View
248
Download
1
Category
Preview:
Citation preview
8/2/2019 Comunicatii Wireless
1/18
Metode de comunicaie wireless pentru echipamente de calcul portabile
Fia de documentare 1.1 Utilizarea tehnologiei Bluetooth
Caracteristic de baz a tehnologiei Bluetooth este capabilitatea de a transmite irecepiona simultan att comunicaiile vocale ct i comunicaiile de date. Pentruefectuarea acestor comunicaii, n specificaiile Bluetooth exist dou tipuri de conexiunifizice:
ACL(Asynchronous ConnectionLess) pentru comunicaii de date. Acesteconexiuni lucreaz pn la 650 Kbps., iar ntre dou dispozitive poate existadoar o singur conexiune ACL. Conexiunile ACL asigur transmisii fr erori,ceea ce nseamn c pachetele de date pierdute sau eronate sunt retransmise.
SCO(Synchronous Connection Oriented) pentru comunicaii vocale.Aceste conexiuni lucreaz la 64 Kbps i pot stabilii 3 legturi vocale simultane
duplex sau se poate combina transmisia vocal cu una de date.. Datorit rateide transfer mici, conexiunile SCO nu sunt recomandate pentru transferuri audiode calitate sau transfeuri de date deoarece pachetele de date pierdute saueronate nu sunt retransmise.
Pentru realizarea comunicaiilor ntre dou dispozitive Bluetooth (un laptop iun telefon mobil) se parcurg urmtoarele etape:
A. Descoperirea dispozitivelor (Inquiry) este procedura prin care un dispozitivBluetooth A (laptop) sondeaz vecintatea cu un alt dispozitiv Bluetooth B(telefon mobil)din zon i cere adresa Bluetooth i ceasul acestui dispozitiv nvederea sincronizrii cu acesta:
1. Dispozitivul Bluetooth A transmite o serie de pachete de interogare(inquiry)ctre dispozitivul Bluetooth B.
2. Dispozitivul Bluetooth B rspunde cu un pachet FHS(Frequency HopSynchronisation) care conine informaiile necesare pentru crearealegturii ntre cele dou dispozitive.
B. Stabilirea legturii (pairing) este procedura prin care dou dispozitiveBluetooth se autentific ntre ele prin intermediul unei chei de autentificare:
1. Generarea unei chei de iniializare, care este un numr personal deidentificare (PIN) sau o parol i poate avea pn la 128 bii. Cheia deiniializare cripteaz schimbul de date dintre cele dou dispozitiveBluetooth pn la crearea cheii de autentificare.
2. Generarea unei chei de autentificare, care este bazat pe numerealeatoare i pe adresele Bluetooth ale ambelor dispozitive. Dupgenerarea cheii de autentificare, cheia de iniializare este distrus.
3. Autentificarea reciproc a celor dou dispozitive Bluetooth. Dup
stabilirea legturii dispozitivele mpart aceeai cheie de autentificare careeste pstrat pentru utilizri viitoare.
8/2/2019 Comunicatii Wireless
2/18
C. Conectarea la o baz de date Service Discovery:
1. Setarea conexiunii pentru comunicaii de date.
2. Setarea conexiunii pentru transferul de date.
3. Setarea conexiunii pentru descoperirea i aflarea informaiilor despre
serviciile i caracteristicilecelor dou diapozitive Bluetooth.
4. Clientul Service Discovery din laptop solicit serverului Service
Discovery din telefonul celular s-i trimit toate informaiile pe care le
posed referitoare la profilul Dial-Up Networking(DUN).
5. Serverul Service Discoverydin telefonul celular caut prin baza sa de
date i returneaz caracteristicile referitoare la profilul Dial-Up
Networking.
6. nchiderea conexiunii.
D. Conectarea la un serviciu Bluetooth:
1. Setarea conexiunii pentru comunicaii de date.
2. Configurarea legturilor logice i fizice pentru transferul de date.
3. Setarea conexiunii pentru transferul de date.
4. Multiplexarea serviciilor i protocoalelor ntr-o singur conexiune.
5. Atribuirea fiecrui serviciu sau protocol a unui numr propriu de canal. n
urma acestei proceduri laptop-ul tie ce numr de canal (Dial-Up
Networking)s utilizeze de la telefonul mobil.
