Introduzione Lo Standard IEEE Strato fisico Data Link La mobilita Gestione della potenza

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1 Raodmap Introduzione Lo Standard IEEE Strato fisico Wireless eess LAN WIFI Data Link La mobilita Gestione della potenza 2 Obiettivi di : Introduzione To provide wireless connectivity to automatic machinery, equipment, or stations that require rapid deployment, which may be portable, or hand-held or which may be mounted on moving vehicles within a local area T To offer a standard dfor use by regulatory bodies to standardize di access to one or more frequency bands for the purpose of local area communications Wireless Medium Access Control and Physical Layer WG, IEEE Draft Standard P802.11,, IEEE Stds. Dept, D3, Jan.1996 Introduzione Obiettivi: Garantire all utente una discreta mobilità Permettere l accesso a reti di dati (tipicamente Internet) ad elevata velocita... Vantaggi: Semplicità di installazione nessun intervento t di cablaggio nessun problema di espandibilità Costi ridotti Nessun costo per licenze. 3 4

2 Svantaggi IEEE il mercato Tipo di mezzo difficile Interferenze e rumore Qualità variabile nello spazio e nel tempo Condiviso con eventuali elementi non richiesti Condiviso con elementi non (i.e., Bluethoot) Non si può assumere la connettività completa (stazioni nascoste) Diversi regolamenti internazionali Presenza della mobilità Variazione della affidabilità del collegamento Funzionamento a batteria: power management Gestione del movimento Sicurezza Nessun confine fisico LAN sovrapposte 5 6 Bluetooth il mercato Storia 1985: USA, FCC (Federal Commission for Communications) ) consente l accesso libero a tre bande di frequenze: MHz MHz MHz ISM: Industrial, Scientific, Medical Utilizzabili senza costi di concessione Per limitare l interferenza generata tra le periferiche che utilizzano questa banda, l FCC impone 2 vincoli: Utilizzo di potenze trasmesse < 1 W Utilizzo di tecniche di trasmissione Spread Spectrum per ridurre l Average Power Spectral Density 7 8

3 Storia 1990: Commercializzazione del primo sistema WLAN: (NCR Corporation) WaveLan Successivamente: Proxim, IBM, DEC 1992: In Europa la banda nei 2.4 GHZ è concessa per uso privato, senza canone Problema: le soluzioni proposte erano proprietarie Nessuna interoperabilità Mercati ridotti 1997: Viene rilasciato il primo standard per WLAN: IEEE WIFI 9 Standards (Luglio 1997) Specifiche IEEE per 1, 2 Mb/s nella banda 2.4GHz ISM (Industrial Scientific and Medical) Strato MAC condiviso (CSMA/CA) Differenti strati PH (FHSS Frequency Hopped Spread Spectrum, DSSS: direct-sequence spread spectrum) b (Sept. 1999) Specifiche IEEE per 11 Mbit/s nella banda a 2.4 GHz (CCK 2.4GHz) Valore attuale di circa Mb/s Ampiamente adottato t a Specifiche IEEE per connessioni a 54 Mbit/s nella banda 5 GHz (OFDM) Non ancora diffuso g Nuovo standard IEEE per connessioni fino a 54 Mbit/s a 2.4 GHz c: support for frames d: new support for frames e: QoS enhancement in MAC f: Inter Access Point Protocol g: 2.4 GHz extension to 22 Mbps h: channel selection and power control i: security enhancement in MAC j: 5 GHz globalization 12

4 Lo standard Topologia Lo standard supporta tre principali tipi di topologia di rete: Independent Basic Service Set (IBSS) Basic Service Set (BSS) Extended Service Set (ESS) Modalità Ad-hoc - IBSS Costituita da un insieme di stazioni mobili che comunicano fra loro (entro u area di copertura) direttamente in modalità peer-topeer. Non c e un nodo centrale, Access Point o altro mezzo di connessione con la rete cablata. Per comunicare al di fuori della cella, un nodo DEVE operare come gateway (router) ed effettuare il routing. Alta flessibilità Robustezza Gestione complessa Modalità Ad-hoc - IBSS I terminali sono tutti sullo stesso livello gerarchico I protocolli MAC e di strato superiore sono necessariamente distribuiti La gestione della risorsa radio è complessa. Al crescere delle dimensioni della rete diventa necessario introdurre protocolli di routing distribuiti, in grado di creare connessioni tra terminale sorgente e destinazione basate su più links (hops) 15 16

