιχου επιπέδου. Τα πρωτόκολλα αυτά σχηματίζουν, μία “στοίβα” η οποία χαρακτηρίζει επακριβώς τον τύπο και τον τρόπο επικοινωνίας. Ακολουθεί η συνηθέστερη κατηγοριοποίηση επιπέδων από το χαμηλότερο προς το υψηλότερο της στοίβας:
· Φυσικό επίπεδο (physical layer)
· Επίπεδο ζεύξης δεδομένων (data link layer)
· Υποεπίπεδο MAC (ελέγχου πρόσβασης μέσου)
· Υποεπίπεδο LLC (ελέγχου λογικής ζεύξης)
· Επίπεδο δικτύου (network layer)
· Επίπεδο μεταφοράς (transport layer)
· Επίπεδο εφαρμογών (application layer)
Μία εφαρμογή συλλέγει τα δεδομένα, τα οποία επιθυμεί να αποστείλει στο δίκτυο, σύμφωνα με κάποιο πρωτόκολλο εφαρμογών, το οποίο εξαρτάται από αυτήν. Το πρωτόκολλο αυτό προδιαγράφει τι επιπλέον στοιχεία προστίθενται στα υπό εξέταση δεδομένα προκειμένου να υποστηριχθούν διάφορες λειτουργίες. Έτσι, σχηματίζεται ένα πακέτο επιπέδου εφαρμογών το οποίο προωθείται στον πυρήνα του λειτουργικό σύστημα, όπου είναι υλοποιημένο το επίπεδο μεταφοράς, σύμφωνα με κάποιο χρησιμοποιούμενο πρωτόκολλο μεταφοράς. Το επίπεδο μεταφοράς προσθέτει τα δικά του στοιχεία (την “κεφαλίδα” του), προκειμένου να υποστηριχθούν οι επιπλέον δικές του λειτουργίες, και το τελικό πακέτο προωθείται στο επίπεδο δικτύου. Το επίπεδο δικτύου προσθέτει επίσης τη δική του κεφαλίδα και προωθεί το άθροισμα, το πακέτο επιπέδου δικτύου, στο υποεπίπεδο LLC. Το τελευταίο διασπά το πακέτο σε πλαίσια LLC και, όταν ο αποστολέας λαμβάνει τον έλεγχο του καναλιού, (π.χ. όταν του δίνεται δικαίωμα εκπομπής σε ένα Ethernet LAN ενώ οι υπόλοιποι κόμβοι του τοπικού δικτύου εξαναγκάζονται σε αναμονή μέχρι να τελειώσει) μέσω των λειτουργιών που ορίζονται στο υποεπίπεδο MAC, προβαίνει σε αποστολή των πλαισίων LLC σύμφωνα με τους κανόνες του χρησιμοποιούμενου πρωτοκόλλου φυσικού επιπέδου. Οι κανόνες αυτοί ορίζουν τον τρόπο κωδικοποίησης σε κάποιο φυσικό μέσο, τον τυχόν τρόπο διαμόρφωσης και τον τρόπο μετάδοσης.
Αυτή η πολύπλοκη διαστρωμάτωση είναι απαραίτητη λόγω των διαφορετικών υπηρεσιών που παρέχει κάθε επίπεδο. Το φυσικό επίπεδο και το επίπεδο ζεύξης δεδομένων, από κοινού, ουσιαστικά επιτυγχάνουν την αξιόπιστη μετάδοση δεδομένων στο ίδιο φυσικό μέσο (π.χ. σε ένα τοπικό δίκτυο ή σε σύνδεση από σημείο σε σημείο) και υλοποιούνται σε υλικό με τη βοήθεια μόνο μίας κάρτας δικτύου. Το επίπεδο δικτύου προδιαγράφει τη δρομολόγηση πακέτων διαμέσου διαφορετικών αλληλοσυνδεόμενων δικτύων (“διαδίκτυο”). Προφανώς, το επίπεδο δικτύου απαιτεί κοινό υποεπίπεδο LLC σε όλα τα επιμέρους δίκτυα, ώστε τα εκπεμπόμενα πλαίσια να είναι κατανοητά από όλα τα τελευταία, ενώ επιτρέπει την αποστολή δεδομένων κατά μήκος μεγάλων γεωγραφικών αποστάσεων. Το επίπεδο μεταφοράς παρέχει μία αφαίρεση επικοινωνίας από άκρο σε άκρο, σαν να μη μεσολαβεί ένα πλήθος ενδιάμεσων δικτύων και η διαδικασία της δρομολόγησης, ενώ το επίπεδο εφαρμογών ορίζει τα πραγματικά δεδομένα και τις πραγματικές υπηρεσίες που παρέχονται απευθείας στον χρήστη.