6. Setarea conexiunii Dial-Up Networking dintre cele dou dispozitive
Bluetooth prin intermediul unui port serial virtual. Laptop-ul ncepe
explorarea serviciilor Dial-Up Networkingoferite de telefonul celular.
8/2/2019 Comunicatii Wireless
3/18
Figura 1 Secvenele de conectare a dou dispozitive Bluetooth
Configurare conexiuni logice i fizice2
3
Atribuire canale de comunicaii5
Setare conexiune DUN6
MULTIPLEXAREA serviciilor4
A. DESCOPERIREADISPOZITIVELOR
B. STABILIREALEGTURII
INTEROGARE (INQUIRY)1
INTEROGARE INQUIRY1
INTEROGARE INQUIRY1
SINCRONIZARE FHS2
Generare CHEIE DE INIIALIZARE
Generare CHEIE DE AUTENTIFICARE
AUTENTIFICARE
1
2
3
Setare conexiune Transfer de date2
Setare conexiune Descoperire servicii3
Returnare informaii DUN5
Deconectare6
Solicitare informaii DUN4
1 Setare conexiune Comunicaii de date
1 Setare conexiune Comunicaii de date
Setare conexiune Transfer de date
C. Conectarea la obaz de date
Service Discovery
D. Conectarea la unserviciu Bluetooth
8/2/2019 Comunicatii Wireless
4/18
Fia de documentare 1.2 Descrierea tehnologiei infrarou.
Tehnologia infraroueste tehnologia wireless utilizat n dispozitive sau sisteme
care transmit date prin radiaii infrarou (IR). Radiaia infrarou este regiunea
spectrului electromagnetic cuprins ntre microunde i lumina vizibil.
Un sistem de comunicaie n infrarou este format din:
Sursa de informaiipachete de date sub form de semnale electrice logice. Emitorul are rolul de a prelucra semnalul de intrare prin filtrare, amplificare,
modulare, i de a transmite acest semnal ctre un receptor. Emitorul este odiod emitoare de lumin - LED (Light Emitting Diodes) care transform unsemnal electric n radiaie luminoas.
Canalul de comunicaie este constituit din spectrul infrarou al radiaiilorelectromagnetice.
Receptorulare rolul de extrage ct mai fidel, prin demodulare, informaiile din
semnalul transmis. Receptorul este o fotodiod care transform radiaialuminoas n semnal electric.
Utilizatorul preia pachetele de date furnizate de receptor
Transferul de date n infraroua fost destinat s nlocuiasc transferul serial RS
232, n mod half duplex. Datele sunt comunicate n mod half-duplex, deoarece n timp
ce transmite, receptorul dispozitivului este orbit de lumina propriului transmitor i de
aceea comunicarea full-duplex nu este optim. Pentru a standardiza comunicaiile ninfrarou, n anul 1993 este creat asociaia Infrared Data Association(IrDA).
IrDA definete un set de standarde care specifica felul n care se transmit datele fr fir,
prin intermediul radiaiei infrarou.
