Langattomaan tiedonsiirtoon liittyvät standardit.

Tuomas Jäntti 40486U

1. Johdanto

Langaton tiedonsiirto on ilmeisesti sen verran uusi ja monipuolinen ala, että standardeja ei juurikaan tunnu löytyvän . Laitetoimittajat eivät ainakaan tunnu yleisesti viittaavan juuri mihinkään standardeihin tuotteitaan esitellessään (esimerkiksi Symbolin [1] ja Proximin verkkokortit [2]).

On luonnollisesti vaikeaa kehittää standardeja medialle, jota voidaan käyttää lähes rajattomalla määrällä erilaisia menetelmiä: modulointitekniikat, käytettävä taajuus/taajuudet/taajuuskaistat, lähetysteho jne. Tärkein langattomia verkkoja määrittelevä järjestö lienee Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE), jonka julkaisut [3] käsittelevät hyvin monia langatonta verkkoa sivuavia aiheita. Ilmeisesti standardit ovat tällä alueella osittain reaalimaailmaa jäljessä. Tähän on saattanut vaikuttaa osaltaan se, että langatonta tiedonsiirtopalvelua ovat tarjonneet suuret monopoliyritykset, jotka ovat ylenkatsoneet standardoinnin merkitystä. Tilanne tulee varmasti muuttumaan kohti avoimempia järjestelmiä, joten standardienkin arvostus tulee varmasti nousemaan.

2. Standardeja

2.1. IEEE 802.11 protokolla

Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) on kehittänyt IEEE 203.11 protokollan [4] vuonna 1997. Protokolla sijoittuu OSI-mallissa siirtoyhteyskerrokseen. Protokolla muistuttaa monilta osiltaan Ethernet-protokollaa eli se määrittelee, miten kehyksiä siirretään asemien ja välillä. Protokolla määrittelee myös erityisesti langattomaan ja liikkuvaan verkkoon vaikuttavia toimenpiteitä kuten käytettävän tukiaseman vaihdon kesken yhteyden.

2.2. Advanced mobile phone service (AMPS)

AMPS on standardi analogiatekniikkaan perustuvalle langattomalle tiedonsiirrolle [6]. Tämä vanha teknologia ei vastaa nykyaikaisen digitaalisen tiedonsiirron tarpeita. Ehkä suurin yksittäinen syy korvata tämä teknologia on se että, uusilla järjestelmillä voidaan kaistanleveyttä käyttää moninkertaisesti taloudellisemmin.

2.3. Time-division multiple access (TDMA)

Kun Yhdysvalloissa tuli ilmeiseksi AMPS teknologian kyvyttömyys vastata uusiin vaatimuksiin kehitettiin uusi standardi TDMA [6], joka on perusajatukseltaan simppeli. Eli jokainen kanava jaetaan kolmelle käyttäjälle siten, että jokainen puhelu käyttää kanavaa vuorotellen. Tämä varsin epäinnovatiivinen uudistus toi tosin mukanaan digitaaliteknologian, mutta yllätys yllätys kapasiteetti kasvoi vain kolminkertaiseksi.

2.4. Quallcomm's Code Division Multiple Access (CDMA)

CDMA tiedonsiirtoteknologiaa on käytetty vanhastaan satelliittijärjestelmissä. Ajatuksena on, että tieto suojataan kryptaamalla ja lähetetään laajalla kaistalla. Kryptattu tieto on muille kuin vastaanottajalle kohinaa, eikä yksittäistä yhteyttä pysty poimimaan ilman oikeaa dekryptaus-avainta. Parag Voran [6] mukaan CDMA olisi olemassaolevista teknologioista paras yleisen langattoman puhelu- ja tiedonsiirtoverkon standardiksi.

2.5. Cellular Digital Packet Data (CDPD) standardiehdotus

CDPD:tä [5] kehittämässä on ollut mukana monia yhdysvaltalaisia tele-alan yrityksiä. Standardiehdotus määrittelee, miten dataa voidaan siirtää analogisen mobiiliverkon vapailla kanavilla. Data siirretään digitaalisessa muodossa. Siirtonopeus on 19.200 bits/s. CDPD suojaa tiedon kryptaamalla. Kehyksien siirrossa käytetään DSMA/CD-protokollaa. CDPD tarjoaa siis monipuolisempia palveluja (erityisesti tiedon suojaus), kuin perinteisen analogisen modeemin käyttö mobiiliverkossa.

2.6. DAVIC-standardit

DAVIC-standardit käsittelevät av-sovelluksia. DAVIC1.0 määrittelee multimediarajapintoja kuten multimedian välitys tv-tekniikalla, tilausvideojärjestelmä. DAVIC1.1 ja DAVIC1.2 tulevat määrittelemään myös langattomaan tiedonsiirtoon liittyviä järjestelmiä. Ainakin langaton multimedian siirto kuuluu suunnitelmiin.

3. Standardointiorganisaatioita

3.1. IEEE Standards Association (IEEE-SA)

Institute of Electrical and Electronics Engineers [7] on suuri ei-kaupallinen teknisen alan järjestö. Järjestö on avoin teknisen alan ammattilaisille. IEEE:hen kuuluu myös standardointijärjestö IEEE Standards Association [8]. IEEE-SA perustettiin vuonna 1996 vahvistamaan ja nopeuttamaan IEEE:n standardituotantoa. Jäseneksi pääsevät kaikki standardointityön kanssa tekemisissä olevat henkilöt. Tällä hetkellä IEEE:n tärkein langattomaan tiedonsiirron liittyvä standardi on IEEE-802.11.

