En trådløs verden Gruppe 7

Presentasjon om: "En trådløs verden Gruppe 7"— Utskrift av presentasjonen:

1 En trådløs verden Gruppe 7
WLAN En trådløs verden Gruppe 7

2 Agenda Hva er WLAN? Hvorfor WLAN? IEEE 802.11 Arkitektur/topologi
Fysisk lag MAC - lag

3 Hva er WLAN? Norsk navn – trådløse lokalnettverk
Forlengelse eller alternativ til tradisjonelle LAN (trådbundet) Sender og mottar data vha radiofrekvenser

4 Hvorfor WLAN I? Som et alternativ til høye installasjons og vedlikeholds kostnader forbundet med trådbundet LAN Fysiske og miljømessige nødvendigheter I tilfeller der trådbundet LAN ikke egner seg Oppnå en viss mobilitet for brukerutstyret

5 Hvorfor WLAN II? Fordeler
Mobilitet forbedrer produktivitet og tjeneste Installasjon er raskere og enklere Installasjonsfleksibilitet Redusert cost-of-ownership/kostnader Skalerbarhet

6 IEEE (I) To WLAN standarder under utvikling – ETSI HIPERLAN og IEEE WLAN Fokus på IEEE

7 IEEE (II) Tar for seg MAC og PHY spesifikasjon for trådløs konnektivitet for stasjonære og portable stasjoner, samt stasjoner i bevegelse innen et lokalt område Obligatorisk støtte for 1 Mb/s WLAN med opsjonell støtte for dataoverføringsrate på 2 Mb/s

8 IEEE (III) Obligatorisk støtte for asynkron dataoverføring, samt opsjonell støtte for distributed time-bounded tjenester (DTBS)

9 Arkitektur Basic Service Set (BSS) er fundamental byggeblokk
BSS – en gruppe av stasjoner under kontroll av koordinasjonsfunksjoner (DCF el. PCF); angir geografisk dekningsområde (BSA-Basic Service Area)

10 Arkitektur – Ad Hoc nettverk
Gruppering av stasjoner i BSS IBSS (Independent BSS) – det formelle navnet til et ad hoc nettverk i IEEE standarden Trafikk uten AP – access point

11 Arkitektur – Infrastructure network
Opprettet ved bruk av AP’er Extended service set (ESS) – består av flere BSS integrert sammen ved å bruke AP’er og felles distribusjonssystem (DS) DS – implementasjonsuavhengig

12 Fysisk lag Tre PHY-lag implementasjoner:
Frequency hopping spread spectrum (FHSS) Direct sequence spread spectrum (DSSS) IR

13 DSSS Gir pålitelig overføring med et relativt lite S/N-forhold
Mange DSSS-signaler kan bruke samme frekvensområde

14 FHSS Sprer signalet ved å overføre burster ved ulike frekvenser i predefinert mønster Bruker all energi på å overføre hver burst

15 MAC - lag Følgende oppgaver:
Rettferdig kanaltildeling (CSMA/CA, DCF, PCF/HCF, timing intervals) adressering fragmentering og defragmentering Pålitelig overføring (4-way handshake) feilsjekking

16 MAC – lag (pålitelig overføring)
Hver unicast pakke ACK’es (2-way handshake) Før pakke sendes, utveksles RTS/CTS - RTS = Request to send - CTS = Clear to send dvs totalt 4-way handshake: RTS, CTS, Datapakke, ACK

17 MAC – lag (kanaltilgang)
CSMA/CA – basismekanisme for kanaltilgang CSMA-delen er ”Listen before talk” - Fysisk Carrier Sense CA-delen - Virtuell Carrier Sense - Hver pakke inneholder info om varighet - Hver node opprettholder NAV (Network Allocation Vector som oppdateres av varighetsinfo – sier hvor lenge kanalen vil være opptatt)

18 MAC – lag (kanaltilgang)
CSMA/CA karakteriseres ved følgende: - protokollen overvåkes av AP som gir ACK på en melding - to eller flere terminaler kan konkurrere om mediet (contention = strid) - dersom basestasjonen ikke har sendt en ACK umiddelbart – senderen i vedkommende terminal forbereder ny sending etter å ha ventet en vilkårlig tid (backoff)