8/2/2019 Comunicatii Wireless
5/18
Pentru conectarea i transmiterea datelor ntre dou dispozitive IrDA (un laptopi unPDA) se parcurg urmtoarele etape:
A. NDM (Normal Disconnect Mode)este o stare de ateptare n care se verific
posibilitatea unei legturi:
1. Send XID Commands - dispozitivul primar trimite comenzi de
identificare a dispozitivelor secundare din raza de aciune a
dispozitivului primar
2. No Response - dispozitivul secundar nu rspunde dac nu este n razade aciune sau dac este ocupat
3. XID Response - dispozitivul secundar rspunde la o comand cnd
revine n raza de aciune a dispozitivului primar
4. Finish sending XIDs - dispozitivul primar termin de trimis comenzi de
identificare
5. No response - dup ce se identific, dispozitivul secundar ignor
comenzile XID a dispozitivului primar
B. DM (Discovery Mode) este etapa n care dou echipamente IrDA s-au
descoperit i stabilesc parametrii de comunicare:
1. Send SNRM Comand(comenzi de setare a modului de rspuns
normal)-dispozitivul primar trimite comenzi SNRM cu parametrii i adrese
de conectare
2. UA response with parameters using connect addres - dispozitivul
secundar trimite un rspuns cu parametrii de conectare folosind adresa de
conectare specificat de dispozitivul primar
3. Open channel for IAS(Information Access Service) Queries -
dispozitivul primar deschide un canal de interogare a serviciului de acces
la informaii
4. Confirm channel open for IAS- dispozitivul secundar confirm
deschiderea canalului IAS
8/2/2019 Comunicatii Wireless
6/18
5. Send IAS Queries - dispozitivul primar trimite capacitile sale cu privire
la accesul la informaii(rata de transfer, dimensiunile pachetelor de date,
etc.)
6. Provide IAS responses - dispozitivul secundar rspunde cu capacitile
sale privind accesul la informaii. Se vor utiliza capacitile comune a celordou dispozitive n vederea optimizrii performanelor sistemului.
7. Open channel for Data - dispozitivul primar deschide un canal pentru
transmisiile de date
8. Confirm channel open for Data - dispozitivul secundar confirm
deschiderea acestui canal, indic faptul c link-ul este acum deschis i
datele pot fi transferate
C. NRM (Normal Response Mode) reprezint modul de operare pentru
echipamentele conectate:
1. Send Data or Status - dispozitivul primar trimite date i informaii de
stare(informaii prin care se verific dac link-ul este conectat)
2. Send Data or Statusdispozitivul secundar trimite date i informaii de
stare
.
.
3. Send Data or Status - dispozitivul primar trimite date i informaii de
stare
4. Send Data or Status - dispozitivul secundar trimite date i informaii de
stare
5. Shutdown link - dup finalizarea comunicrii dispozitivul primar nchide
link-ul de conectare
6. Confirm shutdown - dispozitivul secundar confirm nchiderea link-ului
de conectare
7. Back to NDM state ambele dispozitive revin la starea NDM
8/2/2019 Comunicatii Wireless
7/18
Figura 2 : Secvenele de conectare a dou dispozitive IrDA
No Response
NDM(Normal Disconnect Mode)
DM(Discovery Mode)
Dispozitiv primar
NRM(Normal Response Mode)
Dispozitiv secundar
Send XID Command
Finishsending XIDs
No Response
Confirm channel open for IAS
Send IAS Queries
Provide IAS res onses
Open channel for Data
Send SNRM Comand
UA response with parametersusing connect addres
Open channel forIASQueries
Confirm channel open for Data
Send Data or Status
Send Data or Status
Send Data or Status
Send Data or Status
Shutdown link
Confirm shutdown
Back to NDM state
XID Response
8/2/2019 Comunicatii Wireless
8/18
Fia de documentare 1.4 Descrierea tehnologiei WI-FI.
WI-FI (WIRELESS FIDELITY)este o tehnologie avansat de conectare ntr-o
reea WLAN, care utilizeaz undele radio i se bazeaz pe standardele de comunicaiedin familia IEEE 802.11.
Standardele din familia IEEE 802.11 descriu protocoalele de comunicaie aflate la
nivelul fizic (PHY) i la nivelul legturii de date (MAC) ale unei reelele locale
wireless.
WI-FI - NIVELUL FIZIC reprezint mediile de transmisie wireless a pachetelor de
date i include tehnologiile ce controleaz transmisia datelor.
WI-FI - NIVELUL LEGTURII DE DATE reprezint tehnicile de acces alestaiilor la mediul de transmisie wireless n standardul 802.11.
Tipuri de reele WI-FI:
Reea IBBS (Independent Basic Service Sets) (figura 1.4.1 a)este o reea n
care fiecare staie controleaz propriul acces la mediul wireless.
