Modulator-demodulator (7)

Silazimo sa satelita, ali ćemo ostati u atmosferi. Za kraj smo ostavili dve novije metode priključivanja na Internet koje su najverovatnije nastale jer je naučnicima dozlogrdilo da se sapliću o kablove...

Ako vam je dosadilo da iz tehničke službe vašeg provajdera slušate objašnjenja kako je „voda ušla u optički kabl, pa zato nema Interneta”, onda je WiFi pravo rešenje za vas. Ipak, do WiFi tehnolgije došlo se iz realnih potreba da se teško pristupačna mesta, gde je provlačenje kablova nemoguće, pokriju internet signalom. Ta mesta ne moraju da budu samo pasivni krajevi Srbije u koje Telekom ne sme kablom da kroči, već su to mesta koja su nam pred nosom. Lokalni kafić, na primer, gde želite da obezbedite svakom gostu mogućnost izlaska na Internet. Žica do stola? Nije neizvodljivo, ali je mnogo zgodnije putem vazduha.

Predstavićemo dve vrste bežičnih mreža, koje su danas sve popularnije i na našim prostorima. Prva je poznata kao WiFi (Wireless Fidelity), i nastala je 1997. godine kada je IEEE napravio prvu specifikaciju standarda po imenu 802.11 (bez ikakvih sufiksa, često nazivan i Wireless LAN ili WLAN). Kasnije, razvojem ovog standarda pojavili su se i sufiksi koji označavaju podvrste (vidi tabelu).

Druga vrsta daleko je poznatija i daleko više korišćena, ali ne toliko za pristup Internetu. U pitanju je mobilna telefonija i mogućnost korišćenja mobilnog telefona kao modema. Šta je zajedničko ovim dvema vrstama bežičnih mreža? Mnogo toga – one rade sa radio-talasima koji omogućuju izlazak na Internet bez žica, čak i u pokretu, što je dovelo do mogućnosti da se Internetu pristupa i u prevoznim sredstvima. Zatim, način pokrivanja određene geografske celine... Sve u svemu, koji su nam to „modemi” potrebni za surf bez žica?

Radio – ne radio, svira ti WiFi

Postoji nekoliko vrsta uređaja koji služe da se organizuje izlazak na Internet preko WiFija. Na početku, provajder bežičnog Interneta pokriva određenu površinu (npr. grada ili zgrade) uređajima koje zovemo pristupne tačke (Wireless Access Points, skraćeno WAP ili AP). Kada je, konkretno, u pitanju otvoreno javno mesto, često se koristi i izraz hotspot. Jezik na stranu, AP čine osnovu bežične mreže (nad gradom, recimo), a ovi uređaji najčešće su direktno povezani na (žični) Internet. U suštini, AP nije ništa drugo nego radio-primopredajnik sa radio-signalima frekvencije 2,4 ili 5,8 GHz. Pošto se AP najčešće žicom (preko ethernet porta, na primer) povezuje na neki računar ili LAN koji ima žičani izlaz ka Internetu, veoma često proizvođači dodaju još malo „logike” u kutiju uređaja, te ga pretvore u klasičan mrežni ruter, kojim mogu da se putem kabla povežu na Internet još neki računari na maloj udaljenosti.

Druga vrsta uređaja omogućuje (najčešće prenosnim) računarima da se povežu na AP. Zovemo ih bežičnim adapterima i najčešće su u obliku PCMCIA kartica ili se kače na računar preko USB ili PCI interfejsa. Odlukama velikih proizvođača čipsetova za laptopove (najpre Intela i AMD-a) bežični adapteri su danas sastavni deo čipsetova (često ih zovemo platformama, na primer Intel Centrino). Ovi „bežični modemi” služe da povežu jedan računar ili uređaj na AP i da preko njega razmenjuju podatke. Shodno ovom opisu, izlazak na Internet nije primarni cilj ovih radio-uređaja, već povezivanje u bežičnu mrežu.