5 Infrastructure mode - Basic Service Set (BSS) Con infrastruttura: Ogni utente comunica con (almeno) un Access Point. Le comunicazioni fra il nodo A e il nodo B transitano dal nodo A all AP e quindi dall AP al nodo B e viceversa. L AP inoltre costituisce la via d accesso per la rete esterna agendo come un bridge, inviando le PDU (di livello 2) sulla rete appropriata (wired o wireless) Gli access points hanno visibilità dell intera rete wireless controllata Extended Service Set Infrastructure mode - Basic Service Set (BSS) La gestione della risorsa radio è semplificata. La copertura di un ambiente di grandi dimensioni con una rete wireless ad architettura centralizzata può richiedere tecniche di pianificazione con criteri simili a quelli di un sistema cellulare: Livello di copertura Minimizzazione i i i del numero di access points AP Station A 1 Station A 2 Station A Extended Service Set (ESS) Ad-hoc and Infrastructure modes Serie di BSS contigui o parzialmente sovrapponentisi contenenti ciascuno un AP e connessi fra loro per mezzo di un Distributed System (DS). Il DS è costituito solitamente da una LAN Ethernet. I terminali mobili, associati ad un AP, possono così scambiare informazioni con tutti i terminali appartenenti all ESS. Lo standard prevede la possibilità per una stazione mobile di migrare da un basic set ad uno contiguo gestito da un diverso AP senza che il servizio venga interrotto, rendendo possibile in questo modo la copertura di ampie aree. Station ti AH 2 Ad-Hoc Network Desktop Distribution System (e.g. an Ethernet LAN) Station A 1 BSS-A AP A Station A 2 BSS-B AP B Server Station B 1 Lo standard non definisce le procedure di handover che sono lasciate all implementazione dei costruttori. 19 Station AH 1 20

6 Il modello IEEE 802 LAN - Standard d IEEE Relazioni con OSI, bridging, management, V-LAN CD ISO Bus ISO Ring ISO ISO L I V E L L I S U P E R I O R I Logical Link Control LLC ISO CSMA Token Token DQDB FDDI Wire Demand priority MAC less... LAN ISO 9314 PHY 22 Modello Diffusione delle prime LAN l IEEE attiva il progetto IEEE 802 con lo scopo di studiare il problema della standardizzazione delle reti. IEEE 802 introduce l idea che le LAN devono fornire un interfaccia unificata verso il livello Network (livello rete), pur utilizzando tecnologie trasmissive differenziate. Per ottenere tale risultato, il progetto IEEE 802 suddivide il livello Data Link in due sottolivelli: Modello Il sottolivello LLC è comune a tutte le tipologie di LAN, Il sottolivello MAC è di tipo diverso soprattutto in funzione del tipo di protocollo di accesso utilizzato Il Livello Fisico e diverso. (codifica, sincronizza ed interfaccia il mezzo trasmissivo). Dipende dal protocollo di livello MAC sovrastante, dal bit rate della rete e dal tipo di portante fisico utilizzato. LLC (Logical Link Control) che svolge funzionalità di recupero degli errori, controllo di flusso, gestione della connessione logica; MAC (Media Access Control) che svolge funzionalità di controllo di accesso, indirizzamento, strutturazione delle informazioni in trame e delimitazione di quest ultima, controllo di errore

7 IEEE 802 vs OSI Livelli Superiori (OSI 3-7) Data Link Fisico Logical Link Control (LLC) Medium Access Control (MAC) Fisico Interfaccia unificata verso il livello network Recupero errori, controllo di flusso, gestione della connessione logica Controllo di accesso, indirizzamento, 'framing' controllo di errore Codifica, sincronizzazione, interfaccia con il mezzo trasmissivo Physical Layer Modello OSI Modello IEEE Strato fisico Livello Fisico 27 Physical Convergence Riunisce le funzionalità comuni L individuazione clear channel (canale libero) 28

