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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

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Presentation Transcript
Wlan und hotspots

WLAN und Hotspots

Dr. Frank Golatowski

Universität Rostock

Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik


Gliederung
Gliederung

  • Motivation

  • Einführung in den IEEE WLAN-Standard

    • Entwurfsziele für drahtlose Netzwerke

    • Überblick über die IEEE 802.11 – Standards

    • Systemarchitektur

    • Protokollarchitektur

  • Geräte

  • Hotspots


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…“


Mobiles internet
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


Ieee 802 11 standard
IEEE 802.11 Standard

  • Entwurfsziele für drahtlose Netzwerke

  • Überblick über die IEEE 802.11 – Standards

  • Systemarchitektur

  • Protokollarchitektur


Entwurfsziele drahtloser netzwerke
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


Ieee 802 11 standards
IEEE 802.11 Standards

FHSS Frequency Hopping Sequence Spectrum

DSSS Digital Sequence Spread Spectrum

OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing


Sytemarchitektur
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


802 11 architektur infrastrukturnetz
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


802 11 architektur ad hoc netzwerk
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




Iso osi 7 schichtenmodell

Anwendung

Präsentation

Session

Transport

Verbindungsschicht

Sicherung

Bitübertragung

ISO-OSI 7-Schichtenmodell


Iso osi 7 schichtenmodell1

Anwendung

Präsentation

Session

Transport

Verbindungsschicht

Sicherung

Bitübertragung

ISO-OSI 7-Schichtenmodell


Ieee standard 802 11
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


802 11 schichten und funktionen
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


802 11 schichten und funktionen1
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


802 11 mac schicht i dfwmac
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


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



Preise d link 22 mbit
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€


D link di 624 54mbit ap

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


D link dwl g520 54mbit pci karte

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


D link dwl g6500 54mbit pcmcia karte

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


Nokia d211 pcmcia karte
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,- €



Hotspots trends
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


Www nycwireless com
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.


Anzeige des signal rausch abstandes verschiedener zugangspunkte in manhattan
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


Warchalking gaunerzinken
Warchalking - Gaunerzinken Zugangspunkte in Manhattan


Road signs for vagabond users
Road Signs for vagabond users Zugangspunkte in Manhattan

  • 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.


Verzeichnisse von hotspot standorten
Verzeichnisse von Hotspot-Standorten Zugangspunkte in Manhattan

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.


Kommerzielle anbieter f r wlan hotspots

Adori AG Zugangspunkte in Manhattan

BerlinNet Telekommunikations- und Neue Medien GmbH

COMCEPT Netzdienste GmbH

Ciscom AG

Eivila GmbH

GlobalAirNet AG

[email protected] | 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/


Hotspots in mecklenburg vorpommern
Hotspots in Mecklenburg-Vorpommern Zugangspunkte in Manhattan

  • Uni Rostock

  • Uni Greifswald

  • FH Stralsund

  • HS Wismar

  • Flughafen Laage

  • Hotel „Vier Jahreszeiten“ Binz/Rügen

  • Strandhotel „Hübner“ Warnemünde

  • Hotel „Baltic“ Zinnowitz/Usedom


Flughafen rostock laage

Was benötigt wird Zugangspunkte in Manhattan

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


Installation in 5 schritten
Installation in 5 Schritten Zugangspunkte in Manhattan

1. Hotspot finden

2. WLAN konfigurieren: SSID eintragen


3.a Überprüfen der Verbindung Zugangspunkte in Manhattan



4. Browser starten Zugangspunkte in Manhattan

5. Zugang wählen


Zusammenfassung
Zusammenfassung Zugangspunkte in Manhattan

  • WLAN-Technolologie wird sich weit verbreiten

  • Steigende Datenraten in den nächsten Jahren

  • Konvergenz mit anderen Netzwerktechnologien

    ! Bald in jedem Haushalt !


Quellen
Quellen Zugangspunkte in Manhattan

[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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