Ostale vrste uređaja mogu se slobodno nazvati dodatnim. Recimo, takozvani mrežni mostovi služe da se dve lokalne mreže povežu u jednu bežičnim putem. Na primer, za povezivanje lokalnih mreža dve udaljene kuće, ili takozvani bežični ripiteri, koji služe da se proširi „vidljivost” i pojača (radio) signal bežične mreže. Na primer, da se premosti neka prepreka koja drastično oslabljuje radio-signale frekvencija koje koristi WiFi. A njih nije malo, pošto ima dosta uređaja koji koriste istu frekvenciju pa se javlja „mešanje” talasa (mikrotalasna, bežični DECT telefoni, bežični miševi i mnogi drugi koriste upravo opseg 2,4 GHz).

Soko zove Orla...

Kada je u zoni bežičnih mreža, računar korisnika emituje probni signal. Na ovaj probni signal odgovaraju svi AP-ovi koji su ga primili, drugačije rečeno – koji su u dometu. Zatim, ova dva uređaja (bežični adapter na računaru i AP) prolaze kroz niz sigurnosnih i ostalih, da kažemo, komercijalnih provera. Ako se te provere prođu, sledi dogovor oko parametara veze, uključujući tu i brzinu prenosa. Tek tada je veza uspostavljena i korisnik je priključen na bežičnu mrežu. Pošto u dometu mogu da budu dva AP-a koji prođu ceo put dogovora sa bežičnim adapterom računara korisnika, veza se uspostavlja sa onim AP-om koji ima jači signal.

Gledano sa strane Interneta, ne vide se adrese u bežičnoj mreži, već se vidi samo AP. Njemu dodeljuje jednu IP adresu. Normalno, u bežičnoj mreži svako ima svoju IP adresu, te kada AP primi paket sa Interneta prvo ga „oljušti” od spoljašnjeg rama (šifrovani i adresni deo koji služi da paket stigne do AP-a). Ovako „oljušten” paket sada sadrži pravu adresu primaoca (pravu IP adresu u bežičnoj mreži), te je AP rutira (sprovodi) do primaoca: konvertuje u radio-signal i šalje određenom frekvencijom primaocu modulisani signal, uz prethodnu proveru da li takva IP adresa zaista postoji i da li joj se sme proslediti paket (prema pravilima koje je postavio administrator lokalne bežične mreže). Suprotno, kada paket putuje ka Internetu, AP zapakuje originalni paket sa IP adresom pošiljaoca iz mreže tako da on sadrži njegovu (dodeljenu) IP adresu – kao da je on pošiljalac.

Ako posmatramo fizički nivo putovanja radio-talasa kroz etar, svaki od standarda koristi više frekvencija veoma bliskih onoj koja je data u tabeli. Te frekvencije zovu se kanali i njima putuju podaci, a ti kanali su potrebni da ne bi došlo do smetnji prilikom rada sa više korisnika istovremeno. Na primer, standard sa sufiksom „b” koristi 79 kanala u rasponu od 2,4 do 2,4835 GHz koji se međusobno ne preklapaju. Ako pogledamo način slanja, modulacija FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) koja važi kod ovog standarda čini da naglim promenama frekvencije ne dođe do preplitanja i smetnji u poslatim podacima. Broj tih naglih promena frekvencije kod ovog standarda iznosi i do 1600 puta u sekundi, pri čemu i pošiljalac i primalac moraju biti sinhronizovani u tim promenama. Da uprostimo – kada se pojavi smetnja na nekoj frekvenciji, podaci se nanovo šalju uz prelazak na drugu frekvenciju. Time se dobija veća sigurnost (teže je „prisluškivati”).

