Wraz z rozwojem bezprzewodowych technik transmisyjnych oraz wzrostem liczby i zasobów urządzeń mobilnych, wzrasta również popularność sieci bezprzewodowe o architekturze mesh, które znajdują rozliczne zastosowania w systemach dostępowych i dystrybucyjnych. W artykule przedstawiono krótką analizę efektywności działania protokołów IPv6 Neighbor Discovery oraz Multicast DNS w środowisku sieci IEEE 802.11s oraz propozycję metody jej poprawy poprzez zastosowanie mechanizmów integracji międzywarstwowej. Abstract: Popularization of wireless transmission technologies and growth of number and resources of mobile computing devices makes wireless mesh networks a viable solution for a number of tasks in access in distribution systems. The paper presents a short analysis of efficiency of IPv6 Neighbor Discovery and Multicast DNS in IEEE 802.11s mesh network, complete with a proposition of a cross-layer procedure designed to improve it. Słowa kluczowe: sieci bezprzewodowe, sieci mesh, integracja międzywarstwowa, mDNS, IPv6 Keywords: wireless mesh, cross-layer, mDNS, IPv6 1. WSTĘP Gwałtowny rozwój bezprzewodowych technik transmisji danych połączony z ogromnym zainteresowaniem użytkowników urządzeniami mobilnymi, przyczynił się do popularyzacji rozwiązań pozwalających na uzyskanie dostępu do sieci teleinformatycznych w sposób bezprzewodowy. Powszechna dostępność bezprzewodowych systemów dostępowych, szczególnie w przypadku terenów zurbanizowanych, wpłynęła na dalsze kształtowanie oczekiwań użytkowników, żądających, w chwili obecnej, wszechobecności dostępu sieciowego. Postulat ten może być, w niektórych przypadkach, trudny i kosztowny w realizacji przy wykorzystaniu klasycznych rozwiązań typu punkt-wielopunkt, wymagających ulokowania w odpowiednich miejscach stacji bazowych (lub też punktów dostępowych) systemu, a co więcej połączenia ich niezawodną i wydajną siecią dystrybucyjną. Odpowiedzią na powyższe problemy mogą okazać się rozw[...]

  Strefowa struktura systemu netBaltic umożliwia zastosowanie w jego obrębie odmiennych mechanizmów komunikacji sieciowej w zależności od dostępnych w określonym momencie dla danej jednostki możliwości komunikacyjnych. W strefie B systemu przewidziano wykorzystanie samoorganizującej się, wieloskokowej sieci o strukturze kratowej, umożliwiającej znaczne rozszerzenie zasięgu łączności poza obszar funkcjonowania lądowych systemów dostępowych pracujących w trybie punkt-wielopunkt (strefa A), szczególnie na obszarach koncentracji użytkowników, takich jak np. tory żeglugowe. Proponowane rozwiązania umożliwią także dynamiczne tworzenie grup jednostek dysponujących wzajemną łącznością sieciową nawet w przypadku braku łączności z lądem, co ma szansę znacznie ułatwić realizację wielu zadań związanych z usługami e-nawigacji. Proponowane rozwiązanie zapewnia ponadto możliwość wykorzystania licznego zbioru, tak dostępnych obecnie, jak i dopiero opracowywanych, technik transmisji bezprzewodowej, dzięki ulokowaniu wykorzystywanych mechanizmów w warstwie sieciowej modelu ISO-OSI. Słowa kluczowe: sieć bezprzewodowa, sieć mesh, samoorganizacja, transmisja wieloskokowa Przyjęte w przypadku systemu netBaltic strefowe podejście do zadania budowy struktury sieci umożliwia zastosowanie różnorodnych mechanizmów jej tworzenia i utrzymania w zależności od dostępnych w danej lokalizacji możliwości komunikacyjnych [1]. W przypadku strefy A systemu [2], gdzie istnieje możliwość dostępu do stałej infrastruktury sieciowej, korzystając z wielu popularnych technik bezprzewodowych pracujących w trybie punkt-wielopunkt, zastosowane mechanizmy zapewnią unikalne połączenie uniwersalności terminala wielosystemowego z możliwością utrzymania nieprzerwanej sesji komunikacyjnej. Będzie to możliwe dzięki zastosowaniu miękkiego przełączania pomiędzy punktami dostępu do sieci oraz procedur zarządzania mobilnością klienta. W przypadku strefy C [3], gdzie klient nie dyspon[...]

