hiperlan

ESCUELA POLITÉNICA NACIONAL
CARRERA DE INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA Y
TELECOMUNICACIONES
COMUNICACIONES INALÁMBRICAS
PROYECTO Nº 2
TRABAJO GRUPAL
GRUPO Nº 8
TEMA:
HIPERLAN
INTEGRANTES:
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Myriam Ruiz
Ángel Valdivieso
Alex Saltos
Carlos Tomasunta
Patricio Sotomayor
18 de octubre de 2006
HIPERLAN
1)
HIPERLAN
Tipo de tecnología: WLAN
HIPERLAN (HIgh PErformance Radio LAN) que corresponde a un estándar ETSI
(European Telecomunications Standards Institute) que fue aprobada en 1996 cuyo
objetivo era la alta velocidad de transmisión, más alta que la de 802.11. HIPERLAN es
un estándar global para anchos de banda inalámbricos LAN que operan con un rango de
datos de 54Mbps en la frecuencia de banda de 5GHz.
2)
HIPERLAN/1
HiperLan es similar a los estándares 802.11a (5GHz) y es diferente de 802.11b/g
(2,4GHz).
Entre las principales características tenemos las siguientes:
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rango 50 m
baja movilidad (1.4 m/s)
soporta tráfico asíncrono y síncrono.
sonido 32Kbps, latencia de 10ns
vídeo 2Mbit/s, latencia de 100ns
datos a 10Mbps acceso inmediato
audio 32Kbps, 10ns retardo.
video 2Mbps, 100ns retardo.
El plan empezó en 1991, en donde se tenía como objetivo HIPERLAN la alta velocidad
de transmisión, más alta que la del 802.11. El estándar se aprobó en 1996. El tipo 1
proporciona 20Mbps con modulaciones FSK (Frequency Shift Keying) y GMSK
(Gaussian Minimum Shift Keying), en función de la tasa de transmisión.
El estándar cubre las capas física y MAC como el 802.11. Hay una nueva subcapa
llamada Channel Access and Control sublayer (CAC). Esta subcapa maneja las
peticiones de acceso a los canales; es decir define protocolos para enrutado, seguridad y
ahorro de energía y proporciona una transferencia de datos natural a las capas
superiores. La aceptación de la petición depende del uso del canal y de la prioridad de la
petición. La capa CAC proporciona independencia jerárquica con un mecanismo de
Elimination-Yield Non-Preemptive Multiple Access (EY-NPMA) que codifica las
prioridades y demás funciones en un pulso de radio de longitud variable que precede a
los datos.
EY-NPMA permite trabajar a la red con pocas colisiones aunque halla un gran número
de usuarios. Las aplicaciones multimedia funcionan en HIPERLAN gracias a este
mecanismo.
Otra característica importante es que no interfiere con hornos microondas y otros
artefactos que trabajan a 1.4Ghz; aunque las modulaciones usadas en HIPERLAN tipo I
son más sensibles al ruido y a la ISI (interferencia intersímbolo).
3)
HIPERLAN/2
HIPERLAN/2 es una solución estándar para un rango de comunicación corto que
permite una alta transferencia de datos y Calidad de Servicio del tráfico entre estaciones
base WLAN y terminales de usuarios. La seguridad esta provista por lo último en
técnicas de cifrado y protocolos de autenticación.
Las especificaciones funcionales de HIPERLAN/2 se completaron en el mes de Febrero
de 2000. La versión 2 fue diseñada como una conexión inalámbrica rápida para muchos
tipos de redes, como red back bone UMTS, redes ATM e IP. También funciona como
una red doméstica como HIPERLAN/1. HIPERLAN/2 usa la banda de 5GHz y una
velocidad de transmisión de hasta 54Mbps. Los servicios básicos son transmisión de
datos, sonido, y vídeo. Se hace énfasis en la calidad de esos servicios (QoS).
El estándar cubre las capas Física (emplean modulaciones BPSK, QPSK, 16QAM o
64QAM), Data Link Control y Convergencia. La capa de Convergencia se ocupa de la
funcionalidad de la dependencia de servicios entre las capas DLC y Red (OSI 3). Las
subcapas de Convergencia se pueden usar también en la capa física para conectar las
redes IP, ATM o UMTS. Esta característica hace HIPERLAN/2 disponible para la
conexión inalámbrica de varias redes.
