Chapter 2 Wireless Modes Technologies

1. Chapter 2Wireless Modes Technologies Dr Lami Kaya

2. WLAN Modes and Topologies • Wireless networks can be configured to operate in two major modes: • Ad-hoc • Infrastructure • In most cases WLANS are configured to operate in infrastructure mode

3. WLAN Modları veTopolojileri • Kablosuz ağlar iki ana modda çalışmak için yapılandırılabilir: • Ad-hoc • Infrastructure • Pek çok durumda WLAN lar infrastructure mod unda çalıştırılır

4. Ad-Hoc Mode Access Point Basic Service Set BSS Wireless Network Structure Independent BSS Infrastructure BSS

5. Ad-Hoc Mode Access Point Basic Service Set BSS Kablosuz Ağ Yapısı Independent (bağımsız) BSS Infrastructure BSS

6. Ad-hoc (roaming) Mode • Allow devices to communicate directly with each other • Devices can move about within the network and can connect with whatever wireless devices that are within its range • no base stations • nodes can only transmit to other nodes within coverage • nodes organize themselves into a network

7. Ad-hoc (gezici) Mode • Cihazların direk olarak birbirleriyle iletişimine imkan sağlar • Cihazlar ağ içerisinde hareket edebilir ve kendi kapsama alanında olan herhangi bir araca bağlanabilir • Baz istasyonu yoktur • Node (düğüm) ler sadece kapsama alanındaki diğer node’lar ile haberleşir • Node’lar ağ içinde kendi kendilerine organize olurlar

8. Mobile Ad-hoc Network (MANET) • A MANET, sometimes called a mobile mesh network, is a self-configuring network of mobile devices connected by wireless links • Each device in a MANET is free to move independently in any direction • Each must forward traffic unrelated to its own use, • and therefore be a router • The primary challenge in building a MANET is equipping each device to continuously maintain the information required to properly route traffic.

9. Mobile Ad-hoc Network (MANET) • Bir MANET, bazen mobil mesh network olarak ifade edilir, kablosuz bağlantı aracılığıyla bağlantı sağlanmış bir kendinden-konfigüre edilen taşınabilir araçtır. • MANET deki her araç, herhangi bir yöne örgürce hareket etmekte serbesttir. • Her biri kendi kullanımına alakasız olan trafiği de iletmek zorundadır, • Yani router gibi olur • The primary challenge in building a MANET is equipping each device to continuously maintain the information required to properly route traffic.

10. Mobile Ad-hoc Network (MANET) • Nodes in mobile ad-hoc network are free to move and organize themselves in an arbitrary fashion. • Each user is free to roam about while communication with others. • The path between each pair of the users may have multiple links and the radio between them can be heterogeneous: • This allows an association of various links to be a part of the same network. • Mobile ad-hoc networks can turn the dream of getting connected "anywhere and at any time" into reality

11. Mobile Ad-hoc Network (MANET) • Mobil ad-hoc ağlarda nod lar hareket etmede ve kendilerini organize etmede serbesttir. • Her kullanıcı, diğerleriyle iletişim kurarken gezinmede özgürdür. • Her kullanıcı ikilisinin arasındaki yol çok yönlüdür ve aralarındaki ortam heterojendir: • Bu çeşitli bağlantıların birleşimi, aynı bir ağın parçaları olmasına imkan sağlar. • Mobile ad-hoc networks “herhangi bir yerde herhangi bir zamanda” bağlantı kurulabilmesi demektir.

12. Wireless Ad-hoc Protocols • In ad-hoc networks, nodes do not start out familiar with the topology of their networks; • instead, they have to discover it • The basic idea is that: a new node may announce its presence and should listen for announcements broadcast by its neighbours • Each node learns about nodes nearby and how to reach them, and may announce that it, too, can reach them

13. Wireless Ad-hoc Protocols • In ad-hoc network lerde node lar kendi ağlarındaki topoloji bilgisi ile çalışmaya bağlamazlar • Bunun yerine topolojiyi keşif ederler • Ana mantık şu şekildedir: yeni bir nod kendi varlığını diğerlerine bildirmeli ve kendi komşularının bildirimlerini dinlemelidir • Her nod yakınındaki nodları ve onlara nasıl ulaşılacağını öğrenir ve diğerlerine bildirir.

