Technologie bezprzewodowe sieci teleinformatycznych

Książka jest monografią przedstawiającą kompleksowe ujęcie problematyki technologii bezprzewodowych sieci teleinformatycznych z uwzględnieniem opisu standardów telekomunikacyjnych, bezprzewodowych sieci lokalnych WLAN 802.11, Bluetooth oraz WiMAX . Zawarto podstawowe informacje związane z projektowaniem sieci bezprzewodowych, zwłaszcza właściwości radiowych kanałów transmisyjnych w systemach bezprzewodowych (z przykładami obliczeń) oraz opisano metody optymalizacji punktów dostępowych w sieciach bezprzewodowych.
Odbiorcy książki: administratorzy sieci, projektanci bezprzewodowego dostępu do Internetu, studenci wyższych uczelni technicznych o kierunku informatycznym i pokrewnych.

Dostęp do wersji elektronicznej
w serwisie



 
Piotr Z. Gajewski absolwent Wojskowej Akademii Technicznej (1970). W tym samym roku rozpoczął służbę w WAT, gdzie nadal pracuje, aktualnie na stanowisku profesora nadzwyczajnego, Dyrektora Instytutu Telekomunikacji. W latach 1976 – 2001 uzyskał na Wydziale Elektroniki WAT stopnie naukowe odpowiednio: doktora nauk technicznych oraz doktora habilitowanego. Zakres działalności naukowej i dydaktycznej obejmuje: systemy bezprzewodowe, przetwarzanie sygnałów, techniki adaptacyjne w radiokomunikacji. Jest autorem (współautorem) 8 monografii, ponad 100 publikacji zamieszczonych w zagranicznych i krajowych czasopismach naukowych i w materiałach konferencyjnych. Jest członkiem Sekcji Telekomunikacji Komitetu Elektroniki i Komunikacji PAN, IEEE oraz członkiem-założycielem Polskiego Oddziału AFCEA (Armed Forces Communications and Electronics Association).

Stanisław Wszelak absolwent Wydziału Elektroniki Wojskowej Akademii Technicznej (1982). W tym samym roku rozpoczął służbę w Wyższej Szkole Oficerskiej Wojsk Łączności w Zegrzu k/W-wy na stanowisku asystenta naukowego. Od roku 1999 pracuje w Wyższej Szkole Humanistyczno-Ekonomicznej we Włocławku na stanowisku kierownika Studium Informatyki. Obszary działalności naukowej i dydaktycznej obejmują: sieci komputerowe, szerokopasmowe technologie bezprzewodowe, wykorzystanie zaawansowanych procedur arkusza kalkulacyjnego. Jest autorem (współautorem) 3 monografii, ponad 10 publikacji zamieszczonych w krajowych czasopismach naukowych i w materiałach konferencyjnych.

Spis treści:

Wykaz oznaczeń   8
Wstęp   12
1. Współczesne standardy telekomunikacyjne   15
1.1. Standardy organizacji IEEE   15
1.2. Standard 802.3 i jego odmiany   17
1.3. Format ramki standardu 802.3   19
1.4. Rodzina standardów IEEE sieci bezprzewodowych   20
2. Bezprzewodowe sieci lokalne WLAN 802.11     27
2.1. Ramki MAC w sieciach 802.11   30
2.1.1. Ogólny format ramki   30
2.1.1.1. Pole FC ramki   30
2.1.1.2. Czas trwania - Duration/ID   36
2.1.1.3. Pola adresowe   37
2.1.1.4. Pole kontroli sekwencji SC - Sequence Control   37
2.1.1.5. Pole danych (treść ramki)   38
2.1.1.6. Funkcja FCS - Frame Check Sequence   38
2.1.2. Ramki danych   38
2.1.3. Ramki kontrolne   40
2.1.3.1. Ramki sterowania medium - Request To Send(RTS)/Clear To Send(CTS)   41
2.1.3.2. Ramki potwierdzania ACK   43
2.1.3.3. Ramki Power-Save Poll (PS-POLL)   43
2.1.4. Ramki zarządzające   44
2.1.4.1. Pole Authentication Algorithm Number (numeru algorytmu uwierzytelnienia)   44
2.1.4.2. Pole Authentication Transaction Sequence Number (nr sekwencji transakcji uwierzytelnienia)   44
2.1.4.3. Beacon Interval (interwał sygnalizatora)   44
2.1.4.4. Pole Capability Information (infonnacyjne o możliwościach)    45
2.1.4.5. Current AP Address (adres bieżącego punktu dostępowego)   46
2.1.4.6. Listen Interval (interwał nasłuchiwania)   46
2.1.4.7. Reason Code (kod przyczyny)   46
2.1.4.8. Pole Status Code (kod statusu)   46
2.1.4.9. Pole Association ID   47
2.1.4.10. Pole Timestamp   47
2.1.4.11. Pole informacyjne (Information Elements)   48
2.1.4.12. Service Set Identity (SSID) - ID = 0   48
2.1.4.13. Supported Rates (obsługiwanie szybkości) - ID = 1   50
2.1.4.14. FH Parameter Set   50
2.1.4.15. DS Parameter Set   51
2.1.4.16. Element informacyjny TIM   51
2.1.4.17. IBSS Parameter Set   51
2.1.4.18. ChallengeText   52
2.1.5. Typ ramek zarządzających   52
2.1.5.1. Ramki Beacon   52
2.1.5.2. Ramki Probe Request   52
2.1.5.3. Ramki Probe Response   52
2.1.5.4. Ramki Association Request   52
2.1.5.5. Ramki Reassociation Request   53
2.2. Mechanizm dostępu do nośnika   53
2.3. Łączenie się stacji   55
2.3.1. Proces próbkowania   55
2.3.2. Proces uwierzytelniania i szyfrowania   56
2.4. Technologie warstwy fizycznej pasma ISM   61
2.4.1. Technologie warstwy fizycznej 802.11 FH PHY   62
2.4.2. Technologie warstwy fizycznej 802.11 DSSS PHY   68
2.4.3. Technologie warstwy fizycznej 802.11 HR/DSSS   72
2.5. Technologie warstwy fizycznej OFDM PHY pasma U-NII   75
2.6. Sieci lokalne typu IBSS   78
2.7. Sieci typu BSS z wykorzystaniem punktu dostępowego   79
2.8. Sieci ESS   80
2.9. Mosty radiowe sieci lokalnych LAN   83
2.10. Połączenie kilku sieci lokalnych LAN   84
3. Bezprzewodowe sieci Bluetooth   86
3.1. Model sieci Bluetooth   86
3.1.1. Model master-slave   86
3.1.2. Komputer - urządzenia peryferyjne   90
3.1.3. Most radiowy   91
3.1.4. Aplikacje motoryzacyjne   92
3.1.5. Aplikacje wideokonferencyjne   92
3.2. Elementy stosu protokołów Bluetooth   93
3.2.1. Protokoły transportowe Bluetooth   93
3.2.1.1. Interfejs radiowy   94
3.2.1.2. Pasmo podstawowe   95
3.2.1.3. Menedżer połączenia   102
3.2.1.4. Interfejs kontrolera hosta   103
3.2.1.5. Warstwa L2CAP   104
3.2.2. Protokoły pośredniczące   105
3.2.2.1. Warstwa RFCOMM   106
3.2.2.2. Protokół wyszukiwania usług SPD   106
3.2.2.3. Protokół współpracy z IrDA   107
3.2.2.4. Protokół TCS   108
3.3. Profile systemu Bluetooth   109
3.3.1. Profile ogólne   109
3.3.2. Profile telefonii   109
3.3.3. Profile szeregowe   110
3.3.4. Profile pracy sieciowej   111
4. Sieci bezprzewodowe 802.16 (WiMAX)   112
4.1. Standardy serii IEEE 802.16   115
4.2. Model referencyjny WiMAX 802.16   120
4.3. Architektura szerokopasmowych radiowych sieci dostępowych   139
5. Właściwości kanału transmisyjnego w systemach bezprzewodowych    142
5.1. Propagacja fal radiowych w otwartej przestrzeni   142
5.2. Propagacja fali radiowej nad powierzchnią ziemi   146
5.2.1. Model Bullingtona   157
5.2.2. Model 0kumury   159
5.2.3. Model COST 231 Wa1fisha-Ikegamiego   162
5.2.4. Efekt załamywania się fal radiowych   166
5.2.5. Modelowanie trasy LOS   169
5.2.6. Tłumienie fal w obszarze leśnym i zadrzewionym   174
5.2.7. Tłumienie fal w pomieszczeniach   174
5.2.8. Rozchodzenie się fal wewnątrz pojazdów   176
5.2.9. Zakłócenia wspólnokanałowe   176
5.2.10. Obsługa ruchu w radiowych sieciach lokalnych WLAN   183
6. Optymalizacja punktów dostępowych w sieciach WLAN metodą bezpośredniego poszukiwania   186
6.1. Metody projektowania sieci WLAN   186
6.2. Ogólne uwarunkowania projektowania sieci WLAN   188
6.3. Lokalizacja punktów dostępowych   189
6.4. Sformułowanie problemu optymalizacyjnego   190
6.5. Metoda Neldera-Meada   195
6.5.1. Odbicie   196
6.5.2. Ekspansja   199
6.5.3. Zwrot   201
6.6. Przebieg algorytmu optymalizacji metodą poszukiwania bezpośredniego Neldera-Meada dla wybranych 26 iteracji   203
Literatura   208