HIPERLAN/2 ofrece unas medidas de seguridad aceptables. Los datos son codificados
con los algoritmos DES o 3DES. El punto de acceso y el terminal inalámbrico se
pueden autenticar mutuamente.
Una red HiperLAN2 tiene la topología de toda red inalámbrica: uno o varios puntos de
acceso (AP, access points), conectados entre si en una red fija o inalámbrica (NB,
network backbone), y una serie de terminales móviles (MT, mobile terminal), que se
conectan con los puntos de acceso.
CARACTERÍSTICAS DE HIPERLAN/2
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Alta velocidad de transmisión HiperLAN2 alcanza velocidades de transmisión
en la capa física de hasta 54Mbits/s.
Independencia de red y aplicación, se puede montar casi cualquier tipo de
protocolo de red sobre HiperLAN2, como Ethernet, ATM y similares. También
se provee compatibilidad con 3G.
Bajo consumo energía, gracias a la regulación de potencia de emisión. Esto
facilita la integración de dispositivos móviles y simplifica los puntos de acceso.
HiperLAN2 soporta conexiones bidireccionales punto a punto, así como
multicast y broadcast.
Soporte de QoS, es decir, la red tiene soporte para servicios con distintas
necesidades de calidad, retardo, etc. Esta característica es fundamental para
soportar desde navegación Web a teleconferencia, cada cual con sus propios
requisitos.
Selección automática de frecuencia, de manera que se evitan muchos problemas
de ecos e interferencias sin necesidad de planificación previa o intervención
alguna.
Soporte para terminales en movimiento.
ARQUITECTURA
En el diagrama se distinguen dos planos, el de usuario y el de control. El plano de
control se encarga de gestionar todo lo relacionado con establecimiento del enlace,
mantenimiento del mismo, frecuencias, identificación, asociación al punto de acceso,
etc. El plano de usuario se debe preocuparse de enviar y recibir datos a través de las
correspondientes conexiones.
Las capas corresponden a los niveles físico y de enlace del modelo OSI (n1 y 2). El
nivel físico se encarga de los detalles del paso de bits entre AP y MT, y el nivel de
enlace soporta toda la autentificación, creación y conexiones, paso de datos a través de
las conexiones establecidas.
Control Plane
User Plane
CL
RRC
ACF
DCC
EC
RLC
MAC
DLC
PHY
HiperLAN Type 2 Reference Model
El nivel de convergencia (CL) permite montar casi cualquier nivel de red por encima.
Por ejemplo, si ya está bien definida la subcapa encargada de proporcionar
compatibilidad con Ethernet (estas subcapas reciben el nombre de SSCSs, Service
Specific Convergence Sublayers).
CAPA FÍSICA
La configuración de referencia de la cadena de transmisión se muestra en la figura. La
capa física de HIPERLAN/2 ofrece servicios de transferencia de información a la capa
control de enlace de datos (DLC).
Para mejorar la capacidad del enlace de radio, se aplica una capa física de tasa variable.
La tasa efectiva de transmisión puede ser variada desde 6 hasta 54Mbps, usando varios
alfabetos de señales para la modulación de las sub-portadoras OFDM y aplicando
diferentes tasas de codificación convolucional para el canal, tal como se muestra en la
tabla:
CAPA DE CONTROL DEL ENLACE DE DATOS (DLC)
Se pueden distinguir las siguientes subcapas:
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Acceso al medio (MAC)
Control de errores (EC)
Control del enlace de radio (RLC), con las siguientes subfunciones:
 Control de recursos de radio (RRC)
 Control de la conexión l nivel de enlace (DCC)
MAC
Esta parte distribuye el acceso al medio. Todas las tramas MAC tienen una longitud fija
de 2ms. En cada trama, hay una serie de campos más o menos fijos para distintas partes
del protocolo, y otra zona variable (en uso y longitud de sus campos, no en longitud
total) en la que aquellos MTs que tienen permiso del AP para transmitir pueden hacerlo.
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Control de Errores
Cubre la detección de errores, su corrección cuando se puede, y las peticiones de
retransmisión caso de que no sea así. El control de errores también es responsable de
realizar el reensamblaje de las tramas que llegan fuera de lugar, mediante un sistema de
secuencia. Los mensajes ACK y NACK, y se puede configurar el número de veces que
se reintenta un reenvío.
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Control del Enlace
 Función de control de la asociación (ACF)
Un MT que quiere asociarse a una red HiperLAN2 debe empezar por escuchar el canal
BCH (broadcast) de los APs cercanos, a fin de seleccionar el que mejor relación señal a
ruido presenta. Además debe asegurarse de que el operador resulta aceptable.
