DRUGI PROJEKAT - Bezicne mreze Flashcards
Koji su osnovni elementi bežične mreže?
- Bežični uređaji: Uključuju laptope, pametne telefone i IoT uređaje. Mogu biti stacionarni (npr. IoT senzori) ili mobilni (npr. pametni telefoni). Iako se “bežično” često povezuje sa “mobilnošću”, to nije uvek slučaj (npr. bežični štampači).
- Bazne stanice: To su tačke pristupa (access points - AP) u WiFi mrežama ili tornjevi u mobilnim mrežama. Njihova funkcija je povezivanje bežičnih uređaja sa žičanom mrežom i upravljanje saobraćajem.
- Bežična veza: Omogućava komunikaciju između uređaja i bazne stanice. Veza koristi multipleksne protokole (npr. TDMA ili FDMA) kako bi se organizovao pristup i obezbedio stabilan prenos podataka.
- Kako funkcioniše ad hoc režim?
-Nema baznih stanica.
-Čvorovi se međusobno povezuju i organizuju kako bi formirali mrežu.
Šta predstavlja režim infrastrukture u bežičnim mrežama?
Bazne stanice povezuju mobilne uređaje sa žičanom mrežom.
Prilikom prelaska uređaja iz jednog opsega bazne stanice u drugi dolazi do “handoff” procesa.
Koje su karakteristike bežičnih veza?
- Slabljenje signala
Signal gubi snagu kako se udaljava od izvora zbog “gubitaka u slobodnom prostoru”. Ovo zahteva povećanje snage predajnika ili primenu pojačala. - Višestruko propagiranje
Signal se odbija od objekata (zgrada, tla), što dovodi do različitih putanja i kašnjenja u prijemu. Ovo može izazvati interferenciju ili distorziju signala. - Šum i smetnje
Motorni uređaji, mikrotalasne pećnice i druge električne instalacije mogu stvarati smetnje na istim frekvencijama. Smanjenje ovih problema postiže se adaptivnim tehnikama poput automatskog odabira kanala. - Problem skrivenih terminala
Neki uređaji nisu svesni da interferiraju sa drugim uređajima, jer se ne mogu međusobno detektovati. Ovo je čest problem u ad hoc mrežama.
Šta je CDMA i kako funkcioniše?
CDMA (kodno višestruki pristup) omogućava korisnicima da dele istu frekvenciju koristeći jedinstvene kodove za enkodiranje podataka.
Višestruki korisnici mogu simultano prenositi podatke sa minimalnim interferencijama, pod uslovom da su kodovi ortogonalni.
Kako funkcioniše RTS-CTS mehanizam?
RTS-CTS (Request to Send – Clear to Send) protokol je tehnika za smanjenje kolizija u bežičnim mrežama. Koraci:
RTS poruka: Pošiljalac šalje kratku RTS poruku kako bi rezervisao kanal.
CTS odgovor: Primalac odgovara CTS porukom, obaveštavajući sve ostale uređaje da je kanal zauzet.
Prenos podataka: Nakon potvrde, pošiljalac prenosi podatke.
Prednost ove metode je smanjenje verovatnoće da se dugi paketi podataka sudare, što je posebno korisno u okruženjima sa visokim nivoom smetnji.
- Koje su prednosti 4G LTE mreža?
LTE (Long-Term Evolution) donosi značajna unapređenja u mobilnim mrežama:
Visoke brzine: Korisnicima omogućava prenos podataka brzinom od nekoliko stotina Mbps zahvaljujući tehnologijama kao što su OFDM i MIMO.
Efikasnost: Koristi tehnike multipleksiranja (FDMA i TDMA) za optimalno korišćenje spektra.
Tunneling: Podaci se kapsulišu koristeći GTP (GPRS Tunneling Protocol) kako bi se omogućila mobilnost korisnika bez prekida veze tokom prelaska između baznih stanica.
- Kako 5G unapređuje mreže u poređenju sa 4G?