Ćelijska mreža

Da li je uopšte potrebno objašnjavati princip rada mobilne telefonije? Ćelijski (celular) telefoni, kako ih i dalje zovu na engleskom govornom području, nazvani su tako zbog imena kojim je nazvano područje pokriveno jednim primopredajnikom tj. baznom stanicom – ćelija. Kod današnjih telefona „crvene bandere”, koje možete videti kako su izrasle po poljima Srbije, pokrivaju 2 do 10 km. Provajder mobilne telefonije „sadi” ove bandere tako da se njihovi radijusi pokrivanja signalom, tj. ćelije, preklapaju i pokrivaju celokupnu površinu. Jedna ćelija je okružena sa šest drugih ćelija, a sve one rade na različitoj frekvenciji da ne bi došlo do smetnji. Svaka ćelija ima na desetine (i stotine) govornih kanala, te u jednom trenutku može da opsluži isto toliko mobilnih telefona. Sve bazne stanice povezane su na centralu (Mobile Telephone Switch Office ili MTSO) koja čuva lokaciju mobilnog telefona, pa kada usledi poziv, ona zna kojoj baznoj stanici da se obrati. Kako se mobilni kreće, dve susedne bazne stanice se preko MTSO dogovore oko preuzimanja (handover) razgovora, tj. frekvencije na kojoj se on izvodi. Napuštena bazna stanica je sada oslobodila frekvenciju i govorni kanal.

Alo, ođe Internet!

Prva generacija mobilnih telefona bila je analogna. Oni se još mogu naći u upotrebi i koriste radio-talase u pojasu frekvencija od 824 do 849 MHz za slanje i 869 do 894 MHz za primanje glasa. Druga generacija postala je digitalna, što znači da je glas prvo prevodila u niz „0” i „1”, modulisala i slala radio-talasima do baznih stanica. Već ovde postaje jasno kako je moguće surfovati Internetom. Ako zamislite da je jedan od sagovornika browser, a drugi, koji je „pozvan”, sajt, jasno je kako funkcioniše mobilni surf. Razgovor browsera na mobilnom telefonu sa sajtom na Internetu ne prevodi se u glas, već se dobijeni podaci prikazuju na ekranu mobilnog telefona. Naravno, moguće je izvesti to da mobilni telefon bude samo „most” između računara i Interneta – ako se nekom serijskom vezom (najčešće USB-om) poveže na računar, može da vrši funkciju klasičnog modema.

Frekvencije koje koriste mobilni telefoni druge generacije definisane su putem standarda GSM, TDMA i CDMA. Recimo, GSM, koji važi kod nas, koristi frekvencije oko 900 MHz i 1800 MHz. Treća generacija mobilnih telefona nije ništa drugo nego ubrzavanje protoka podataka druge generacije – sada se postiže brzina od 3 Mbit/s, te je surfovanje Internetom komfornije.

A da bi surfovanje mobilnim telefonom, koji ima drastično manje mogućnosti od računara, bilo ugodno za korisnika, razvijen je specijalan protokol WAP ili Wireless Application Protocol. Jednostavno, mobilni telefon nema uobičajeni miš, tastaturu i veličinu ekrana, te je WAP poslužio da se ove funkcionalne razlike korisnika Interneta prevaziđu. WAP se oslanja na WML (Wireless Markup Language), koji se samo u jednoj sitnici razlikuje od starijeg brata HTML-a (HyperText Markup Language). Kada klasičnim putem pozovete HTML datoteku, računar će je dobiti u potpunosti. Ako tu istu datoteku tražite preko mobilnog, WML će je razbiti u nekoliko tzv. kartica – što odgovara izgledu posebnog ekrana. Tako se smanjuje količina podataka za prenos putem skuplje mobilne mreže, a samim tim se povećava i brzina. Kada mobilni telefon glumi modem, WAP nije uključen.

• • •

Putovanjem kroz etar stigosmo i do kraja priče o modemima, njihovim delovima, a ponajviše njihovim principom rada. Naravno, postoje još mnoge stvari koja nismo pokrili ovim tekstovima, ali ona ne predstavljaju osnovni zadatak modema – pristup globalnoj Mreži. Za kraj da malo ponovimo, modem je...

Dušan STOJIČEVIĆ