Ασύρματη μετάδοση
Ραδιοκύματα ονομάζονται οι χαμηλές συχνότητες του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, που εκτείνονται περίπου από τα 3 KHz ως τα 300 GHz. Οι ασύρματες τηλεπικοινωνίες γίνονται συνήθως με ραδιοκύματα ευρείας εκπομπής (από τα 30 MHz ως το 1 GHz), ή μικροκύματα (από τα 2 GHz ως τα 40 GHz). Τα ραδιοκύματα χαμηλότερων συχνοτήτων γενικά εξασθενούν σχετικά γρήγορα, αφού συγκριτικά μεταφέρουν λίγη ενέργεια, αλλά έχουν την ικανότητα να διαπερνούν τα φυσικά εμπόδια. Τα κύματα υψηλότερων συχνοτήτων διαδίδονται σε μεγαλύτερες αποστάσεις, αλλά ανακλώνται ευκολότερα από φυσικά εμπόδια. Επίσης, όσο υψηλότερη είναι η συχνότητα ενός κύματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η κατευθυντικότητά του (μπορεί δηλαδή να εκπεμφθεί σε μία σχετικά στενή δέσμη αντί προς πάσα κατεύθυνση). Έτσι, μιλώντας γενικά, τα μικροκύματα είναι κατευθυντικά ενώ τα ραδιοκύματα ευρείας εκπομπής όχι.
Υπάρχουν τέσσερις βασικοί τρόποι διάδοσης κυμάτων για τις ασύρματες τηλεπικοινωνίες:
· Διάδοση εδάφους (Ground-Wave Propagation)
· Χαμηλές συχνότητες (ως 2 MHz), που όμως ακολουθούν την κυρτή επιφάνεια της Γης λόγω διάθλασής τους από την ατμόσφαιρα, κι έτσι καλύπτουν ικανοποιητικές αποστάσεις. Έχουν το μειονέκτημα της ταχείας εξασθένησης.
· Ατμοσφαιρική διάδοση (Sky-Wave Propagation)
· Υψηλών συχνοτήτων, δεν εξασθενεί η ισχύς τους εύκολα, μεταδίδονται σε μεγάλες αποστάσεις μέσω διαδοχικών ανακλάσεών τους από την ιονόσφαιρα στο έδαφος και τανάπαλιν – ώσπου να φτάσουν στον παραλήπτη.
· Διάδοση Γραμμής Όρασης (Line-Of-Sight Propagation)
· Πολύ μεγάλες συχνότητες, που δεν ανακλώνται από τις επιφάνειες. Οι κεραίες βρίσκονται σε οπτική επαφή και το κύμα εκπέμπεται κατευθυνόμενο από τη μία στην άλλη. Πρέπει να ληφθεί υπ’ όψιν η διάθλαση λόγω της ατμόσφαιρας και, έτσι, αυτός ο τρόπος αποδίδει καλύτερα για επικοινωνίες μακριά από την επιφάνεια της γης.