5G mreže uvode inovacije sa ciljem značajnog poboljšanja performansi:
-10x veće brzine prenosa: Omogućavaju brzine do 10 Gbps za korisnike.
-Niska latencija: Latencija ispod 1 ms je ključna za aplikacije poput autonomnih vozila i daljinske hirurgije.
-Masivni IoT: 5G podržava povezivanje milijardi IoT uređaja kroz mMTC (Massive Machine Type Communications).
-MIMO antene: Masivni MIMO omogućava istovremeno povezivanje velikog broja korisnika, povećavajući kapacitet mreže.
Kako je arhitektura LTE mreža prilagođena mobilnosti?
LTE arhitektura je dizajnirana sa fokusom na mobilnost:
Razdvajanje kontrolne i korisničke ravni: Kontrolna ravan (control plane) upravlja mobilnošću i autentikacijom, dok korisnička ravan (user plane) obavlja prenos podataka.
Dinamičko tuneliranje: Kada korisnik promeni baznu stanicu, mreža ažurira krajnje tačke tunela bez prekida veze.
Primer: Tokom video striminga, korisnik se može kretati, a mreža dinamički preusmerava podatke na novu baznu stanicu.
Koji su izazovi mobilnosti u mrežama?
Mobilnost uvodi kompleksnost u upravljanje mrežama, uključujući:
-Preusmeravanje podataka: Kada uređaj promeni mrežu, potrebno je usmeriti pakete ka novoj lokaciji. Ovo se postiže kroz protokole poput Mobile IP ili LTE handoff mehanizama.
-Registracija: Mreža mora znati gde se uređaj trenutno nalazi (domaća i posetilac mreža).
-Izazovi u realnom vremenu: Video pozivi i igre u oblaku zahtevaju minimalnu latenciju tokom prelaska između mreža.
- Kako direktno rutiranje rešava probleme mobilnosti? Koje su prednosti i izazovi ovakvog rutiranja?
Direktno rutiranje omogućava efikasniji prenos podataka eliminacijom posrednika (domaće mreže):
Proces:
1. Pošiljalac dobija trenutnu „care-of“ adresu korisnika iz domaće mreže.
2. Pošiljalac direktno šalje podatke korisniku u posetilac mreži.
Prednosti: Smanjuje latenciju i poboljšava performanse.
Izazovi: Zahteva dodatnu složenost u slučaju da korisnik promeni mrežu tokom komunikacije.
- Koji su zadaci upravljanja mobilnošću u 4G mrežama?
Upravljanje mobilnošću obuhvata:
1. Autentifikaciju i registraciju: Mobilni uređaj komunicira sa HSS (Home Subscriber Server) kako bi se verifikovao i registrovao u posetilac mreži.
2. Konfiguracija tunela: Podaci se prenose kroz tunel između P-GW (Packet Gateway) i S-GW (Serving Gateway). Tunel se dinamički ažurira tokom prelaska uređaja.
Kako se obavlja prebacivanje između baznih stanica u LTE mrežama?
LTE mreže koriste MME (Mobility Management Entity) za koordinaciju prebacivanja:
Prebacivanje unutar iste mreže:
MME inicira prebacivanje podataka sa trenutne bazne stanice (source BS) na novu (target BS).
Tunel između S-GW i nove bazne stanice se postavlja pre završetka prelaska.
Primer: Tokom poziva u pokretu, mreža neprekidno usmerava pakete na trenutnu lokaciju korisnika.
Kako 5G koristi softverski definisanu arhitekturu?
5G mreže koriste SDN (Software-Defined Networking) tehnologije kako bi omogućile fleksibilnost i efikasnost.
Funkcije:
1. Brza implementacija novih funkcija zahvaljujući virtualizaciji mrežnih resursa.
2. Decentralizacija funkcija na ivici mreže (edge).
Primer: Pametni gradovi mogu koristiti privatne 5G mreže sa prilagođenim aplikacijama za saobraćaj ili javnu bezbednost.