3.2. Digital Audio-Visual Council (DAVIC)

DAVIC [9] on kansainvälinen Genevessä päämajaansa pitävä järjestö. Järjestön tarkoituksena on tukea audio-visuaalisten sovellusten ja järjestelmien kehitystä kehittämällä ja kokoamalla kansainvälisiä standardeja. Järjestö tukee avoimia rajapintoja ja järjestelmiä ja pyrkii toimimaan myös aktiivisessa tiedotusroolissa.

4. Tulevaisuuden visioita

Uusia laajalti sovellettavia teknologioita luotaessa on tilanne usein se, että eri laitevalmistajat kokeilevat hyvinkin monenlaisia ratkaisuja. Tässä vaiheessa ovat tavalliset käyttäjät tietysti suhteellisen heikoilla, kun mikään ei ole yhteensopivaa ja jokainen valmistaja tai laitetoimittaja visioi aivan erilaisia näkymiä. Tämä ei ole se vaihe jolloin jokaisen toimiston ja yrityksen kannattaa haaveilla avaimet käteen -langattomasta verkkoratkaisusta. Yrityksiä, joissa löytyy osaamista ja resursseja panostaa uuteen teknologiaan tietysti tarvitaan jo tässä vaiheessa uuden teknologian koekaniineina. Näiden pioneeriyritysten kokemukset ja ratkaisut vaikuttavat jopa merkittävästikin siihen, mikä katsotaan vallitsevaksi kehityksen suunnaksi.

Kun on selvitnnyt edes jollakin tasolla, mihin suuntaan kehitys tulee kulkemaan (Esimerkiksi mikroaaltotaajuudet tuntuvat olevan kovassa huudossa [4, 5]), on mahdollista ruveta pohtimaan tulevaisuutta monelta kannalta; Mitä yhteistä olemassaolevilla ratkasuilla on keskenään? Voidaanko olemassaolevia standardeja soveltaa uuteen teknologiaan? Ovatko standardiluonnokset pystyneet ennustamaan kehitystä lainkaan?

Olemassaolevia ratkaisuja ja -standardeja mahdollisimman tiukasti myötäillen voidaan ruveta kehittämään uutta teknologiaa tukevia standardeja. Standardien statukseen vaikuttaa edellisiäkin voimakkaammin tietysti, sitoutuvatko merkittävimmät laitevalmistajat, järjestelmätoimittajat ja käyttäjät uusiin standardeihin. Tässä kohden vaikuttanee usein talouselämän tekijät huomattavasti enemmän kuin teknologinen edistyneisyys.

Vaikka langattoman tiedonsiirron standardoinnin tilanne vaikuttaa tällä hetkellä hieman heikolta, on tulevaisuus mielestäni toisenlainen. Teknologia on jossain muodossaan osa jo jokaisen arkipäivää (esim. kännykkä). Monenlaista teknologiaa on jo tarjolla langattoman tiedonsiirron alueella. Eletään aikaa jolloin halukkailla yrityksillä, jotka haluavat panostaa ja perehtyä uuteen teknologiaan, on kaikki mahdollisuudet soveltaa langatonta tiedonsiirtoa uusilla, innovatiivisilla tavoilla. Teknologiaa soveltavien yritysten määrä nousee nopeasti, jolloin paineet standardoida tuotteita ja järjestelmiä kasvaa käyttäjienkin taholta voimakkaasti, koska standardointi ja avoimet järjestelmät mahdollistaa toimittajien kilpailuttamisen tehokaasti ja säästää näin kustannuksia.

 

Viitteet

[1] RANGELAN2 6302/6303 Mini-ISA OEM Module [online]

<URL:http://www.proxim.com/proxim/products/oem/oem.htm>

[2] Symbol Technologies: Innovative Systems, Products & Technologies, [online], [viitattu 5.10.1997]

<URL:http://www.symbol.com/ST000121.HTM>

[3] K. Pahlavan, A. Falsafi, G. Yang, Abstracts of selected publications, [online], [viitattu 5.10.1997]

<URL:http://www.cwins.wpi.edu/dirpub/abstract.html

[4] Farhood Moslehi , WWW Beyond the Basics (Ch. 17), [online], 10.12.1996, [viitattu 5.10.1997]

<URL:http://www.ppws.vt.edu/wwwbtb/chap17/overview.htm/>

[5] Vahid Koussari, Wireless Networking with Cellular Digital Packet Data (CDPD), [online], marraskuu 1995, [viitattu 5.10.1997]

<URL:http://www.sci.ccny.cuny.edu/~koussari/wireless/wireless.html>

[6] Parag Vora, WIRELESS ACCESS TECHNOLOGY, [online] [viitattu 19.10.1997]

<URL:http://www.ipps.lsa.umich.edu/econ495/writings/memo2-version2/vora.html>

[7] Institute of Electrical and Electronics Engineers Home Page - About, [online] [viitattu 19.10.1997]

<URL:http://www.ieee.org/i3e_blb.html>

[8] IEEE Standards Association

<URL:http://standards.ieee.org/sa/index.html>

[9] Digital Audio-Visual Council DAVIC

<URL: http://www.ccett.fr/dam/dvc_int.htm>

 

Tämän sivun sisällöstä vastaa tuomas.jantti@hut.fi. Viimeksi päivitetty 19.10.1997.