· Ανάκλαση εδάφους δύο ακτίνων (Two-Ray Ground Reflection)
· Η διάδοση από τον πομπό στο δέκτη γίνεται με δύο συνιστώσες: Απευθείας μετάδοση μέσω οπτικής επαφής και έμμεση λήψη μετά από ανάκλαση στο έδαφος. Εφαρμόζεται σε περιπτώσεις που η επικοινωνία γίνεται σε μικρή απόσταση και κοντά στην επιφάνεια του εδάφους (π. χ. ασύρματα τοπικά δίκτυα υπολογιστών).
Η ασύρματη μετάδοση εμπεριέχει διάφορους παράγοντες, που δημιουργούν προβλήματα στην επικοινωνία: η κατάσταση της ατμόσφαιρας και η διάθλαση επηρεάζουν το σήμα, η μεγάλη απόσταση εξασθενεί την ισχύ του σήματος κλπ. Όλοι αυτοί οι παράγοντες (απώλειες ελεύθερου χώρου) επιδρούν διαφορετικά σε σήματα διαφορετικών συχνοτήτων. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται στρέβλωση και πρέπει να ληφθεί σοβαρά υπ’ όψιν όταν μεταδίδονται σήματα που εμπεριέχουν διαφορετικές συχνότητες. Ό,τι δεν ανήκει στην προς μετάδοση πληροφορία ονομάζεται θόρυβος και είναι είτε θερμικός (προκαλείται από τις κεραίες, εξαρτάται από τη θερμοκρασία και δεν μπορεί να εξαλειφθεί), είτε από εξωτερικές πηγές (εκπομπές που προκαλούνται ακούσια από διάφορες ηλεκτρικές συσκευές λόγω κατασκευαστικών ατελειών), είτε από παρεμβολές άλλων εκπομπών σε επικαλυπτόμενες συχνότητες. Ο θόρυβος είναι εξίσου σημαντική επιβάρυνση στην επικοινωνία, με τις απώλειες ελεύθερου χώρου.
Ένα άλλο φαινόμενο που ενυπάρχει στην ασύρματη μετάδοση και επιβαρύνει την επικοινωνία είναι οι πολλαπλές οδεύσεις, που οφείλονται στην ανάκλαση, διάθλαση και σκέδαση του σήματος κατά τη διάδοσή του και έχουν ως αποτέλεσμα ένα σήμα να φτάνει στον αποδέκτη πολλές φορές, ή σε δόσεις, με χρονική διαφορά και διαφορετικά σήματα να φτάνουν την ίδια χρονική στιγμή παρεμβαλλόμενα το ένα στο άλλο. Το φαινόμενο όμως που δημιουργεί τα περισσότερα προβλήματα είναι οι διαλείψεις, η απότομη μεταβολή του πλάτους του σήματος, οι οποίες διαχωρίζονται σε υψίσυχνες και αργές, ενώ αντιμετωπίζονται με κάποιες τεχνικές που εκμεταλλεύονται τις πολλαπλές οδεύσεις.
Εκπομπή σήματος
Για τη μετάδοση του σήματος υπάρχουν δύο βασικές μέθοδοι: η εκπομπή στενής ζώνης (narrow band) και η διασπορά φάσματος (spread spectrum). Η πρώτη είναι η παραδοσιακή μέθοδος χαμηλού κόστους, χαμηλής ασφάλειας και χαμηλής αξιοπιστίας, κατά την οποία το εύρος ζώνης του εκπεμπόμενου κύματος είναι κατά πολύ μικρότερο από την κεντρική συχνότητα σε Hz. Κάθε τεχνική στενής ζώνης συμπεριλαμβάνει και μία τυποποιημένη διαδικασία διαμόρφωσης με φέρον κύμα (AM, FM για αναλογικά δεδομένα και ASK,FSK,PSK για ψηφιακά δεδομένα).
