Seminarium poświęcone sieci bezprzewodowej w Politechnice Krakowskiej - projekt Eduroam USŁUGI DODATKOWE W SIECIACH BEZPRZEWODOWYCH VoIP oraz multimedia w sieciach WiFi problemy Wprowadzenie Problematyka VoIP w sieciach Wi-Fi Rozszerzenia standardu 802.11 w zakresie VoWLAN Zagadnienie transmisji multimedialnych w sieciach WiFi Standard Wi-Fi Multimedia (WMM 802.11e) Podsumowanie
WPROWADZENIE Obszar tematyczny prezentacji Przedstawiona tematyka stanowi przegląd zagadnień związanych z realizacją usług multimedialnych w lokalnych sieciach bezprzewodowych Wi-Fi Źródło: NetWorld
PROBLEMATYKA VoIP W SIECIACH Wi-Fi Rozwój technologii VoIP w obszarze WLAN Aktualnie telefonia VoIP skutecznie konkuruje z sieciami PSTN i została wprowadzona do lokalnych sieci bezprzewodowych, gdzie zastosowanie znajdowały dotychczas systemy DECT i GSM Technologia VoIP zyskała nowe medium, obszar i klientów, powodując dodatkowe zainteresowanie użytkowników sieciami radiowymi WLAN
PROBLEMATYKA VoIP W SIECIACH Wi-Fi Rozwój technologii WLAN w obszarze VoIP W zamierzeniach sieci Wi-Fi były planowane jako rozszerzenie infrastruktury kablowej oraz w celu zapewnienia mobilności w sieci LAN. Obecnie podejmuje się skuteczne próby poszerzenia obszaru zastosowań o transmisję głosu a docelowo treści multimedialnych i telewizji IP. Chociaż do dnia dzisiejszego pojawiła się duża grupa produktów telefonii 802.11, to nadal prowadzone są prace nad zagwarantowaniem odpowiedniej jakości.
PROBLEMATYKA VoIP W SIECIACH Wi-Fi Cechy transmisji VoIP w sieci WLAN Nie wymaga dużych przepustowości Wrażliwość na opóźnienia i fluktuacje opóźnień Problem ze zmianą punktu dostępowego (roaming) Ograniczenia liczby jednoczesnych połączeń VoIP Równoważenie obciążenia Problemy ze skutecznym pokryciem obszaru Zapewnienie bezpieczeństwa transmisji
PROBLEMATYKA VoIP W SIECIACH Wi-Fi Cechy transmisji VoIP w sieci WLAN Konwergencja VoIP i sieci WLAN Problematyka strukturalna sieci WLAN Źródło: NetWorld
PROBLEMATYKA VoIP W SIECIACH Wi-Fi Standardy serii 802.11 mające wpływ na VoWLAN Standard 802.11i 802.11r 802.11e w przygotowaniu Funkcja Zapewnia bezpieczeństwo (WPA2) przed rozszyfrowaniem i przerwaniem wykorzystując m.in. do szyfrowania 128-bitowy AES i klucze dynamiczne. Umożliwia szybki roaming pomiędzy punktami dostępowymi. Przemieszczający się klient jest automatycznie przełączany, wraz z przekazaniem danych o jego autoryzacji, szablonie bezpieczeństwa itp. Zapewnia QoS w eterze. Umożliwia dostosowanie się do specyficznych wymagań transmisji. Zapewnia obsługę aplikacji wrażliwych na opóźnienia i wymagających odpowiedniej przepustowości.
PROBLEMATYKA VoIP W SIECIACH Wi-Fi Telefony VoWLAN Cisco 7920 Siemens Gigaset S35 Motorola CN620 (Wi-Fi/GSM) Współczesne aparaty VoWLAN obsługują protokół SIP, IP-SMS oraz mechanizmy QoS. Bezpieczeństwo rozmów zapewniają protokoły WEP, WPA, AES (opcjonalnie 802.11i).
MULTIMEDIA W SIECIACH WiFi Obsługa aplikacji audio - video w WLAN W miarę jak w sieciach bezprzewodowych pojawia się coraz większa liczba aplikacji audio, wideo oraz głosowych wzrasta potrzeba efektywnych mechanizmów QoS. Aplikacje z niewielką tolerancją na opóźnienia muszą być traktowane z większym priorytetem niż zwykłe dane. W sieciach WLAN ma to tym większe znaczenie, gdyż oferują one mniejszą przepustowość i tolerancję na kolizje niż sieci przewodowe.