Reea BSS (Basic Service Sets) (figura 1.4.1 b)este o reea prin care accesul
la mediul wireless se face prin intermediul unei staii specializate numite punct
de acces (AP). AP este punctul central al comunicaiei pentru toate celelalte
staii. Staiile nu pot comunica direct ntre ele, acestea vor comunica doar cnd li
se permite de ctre AP.
Reea ESS(Extended Service Sets)(figura 1.4.1 c) - este un set de dou saumai multe reele BSS care lucreaz mpreun pentru a forma o singur reea.
Fiecare reea BSS este conectat la un sistem de distribuie (DS) prin
intermediul unei legturi uplink. Legtura uplink ctre DS poate fi wired sau
wireless.
8/2/2019 Comunicatii Wireless
9/18
Figura 3 : Tipuri de reele Wireless Fidelity
Metode de securizare a reelelorWI-FI:
a. Reea IBBS (Independent Basic Service Sets)
c. Reea ESS (Extended Service Sets)
b. Reea BSS (Basic Service Sets)
Access Point
Sistem dedistribuie
DS
Access Point 2
Access Point 1
8/2/2019 Comunicatii Wireless
10/18
Filtrarea adreselor MAC (Media Acces Control). Prin filtrarea adreselor MAC,
un punct de acces n reea este configurat cu adresele MAC ale clienilor crora
le este permis accesul n reea. Aceast tehnic este ineficient deoarece un
intrus poate afla i falsifica adresa MAC a unei staii, apoi se poate conecta n
reea sub identitatea staiei respective.
Stoparea transmiterii publice a SSID-ului unui punct de acces. SSID-ul
(Service Set Identifier) este un cod care definete apartenena la un anumit
punct de acces wireless. Toate dispozitivele wireless care vor s comunice ntr-o
reea trebuie s aib SSID-ul propriu, setat la aceeai valoare cu valoarea SSID-
ului punctului de acces pentru a se realiza conectivitatea. Deoarece SSID-ul este
inclus n beacon-uloricrei secvene wireless, orice hacker dotat cu echipament
de monitorizare poate s-i descopere valoarea i s se conecteze la reea.
Utilizarea algoritmului WEP (Wired Equivalent Privacy). WEP amelioreaz
transmiterea continu a SSID-ului prin criptarea traficului dintre clienii wireless i
punctul de acces. Aceast tehnic de criptare a fost folosit din anul 1997 pn
n anul 2001 cnd a fost spart i nu a mai fost considerat sigur
Utilizarea algoritmului WPA (Wi-Fi Protected Access) - care este o soluie
intermediar la criptare WEP. Algoritmul WPAsuport att autentificare ct i
criptare. WPA folosete o metod care creaz o cheie unic pentru fiecare client.
Utilizarea algoritmului WPA 2 - a fost elaborat n anul 2004 de catre IEEE pe
baza specificaiilor algoritmului WPA. n WPA 2 este utilizat un algoritm de
criptare mai puternic si mai sigur numit AES (Advanced Encryption Standard),
care este un algoritm standardizat, pentru criptarea simetric, pe blocuri. WPA2conine mbuntiri care faciliteaz roamingul rapid pentru clienii wireless aflai
n micare. Acest algoritm permite o preautentificare la punctul de acces spre
care se deplaseaz clientul, meninnd n acelai timp legtura cu punctul de
acces de la care pleac.
8/2/2019 Comunicatii Wireless
11/18
Rezumatul msurilor de securitate Wi-Fi este prezentat n figura 4
Figura 4 : Msuri de securitate Wi-Fi
Fia de documentare 1.5 Descrierea tehnologiei satelit.
INTERNET PRIN SATELIT este un serviciu utilizat n locaiile terestre n care
accesul la internet nu este disponibil i n locaiile care sunt n micare n mod frecvent.
