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REDES INALÁMBRICAS Y MÓVILES :computer:, A mayor SNR, menor BER - Coggle…
REDES INALÁMBRICAS Y MÓVILES
:computer:
INTRODUCCIÓN A LAS REDES INALÁMBRICAS
MODOS
MODO INFRAESTRUCTURA
todos los servicios de red tradicionales como la asignación de direcciones o enrutamiento son proporcionados por la red con la que un host se conecta.
MODO AD HOC
los host inalámbricos no tienen ninguna infraestructura a la que conectarse
LOS PROPIOS HOST PROPORCIONAN SERVCIOS COMO EL ENRUTAMIENTO, ASIGNACIÓN DE DIRECCIONES, TRADUCCIÓN DE DNS, ETC.
TAXONOMÍA
Redes basadas en infraestructura y múltiples saltos
Existe una estación base cableada a la red de mayor tamaño, aunque algunos nodos inalámbricos tienen que transmitir sus comunicaciones a través de otros con el fin de comunicarse con la estación base
Redes sin infraestructura y múltiples saltos
No existe una estación base y los nodos pueden tener que retransmitir sus mensajes a través de otros par alcanzar su destino.
Redes basadas en
infraestructura y
un único salto
Redes que tienen una estación base conectada a una red cableada de mayor tamaño.
Toda la comunicación se realiza entre esta estación base y un host con un único salto inalámbrico
Redes sin infraestructura y un único salto
No existe una estación base conectada a una red inalámbrica, sin embargo uno de los nodos de esta red de un único salto puede coordinar las transmisiones de los demás nodos.
Los nodos pueden ser móviles (MANET) o vehículos (VANET)
CONCEPTOS
GENERALES
Host
inalámbricos
dispositivos que actúan
como sistemas terminales
y ejecutan las aplicaciones
Infraestructura
de red
es la red de mayor tamaño
con la que un host puede
querer comunicarse
Enlaces
inalámbricos
es el medio por el que se
conectan los host inalámbricos
a las estaciones base
Estación
base
es la responsable
de enviar y recibir datos hacia y
desde un host inalámbrico
asociado a una estación base
CARACTERÍSTICAS DE
LAS REDES Y ENLACES INALÁMBRICOS
Diferencias entre las
redes cableadas e inalámbricas
Intensidad decreciente
de la señal
Pérdida de propagación
Atenuación de la radiación a través de la materia o dispersiones en el espacio
Se genera una señal decreciente mientras se aumenta la distancia entre receptor y emisor.
Interferencias de otros
origenes
Dispositivos que transmiten
en la misma banda de frecuencia y generan interferencia entre sí
Propagación multicamino
Reflexión de la onda en objetos o el suelo tomando caminos de diferentes longitudes entre un emisor y un receptor.
Emplean potentes códigos
CRC para detección de red
Emplean protocolos de capa de enlace para retransmitir las tramas corrompidas
Relación Señal-Ruido SNR
Medida de la intensidad de la señal recibida
A mayor SNR, es más fácil para el receptor extraer la señal transmitida del ruido
BER (Bit Error Rate)
Es la probabilidad de que un
bit transmitido llegue de forma errónea al receptor
Selección dinámica de
técnica de modulación
CDMA
Acceso múltiple por división de código
protocolo que prevalece en las tecnologías celulares y las redes LAN inalámbricas.
Cada bit enviado se codifica multiplicándolo por una señal que varía a una velocidad mucho mayor (chipping rate) que la secuencia original de bits de datos.
Es un protocolo de particionamiento, pues particiona el espacio de códigos y asigna a cada nodo una parte dedicada de ese espacio de códigos.
WiFi - 802.11
Estándar/ Frecuencia / Velocidad
:
802.11b / 2,4 GHz / hasta 11 Mbps
802.11a / 5 GHz / hasta 54 Mbps
802.11g / 2,4 GHz/ hasta 54 Mbps
802.11n / 2,3 y 5 GHz/ hasta 450 Mbps
802.11ac / 5GHz / hasta 1300 Mbps
Operan en dos rangos de frecuencia distintos
2,4 GHz
Sin licencia, se compiten con dispositivos como microondas o teléfonos
5 GHz
Las redes LAN 802.11 proporcionan una distancia de transmisión más corta para un determinado nivel de potencia
Arquitectura
BSS: (Basic Service Set)
Contiene una o más estaciones inalámbricas y una estación base central con el nombre de punto de acceso (AP) en terminología 802.11.
Cada estación inalámbrica 802.11 tiene una dirección MAC de 6 bytes que está almacenada en el firmware de la tarjeta de la red de la estación al igual que cada AP
También pueden agrupar para formarse una red ad hoc, sin control central y sin conexiones con el "mundo exterior". .
Canales y asociación
Cada estación necesita asociarse con un AP antes de enviar o recibir datos de la capa de red.
Cuando un administrador de red instala un AP asigna un SSID o identificador de conjunto de servicio y un numero de canal. 11 canales parcialmente solapados (punutalmente, el 1, 6 y 11 son no solapados).
Protocolo MAC 802.11
Deben utilizarse protocolos de acceso múltiple para coordinar transmisiones de envío y recepción de tramas
CSMA/CA.
Cada estación sondea el canal antes de transmitir y se abstiene de transmitir cuando detecta que el canal está ocupado.
El protocolo 802.11 utiliza evitación de colisiones, a su vez que un reconocimiento retransmisión de la capa de enlace. NO DETECTA COLISIONES.
Terminales Ocultos
CTS
Clear to Send
RTS
Request to Send
Se mitiga el problema de las estaciones ocultas pues la trama solo se transmite luego de haber reservado el canal.
Reconocimiento capa de enlace
Comprobada por CRC, se espera un corto periodo SIFS y luego devuelve una trama de reconocimiento.
Si no recibe una trama de reconocimiento, retransmite la trama mediante CSMA/CA y si luego de un número fijo de retransmisiones no hay respuesta, la estación transmisora se da por vencida y cancela la trama.
Trama
Campos de dirección
Campos número de secuencia, duración y control de trama
Campos de carga útil y CRC
Características avanzadas
Adaptación de la velocidad
Gestión de la potencia
Redes de área personal
Bluetooth
Zigbee
Acceso celular a internet
2G
Servicio tanto de voz como de datos
Estándar GSM
4G
Tecnología LTE
Arquitectura unificada IP
Separación de plano de datos y control
Componentes
eNodeB
P-GW
S-GW
MME
HSS
1G
Comunicación por voz
3G
Mayor capacidad de datos
Estándar UMTS
Nodos de soporte GPRS servidor (SGSN)
Entrega de tramas desde/hacia los nodos moviles de la red
Nodos de soporte GPRS pasarela (GGSN)
o pasarela conectando múltiples SGSN con internet.
Gestión de la movilidad
Direccionamiento
Enrutamiento
Directo hacia un nodo móvil
Carencia de protocolo de localización de usuarios moviles
¿como puede reenviarse los datos hacia una nueva red ajena?
Indirecto hacia un nodo móvil
IP Móvil
Descubrimiento de agentes
Registro ante el agente propio
Enrutamiento indirecto de los datagramas
Gestión de movilidad en redes celulares
Enrutamiento de llamadas hacia un usuario móvil
Transferencia de llamadas en GSM
A mayor SNR, menor BER