14. Wireless Ad-hoc Protocols • Wireless ad-hoc routing protocols can be classified into two major categories: • Pro-active (table-driven) routing • Reactive (on-demand) routing • Some examples of ad-hoc protocols • Ad-hoc on-demand distance vector (AODV) • Destination sequenced distance vector (DSDV) • Dynamic MANET on-demand (DYMO) • Dynamic source routing (DSR) • Optimized link state routing protocol (OLSR)

15. Wireless Ad-hoc Protocols • Wireless ad-hoc routing protocol leri iki ana kategoride sınıflandırılabilir: • Pro-active (table-driven) routing • Reactive (on-demand) routing • Bazı ad-hoc protocol leri • Ad-hoc on-demand distance vector (AODV) • Destination sequenced distance vector (DSDV) • Dynamic MANET on-demand (DYMO) • Dynamic source routing (DSR) • Optimized link state routing protocol (OLSR)

16. Infrastructure Mode Wireless Networks • In an infrastructure WLAN, the wireless stations usually remain in a relatively fixed location or area

17. Infrastructure Modunda Kablosuz Ağlar • infrastructure WLAN da, kablosuz istasyonlar genellikle sabit yer ve alan da kalırlar

18. Other Networks Basic Service Set (BSS) • Single cell • With Access Point (AP)  BSS • Without AP ( ad-hoc)  IBSS • BSS = terminals + AP + A set of signaling rules

19. Diğer ağlar Basic Service Set (BSS) • Tek hücre • Access Point ile (AP)  BSS • AP olmadan ( ad-hoc)  IBSS • BSS = terminaller + AP + sinyal kuralları kümesi

20. WLAN Roaming • In multi-cell WLAN networks that comprise a number of AP, users or stations can roam freely once they have been authenticated and associated to the wireless network. • This means station can pass in/out of range of the various WLAN cells, searching and associating with the strongest RF signal as they move across the multi-cell network • WLAN roaming has two general types: • Seamless roaming • More commonly associated with cellular phones • Nomadic roaming • Used with WLAN devices

21. WLAN Roaming(yer değiştirme) • Serbest olarak hareket eden birden fazla AP, kullanıcı ve istasyondan oluşan multi-cell WLAN ağlar da, kimlik doğrulama yapılması ve kablosuz ağ ile bağlantı sağlanması gerekir. • İstasyonlar multi-cell networkler arasında hareket ederken; istasyon birden fazla WLAN alanının içine girip çıkabilir, arayabilir ve en güçlü RF sinyali ile birleştirilebilir. • WLAN roaming iki genel tiptedir: • Seamless(kesintisiz) roaming • Genel olarak cep telefonları ile alakalıdır • Nomadic(göçebe) roaming • WLAN araçları ile kullanılır

22. 802.11 Roaming • Roaming on an 802.11 uses a ‘break before make’ sequence • Breaks a roaming device’s existing AP link before establishing with a new AP • From an 802.11 perspective, WLAN roaming consists of four distinct steps: • Disassociation • Search • Re-association • Authentication • Consider the affect of ‘break before make’ on • TCP transmission • UDP transmission

23. 802.11 Roaming • 802.11 de yerdeğiştirme ‘break before make’ dizi kullanır • Yeni bir AP ile bağlantı yapılamadan önce, yerdeğiştiren aracın mevcut AP bağlantısı kesilir. • 802.11 de, WLAN roaming 4 ayrı basamaktan oluşur: • Disassociation (bağlantıyı koparma) • Search (arama) • Re-association (tekrar bağlantıya geçme) • Authentication (kimlik doğrulama) • ‘break before make’ işleminin • TCP transmission • UDP transmission ürezine etkileri

24. Backbone Structure AP AP Extended Service Set (ESS) • Multiple AP’s form what is known as ESS • AP ‘s periodically transmit beacons • Wireless terminals scan and discover • Authentication and association • Adjacent AP ‘s use different ‘radio channels’

25. Omurga yapısı AP AP Extended Service Set (ESS) • Birden fazla AP den oluşan format ESS olarak bilinir • AP ler periyodik olarak beacon ları iletir • Wireless terminalleri tarar ve anlamaya çalışır • Kimlik doğrulama ve bağlantı • Komşu AP ler farklı radyo kanalları kullanır

26. WLAN Roaming Configuration • WLAN devices are able to roam within an ESS (the same domain) without the need for changing their IP configuration • Because WLAN roaming occurs at layer 2 • If a WLAN device roam across several domains, its IP configuration must be updated • This means any upper-layer activity, such as application-driven sessions must be dropped

27. WLAN Roaming Konfigürasyonu • WLAN araçları kendi IP konfigürasyonunu değiştirmeden, bir ESS de yerdeğiştirme yeteneğine sahiptir. • Çünkü WLAN roaming Katman 2 de olur • Eğer bir WLAN aracı farklı domainlerde hareket ederse, IP konfigürasyonu update edilmek zorundadır • This means any upper-layer activity, such as application-driven sessions must be dropped

28. Personal Area Network (PAN) • A PAN is a computer network used for communication among computer devices (cell phones and PDAs) built around a personal operating space (POS) • This is commonly defined to range 1-10 m • A PAN can be constructed around a person, while he/she standing still or in motion • The advantage of a PAN is its capability to automatically detect and link to any device that falls within the POS in a seamless and transparent way.