  W dobie gwałtownego rozwoju zróżnicowanych usług informacyjnych, dostępnych zarówno w globalnej intersieci, jak i z użyciem dedykowanych systemów informatycznych o ograniczonym dostępie, nie dziwi fakt analogicznego rozwoju i popularyzacji przewodowych i bezprzewodowych technik komunikacyjnych umożliwiających szerokiemu gronu użytkowników uzyskanie dostępu do powyższych systemów. Na obszarach zurbanizowanych, na których użytkownik mobilny ma najczęściej możliwość skorzystania z usług wielu niezależnych systemów dostępowych wykorzystujących co najmniej kilka technik komunikacyjnych, można wręcz mówić o wszechobecności dostępu sieciowego. Nieco gorzej sytuacja przedstawia się na obszarach słabo zurbanizowanych, które często mają ograniczoną infrastrukturę telekomunikacyjną. Jednak i tam uzyskanie dostępu do sieci nie jest znaczącym problemem. Łatwość dostępu sieciowego i stosunkowo wysoka jego jakość przyczyniła się do ukształtowania przyzwyczajeń użytkowników, intensywnie korzystających dziś z różnorodnych usług IT (Information Technology). Jednocześnie wspomniana dostępność i jakość komunikacji wpłynęły na ukształtowanie specyficznych architektur i wzorców świadczenia usług - np. przeniesienie funkcjonalności do systemów chmurowych i zastosowanie podejścia XaaS (Everything as a Service). W tej sytuacji istnienie obszarów, na których dostęp do sieci nie jest możliwy lub też jakość tego rodzaju komunikacji jest bardzo ograniczona w porównaniu do nowoczesnych, bezprzewodowych systemów dostępowych, pozbawia przebywających na nich użytkowników dostępu do wielu usług, których funkcjonalność jest przez nich uznawana za nieodzowną. Ponadto, o ile powyższa sytuacja jest charakterystyczna dla określonego środowiska lub obszaru, skutkuje ona zahamowaniem rozwoju nowych usług, specyficznych dla potrzeb przebywających tam użytkowników. Kierunkirozwo ju kom unika cjiszerokopasmowe j naobszara ch morski ch Interesujące nas środowisko ak[...]

  Jednym z głównych założeń projektu netBaltic [1] było opracowanie mechanizmów umożliwiających realizację komunikacji szerokopasmowej z wykorzystaniem mechanizmów samoorganizacji sieci w środowisku heterogenicznym. Pierwsze etapy realizacji projektu, w których sprawdzano zasadność wprowadzania proponowanych rozwiązań, zakładały wykorzystanie w pełni kontrolowanych środowisk symulacyjnych, wirtualnych oraz laboratoryjnych [2]. Podnosząc poziom gotowości technologicznej, w ostatnich etapach projektu netBaltic wprowadzono weryfikację w środowisku zbliżonym do rzeczywistego. Weryfikacja obejmowała testy poprawności funkcjonowania poszczególnych komponentów, prawidłowości ich integracji oraz wzajemnego oddziaływania w systemie złożonym ze stacji bazowych różnych technik transmisji rozlokowanych na lądzie i testowych węzłów systemu umieszczonych na jednostkach pływających. Wiele przeprowadzonych testów dotyczyło obszaru Bałtyku Południowego, w szczególności Zatoki Gdańskiej i Zatoki Puckiej. W trakcie testów opracowano i zaimplementowano testowe węzły systemu netBaltic, zainstalowane następnie na jednostce badawczej Instytutu Oceanologii PAN s/y Oceania [3] wraz z łodziami RIB znajdującymi się na jej pokładzie oraz na łodzi motorowej Sonda II. Sieć nabrze żna Istotnym elementem infrastruktury testowej wykorzystywanej w procesie weryfikacji mechanizmów opracowanych w projekcie netBaltic była infrastruktura nabrzeżna, obejmująca stacje bazowe i punkty dostępowe różnych technik transmisji. W szczególności zaadaptowano następujące rozwiązania: - system D-STAR ze stacją bazową umieszczoną na dachu budynku WETI Politechniki Gdańskiej, jako przykład wąskopasmowego systemu dalekozasięgowego, pracującego w paśmie 1.2 GHz; - szerokopasmowy system WiMAX ze stacją bazową umieszczoną na dachu budynku WETI Politechniki Gdańskiej, wdrożony jako część instalacji testowej projektu Wireless City Gdańsk; - infrastrukturę LTE publicznego operatora tele[...]

Sieci bezprzewodowe, zarówno te będące przedmiotem zainteresowania różnych grup standaryzacyjnych, jak też rozwiązania niestandardowe, zyskały powszechną akceptację użytkowników. Główna w tym zasługa systemów telefonii komórkowej 2G i 3G. Istotną rolę odgrywają także szerokopasmowe sieci WLAN - WiFi, zapewniające znaczne przepływności i będące interesującą alternatywą dla przewodowych sieci [...]