Pentru accesarea internetului se utilizeaz satelii de telecomunicaii. Pachetele de date
circul pe dou ci:
Uplinkdatele sunt transmise dinspre Pmnt spre satelit
FILTRAREadrese MAC
STOPAREtransmitere
SSID
MODIFICvalori implicite
SSID
AUTENTIFICARE CRIPTARE FILTRARETRAFIC
a. c. Reea ESS (Extended Service Sets)
8/2/2019 Comunicatii Wireless
12/18
Downlinkdatele sunt transmise de la satelit spre Pmnt
Echipamentele necesare implementrii serviciului internet prin satelit sunt:
Anten de satelit este o anten parabolic care recepioneaz pachetele de
date transmise de satelit.
LNB (Low Noise Block) este un convertor, plasat n focarul antenei
parabolice, care are rolul de a amplifica semnalul primit de la satelit si a converti
frecventa semnalului din banda 10,7 12,8 GHz n banda 950 2150 MHz.
DBV(Digital Video Broadcasting)este un dispozitiv care conine un receiverdigital i un modem satelit, care recepioneaz serviciile de date digitale
transmise prin satelit. Placa se conecteaz la convertorul LNB din focarul
antenei parabolice prin intermediul unui cablu coaxial.
Serverul de satelit asigur navigarea pe internet i download-ul prin
intermediul satelitului. Serverul este conectat printr-o reea VPN (Virtual Private
Network) mpreun cu serverul reelei locale la internet. Conine i placa DBV.
Linie telefonic inchiriatprin intermediul creia se face upload-ul(cererea de
informaii de ctre o staie din reea este transmis serverului de reea care prin
intermediul linii telefonice nchiriate retransmite informaia serverului de satelit).
Accesul la internet prin satelit se poate face astfel:
Acces one way cu rspuns terestru (figura 1.5.1 a) o combinaie ntre
serviciile internet via satelit i serviciile internet via cablu. Servciul internet via
cablu este utilizat pentru transmiterea datelor spre satelit (uplink) prin
intermediul unei linii telefonice nchiriare sau dial-up. Serviciul internet via satelit
este utilizat pentru recepioanarea datelor transmise de satelit (downlink).
8/2/2019 Comunicatii Wireless
13/18
Cnd un calculator din reea solicit informaii, aceast solicitare este transmis
serverului satelit. Serverul satelit retransmite solicitarea serverului de reea i prin
intermediul unei linii telefonice nchiriate sau dial-up ctre internet.
Informaiile solicitate sunt trimise prin intermediul antenei de satelit ctre serverul satelit
care l trimite mai departe solicitantului.
Prin intermediul liniei telefonice nchiriate se solicit de catre un calculator accesarea
unei pagini WEB din internet, iar prin intermediul antenei parabolice se recepioneaz
pagina respectiv i se face download.
Traficul de mesaje e-mail i chat-ul se face numai prin intermediul liniei telefonice
nchiriate sau dial-up, fr a mai trece prin serverul satelit.
Serviciul two way (figura 1.5.1 b)- este un serviciu care se utilizeaz n zonele
izolate unde nu este acces la o reea terestr de internet, n locaiile care se afl
n micare. Echipamentele utilizate pentru implementarea acestui serviciu sunt
mult mai scumpe dect cele utilizate pentru serviciul one-way. Convertorul LNC
i modemul IP sunt bidirecionale.
8/2/2019 Comunicatii Wireless
14/18
Figura 5 : Reele de acces la internet prin satelit
INTERNET
Server reea
Server satelit
Reea calculatoare
Solicitare HTTP
Rspuns HTTP
a. Reea cu serviciul ONE WAY
SATELITFS=10,7-12,7
GHz
PARABOLFS=11-12
GHz
Low Noise
IPmod
b. Reea cu serviciul TWO WAY
8/2/2019 Comunicatii Wireless
15/18
Realizeazarea unei reele de comunicaii folosind una din metodele decomunicaie wireless.
Fia de documentare 2.1 Realizarea unei reele wireless infrastructure(Access Point)
n modul Infrastructure, fluxul de date este gestionat de un echipament wireless numit
access-point, care poate realiza i legtura cu reeaua cablat.