8 Bande ISM Strato fisico Release originale: definite tre possibili soluzioni per lo strato fisico, con un bit rate target pari a 1-2 Mb/s 1. Direct Sequence Spread Spectrum (DS-SS): emissioni a RF nella banda ISM dei 2.4 GHz 2. Frequency Hopping Spread Spectrum (FH-SS): emissioni a RF nella banda ISM dei 2.4 GHz 3. Infra Red Modalita RF e IR. Non ci sono cavi Spread Spectrum vs. Narrow Band Vantaggi Spread Spectrum Resistenza all interferenza radio a banda stretta e ai disturbi intenzionali (jamming). Maggiore resistenza ai fenomeni di selettività in frequenza del canale radio. Bassa probabilità di intercettazione (LPI Low Probability of Interception). Flessibilità nell allocazione della risorsa

9 Modulazioni Modalita OFDM (64 QAM, 3/4 coding, 6 bits/symbol b = 54 Mbits) canali 11 MHz per canale 5 MHz di spaziatura tra due canali adiacenti Direct Sequence in Direct Sequence in Lo standard definisce alcune regole per l utilizzo di più canali da parte di più Access Points in aree sovrapposte: I canali devono essere spaziati di almeno 30 MHz Questo vincolo limita fortemente l uso luso di più AP nella stessa area: Es.: USA: 11 Canali disponibili ibili Massima distanza tra due canali: (11 1)*5= 50 MHz 2 soli Access Points nella stessa zona. Non tutti i canali sono disponibili in tutti i paesi 35 Spaziatura consigliata dal costruttore: 25 MHz, (canali 1, 6, 11) 3 AP sovrapposti 36

10 Direct Sequence in Canali Sequenza di spreading: +1, -1, +1, +1, -1, +1, +1, +1, -1, -1, -1 (lunghezza 11): b Banda a disposizione su un canale: Canali Tutte le stazioni all interno di uno stesso BSS condividono lo stesso canale; in una stessa area possono quindi coesistere fino ad un massimo di 3 BSS dato che si possono individuare fino ad un massimo di tre canali non sovrapponentisi. la separazione tra le portanti è fissata a 30 MHz. Interferenze e ostacoli Attenuazione Distanza (attenuazione di spazio libero) Atmosferica (varia con la frequenza) Costruzioni: cemento e alberi Possibili configurazioni i i suggerite per l allocazione ll di 3 canali

11 Multi-path th (Diversity it Antennas) Interferenze e ostacoli Interferenze e ostacoli Fresnel Zone (WAN) Zona decresce all aumentare della frequenza Protocolli Data Link Layer MAC Management Operations: funzioni necessarie all attività di un terminale Scanning Authentication Association Power Saving Timing Synchronization WEP (wired equivalent privacy) Physical Layer 44

12 MAC Medium Access Control (MAC): sotto-strato strato responsabile di Procedure di allocazione del canale, Indirizzamento MAC-PDU, Preparazione della trama (frame formatting), Controllo d errore Segmentazione e ricombinazione (fragmentation and reassembly) MAC MAC puo operare in due modi differenti: Distributed Coordination Function (DCF) Sia nel modo ad-hoc (IBSS) che in quello con infrastruttura (con AP) Realizza il meccanismo di MAC in forma completamente distribuita Point Coordination Function (PCF) L accesso al mezzo e controllato dall AP Versione centralizzata per permettere la realizzazione di servizi delay bounded MAC MAC e basato sul CSMA/CA (Carrier Sense Medium Access with Collision Avoidance) Tre tipi di frames gestione, controllo, dati MAC Layer Frames di gestione: association/disassociation with a AP timing and synchronization authentication Frames di controllo request to send, clear to send (i.e. confirm to receive) positive acknowledgment polling stations, in a PCF control the contention mode, in a PCF (e.g. to terminate a contention-free period) Data frames transmission of data during in both PCF and DCF, and can be combined with polling and acknowledgment 47 48