Zniesienie, w lutym 2002 roku, przez amerykańską Federalną Komisję Komunikacji FCC (Federal Communications Commision) ograniczeń na dostęp do pasma od 3,1 GHz do 10,6 GHz otworzyło drogę do komercyjnego użycia techniki transmisji zwanej "ultraszerokopasmową" (ultra wideband). Według definicji FCC oznacza to wykorzystanie kanału o szerokości co najmniej 500 MHz. Podobne zarządzenia, wydawane [...]

  W dobie powszechnej obecności mobilnych urządzeń aktywnie wykorzystujących dostęp do sieci Internet, wyraźnie widoczne jest, zarówno w pracach badawczych jak i wdrożeniowych, dążenie do realizacji postulatu powszechności dostępu sieciowego poprzez rozwój bezprzewodowych technik. Jednakże praktyka wykazuje, iż badania heterogenicznego środowiska dostępowego wymagają często testów w rzeczywistym środowisku sieciowym. Artykuł opisuje założenia oraz koncepcję realizacji takiego środowiska - Laboratorium mobilnych technik bezprzewodowych. 1. WSTĘP Rozwój zróżnicowanych, efektywnych technik komunikacji bezprzewodowej, przeznaczonych do wykorzystania zarówno w nielicencjonowanych pasmach ISM (Industrial, Scientific, Medial) jak i w przedziałach pasma wymagających licencji, doprowadził do powszechnej obecności tego rodzaju rozwiązań - w szczególności nie wyobrażamy sobie dziś urządzeń mobilnych pozbawionych możliwości komunikacji bezprzewodowej i to przy wykorzystaniu kilku zróżnicowanych metod. Obecność tak szerokiego grona odbiorców powoduje z kolei gwałtowny rozwój infrastruktury oraz usług przeznaczonych dla powyższego użytkownika, a także zainteresowanie rozwojem nowych mechanizmów i architektur przeznaczonych dla złożonych systemów bezprzewodowych. Dobrym przykładem może tu być rozwój standardów IEEE 802.11 [1] oraz sieci komórkowych (3G, 4G, 5G). Biorąc pod uwagę powyższy trend, prace dotyczące tematyki sieci bezprzewodowych i urządzeń mobilnych jawią się jako szczególnie ważny obszar badawczy. Jednocześnie jednak praktyka wskazuje, iż zróżnicowana specyfika środowiska radiowego musi znajdować wyraźne odzwierciedlenie w opracowanych rozwiązaniach i mechanizmach. Jako przykład mogą tu posłużyć przedstawione dalej prace dotyczące sieci samoorganizujących o transmisji wieloskokowej (Wireless Mesh Networks) czy obsługi mobilności w bezprzewodowych systemach IP (na potrzeby rozwiązań np. 4G/5G). Powyższa cecha, w połączeniu[...]

  W artykule przedstawiono podstawowe założenia dotyczące realizacji systemu heterogenicznej samoorganizującej się sieci bezprzewodowej zapewniającej łączność na obszarze morskim, między innymi na potrzeby usług e-nawigacji. Wskazano na ograniczenia istniejących systemów, w tym systemów satelitarnych, pokazując jednocześnie potrzebę opracowania nowego rozwiązania. Autorzy przedstawili dedykowane mechanizmy i systemy o zróżnicowanych możliwościach transmisji danych proponowane do wykorzystywania na różnych obszarach morza. Szczególną uwagę zwrócono na praktyczne korzyści płynące z proponowanego systemu w postaci nowych możliwości wdrażania usług e-nawigacji oraz usług akwizycji i szybkiego transferu różnych typów danych. Abstract: In the article, the concept of a heterogeneous wireless maritime mesh network offering transmission for e.g., e-navigation services is presented. The constrains of existing and competitive solutions (including satellite systems) are discussed showing the need for a new solution. The authors presented dedicated ideas of systems and networking mechanisms offering different transmission capabilities and proposed for use on different sea areas. Practical advantages of presented solutions are highlighted bringing out new possibilities in e-navigation and maritime data acquisition and data fast transfer services. Słowa kluczowe: łączność morska, heterogeniczne sieci bezprzewodowe, sieci kratowe Keywords: maritime communications, heterogeneous wireless networks, mesh networks 1. WSTĘP Celem projektu "netBaltic: Internet na Bałtyku - Realizacja wielosystemowej, samoorganizującej się szerokopasmowej sieci teleinformatycznej na morzu dla zwiększenia bezpieczeństwa żeglugi poprzez rozwój usług e-nawigacji", jest opracowanie mechanizmów zapewniających bezprzewodową, szerokopasmową łączność na obszarach morskich, która stanowić będzie alternatywę dla kosztowanych rozwiązań satelitarnych, często jedynych dost[...]