29. Personal Area Network (PAN) • PAN bir personal operating space (POS) de kurulmuş bilgisayar araçları arasında(cep tel ve PDA)ki iletişim için kullanılan bir bilgisayar ağıdır. • 1-10 m alanında genellikle tanımlıdır • PAN bir hareket eden veya sabit duran kişi etrafında inşa edilebilir. • PAN ın avantajı, otomatik tanıma(detect) yeteneği ve bir POS a düşen herhangi bir araca seamless ve transparent yolla bağlantı sağlar.

30. Personal Area Network (PAN) • Wireless PANs typically use cable replacement technologies, such as • Bluetooth • Infrared Data Association (IrDA) • ZigBee, • Radio Frequency Identification (RFID) • A PAN can be also be constructed using wireline bus structures, such as • USB • IEEE 1394 (FireWire)

31. Personal Area Network (PAN) • Wireless PANs tipik olarak kablo yerine kullanılan teknolijiler kullanır • Bluetooth • Infrared Data Association (IrDA) • ZigBee, • Radio Frequency Identification (RFID) • PAN kablo yollu yapılar kullanılarak oluşturulabilir • USB • IEEE 1394 (FireWire)

32. Hot Spots • A hotspot is a physical location that offers internet access over a wireless LAN through the use of a shared internet connection and a single router • Hotspots are often found at restaurants, train stations, fuel stations airports, libraries, hotels, hospitals, coffee shops, stores, supermarkets and other public places. • Many universities, schools, military bases , parks and campgrounds have wireless networks in large area. • The public can use a laptop, WiFi phone, or other suitable portable device to access the wireless connection

33. Hot Spots • hotspot paylaşılan bir internet bağlantısını ve tek bir router ı kullanan bir kablosuz LAN üzerinden internete erişim sağlayan fiziksel bir konumdur. • Hotspots genelde restaurant lar tren istanyonları, benzin istasyonları, kütüphane, havaalanı, otal, hastane, kafe, süpermarket ve diğer halka açık alanlarda bulunabilir. • Pek çok üniversite, okul, askeri üsler, parklar ve kamp alanları geniş alanda kablosuz ağlara sahiptir. • Halk laptop, WiFi telefon ve diğer uygun araçlarla kablosuz erişim sağlayabilir

34. Wireless Network Media • Network media are the physical communication links used to connect nodes on a network • Every network uses at least one form of network medium • Copper • Fiber-optic • Air (RF signals, satellite)

35. Wireless Network Ortamı • Ağ ortamı, bir ağ daki nod ları bağlamakta kullanılan fiziksel iletişim bağlarıdır • Her ağ, en az bir şekilde ağ ortamı kullanır • Copper (bakır kablo) • Fiber-optic • Air (RF signals, satellite) (hava)

36. Radio Frequency (RF) • Radio frequency (RF) radiation is a subset of electromagnetic radiation with • a wavelength range of 100km to 1mm, • a frequency range of 300 Hz to 3000 GHz • This range of electromagnetic radiation constitutes the radio spectrum and corresponds to the frequency of alternating current electrical signals used to produce and detect radio waves. • RF can refer to electromagnetic oscillations • either electrical circuits or radiation through air and space • Like other subsets of electromagnetic radiation, RF travels at the speed of light.

37. RadyoFrekansı(RF) • Radio frequency (RF) yayılımı • 100km ile 1mm arasında dalga boyu(wavelength), • 300 Hz to 3000 GHz arasında frekans ile elektromanyetik yayılımın bir alt kümesidir • Bu aralıklardaki elektro manyetik yayılım radio spectrum u oluşturu ve radyo dalgalarını üretme ve tespit etmekte kullanılan frekans değişmini ifade eder. • RF eketromanyetik salınımlar olarak ifade edilir • Hava ve uzayda yayılım veya elektrik devresi • Diğer elektromanyetik yayılımlar gibi, RF ışık hızında hareket eder.

38. RF Spectrum