Η δεύτερη μέθοδος είναι πιο πρόσφατη, παρέχει υψηλή αξιοπιστία και ασφάλεια σε υψηλό κόστος και βασίζεται στη διαμόρφωση της πληροφορίας προτού εκπεμφθεί με έναν κώδικα διασποράς ο οποίος έχει ως αποτέλεσμα τη διασπορά του εκπεμπόμενου φάσματος σε μεγάλο εύρος ζώνης. Αυτή η διασπορά οδηγεί και σε πολλαπλασιασμό του δυνατού ρυθμού μετάδοσης δεδομένων στο φυσικό επίπεδο. Οι διάφορες μέθοδοι διασποράς φάσματος συμπεριλαμβάνουν και μία τεχνική διαμόρφωσης, η τελευταία όμως έχει επικρατήσει να ονομάζεται διαμόρφωση μόνο σε εκπομπές στενής ζώνης.
Συνήθως η διασπορά φάσματος υλοποιείται με μία από τις παρακάτω τρεις μεθόδους:
Frequency Hopping (FHSS)
Frequency Hopping (FHSS)
Το εύρος ζώνης χωρίζεται σε υποζώνες συχνοτήτων, καθεμία από τις οποίες έχει εύρος ανάλογο μίας εκπομπής στενής ζώνης, και ο κώδικας διασποράς ουσιαστικά καθορίζει σε ποια υποζώνη θα μεταπηδά η επικοινωνία σε τακτά χρονικά διαστήματα. Τόσο ο πομπός όσο και ο δέκτης θα πρέπει να συντονίζονται διαρκώς σε διαφορετική φέρουσα συχνότητα με τον ίδιο τρόπο (ο οποίος καθορίζεται από τον κώδικα) και στις ίδιες χρονικές στιγμές. Ως αποτέλεσμα κάποιος τρίτος που δε γνωρίζει τον κώδικα δεν μπορεί να υποκλέψει πληροφορία ή να παρεμβληθεί στη μετάδοση παρά ελάχιστα, αφού δε θα γνωρίζει πότε να συντονιστεί σε άλλη συχνότητα και σε ποια.
Direct Sequence (DSSS)
Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)
Ασύρματα τοπικά και προσωπικά δίκτυα.
Τα ασύρματα προσωπικά δίκτυα παρέχουν εύκολη διασύνδεση ετερογενών, φορητών ψηφιακών συσκευών τοποθετημένων σε μικρή απόσταση μεταξύ τους. Αν και είναι δίκτυα υπολογιστών, δεν σχεδιάζονται για ενσωμάτωση σε μεγαλύτερα δίκτυα καθώς στοχεύουν σε καταναλωτικές φορητές συσκευές περιορισμένων πόρων (κινητά τηλέφωνα, συσκευές αναπαραγωγής πολυμέσων κλπ). Αντιθέτως, τα ασύρματα τοπικά δίκτυα (WLAN) συνήθως αποτελούν δίκτυα κανονικών υπολογιστών (κατ’ ελάχιστον PDA) με δυνατότητα ενσωμάτωσης σε ευρύτερα (ενσύρματα ή ασύρματα) WAN. Συγκριτικά με τα ενσύρματα τοπικά δίκτυα παρέχουν ευελιξία, κινητικότητα και -υπό προϋποθέσεις- χαμηλότερο κόστος.
Μπορούν να χρησιμοποιηθούν:
Για ασύρματη επέκταση ενός προϋπάρχοντος ενσύρματου δικτύου, με έναν κύριο κόμβο να συνδέεται μέσω Ethernet με το LAN και να επικοινωνεί ασύρματα με άλλους σταθμούς.
Για διασύνδεση LAN σε διαφορετικά κτίρια, συνήθως με συνδέσεις από σημείο σε σημείο μεταξύ γεφυρών ή δρομολογητών των επιμέρους LAN.
Για παροδική ασύρματη ζεύξη μεταξύ LAN και κινητού τερματικού (νομαδική πρόσβαση).
Για δικτύωση ad hoc / αδόμητη – ασύρματα δίκτυα ομότιμων κόμβων και αυθαίρετα μεταβαλλόμενης τοπολογίας τα οποία δεν απαιτούν καμία προϋπάρχουσα υποδομή και δημιουργούνται δυναμικά, με κόμβους να προστίθενται αυτομάτως στο δίκτυο όταν βρίσκονται εντός της εμβέλειάς του.
