Medium Access Control (3)

Like dokumenter
Trådløse nett. Foreleser: Kjell Åge Bringsrud kjellb 4/21/2004 1

Trådløs kommunikasjon

Mange typer trådløst. Utstyr. Trådløs kommunikasjon. Growth of Wireless and Broadband Internet

Trådløs kommunikasjon

Mange typer trådløst. Utstyr. Trådløs kommunikasjon. Growth of Wireless and Broadband Internet

Blåtann / (WPAN) Lars Strand (lars at unik.no) Andreas Tønnesen (andreto at unik.no)

Diverse praktisk: Merk at foilene også er pensum, og at det kan finnes info på foilene som ikke finnes i boka! Ukeoppgavene er også pensum.

IEEE Trådløs MAN

Spredt spektrum. Trådløst Ethernet. Kapittel 2: Diverse praktisk:

IEEE Trådløs MAN. Skille mellom: Funksjoner: Fysiske Lag MAC Lag QoS. Foreleser: Kjell Åge Bringsrud Epost:

Diverse praktisk: Merk at foilene også er pensum, og at det kan finnes info på foilene som ikke finnes i boka! Ukeoppgavene er også pensum.

Kapittel 11. Multipleksing og multippel aksess

Trådløse Systemer. Arild Trobe Engineering Manager. Trådløse Systemer for å løse.. dette?

Kapittel 6: Lenkelaget og det fysiske laget

Trådløst Ethernet. Trådløs Ethernet. Kapittel 2: Diverse praktisk:

Litt mer detaljer om: Detaljerte funksjoner i datanett. Fysisk Lag. Multipleksing

Kapittel 7: Nettverksteknologier

Detaljerte funksjoner i datanett

Et lag er en samling relaterte funksjoner som tilbyr tjenester til laget over og bruker tjenester fra laget under.

Trådløs kommunikasjon 5/25/2007 INF3190 1

Oppsummering: Linjesvitsjing kapasiteten er reservert, og svitsjing skjer etter et fast mønster. Linjesvitsj

Emnekode SO380E. Dato:

a) Vis hovedelementene i GSM-arkitekturen og beskriv hovedoppgavene til de forskjellige funksjonelle enhetene i arkitekturen

Input/Output. når tema pensum. 13/4 busser, sammenkobling av maskiner /4 PIO, DMA, avbrudd/polling

Det fysiske laget, del 2

Honeywell OneWireless

Det fysiske laget, del 2

Computer Networks A. Tanenbaum

Gjennomgang av kap Kommunikasjonsformer Typer av nettverk Adressering og routing Ytelse Protokoller

Linklaget - direkte forbindelser mellom noder

Fysisk Lag. Den primære oppgave

Linklaget. Feildeteksjon/feilretting - pålitelig overføring. Foreleser: Kjell Åge Bringsrud kjellb 2/9/2005 1

Detaljerte Funksjoner i Datanett

Heterogeneous Networks. Spredt spektrum. Trådløst Ethernet. Trådløs kommunikasjon

Løsningsforslag til EKSAMEN

Bekjennelser fra en Wimax-troende som er blitt radioagnostiker

tilbakemeldinger i en fysisk opplink delt kanal, («Physical Uplink Shared Channel» - PUSCH), -sending.

Nye standarder for WiMAX: IEEE j og m

Persistent og ikkepersistent. Kollisjonsfrie protokoller. Collision-Free Protocols (2) Medium Access Control (MAC) (forts.)

Funksjonalitet av alternativ bredbåndsaksess og dets påvirkning på det nordiske markedet. Saqib Rana Masteroppgave presentasjon Fredag 21.

Kommunikasjonsløsninger og EMF belastning

DardoPlus. Systembeskrivelse. Nødlys kontrollsystem. Vi verner liv, miljø og verdier... P-DardoPlus/XN,

Kommunikasjonsnett. Et kommunikasjonsnett er utstyr (maskinvare og programvare) for utveksling av informasjon

Litt mer detaljer om: Detaljerte funksjoner i datanett. Fysisk Lag. Multipleksing

IT Grunnkurs. Nettverk. Foiler av Bjørn J. Villa, Førsteamanuensis II Presentert av Rune Sætre, Førstelektor

IT Grunnkurs. Nettverk. Innhold

Bredbånds-WWAN: hva innebærer dette for mobile databrukere?