19 Funksjoner for kanaltilgang I
Distributed Coordination Function (DCF) - Ligger direkte opp på det fysiske laget - Basis funksjon basert på CSMA/CA - Støtter asynkron dataoverføring, best effort Point Coordination Function (PCF) - Opsjonell - Forbindelsesorientert - Er til for å gi støtte for DTBS

20 Funksjoner for kanaltilgang II
Timing intervals – interframe space (IFS) - Styrer prioritet for kanaltilgang - Opererer med 3 ulike IFS: - Short IFS (SIFS) – 1. prioritet - Point coordination function IFS (PIFS) – 2. prioritet - DCF IFS (DIFS) – 3. prioritet

21 Mobilitetshåndtering

22 Mobilitetshåndtering
WLAN er fysisk og datalink lag i IP nett Erstattning for kabel.. Støtter roaming/omstreifing innenfor samme IP- subnett Ikke definert i hvordan dette gjøres Definert en innsynkroniseringsprosess som kan benyttes AP’ene sender ”beacon frames” (klokkeinformasjon) jevnlig Ny terminal kan vente på en slik eller sende forespørsel

23 Mobilitetshåndtering
Finnes løsninger for subnett roaming Proprietære løsninger Eks: Trapeze Mobility Domain SMC EliteConnect Airespace 4000 WLAN Switch Mobilitet mellom nett må støttes på høyere lag i OSI stacken Portabel/diskret mobilitet

24 Omstreifing For sømløs roaming kreves: AP’ene er en del av samme ESS:
AP’ene er del av samme subnett Samme SSID for identifisere nettet Samme WEP nøkkel hvis kryptering benyttes

25 Omstreifing

26 Omstreifing

27 Lastbalansering

28

29 Omstreifing Problem: Tidsbruk. ITU toleranse 50 ms for tale..
(Kilde: iometrix,

30

31 Omstreifing Standardiseringer 802.11f 802.11r
Inter-Access Point Protocol (IAPP) Omstreifing mellom forskjellige utstyrsleverandører 802.11r ”Fast roaming, fast handover” ”Task Group” som jobber med raskere roaming (under arbeid)

32 Utvikling Mange aktører og mange ”Hot Spots” dukker opp
Mulighet til å gå fra enkeltstående soner til nett Attraktivt marked for Wireless Internet Service Providers (WISP)

33 ”Intracarrier roaming”
Større nett fra samme tilbyder Telenors ”Trådløs Sone” Abonnement via kontantkort Dekning på Statoilstasjoner, hoteller, flyplasser, småbåthavner ++ Etter hvert mange abonnenter Ønske om samkjøring mellom nett

34 ”Intercarrier roaming”
Slippe å ha konto hos ”alle” WISP’er Mulighet til å logge på vilkårlig tjenesteleverandør Krever avtaler om utveksling av kundeinformasjon mellom leverandørene Kjent fra televerdenen at dette er krevende og komplekst å få til

35 AAA Authentication Authorisation Accounting

36 Authentication The essence of an authentication system is discovering and confirming the identity of a person, an organization, a device, or more generally, of any software process in the network.

37 Farer ved ukontrollert og uautentisert aksess
Authentication Farer ved ukontrollert og uautentisert aksess

38 Autentiseringsmetoder for 802.11
OSA – Open System Authentication WEP – Wired Equivalent Privacy TKIP – Temporal Key Hash Function MAC filtrering RADIUS – Remote Authentication Dial in User Service

39 OSA – Open System Authentication
SSID – Service Set Identification

40 WEP – Wired Equivalent Privacy
Krypteringsteknikk som tar i bruk Ron’s Code 4 Pseudo Random Number Generator (RC4 PRNG) WEP spesifiserer 40-bit eller 104-bit krypteringsnøkkel Krypteringsnøkkelen blir lagt sammen med en 24-bit initialiserings vektor (IV) 64-bits WEP = 40-bits WEP + IV 128-bits WEP = 104-bits WEP + IV