Τα WLAN λειτουργούν με ένα από τα τρία ακόλουθα φυσικά μέσα: υπέρυθρες ακτίνες, μικροκύματα με διασπορά φάσματος, μικροκύματα με στενή ζώνη.
Υπέρυθρη ακτινοβολία
Οι υπέρυθρες ακτίνες έχουν τα παρακάτω χαρακτηριστικά:
Δεν διαπερνούν φυσικά εμπόδια, όπως π.χ. τοίχους
Μεγάλη συχνότητα, άρα μεγάλο εύρος ζώνης και υψηλό ρυθμό μετάδοσης δεδομένων
Μέσα σε ένα δωμάτιο υπάρχει κάλυψη παντού λόγω ανάκλασης στην οροφή του
Λόγω υψηλής κατευθυντικότητας είναι απαραίτητη η οπτική επαφή με ένα σημείο πρόσβασης στην οροφή
Μικρή υποστήριξη κινητικότητας λόγω του προηγούμενου περιορισμού
Ελεύθερη εκπομπή χωρίς ανάγκη άδειας
Φθηνό εξοπλισμό, χωρίς κεραία, υψηλή ασφάλεια λόγω περιορισμένης εμβέλειας
Υπάρχουν τρεις μέθοδοι αξιοποίησης των υπερύθρων στις τηλεπικοινωνίες:
Με κατευθυντικά δίκτυα: δεν σχετίζονται με WLAN και ουσιαστικά είναι μεγάλου μήκους ζεύξεις από-σημείο-σε-σημείο με υψηλή κατευθυντικότητα.
Με μη κατευθυντικά δίκτυα: WLAN όπου υπάρχει ένας σταθμός βάσης / σημείο πρόσβασης στο ταβάνι, ο οποίος δρα ως αμφίδρομος επαναλήπτης και προς τον οποίον εκπέμπουν όλα τα τερματικά με κατευθυνόμενη ακτίνα.
Με δίκτυα διάχυσης: ο προαναφερόμενος σταθμός βάσης στην οροφή δεν είναι συσκευή αλλά ένα σημείο με την ικανότητα να διαχέει την ακτινοβολία που προσπίπτει επάνω του προς όλες τις κατευθύνσεις (η διαχεόμενη ακτινοβολία λαμβάνεται στη συνέχεια από τα τερματικά).
Μικροκύματα
Τα μικροκύματα έχουν αντίθετες τηλεπικοινωνιακές ιδιότητες από τις υπέρυθρες (π.χ. η εμβέλειά τους μπορεί να φτάσει τα 30-50 μέτρα ανεξαρτήτως εμποδίων ή τοίχων), άρα οι εφαρμογές τους διαφέρουν σημαντικά. Στην περίπτωση των WLAN διασποράς φάσματος υπάρχουν δύο τρόποι λειτουργίας: ομότιμα, όπου δεν υπάρχει κάποιος κεντρικός σταθμός βάσης / σημείο πρόσβασης, οι κόμβοι είναι ισότιμοι και η πρόσβαση στο κοινό μέσο ρυθμίζεται από κάποιο κατανεμημένο πρωτόκολλο όπως το CSMA (έτσι λειτουργούν τα ad hoc WLAN), και με σημείο πρόσβασης, έναν κεντρικό κόμβο του τοπικού δικτύου -συνήθως συνδεδεμένο σε ενσύρματο δίκτυο κορμού (π.χ. στο Internet ή σε κάποιο μεγάλο Ethernet LAN)- ο οποίος αναλαμβάνει τον έλεγχο πρόσβασης στο κοινό μέσο και δρα ως αμφίδρομος επαναλήπτης.
