11 ClasificaciónWANs WANs inalámbricas son de varios tipos: Satelitales Microondas Celulares
12 ClasificaciónWANs Celulares Tres generaciones Análoga para voz solamente Digital para voz solamente Digital para voz y datos Velocidades por debajo de 1Mbps Distancias de Kms entre móvil y base
13 ClasificaciónWANs – Redes en aviones
14 IEEE802.11 – GeneralidadesPercepción de éxito Robert Metcalfe (1995) Las redes inalámbricas serán como los inodoros portátiles; alambre su casa y su oficina!
15 IEEE802.11 – GeneralidadesModos de Operación Dos modos de Operación: En presencia de un Access Point Con comunicación directa
16 IEEE802.11 – GeneralidadesRetos Frecuencia disponible internacionalmente Privacidad Duración de baterías Salud humana Relación AB/Costo
17 IEEE802.11 – Generalidades Configuración Común Edificio con Access Points estratégicamente ubicados Alambrados entre si con cobre y/o fibra Edificio es un sistema celular Una celda por cuarto C/celda tiene canal con AB de 11 a 54 Mbps
18 IEEE802.11 – GeneralidadesTopología
19 IEEE802.11 – GeneralidadesPrimera Versión 1 o 2 Mbps Quejas por lentitud
20 IEEE802.11 – GeneralidadesNueva Versión 1999 802.11a AB > 54 Mbps 802.11 b Mismo rango de frecuencia Nueva técnica de modulación 11 Mbps 802.11 g Modulación de 802.11 a Banda de 802.11 b 54 Mbps
21 IEEE802.11 – GeneralidadesPercepción de éxito Está siendo instalado en: Aeropuertos y estaciones de tren Hoteles Malls Universidades Coffee shops Hará por Internet lo que notebooks hicieron por computación Combinación con celulares
22 IEEE802.11 – Generalidades Técnicas de transmisión Frequency Hopping Spread Spectrum Transmisor cambia de frecuencia Cientos de veces/seg. Popular entre militares Difícil de detectar Básicamente imposibles de interferir Mejor con multipath fading Al llegar reflexiones receptor en otra f 802.11 y Bluetooth la usan
23 IEEE802.11 – Generalidades ISM Segmento no asignado Industrial, Scientific, Medical Controles de garajes Teléfonos inalámbricos Juguetes Ratones inalámbricos Usan técnicas Spread Spectrum
24 IEEE802.11 – Generalidades ISM Para dispositivos con P < 1 watt
25 IEEE802.11 – Generalidades ISM Banda 900 MHz mejor pero congestionada No disponible mundialmente Banda 2.4 Ghz disponible en mayoría de países Interferencia de hornos microondas y radares Bluetooth y 802.11 b y g operan en esta banda Banda de 5.7 es nueva y no desarrollada Dispositivos caros 802.11a la usa Se volverá más popular
26 ProtocolosSimilar a Ethernet pero….. Características inherentemente distintas No es posible oír antes de transmitir Multipath fading Impresoras en red Hand off
27 ProtocolosCSMA tiene problemas Interferencia importa en receptor no transmisor Problema de la estación escondida Problema de la estación expuesta A diferencia de Ethernet puede haber múltiples transmisiones simultáneas/segmento
28 Protocolos – OrígenesMACA MACA Multiple Access with Collision Avoidance Transmisor estimula a receptor para enviar frame corto Estaciones cercanas lo detectan No transmiten en la duración del frame real
29 Protocolos – Orígenes MACA
30 Protocolos – Orígenes MACA RTS tiene 30 bytes Incluye longitud de frame que quiere enviar CTS contiene la longitud copiada de RTS Estación que oye RTS está cerca de A Debe callarse hasta que llegue el CTS Estación que oye CTS está cerca de B Debe callarse durante frame de datos
31 Protocolos – Orígenes MACA C puede transmitir durante datos D oye CTS pero no RTS Debe callarse mientras datos E debe callarse todo le tiempo Si colisión en RTS Transmisor espera lapso al azar y retransmite Binary exponential backoff
32 Protocolos – Orígenes MACAW Refinación a MACA en 1994 MACA for Wireless MACA no usa ACK en enlace Sólo retransmite transporte ACK de enlace después de cada frame CSMA es útil Evitar colisiones de RTS
33 ProtocolosPila de 802.11
34 Protocolos – Nivel FísicoFHSS y DSSS Short-range radio Banda 2.4 GHZ ISM No licencia Compite con garajes de control remoto También con microondas y teléfonos inalámbricos Todas operan entre 1 y 2 Mbps Potencia baja para evitar conflictos
35 Protocolos – Nivel FísicoOFDM y HRDSSS Incluidas en el 99 54 y 11 Mbps Nuevo esquema OFDM en 2001 Banda diferente
36 ProtocolosMAC 802.11 Distinto y más complejo que Ethernet por características del medio Problemas de la estación escondida y estación expuesta
37 ProtocolosMAC 802.11 Radios son Half/Duplex No pueden oír mientras trasmiten Conclusión 802.11 no puede usar CSMA/CD
38 ProtocolosMAC 802.11 Dos modos de operación DCF: Distributed Coordination Function Sin control central, similar a Ethernet PCF: Point Coordination function Estación base coordina todo Implementaciones deben soportar DCF PCF es opcional