13 Formato MAC-PDU Accesso casuale in ambiente radio DCF: Distributed Coordination Function Metodo di accesso fondamentale utilizzato per trasportare traffico asincrono (deve essere sempre supportato) Protocollo distribuito a contesa, basato sul CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access con Collision Avoidance) carrier sense e realizzato sia al livello fisico (PH carrier sensing) che a livello MAC (virtual carrier sensing) Virtual carrier sensing : realizzato mandando d l informazione i della durata di una MAC-PDU nell intestazione della request to send (RTS), clear to send (CTS), e data frames. 49 Non c e la rivelazione di collisione (Collision Detection CD) Una stazione non e capace di ascoltare il canale mentre trasmette E il solo metodo di accesso supportato nella modalita Ad-hoc 50 Confronto tra protocolli Scanning Goal: find networks in the area Passive scanning No require transmission saves power Move to each channel, and listen for Beacon frames Active scanning Requires transmission saves time Move to each channel, and send Probe Request frames to solicit Probe Responses from a network Joining a BSS Synchronization in TSF and frequency : Adopt PHY parameters : The BSSID : WEP : Beacon Period : DTIM 51 52

14 Modalita di gestione del mezzo Lo standard supporta, per il sottolivello MAC, tre possibili modalità di gestione dell accesso al mezzo di comunicazione, la prima è obbligatoria, le altre due opzionali: DCF (Distributed Coordination Function) basic access. Sistema a contesa basato sul protocollo CSMA/CA (CSMA with Collisione Avoidance). DCF con handshake. Modalità analoga alla precedente con scambio aggiuntivo di pacchetti di Request-to-Send (RTS) e Clear-to-Send (CTS) per ottenere l accesso al canale. PCF (Point Coordination Function). Gestione contention-free del mezzo di comunicazione grazie alla presenza di un coordinatore che assegna la possibilità di trasmettere ad una singola stazione alla aavolta. ota Collision avoidance Le stazioni non possono trasmettere se non dopo aver rilevato il canale libero per un intervallo di tempo prefissato; Intervallo di silenzio è scelto sufficientemente grande per compensare il più alto ritardo di propagazione tra i nodi della rete ma allo stesso tempo non troppo esteso per non penalizzare i tempi di trasmissione. Il meccanismo adottato è una combinazione di carrier sense fisico e virtuale che permette al MAC di determinare se il mezzo è libero o occupato Ogni UI viene trasferita: DCF Con lo scambio di 2 UI (dati + riscontro) OPPURE Lo scambio di 4 UI 1. Request To Send 2. Clear To Send (solo dal ricevitore) 3. Dati 4. Ack L intervallo di tempo che intercorre tra due trame successive e chiamato Inter-Frame Space (IFS). Una stazione determina che un canale e libero tramite l uso della funzione ascolto del canale per l IFS lifs specificato. Distributed Coordination Function (DCF) Il campo durata MAC-PDU indica la quantita di tempo (μs)per cui il canale sara impegnato dopo la trasmissione del frame corrente Le stazioni usano quest informazione per accordare il loro network allocation vector (NAV) che indica la quantita di tempo per il canale deve essere considerato occupato. i.e. il tempo che deve trascorrere prima di poter controllare ancora se il canale e libero La priorita di accesso al mezzo e controllata con l uso di intervalli temporali interframe space (IFS), i.e. intervallo di tempo tra due frames successive

15 Network Allocation Vector NAV N.A.V. Lo strato fisico valuta lo stato del canale e lo comunica al MAC che effettua a sua volta il carrier sense virtuale usando l informazione contenuta nel campo Duration di ogni trama. Quest informazione viene copiata nel NAV (network allocation vector) della stazione. Il NAV effettua un conto alla rovescia dal valore del campo Duration fino a zero. Finito il conteggio, se lo strato fisico segnala che il canale è libero, la stazione può trasmettere. L ascolto del canale da parte dello strato fisico e l uso del NAV forniscono allo strato MAC le informazioni necessarie a decidere se iniziare o meno una trasmissione Collision Avoidance SIFS (Short Inter Frame Space) DIFS (DitibtdIt (Distributed Inter Frame Space) ) Inter Frame Space SIFS (Short Inter Frame Space) ) -separa la trasmissione di pacchetti appartenenti allo stesso dialogo (es. Pacchetto + ACK). Viene calcolato in base ai tempi necessari agli apparati hw per commutare tra tx/rx. PIFS (Point Coordination Inter Frame Space) - é utilizzato dal Point Coordinator per gestire il polling. É pari allo SIFS + il tempo di una slot DIFS (Distributed Inter Frame Space) ) - il tempo che una stazione deve attendere prima di accedere al canale. Corrisponde al PIFS + il tempo di una slot. EIFS (Extended Inter Frame Space) - utilizzato da una stazione che non riceve correttamente il pacchetto per non collidere con un pacchetto successivo appartenente e allo stesso dialogo