Τα WLAN με σημείο πρόσβασης ονομάζονται δίκτυα υποδομής ή δομημένα (infrastructure). Το σύνηθες μοντέλο που περιγράφει τέτοια δίκτυα είναι το εξής: υπάρχει ένα ενσύρματο δίκτυο κορμού (σύστημα κατανομής, DS) στο οποίο συνδέονται τα σημεία πρόσβασης (AP). Μία ομάδα κοινών κόμβων (STA) που επικοινωνούν ασύρματα με ένα συγκεκριμένο AP σε συγκεκριμένη συχνότητα ονομάζεται Βασικό Σύνολο Υπηρεσιών (BSS). Τα BSS διασυνδέονται μεταξύ τους μέσω του DS. Μπορεί τα STA ενός BSS να μην είναι όλα στην εμβέλεια όλων των άλλων, αλλά πρέπει οπωσδήποτε όλα να είναι στην εμβέλεια του σημείου πρόσβασης.
Bluetooth
Στη μικρότερη τάξη μεγέθους ασύρματων δικτύων συναντώνται τα WPAN, τοπικά δίκτυα πολύ μικρής εμβέλειας με σκοπό την ασύρματη και ad hoc δικτύωση ετερογενών φορητών συσκευών. Το σπουδαιότερο πρότυπο στον χώρο αυτόν είναι η οικογένεια πρωτοκόλλων Bluetooth που σχεδιάστηκε από μία ομάδα εταιρειών και υιοθετήθηκε στη συνέχεια από την IEEE ως το πρότυπο 802.15 για WPAN. Οι βασικότερες προδιαγραφές αφορούν το φυσικό επίπεδο και το υποεπίπεδο MAC, όπου έχουν δημιουργηθεί διαφορετικά πρωτόκολλα για διαφορετικές εφαρμογές και τα οποία ονομάζονται προφίλ (π.χ. προφίλ ασύρματου τηλεφώνου, προφίλ πρόσβασης σε LAN κλπ). Κάθε προφίλ περιλαμβάνει πρότυπα για όλα τα επίπεδα και προσφέρει λύσεις για τη διασύνδεση με διαφορετικά δίκτυα μεγαλύτερης κλίμακας.
Από φυσικής άποψης το Bluetooth λειτουργεί περίπου στα 2,4 GHz, κάνει χρήση της μεθόδου διασποράς φάσματος FHSS με την τακτική εναλλαγή της συχνότητας να καθορίζεται ψευδοτυχαία από έναν κεντρικό κόμβο, τον κόμβο Master, και προδιαγράφει τρία επίπεδα ισχύος της εκπομπής από τα οποία εξαρτάται και η εμβέλεια επικοινωνίας (πάντα μικρότερη των 10 μέτρων σε PAN). Ένα πρόβλημα των προδιαγραφών του Bluetooth είναι ότι, λόγω της μετάδοσης στην ελεύθερη ζώνη συχνοτήτων των 2,4 GHz, οι συσκευές που το υποστηρίζουν αδυνατούν να χρησιμοποιήσουν ταυτόχρονα τα περισσότερα πρωτόκολλα της οικογένειας IEEE 802.11, καθώς τότε θα εμφανίζονταν σοβαρά προβλήματα παρεμβολών.
IEEE 802.11
Η οικογένεια πρωτοκόλλων IEEE 802.11 αποτελεί το καθιερωμένο πρότυπο της βιομηχανίας στο χώρο των ασύρματων τοπικών δικτύων. Όλα τα πρωτόκολλα 802.11x έχουν κοινό υποεπίπεδο MAC και διαφέρουν στο φυσικό μέσο. Το υποεπίπεδο LLC, που αναλαμβάνει τον έλεγχο ροής, τον έλεγχο σφαλμάτων και τη διασύνδεση προς το επίπεδο δικτύου, ταυτίζεται με το καθιερωμένο κοινό πρωτόκολλο 802.2 που χρησιμοποιείται και στο Ethernet και στα περισσότερα ενσύρματα τοπικά δίκτυα -με αποτέλεσμα την άμεση και χωρίς ανάγκη μετατροπών συνδεσιμότητα ενός 802.11 WLAN με το Internet ή άλλα WAN/διαδίκτυα που χρησιμοποιούν το IP ως πρωτόκολλο δικτύου. Το βασικό πρωτόκολλο MAC του 802.11 είναι το DCF, το οποίο βασίζεται στη μέθοδο CSMA/CA, ενώ στα δομημένα WLAN πάνω από το DCF τρέχει επιπλέον το πρωτόκολλο PCF το οποίο, αξιοποιώντας το AP, προσφέρει στα τερματικά όταν χρειάζεται πρόσβαση στο κοινό μέσο χωρίς ανταγωνισμό και συγκρούσεις.