A. REALIZAREA SETRILOR DE BAZ N ACCESS POINT:
Conectai dispozitivul Access Point la un laptop. Portul LAN al dispozitivului
Access Point se conecteaz la portul LAN al laptop-ului prin intermediul unui
cablu FTP sau UTP prevzut la ambele capete cu conectori RJ-45. Setai placa de reea a laptopului cu un IP static din clasa IP. Aceast clas este
specificat n documentaia AP (n cazul nostru 192.168.0.2)
Resetai dispozitivul Access Point (tinei apsat butonul RESET 10 secunde)
Deschidei pe laptop aplicaia Internet Explorer iar n bara de adrese trecei
adresa AP (http://192.168.0.1) apoi apsai tasta ENTER.
n fereastra Connect to 192.168.0.1 n caseta User name introducei user
name-ul (n cazul nostru admin) iar n caseta Password introducei parola (in
cazul nostru admin), apoi activai butonul OK
n pagina web de configurare a dispozitivului Access Point selectai Wireless
Setting i se deschide fereastra Wireless Setting.
o n caseta Modese selecteaz tipul reelei (in cazul acesta AP)
o n caseta ESSIDse trece numele reelei
o n caseta Channel Number se selecteaz unul din cele 13 canele
disponibile pentru Europa Activai butonul Apply
Pentru securizarea reelei cu o parol n meniul din stnga ferestre selectai
Security i se va deschide fereastra Security.
n caseta Encryption trecei modul de securizare (WEP, WPA, etc.)
n caseta Pre-shared Keytrecei o parola care trebuie sa aib cel puin 8
caractere. Dac dorii ca aceast parol s conin cel putin 64 de
caractere, selectai n caseta Pre-shared Key Formatopiunea Hex (64
characters)
http://192.168.0.1/http://192.168.0.1/http://192.168.0.1/http://192.168.0.1/8/2/2019 Comunicatii Wireless
16/18
Pentru a filtra accesul n reea a calculatoarelor, se poate nregistra adresa MAC
a plci de reea din fiecare calculator n dispozitivul Access Point, utiliznd MAC
Filtering din meniul principal.
Bifai Enable Wireless Access Control
n caseta MAC Addressintroducei adresa MAC a plcii de reea n caseta Comment introducei comentarii referitoare la calculatorul
respectiv
Activai butonul Add i adresa va apare n MAC Address Filtering
Table
A. CONECTAREA CALCULATOARELOR N REEA
Activai placa de reea wireless de pe laptop (click cu butonul drept al mouse-
ului pe iconul My Network Place Properties click cu butonul drept almouse-ului pe iconul Wireless Network Connection Enable )
Activai serviciul wireless pe laptop (apsai simultan tasta Fn i tasta
funcional cu simbolul wireless).
Click cu butonul stng al mouse-ului pe iconul conexiunii wireless din tray icon,
se deschide fereastra Wireless Network Connection
Click cu butonul stng al mouse-ului pe Change advanced setting, se deschide
fereastra Wireless Network Connection Properties
Click cu butonul stng al mouse-ului pe Wireless Network
Click cu butonul stng al mouse-ului pe Advanced
Bifai opiunea Any available network (access point preferred)
Deschidei din nou fereastra Wireless Newtwork Connection
Activai butonul Connect iar n ferestra care se deschide introducei
parola care ai introdus-o n meniul Security al dispozitivului Access
Point apoi activai butonul Connect.
B. CONECTAREA DISPOZITIVULUI ACCESS POINT LA O REEA INTERNET
Eliberai portul RJ 45 al AP, apoi conectai Ap la reeaua internet.
Fiecare calculator din reeaua wireless configurat, aloc un IP automat, propriiplci de reea wireless.
.
8/2/2019 Comunicatii Wireless
17/18
Figura 6 : Configurarea unui dispozitiv Access Point
http://192.168.0.1/
192.168. 0 . 2 .
255.255.255. 0 .
admin
admin
a b
c d
e
f
8/2/2019 Comunicatii Wireless
18/18
Recommended