Computer Networks A. Tanenbaum

Hvordan innføre tjenester på et avansert trådløst nettverk for mange samtidige brukere og applikasjoner.

Litt mer detaljer om: Tids multipleksing

Nytt fra WiMAX Forum. Ole Grøndalen. Teknaseminar WiMAX /LTE, mars 2009, Gardermoen

Avdelingfor ingeniørntdanning

Løsningsforslag til EKSAMEN

IT Grunnkurs Nettverk 3 av 4

Avtale om Bitstrøm: Vedlegg C Bitstrøm NNI Produktblad

Litt mer detaljer om: Detaljerte funksjoner i datanett. Fysisk Lag. Multipleksing

Løsningsforslag til EKSAMEN

Vera-W15. WiFi Termostat Kontakt. Bruksanvisning. Manual version 1.1

Bussar. Tilgong til buss (Three state buffer) Synkron / Asynkron Serielle bussar Parallelle bussar Arbitrering: Kven kontrollerar bussen

Medium Access Control (MAC) Linklaget avslutning. Kjell Åge Bringsrud kjellb. Foreleser: 14/02/2006 1

1. Arduino Bluetooth 4.0 Low Energy (BLE)

Løsningsforslag til EKSAMEN

I F5251 V09. Universitet i Oslo Institutt for informatikk. Kristian Sporsheim, Rolf Erik Normann & Karsten Jansen. Midtveisrapport

Hovedkort, brikkesett og busser

1. Arduino Bluetooth 2 HC-05 modul

Programme Making and Special Events. Kvar er det plass til trådlause mikrofonar og videokamera?

Spørsmål: Hvordan setter jeg opp routeren uten cd? Svar: Routeren kan settes opp manuelt med denne steg for steg guiden nedenfor

Kom igang: En enkel innføring i bruk av en håndholdt spektrum analysator.

Grunnleggende om datanett. Av Nils Halse Driftsleder Halsabygda Vassverk AL IT konsulent Halsa kommune

Vera-W15. WiFi Termostat Kontakt. Bruksanvisning. Manual version 1.0

Bilag 2.2 Jara SHDSL Produktblad til Avtale om JARA Bredbåndsaksess. Bilag 2.2. Jara SHDSL Produktblad. Utgave

Tilbehør til radio Mototrbo

Kjenn din PC(windows7)

TTM4175 Hva er kommunikasjonsteknologi?

Spektrum til trådløse nett og 5G. John-Eivind Velure Frekvensdirektør

Gruppe 7: Ninja Larsen Stian Brynildsen Prakit Ketthai Lars Ole Grottenberg Thorstein Brekke

EKSAMEN. Emne: Datakommunikasjon

WiMAX. LUFTGRENSESNITTET Modulasjon og signalformat. Prof. Gunnar Stette. Slide 1

RADIOAKSESS. Prof. Gunnar Stette. Slide 1

Kapittel 12. Spredt spektrum

Bruksanvisning BreCOM VR 500

Tekniske data Hurtigveiledning

Fysisk Lag. Overføringskapasitet. Olav Lysne med bidrag fra Kjell Åge Bringsrud, Pål Spilling og Carsten Griwodz

wslan wireless sensor Local Area Network

Sett bilsettet i sigarettenneren i bilen. Bilsettet kan dreies forsiktig i ønsket retning. Trykk bilsettet godt inn i sigarettenneren.

Bilag 2.4. VULA ODP Produktblad

TTM4175 Hva er kommunikasjonsteknologi?

Rammeavtale for anskaffelse av ny tra dløs løsning for Ryfylke IT Samarbeid

Datamaskin Modell A: Datamaskin Modell B KRAVSPESIFIKASJON IKT-UTSTYR. Tekniske krav:

EBR707C BRUKSANVISNING

Examination paper for TTM Access and Transport Networks

UNIVERSITETET I OSLO

Bilag 2.8. Jara E-line Produktblad

Løsningsforslag Gruppeoppgaver, januar INF240 Våren 2003

INF5261 Midtveisrapport Midtveisrapport [INF5261] Mobil & Museum

BESKRIVELSE CCIR/GSM RELE SIKRINGSRADIO CCIR/GSM RELE

My-Bodyguard konseptet

Bruksanvisning BreCOM VR 500

Avdeling for ingeniørutdanning

LØSNINGSFORSLAG TIL EKSAMENSOPPGAVE FAG: IAD DATAKOMMUNIKASJON OG SIGNALOVERFØRING LÆRER: ERLING STRAND

Transkript:

Medium Access Control (3) Foreleser: Kjell Åge Bringsrud E-mail: kjellb 2/22/2005 1

Bluetooth En global standard for trådløs konnektivitet 2/22/2005 2

Hvem er Bluetooth (Blåtann) Harald Blåtand Bluetooth II: Konge av Danmark 940-981. - Sønn av Gorm den Gamle (Konge av Danmark) og Thyra Danebod (datter av kong Ethelred av England) Dette er en av to runestener som er reist i hans hovedstad Jelling (sentrale Jylland) - Harald kontrollerte Danmark og Norge I begynnelsen var Bluetooth bare et prosjekt-navn Nå er Bluetooth det offisielle navnet på teknologien. 2/22/2005 3

Hva er Bluetooth? Prosjekt I februar 1998 dannet Ericsson, Nokia, IBM, Toshiba and Intel the Bluetooth Special Interest Group (SIG). I desember 1999 ble denne gruppen utvidet med Microsoft, Lucent, 3Com and Motorola. En rekke andre firmaer og institusjoner har siden sluttet seg til denne SIG-en og derved tatt til seg teknologien Målet for prosjektet: Felles Bluetooth spesifikasjon (de facto standard) Sertifisering av Bluetooth produkter Null-kost lisensavtale for alle interesserte parter 2/22/2005 4

IEEE 802.15 Den første standarden til IEEE 802.15 Working Group for Wireless Personal Area Networks (WPANs) baserer seg på Bluetooth Special Interest Group (SIG) v1.0 specifikasjonen. 2/22/2005 5

Hva er Bluetooth? Teknisk Universelt radio-grensesnitt for ad hoc, trådløs konnektivitet Data-forbindelse via kort-distanse (10m) ad hoc nettverk som benytter det lisens-frie 2.45 GHz (ISM) band Lavkost RF moduler Lavt strømforbruk Tale- og data-overføring Anvendelse hovedsakelig for alle portable innretninger 2/22/2005 6

Viktig anvendelse av Bluetooth; Enhver laptop kan kombineres med enhver mobiltelefon Internet Firma Nettverk GSM 9,6 kbit/s HSCSD 57,6 kbit/s forbindelse via mobiltelefon-nett GPRS EDGE 115 kbit/s 384 kbit/s UMTS 2 MBit/s maks. 721 kbit/s Bluetooth Link 2/22/2005 7

Erstatning for kabel PC tilbehør Trådløs mus og tastatur Skriver-forbindelse Forbindelse til palms og modem Tale-anvendelser Trådløst headset Handsfree bil-sett Enhver mobiltelefon Kan benyttes i enhver bil 2/22/2005 8

Forbindelses-parametere Tale-link synkron Forover feilkontroll (FEC) (FEC) CVSD CVSD tale-koding 64kBit/s 2.4 2.4 GHz, GHz, ISM ISM band band 79 79 (or (or 23) 23) RF RF kanaler kanaler Bærebølge-skille 1 MHz MHz G-FSK G-FSK modulasjon TDD TDD Frekvens-hopping 1600 1600 hops/s hops/s (625 (625 µs µs intervall) 1 Mbit/s Mbit/stotal total datarate Data-link asynkron rask rask kvittering max. max. datarater: 433,9 433,9 kbit/s kbit/s (symmetrisk) 723,2 723,2 // 57,6 57,6 kbit/s kbit/s (asymmetrisk) 2/22/2005 9

Nett-topologi Piconet 2 eller flere Bluetooth enheter utgjør et piconet Enheter som er bundet sammen kan være master eller slave master kan samtidig knytte seg til maks. 7 slaver pr. piconet En spesifikk hopp-sekvens som bruker alle 79 RF kanalene brukes for forbindelsen (logisk kanal) Ved etableringen av et piconet, gir master sin klokke- og enhets-id til slaven. Unikt hopping-mønster for hvert piconet Alle enheter I et piconet hopper sammen Hvert piconet har en maksimum total datarate på 1 Mbit/s Ikke-piconet enheter er I standby 2/22/2005 10 M S S sb S