Το DCF δίνει λύση στα, έμφυτα στις ασύρματες επικοινωνίες, προβλήματα του κρυμμένου τερματικού και του εκτεθειμένου τερματικού, τα οποία είναι και ο λόγος για τον οποίον δεν μπορεί να εφαρμοστεί η μέθοδος CSMA/CD του Ethernet σε WLAN. Το πρόβλημα του κρυμμένου τερματικού έγκειται στο ότι αν ένα τερματικό Γ εκπέμπει σε ένα τερματικό Β, ένα άλλο τερματικό Α που θέλει να αποστείλει δεδομένα στο Β αλλά είναι εκτός εμβέλειας του Γ δεν θα ανιχνεύσει ότι το κανάλι είναι απασχολημένο και θα εκπέμψει. Το αντίστροφο πρόβλημα του εκτεθειμένου τερματικού αφορά στο ότι ένα τερματικό Α μπορεί να μη μεταδώσει πλαίσιο σε ένα άλλο τερματικό Β, νομίζοντας ότι το κανάλι είναι κατειλημμένο γιατί ανιχνεύει εκπομπή από ένα τερματικό Γ προς ένα τερματικό Δ. Τα Γ και Δ όμως είναι εκτός εμβέλειας του Β άρα στην πραγματικότητα δεν επρόκειτο να γίνει σύγκρουση.
Ασύρματα δίκτυα 2.4 & 5 GHz
Σε ποιες ζώνες επιτρέπεται η λειτουργία ασύρματης πρόσβασης εξωτερικού χώρου συμπεριλαμβανομένων των ασυρμάτων δικτύων χωρίς να απαιτείται σχετική αδειοδότηση από την ΕΕΤΤ;
Στις ζώνες συχνοτήτων 2 400-2 483,5 MHz και 5 470-5 725 MHz.
Πολλές φορές οι ζώνες 2.4 & 5 GHz αποκαλούνται και ως «ζώνες ελεύθερης χρήσης». Τι ακριβώς σημαίνει αυτό;
Η χρήση των ζωνών αυτών είναι «ελεύθερη», δηλαδή δεν απαιτεί κάποιου είδους αδειοδότηση από την ΕΕΤΤ, για την ανάπτυξη συγκεκριμένων εφαρμογών όπως ορίζεται στον Κανονισμό Όρων Χρήσης Μεμονωμένων Ραδιοσυχνοτήτων ή Ζωνών Ραδιοσυχνοτήτων και με τη χρήση εξοπλισμού που ικανοποιεί αυστηρά καθορισμένες προδιαγραφές. Επιπλέον και ειδικότερα, η χρήση των ζωνών αυτών για εφαρμογές ασυρμάτων δικτύων (τεχνολογία WiFi, ή και άλλες παρόμοιες) υπόκειται σε περιορισμό μέγιστης επιτρεπομένης εκπεμπόμενης ισχύος.
Ποια είναι η μέγιστη επιτρεπόμενη ισχύς εκπομπής για εφαρμογές ασυρμάτων δικτύων στις ζώνες 2.4 και 5 GHz;
Η μέγιστη επιτρεπόμενη ισοτροπικά ακτινοβολούμενη ισχύς στη ζώνη των 2.4 GHz είναι 100 mW e.i.r.p. και στη ζώνη των 5 GHz είναι 1 W e.i.r.p. Στην ισχύ αυτή συνυπολογίζεται η ισχύς εξόδου του πομπού και το κέρδος της κεραίας.