16 DCF DIFS Una stazione con un pacchetto da emettere ascolta il canale con la funzione Carrier Sense Se idle per un tempo pari a un DIFS emette Se busy subito o durante il DIFS attende che il canale si liberi e che lo rimanga per un DIFS Nel secondo caso, trascorso l intervallo DIFS di canale libero, seleziona un intervallo casuale (intervallo di backoff) con il quale inizializza un contatore a ritroso. E decrementato finche il canale e libero E congelato quando viene rilevata una emissione sul canale E riattivato, a partire dal valore in cui si trovava, quando il canale viene rilevato nuovamente libero per piu di 1 DIFS La stazione emmette quando il contatore arriva a zero SIFS - DIFS Distributed Coordination Function (DCF) 63 64

17 DCF con handshake RTS e CTS sono frames molto corti In presenza di collisione (quando si invia un RTS) non puo essere inviato alcun CTS; la sorgente che rivela la collisione inzia l algoritmo di backoff La collisione puo avvenire solo sui frames RTS Ogni stazione che riceve un RTS legge il campo durata (duration), aggiorna il suo NAV, evitando cosi future collisioni (il mezzo diventa riservato) I tentativi di ritrasmissione utilizzano un algortimo di backoff con tempi esponenziali Non esiste un limite superiore per il ritardo massimo di trasferimento. (interviene prima il max n. di ritrasmissioni permesse) Handshake Rts e CTS contengono la lunghezza del pacchetto da trasmettere. Informazione letta dalle stazioni in ascolto aggiornamento del NAV ritardare la trasmissione Considerazioni RTS/CTS è molto efficiente in termini di prestazioni, specialmente se si considerano pacchetti di grandi dimensioni, perché riduce la lunghezza dei pacchetti coinvolti nel processo di contesa. Infatti, nell assunzione di canale ideale, una collisione può avvenire solo quando due o più stazioni trasmettono nello stesso Slot Time. Se tutte le stazioni impiegano RTS/CTS le collisioni avvengono solo sui pacchetti RTS e sono individuate immediatamente data la mancanza di pacchetti CTS. Collisioni Le collisioni non sono evitate completamente per due motivi: Tempi di backoff simili Stazioni nascoste 67 68

18 Point Coordination Function (PCF) Viene gestita da alcune stazioni specializzate (per es. AP) che vengono chiamate Point Coordinator (PC). Sullo stesso canale NON puo esserci piu di UNA stazione PCF L asse dei tempi e diviso in due parti: Contention free period: gestita da un PC con un meccanismo polling Contention period: gestito come nel DCF. Serve a fornire servizi con vincoli di massimo ritardo ammissibile. Point Coordination Function (PCF) All inizio di una CFP l AP controlla lo stato di occupazione del mezzo. Se libero, attende un PIFS e inizializza CFP con un frame di beacon Successivamente possono essere usate le seguenti trame: CF-Poll (no data): usato da AP per chiamare una stazione Data Data+CF-Poll: AP trasmette un frame e chiama la stazione CF-ACK: la stazione conferma all AP la ricezione di un data frame (dopo un SIFS) Data+CF-ACK: la stazione manda I dati dopo un CF-Poll Data+CF-ACK+CF-Pool: usato dall AP per confermare un a trama dati ricevuta (CF-ACK), piu un Data+CF-Poll Null (no data): usato dalla stazione in risposta a un CF-Poll se non ci sono dati da trasmettere CF-End: usato dall AP per terminare la CFP Point Coordination Function (PCF) Trame di gestione e 71