Nett-topologi Scatternet 2 eller flere piconet danner et scatternet Høy-kapasitets system 10 piconet innen samme rekkevidde minsker dataraten med omtrent 10% Bluetooth enheter kan dele forskjellige piconet S M P M sb P S P S sb S 2/22/2005 11

Master FH/TDD kanal En Bluetooth kanal representeres ved en pseudo-random hopping-sekvens gjennom de 79 RF kanalene til 2,45 GHz båndet Tidsdelt duplex (TDD) overføring brukes innen en Bluetooth kanal t f(k) f(k+1) f(k+2) Slave t 625 µs 2/22/2005 12

MASTER Blandet link eksempel SCO ACL SCO ACL SCO SCO ACL SLAVE 1 SLAVE 2 SCO: Synchronous Connection- Oriented link - punkt-til-punkt mellom master og en eneste slave * bruker reserverte tidsluker (slots) * kan sees på som en linjesvitsjet forbindelse * hovedsakelig brukt for tale * ACL: Asynchronous Connection- Less link - punkt-til-multipunkt mellom master og alle slaver * bruker gjenværende tidsluker * pakkesvitsjet forbindelse * brukes for data 2/22/2005 13

Robust Operasjon Rask frekvens-hopping for å sikre god beskyttelse mot interferense Frekvens-kanaler kan være okkupert av: Andre applikasjoner som bruker det samme frekvensområdet Mikrobølge-ovner, baby monitorer, garasjedør åpnere,... Andre Bluetooth linker Datapakker kan mistes fra tid til annen, når hoppe-sekvensen velger en opptatt kanal Kan redusere talekvaliteten på synkrone kanaler (FEC beskyttet) Minsker data-raten i asynkrone kanaler (beskyttet med rask kvittering) Mikrobølge-ovn Bluetooth linker (hopping) Baby monitor 1 6 11 16 Eksempel: Spektrum for ISM båndet 2/22/2005 14

Automatisk Retransmisjon MASTER A B B X C SLAVE 1 F G H SLAVE 2 Z Z NAK ACK 2/22/2005 15

Bluetooth Adressering Bluetooth enhets-adresse 48 bit Unik adresse verden over for enhver Bluetooth enhet Aktiv medlem adresse 3 bit Identifiserer de 7 slavene i et piconet Parkert medlem adresse 8 bit Skiller slaver i parkert modus - - 2/22/2005 16

Funksjonell Oversikt Standby Venter på å slutte seg til et piconet Forespørsel Spørre etter enheter å knytte seg til Tilkople (page) Kople til en bestemt enhet Oppkoplet Aktiv på et piconet (master eller slave) Parkert/Hold Oppkoplet tilstand med lavt strømforbruk Unconnected Standby Connecting States Active States Low Power States Detach Transmit data AMA Releases AMA Address Inquiry T typical=2 ms PARK PMA Standby T typical=2s Connected AMA Page T typical=0.6s T typical=2 ms HOLD AMA 2/22/2005 17

Lavt strømforbruk Batteri levetid ( Estimatene nedenfor er beregnet med 600 mah battery, strømmen vil variere med implementasjonen) Standby strøm < 0.3 ma 3 måneder Tale modus 10 ma 60 timer Data modus, gjennomsnittelig 6 ma (20% utnyttelse) 100 timer Lav-energi arkitektur Hold/Parkert modus 60 µa Enheter som er tilkoplet, men som ikke deltar Enheter kan delta I løpet av 2 ms 1 års levetid for batteriet 2/22/2005 18

Bluetooth sikkerhet 1...16 Byte E 22 Authentication E 22 Link Key Link Key 128 Bit E 3 E 3 Encryption Key Encryption Key 128 Bit Keystream Generator Keystream Generator Payload Key Cyphering Payload Key max.128 Bit 2/22/2005 19

Oppsummering, trådløse nett Tekniske attributter: Mobilitet, portabilitet Dekningsgrad Frekvensområde Frekvenshopping Tidsdelt dupleks (TDD) Interferens Innramming Adressering Strømforbruk QoS Sikkerhet Virkemåte IEEE standarder: Trådløst Ethernet (WLAN; IEEE 802.11) Bluetooth (WPAN; IEEE 802.15) Trådløst MAN (WMAN; IEEE 802.16) 2/22/2005 20