41 WEP Kryptering

42 WEP Kryptering

43 WEP dekryptering

44 TKIP – Temporal Key Hash Function
Bruker samme RC4 stream cipher som WEP Nøkkelen består av 128 bit og blir kalt Temporal Key (TK) Initialization Vector (IV) består av 48bit

45 MAC filtrering

46 RADIUS Remote Authentication Dial in User Service
Tre forskjellige komponenter i et x system Supplicant Authenticator Authenticator Server

47 RADIUS

48 Svakheter ved WLAN Service Set Identification Tilbyr ingen sikkerhet
Søker nærmeste tilgjengelige nettverk

49 War Driving

50 Svakheter ved WLAN

51 Svakheter ved WLAN Skjult SSID Usynlig mot WarDriving
Klientene må kjenne til SSID for å kunne koble seg til

52 Svakheter ved WLAN MAC filtrering
Aldri ment som noen form for sikkerhet Lett med MAC spoofing

53 Svakheter ved WLAN WEP Kryptering
Sjekke krypterte pakker for gjentakende mønster Sjekke krypterte pakker mot kjent innhold

54 Svakheter ved WLAN Falske aksesspunkt
Sette opp en portal med falsk innlogging Brukeren avslører brukernavn og passord

55 Svakheter ved WLAN Man-in-the-Middle

56 Neste generasjons wlan
wlan & 3G

57 NG wlan Utfordringer i fremtiden Motivasjon Større bruksområde
Båndbredde\Rekkevidde Roaming Sikkerhet\AAA Konvergens 3G Motivasjon Større bruksområde Nye tjenester

58 802.11 n n = next generation Ventes ferdig standardisert i 2006 (IEEE)
Bakoverkompatibel Reell hastighet mellom (600) Mbps 2 grupperinger TGn Sync -Cisco, Intel, Nokia, Nortel, Philips, Sony, Toshiba WWiSE -Airgo, Bermai, Broadcom, Conexant, Texas Instruments

59 n TGn Sync & WWiSE sendte inn sine forslag midt i august 2004 til IEEE Nå vil IEEE’s task group n jobbe med disse for å innføre en standard En produsent har allerede en testversjon utviklet

60 802.11 n stikkord MIMO antenner (multiple input multiple output)
2 x 2 (2 send & 2 motta) 135Mbps rådata OFDM –ortogonal frequenzy division multiplexing Bidireksjonal Sømløs interoperabilitet Utbyggingsmulighet til >600Mbps (4 x 4) da med 40MHz kanalseparasjon istedenfor 20

61 Hvor er vi i dag

62 Wlan & 3G Komplementære løsninger
”Parallelle” utviklinger i ulike forskningsmiljø Business Politikk

63 Wlan & 3G Ulike fordeler Utfordringer
økt sikkerhet på linje med GSM i dag bedre roaming (globalt knyttet sammen) Avtaler med hot-spot leverandører WiMax for øvrig konkurrent til begge

64

65 Mobil og trådløst bredbånd sammen om UMA Av: Bjørn Veseth 08.09.2004
Kill big bills, UMAMobilen skal kunne kommunisere gjennom trådløse nett når 14 store operatører og produsenter har fått hamret fast en felles standard for Unlicensed Mobile Access (UMA). Resultatet kan bli billigere mobilsamtaler. UMA-alliansen vil i første omgang få på plass en standard for mobilsamtaler gjennom trådløse nett av typen WLAN. Endelig sømløst – i Sveits Av: Håvard Fossen   Nå lanserer Swisscom sømløs datakom mellom UMTS, GPRS og WLAN – i ett kort. Fakset fra Teleavisen

66 Oppsummering wlan er fortsatt i utvikling
Vil spille en viktig rolle i fremtidens mobile samfunn Som integrert del av et større trådløst totaltilbud 4G tidligst 2011

67 Audun Simonsen Maxim Langebrekke Mia Hodic Thorvald Høyem