19 Trame di gestione Lo scopo delle trame di gestione è di stabilire le comunicazioni preliminari tra le stazioni i e gli AP, fornendo servizi i come l autenticazione ti i e l associazione. Una stazione che riceve una trama di gestione confronta l indirizzo contenuto nel campo DA con il proprio: se i due coincidono, copia la trama e la passa agli strati protocollari più alti, altrimenti la ignora. Nei periodi a contesa (quelli gestiti da DCF), il campo Duration delle trame di gestione assume i valori seguenti: se l indirizzo di destinazione è un indirizzo di gruppo, il campo Duration è posto a zero; se More Frag=0 e l indirizzo i di destinazione i è un indirizzo i individuale, id il campo Duration contiene il numero di microsecondi necessari a trasmettere un ACK ed un SIFS; se More Frag=1e l indirizzo di destinazione è un indirizzo individuale, il campo Duration contiene il numero di microsecondi necessari a trasmettere il frammento successivo, due ACK e tre SIFS. 73 Tipi di trame di gestione Association Request una stazione invia questa trama per richiedere l associazione con un AP Association Response dopo aver ricevuto una richiesta di associazione, i l AP invia i questa trama di risposta per indicare se ha accettato o meno l associazione Reassociation Request una stazione invia questa trama se si vuole riassociare con un AP. Una riassociazione può avere luogo quando una stazione esce dalla portata di un AP e si avvicina ad un altro. La stazione si dovrà riassociare (e non solo associare) con il nuovo AP in modo che quest ultimo sappia che deve negoziare l inoltro di trame dati dal vecchio AP Reassociation Response un AP invia questa trama per indicare se ha accettato o meno una richiesta di riassociazione i i 74 Tipi di trame di gestione Probe Request una stazione invia una trama di questo tipo per ottenere informazioni da un altra stazione. Per esempio, può inviare una trama di Probe Request per determinare se un certo AP è disponibile Probe Response una stazione che riceve un Probe Request risponde con una trama di questo tipo inviando le informazione che le erano state richieste Beacon in una rete di tipo infrastructure, un AP invia periodicamente dei Beacon che forniscono sincronizzazione alle stazioni con lo stesso strato fisico; il Beacon contiene un timestamp che le stazioni usano per aggiornare ciò che lo standard definisce funzione di sincronizzazione dei tempi (timing synchronization function, TSF) 75 Tipi di trame di gestione ATIM se una stazione ha del traffico in attesa per altre stazioni invia loro una trama ATIM (announcement traffic indication message) durante la finestra ATIM, che segue immediatamente la trasmissione di un Beacon; in seguito la stazione trasmette le trame in attesa a chi è in grado di ricevere; la trasmissione di una trama ATIM avvisa le stazioni in stato di Risparmio Energetico di rimanere attive abbastanza a lungo da ricevere le trame a loro destinate Disassociation se una stazione o un AP vuole terminare un associazione, invia questa trama; una singola trama di dissociazione può concludere l associazione con più di una stazione contemporaneamente Authentication una stazione invia una trama di autenticazione ad un AP col quale si vuole autenticare; la sequenza di autenticazione dipende dal tipo di autenticazione implementata (a sistema aperto o a chiave comune) Deauthentication una stazione invia questa trama per terminare la comunicazione sicura. 76

20 Trame di controllo Request to Send (RTS) Una stazione invia una trama RTS ad una stazione ricevente per negoziare l invio di una trama di dati. Tramite l attributo artsthreshold, si può configurare una stazione per iniziare una sequenza RTS sempre, mai o solo per trame dati più lunghe di una certa soglia. Il valore del campo Duration è il tempo, in microsecondi, che la stazione trasmittente impiegherà a trasmettere la trama dati, più il tempo di una trama CTS, una trama ACK e tre SIFS. Trame di controllo Clear to Send (CTS) Dopo aver ricevuto un RTS, la stazione ricevente invia un CTS per indicare alla stazione trasmittente che può iniziare la trasmissione della trama dati. Le stazioni rispondono sempre agli RTS, anche se non sono configurate per iniziare loro stesse delle sequenza RTS. Il valore del campo Duration è pari a quello dalla trama RTS meno il tempo necessario per trasmettere un CTS ed un SIFS Mobilità il problema della mobilità degli utenti assume un ruolo fondamentale. Lo standard distingue tra i seguenti tipi di mobilità: No-transition: questo tipo di mobilità si riferisce a stazioni che non si muovono ed a quelle che si muovono in una BSS; BSS-transition: questo tipo di mobilità si riferisce a stazioni che si muovono da una BSS in una ESS ad un altra BSS nella stessa ESS; ESS-transition: questo tipo di mobilità si riferisce a stazioni che si muovono da una BSS in una ESS ad una BSS in un altra ESS. Gestione e della potenza 79