39 Protocolos MAC 802.11 – DCF CSMA/CA CSMA with Collision Avoidance Dos métodos de operación Para transmitir estación oye medio Si libre empieza a transmitir No oye mientras transmite Envía frame completo Puede ser destruido en el receptor por interferencia en su zona Binary Exponential Backoff
40 Protocolos MAC 802.11 – DCF Otro modo de operación: MACAW Oye virtualmente el canal
41 Protocolos MAC 802.11 DCF – Fragmentación Canales menos confiables Probabilidad de éxito de un frame inversamente proporcional a longitud Para frame de n bits Probabilidad de un bit en error p Probabilidad de frame exitoso (1-p)**n Para p = 10**-4 y L = 12,144 bits (ethernet) Probabilidad de frame exitoso es 30% Si p = 10**-5 uno de cada 9 frames se dañarán Si p = 10**-6 más de 1% de los frames se dañarán Una docena por segundo
42 Protocolos MAC 802.11DCF – Fragmentación 802.11 permite dividir frames en fragmentos Cada uno con su propio checksum C/u numerado y ack con stop and wait Al llegar CTS transmisor puede hacer fragment burst Se retransmiten fragmentos, no frames Tamaño mín de fragmentos se define por celda NAV sólo mantiene canal vacío hasta siguiente ack
43 Protocolos MAC 802.11DCF – Fragment Bust
44 Protocolos – MAC 802.11 PCF Base polea estaciones No hay colisiones Estándar no define política de poleo
45 Protocolos – MAC 802.11 PCF Mecanismo básico: Base broadcast beacon frame con parámetros del sistema Hopping sequences, sync de reloj, etc Invita a nuevas estaciones a registrarse Estaciones registradas reciben una cierta porción del espectro Permite administración de QOS
46 Protocolos – MAC 802.11 Power Management Importante en redes de dispositivos móviles Base puede mandar a dormir estaciones Les hace buffering de frames
47 Protocolos – MAC 802.11 Coexistencia de DCF y PCF 802.1 lo permite en la misma celda
48 Protocolos – MAC 802.11 Estructura de Frames Tres clases de frames Datos, control y administración C/u con su header Campos usados por nivel MAC Otros para nivel físico
49 Servicios IEEE802.11 especifica 9 servicios 5 servicios de distribución Provistos por estación base Relacionados con entrada y salida de estaciones de celdas 4 servicios de estación Intracelda
50 ServiciosDe Distribución Asociación Estaciones se conectan a base Al entrar a celda Anuncia identidad y capacidades Velocidades que soporta Requerimiento de PCF Requerimientos de administración de potencia Base puede aceptar o no a estación Si se acepta debe autenticarse
51 ServiciosDe Distribución Des-Asociación Base o estación puede iniciarla Estación debe hacerlo antes de salir o apagarse Base la usa antes de apagarse para mantenimiento
52 ServiciosDe Distribución Re-Asociación Estación la usa para cambiar de base Útil para moverse de una celda a otra Evita pérdida de datos Distribución Resuelve enrutamiento de frames enviados a base Si local a celda, se envían al aire directamente Alternativamente se meten a red alambrada
53 ServiciosDe Distribución Integración Traduce direcciones 802.11 a direcciones de otras redes Convierte formatos de frames
54 ServiciosDe Estación Autenticación Después de asociación Base envía reto pidiendo password Estación responde encriptando frame reto Lo envía a base Desautenticación Estación lo ejecuta cuando quiere salirse de la red
55 ServiciosDe Estación Privacidad Encripción y desencripción Usa RC4 Inventado por Ronald Rivest de MIT
56 ServiciosDe Estación Entrega de datos No se garantiza entrega al 100% Modelado al estilo Ethernet Niveles superiores retransmiten
57 Bluetooth En 1994 Ericsson, IBM, Intel, Nokia y Toshiba conformaron SIG Special Interest Group Objetivo: Estándar de conexión inalámbrica de dispositivos de computación y TC Radios de rango corto, baja potencia y baratos Nombre proveniente de Harald Blaatand II Rey Vikingo 940-981 Unificó Dinamarca y Noruega Sin cables!!
58 BluetoothObjetivo Inicialmente conexión de dispositivos Se extendió a LANs Compite con 802.11 Interfieren eléctricamente HP lanzó una red Bluetooth sin éxito En 07/99 salió V1.0 en 1500 pág. 802.15 lo acogió como estándar de PAN Primera versión de PAN 802.15.1 en 2002 Se espera que los dos estándares converjan
59 BluetoothArquitectura Unidad básica: piconet Nodo maestro Máximo 7 nodos esclavos Distancia máx. de 10 m. Varias piconets pueden estar en el mismo cuarto Se conectan por bridge Scatternet Conjunto de piconets interconectadas
60 Bluetooth – ArquitecturaConexión de Piconets
61 BluetoothArquitectura Piconet puede contener además 255 nodos parqueados Dispositivos que maestro ha bajado a estado de bajo consumo de potencia Ahorra baterías Dispositivos parqueados solo esperan ser activados
62 BluetoothArquitectura Maestro/esclavo abarata implementación Objetivo de chips: 5 dólares Esclavos son medio tontos Piconet es conceptualmente un sistema TDM centralizado No hay comunicación esclavo-esclavo
| Página siguiente |