A continuación se debe solicitar un MAC-ID del AP. Una vez que lo obtenga, se pasa a
una negociación de la conexión, en la que se fijan los modos PHY a emplear, las capas
de convergencia soportadas, y los tipos de encriptación y autentificación soportados.
Una vez asociado, el MT puede solicitar un canal DCCH que le permita establecer
conexiones con los demás miembros de la red.
 Control de conexión LC (DCC)
Las conexiones se establecen, liberan y modifican mediante señalización por el canal
DCCH. Es posible variar el QoS de una conexión sin necesidad de interrumpirla.
 Control de recursos de radio (RRC)
Esta funcionalidad cubre los siguientes supuestos:
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Cambio de AP, debido a que el MT ha detectado un AP cuya relación señal a
ruido es más conveniente que la del actual. Existen dos posibilidades, aunque
ambas requieren el uso de señalización a través de la red local inter-APs:
 Cortar la asociación actual y empezar de nuevo una asociación l segundo
AP.
 Que el nuevo AP adquiera la información necesaria sobre el MT
traspasado de su hombro, de manera que se pueden mantener todas las
conexiones anteriores abiertas (aunque probablemente se pierdan algunos
paquetes en el proceso).

Selección dinámica de frecuencia: El AP puede solicitar a sus MTs que realicen
medidas del entorno radioeléctrico. Con la información acumulada, el AP puede
pedir a sus MTs asociados que pasen a una nueva frecuencia con menor ruido.
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Comprobación de actividad: El AP manda mensajes periódicos a aquellos MTs
que no muestran actividad. Si no recibe respuesta a un número prefijado de estos
mensajes, procede a la desasociación del MT. Un mecanismo alternativo a éste
es establecer un tiempo mínimo de inactividad.
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4)
Soporte para bajo consumo energético: Un MT puede informar al AP de que va
a entrar en estado de bajo consumo durante un número de tiempos de trama (de
2 a 216). Los datos dirigidos al MT suspendido son almacenados por el AP hasta
que llega el momento de despertarle. El MT comprueba entonces si ha recibido
datos o no, caso en el cual puede permanecer suspendido otro periodo.
COMPARACIÓN CON IEEE 802.11 A Y B
El protocolo 802.11a implementa una red inalámbrica parecida a la definida por
HiperLAN2, con idéntico ancho de banda, en la banda de los 5GHz, y con el mismo
mecanismo de transmisión (OFDM). Sin embargo, el enfoque de 802.11a está orientado
a conseguir una Ethernet inalámbrica, de manera que no soporta más que una forma
muy limitada de QoS.
Sin embargo, existen proyectos en marcha por parte del IEEE para solventar estas
carencias del 802.11 como estándar inalámbrico del futuro, mediante la incorporación
de un sistema más completo de QoS y otras mejoras, pero que no está orientado a
conexiones IP.
Las principales diferencias entre IEEE802.11a e HIPERLAN/2 se encuentran sobre todo
en la capa MAC. IEEE802.11a utiliza una MAC distribuida, basada en CSMA/CA,
mientras que HIPERLAN/2 usa una MAC centralizada basada en el protocolo MAC
para ATM inalámbrico.
5)
VENTAJAS:
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6)
Es posible superponer casi cualquier protocolo de red (ATM, IP, Ethernet, 3G)
Soporta distintos QoS, algo fundamental si se quieren combinar usos distintos en
una misma red de banda ancha
Tiene un sistema de seguridad basado en algoritmos robustos y probados
Es fiel de gestionar, gracias al control de potencia y la selección automática de
frecuencia
DESVENTAJAS:
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El protocolo es sustancialmente más complicado que el usado en 802.11a.
No cuenta aún con implementaciones en el mercado
Requiere un mayor costo inicial aunque es posible que su flexibilidad prevenga
tener que cambiarlos ante nuevos requerimientos.
BIBLIOGRAFÍA:
 http://www.HIPERLAN - Wikipedia, la enciclopedia libre.htm
 http://www.Estándares de redes WLAN.htm
 http://www.Prototipatge Ràpid de la Capa Física d'OFDM cas HIPERLAN2.htm
 Redes de Computadoras: ANDREW S. TANENBAUM.
 http://www.Wifi Qué es una Hiperlanhg.htm
 http://www.ar_ci4gc.htm