21 Power Management La gestione del consumo di energia riveste un ruolo di fondamentale importanza in uno standard di wireless networking progettato per essere utilizzato prevalentemente con equipaggiamento alimentato a batterie. Per questo motivo le specifiche prevedono un complesso meccanismo di power saving che, se attivato, permette alle stazioni di entrare in modalità di risparmio energetico (Power Save mode) per lunghi periodi senza perdere informazioni. La procedura implementata varia a seconda che la rete sia di tipo ad hoc o infrastructure. 81 Gestione della potenza Rete infrastructure in modalità DCF Per entrare in modalità PS informare l access point settando i bit di Power Management nel campo Control di un pacchetto trasmesso. AP aggiunge l identificativo della stazione in un apposito registro in cui sono elencate tutte le stazioni del BSS che si trovano in modalità PS. I pacchetti destinati a queste stazioni sono memorizzati AP trasmette ad intervalli prefissati dei messaggi di beacon contenenti la lista TIM (Traffic Indication Map) delle stazioni che hanno pacchetti in attesa. Le stazioni in modalità PS sono programmate per riattivarsi ad intervalli regolari (Listen Interval) in corrispondenza della trasmissione di un beacon. Se una stazione, leggendo un TIM, apprende che ci sono pacchetti in coda all AP ad essa destinati, avvia la procedura di contesa del canale e invia all AP un PS-poll frame. 82 Gestione della potenza Quando AP lo riceve, trasmette al terminale i pacchetti in attesa. Ad intervalli prefissati i beacon trasportano un particolare tipo di TIM detto DTIM (Delivery Traffic Information Map). Se l AP ha frame multicast o broadcast da trasmettere, lo fa immediatamente dopo l invio di un DTIM. Le stazioni che sono interessate t alla ricezione i di questo tipo di pacchetti possono riattivarsi in corrispondenza dei beacon DTIM e ricevere gli eventuali datagrammi multicast/broadcast. Gestione della potenza In una rete infrastructure in modalità PCF la procedura di Power Saving è analoga a quella descritta con la differenza che le stazioni in modalità PS si risvegliano ad ogni DTIM e restano attive se c è del traffico multicast/broadcast da ricevere o se sono identificate nel TIM. Le stazioni possono quindi tornare in modalità di risparmio energetico quando vengono informate dall AP che il traffico a loro destinato è terminato

22 Gestione della potenza Associazione o Mobilita 85 Associazione Mobilità Una volta identificato un Access Point per accedere alla rete, la stazione mobile deve associarsi ad esso. Le comunicazioni tra l AP e la stazione sono le seguenti: La stazione invia una serie di probe (scanning attivo); uno o più AP inviano una risposta con le informazioni relative al proprio BSS; dopo aver selezionato il migliore AP la stazione mobile invia ad esso una richiesta di associazione (association request); l AP interpellato invia alla stazione una risposta (association response). 87 Lo standard supporta i primi due tipi di mobilità, definendo i servizi logici necessari a gestire il mapping indirizzodestinazione e l integrazione trasparente di BSS multiple, ma non garantisce che una connessione continuerà dopo una ESStransition. All interno di una ESS lo standard permette le seguenti configurazioni di BSS: BSS che si sovrappongono parzialmente questa configurazione fornisce una copertura continua all interno di un area definita, condizione ideale se le applicazioni non tollerano interruzioni del servizio di rete; BSS fisicamente disgiunte in questo caso la configurazione non fornisce copertura continua. Lo standard non specifica un limite di distanza tra BSS; BSS fisicamente i coincidenti id questa configurazione i è utile per fornire ridondanza o per realizzare una rete ad alte prestazioni. 88

23 Sicurezza Scue Sicurezza MAC address filter WEP (Wired Equivalent Privacy) Uses a network name & a shared secret key (SSL uses unique keys per connection) 40/64 bit vs. 128 bit (no Lucent Bronze cards) Malformed RC4 algorithm has been cracked Use it anyway IPSEC OpenVPN (userspace UDP) 90 MAC addresses Use a VPN (best) Authentication Use NoCat Authentication for community networks with or without WEP Future x Authorization & Other Issues What are wireless hosts allowed to do? Where do wireless hosts get inserted? Intranet, Extranet, DMZ Using Squid (web proxy) in community networks? Will there be NAT, content filtering and firewalls for wireless hosts? 91 92