MULTIMEDIA W SIECIACH Wi-Fi Wi-Fi Multimedia (WMM) Technologia WMM (wsparcie dla 802.11e) obsługuje wszystkie trzy standardy WLAN (802.11 a,b,g). WMM pozwala przypisywać pakietom różne priorytety. Istnieją cztery klasy priorytetów: Głos, Wideo, Najlepszy możliwy (best effort), Dane drugoplanowe.
MULTIMEDIA W SIECIACH Wi-Fi Wi-Fi Multimedia (WMM) Źródło: NetWorld
MULTIMEDIA W SIECIACH Wi-Fi Wi-Fi Multimedia (WMM) Przypisywanie priorytetów jest oparte na oryginalnym protokole CSMA/CA, wchodzącym w skład standardu 802.11. Mechanizm noszący nazwę DFC (Distributed Coordination Function) wykorzystuje prosty algorytm słuchaj zanim nadasz" (osłuchiwanie łącza przed transmisją). WMM w obecnym kształcie nie wspiera mechanizmów planowania i kontroli dostępu do sieci, które mogłyby usprawnić jakość usług świadczonych przez sieci WLAN.
MULTIMEDIA W SIECIACH Wi-Fi Wi-Fi Multimedia (WMM) Specyfikacja WMM udostępnia aplikacjom usługi QoS, definiując różne kategorie priorytetów. Priorytety bazują na różnych czasach zwłoki składających się z części stałej (Arbitrary Inter-Frame Sace Number) i losowej (Contention Window). Dla 802.11b jeden slot to 20 mikrosekund Dla 802.11a i 802.11g - 9 mikrosekund
MULTIMEDIA W SIECIACH Wi-Fi Rozwiązania systemowe dla sieci WLAN Źródło: NetWorld
MULTIMEDIA W SIECIACH Wi-Fi Rozwiązania systemowe dla sieci WLAN Cechy systemów dla sieci WLAN: Struktura oparta na przełącznikach WLAN lekkie punkty dostępowe plug & play Centralne zarządzanie Skalowalność QoS dla transmisji głosu i danych System zarządzania pasmem radiowym Bezproblemowy roaming w ramach sieci Detekcja położenia użytkowników Kontrola dostępu oparta na regułach Wykrywanie kradzieży pasma (rogue detection) Ochrona przed intruzami
USŁUGI DODATKOWE W SIECIACH BEZPRZEWODOWYCH Inne standardy serii 802.11 z tego zakresu Standard 802.11d 802.11f 802.11h 802.11k 802.11n 802.11s bezprzewodowa sieć kratowa Funkcja współdziałanie klientów WLAN w różnych krajach zalecany sposób komunikacji pomiędzy AP i szybkiego przekazywania informacji powiązanych z danym połączeniem - roaming, protokół IAPP dynamiczny wybór częstotliwości i kontrola mocy nadawania zarządzanie zasobami radiowymi. Definiuje zbiór parametrów radiowych, wymienianych podczas roamingu i dane o kanale radiowym i urządzeniu klienckim rozszerzenie standardu 802.11 do przepływności 100 Mbit/s (MIMO)
USŁUGI DODATKOWE W SIECIACH BEZPRZEWODOWYCH Podsumowanie Do dnia dzisiejszego sieci WLAN przeszły sporą ewolucję. Uporano się z 3 podstawowymi problemami: podniesieniem bezpieczeństwa, wprowadzeniem mechanizmów QoS niezbędnych do oferowania usług multimedialnych, uproszczeniem procesu planowania, zarządzania i wdrażania dużych sieci Wi-Fi. Usługa VoWLAN może stać się rywalem dla tradycyjnej telefonii i z biegiem czasu także dla takich rozwiązań jak DECT szczególnie w modelu hybrydowym z telefonią komórkową GSM/UMTS. Współczesna sieć bezprzewodowa powinna zapewnić, oprócz szybkiego dostęp do sieci LAN i Internetu, ale również obsługi aplikacji multimedialnych wrażliwych na opóźnienia, a w przyszłości HDTV.