  W prezentowanej serii artykułów skoncentrowano się na przedstawieniu najnowszych rozszerzeń standardu IEEE 802.11 - podstawy bardzo popularnej techniki Wi-Fi, umożliwiających realizację transmisji z szybkościami przekraczającymi 1 Gbit/s (część I), a także na nowych obszarach zastosowań tych sieci (część II). Nieustanna poprawa parametrów tych sieci (tj. szybkości i jakości pracy), a także coraz lepsza wydajność i komfort wykorzystania rozwiązań bezprzewodowych, generują coraz nowsze i większe oczekiwania użytkowników. Zgodnie z nimi bezprzewodowe sieci LAN, wśród których rozwiązania standardu IEEE 802.11 stanowią istotną większość, powinny zapewniać możliwość obsługi większej liczby urządzeń mobilnych, aplikacji i użytkowników. Oznacza to, że zarówno domowe, jak i firmowe rozwiązania Wi-Fi powinny gwarantować: wysoką wydajność i elastyczność bezprzewodowego dostępu do Internetu, elastyczne wdrażanie polityk bezpieczeństwa i efektywne zarządzanie urządzeniami i zasobami sieci. Wymaga to, poza efektywnymi i elastycznymi mechanizmami transmisji, mechanizmów dodatkowych służących realizacji różnorodnych funkcji związanych z zarządzaniem środowiskiem bezprzewodowej sieci LAN oraz organizacją jej pracy. Ich przykłady zostaną przedstawione w części III cyklu artykułów. Słowa kluczowe: Wi-Fi, gigabitowe sieci WLAN, standardy IEEE 802.11 n/ac/ad.Obserwując zmiany oczekiwań dotyczących poziomu świadczonych usług oraz ogromne i stale rosnące zainteresowanie użytkowników codziennym wykorzystaniem bezprzewodowych sieci teleinformatycznych, bez przesady można stwierdzić, że współczesny świat nie może funkcjonować bez tych systemów, z coraz bardziej wyrafinowanymi aplikacjami. Od końca lat 80. ubiegłego wieku, kiedy podjęto intensywne prace badawczo-rozwojowe i standaryzacyjne nad w pełni cyfrowymi sieciami bezprzewodowymi, włączając w to również bezprzewodowe sieci WLAN, sytuacja zmieniła się diametralnie. Rozwiązania bezprzewodowe w wielu[...]

  Zarządzanie mobilnością w specyficznym środowisku komunikacyjnym, jakim jest środowisko morskie, wymaga dedykowanych rozwiązań przystosowanych do pracy w trudnych warunkach propagacyjnych, a jednocześnie zapewniających możliwość wykorzystania różnych technik transmisji. W artykule zaprezentowano rozwiązanie opracowywane w ramach projektu netBaltic. Przedstawiono architekturę węzła z wprowadzonymi na potrzeby obsługi mobilności dodatkowymi modułami funkcjonalnymi. Dodatkowo omówiono główne scenariusze przełączania, dotyczące komunikacji jednostek pływających ze stacjami nabrzeżnymi oraz zmiany korzenia drzewa transmisji danych w sieci kratowej. Słowa kluczowe: zarządzanie mobilnością, przełączanie, sieci heterogeniczne Z problemem obsługi mobilności spotykamy się w sieciach, w których ich elementy mogą swobodnie zmieniać punkt podłączenia do sieci i wykorzystywaną stację bazową (SB). Węzły mobilne, zmieniające punkt podłączenia do sieci, wymagają specjalnych mechanizmów zarządzania adresacją i podtrzymywania zestawionych wcześniej sesji, umożliwiających utrzymanie transmisji po zmianie parametrów podłączenia do sieci. Zagadnienie to pojawia się również w łączności pomiędzy jednostkami pływającymi a infrastrukturą nabrzeżną. Do tej pory niewiele systemów łączności było projektowanych i ukierunkowanych na ten właśnie obszar zastosowań. W związku z tym zasadne jest opracowanie dedykowanych mechanizmów zapewniających obsługę wielu technik transmisji z możliwością przełączania pomiędzy nimi. Prace nad takimi rozwiązaniami są prowadzone w ramach jednego z zadań w projekcie netBaltic. Na rys. 1 przedstawiono trzy scenariusze uwzględniane w mechanizmach obsługi mobilności dla statków poruszających się wzdłuż wybrzeża (strefa A): - przełączenia w obrębie jednej techniki bezprzewodowej dla sieci homogenicznych (na rys. 1 obszar I), - przełączenia pomiędzy różnymi technikami transmisji dla sieci heterogenicznych umożliwiającego optymali[...]