miércoles, 10 de diciembre de 2014

PRESENTACION



INSTITUTO TECNOLÓGICO DE LA ZONA OLMECA


                                               INTEGRANTES DEL EQUIPO

CLAUDIA JUDITH CASTRO MAGAÑA
EDUARDO LANDERO JIMENEZ
GADIEL REYEZ HERNANDEZ

PROFESOR
ING. VICENTE DE LA CRUZ MUÑOZ


MATERIA
REDES INALAMBRICAS

TAREA A ENTREGAR

 UNIDADES 5 Y 6







CONTENIDO



UNIDAD 5 


NUEVAS TECNOLOGÍAS INALAMBRICAS

5.1       WIMAX
5.1.1 Arquitectura de una red WIMAX.
5.1.2 Encapsulación.
5.1.3 Clases de servicio.
5.2       Frame Relay
5.2.1 Arquitectura de una red Frame Relay.
5.2.2 Parámetros de un circuíto
5.2.3 Gestión de tráfico
5.3       ATM
            5.3.1 Celdas ATM
            5.3.2 Circuítos virtuales
            5.3.3 Arquitectura de un conmutador ATM
            5.3.4 Clases de servicio
5.4       4G (micro movilidad)
5.4.1 El protocolo TCP/IP
5.4.2 El problema de movilidad con TCP
5.4.3 Control de congestión en TCP
5.4.4 Control de flujo en TCP
5.4.5 Estudio de varias propuestas para
            mejorar el comportamiento de TCP
            en redes móviles.



UNIDAD 6

REDES INALAMBRICAS DE SENSORES

6.1 Ejemplos de redes de sensores
6.2 Enrutamiento
6.3 Transporte


UNIDAD 5 NUEVAS TECNOLOGIAS

INTRODUCCIÓN

Desde los albores de la humanidad, un tema fundamental con respecto al desarrollo y progreso, ha sido la necesidad de comunicación entre unos y otros, presente a lo largo de la historia.
En los últimos años los nuevos logros de la tecnología han sido la aparición de computadores, líneas telefónicas, celulares, redes alámbricas e inalámbricas, así como las satelitales relación entre emisor, mensaje y receptor. Pero la tecnología de hoy en día no solo debe hacer referencia a la transmisión de voz, sino debe intentar abarcar una mayor gama de aplicaciones, llámese la transmisión de datos. Dada esta necesidad es que surgen las redes de computadores como la intranet, la extranet y la internet.
Referente al intercambio de voz y datos se hace indispensable la necesidad de estar conectados con el mundo entero a través de la Internet, de donde surgen algunos problemas concernientes a la aplicación de redes alámbricas debido a que se hace necesario el transporte de los equipos ya sea dentro de un local como al interior de alguna oficina.
Al presentarse esta necesidad se hizo parte de un grupo de estudio de mayor envergadura, desde las redes inalámbricas, la transferencia de datos vía infrarrojo, así como en la aplicación de redes satelitales. Las mismas que han logrado satisfacer esta necesidad logrando la conexión de usuarios existentes en distintos lugares del mundo.
La aplicación de la tecnología inalámbrica, viene teniendo un gran auge en velocidades de transmisión, aunque sin competir con la utilización de redes alámbricas o el uso de la fibra óptica, sin embargo cubren satisfactoriamente la necesidad del movimiento de los usuarios.
Partamos de la definición de inalámbrico, este término se refiere al uso de la tecnología sin cables la cual permite la conexión de varios computadores entre sí.
Es así como se ha ido convirtiendo en un foco de estudio para los temas de transmisión de datos, adquiriendo mayor interés en lugares donde no es posible la instalación de redes alámbricas.
El uso de esta tecnología inalámbrica permite dejar en el olvido de los cables sin la necesidad de dejar de establecer una conexión, desapareciendo las limitaciones de espacio y tiempo, dando la impresión de que puede ubicarse una oficina en cualquier lugar del mundo.
Una aplicación de este caso podría ser la relación que se establece entre empleados ubicados en un lugar que no sea su centro de labores y una red adquiriendo la empresa mayor flexibilidad. Los dispositivos son conectados a otros dispositivos inalámbricos con el fin de brindar a los trabajadores dinámicos una estrategia de trabajo más efectiva y con menos complicaciones.
Los aplicativos de escritorio también hacen que la carga de la red sea más ligera.
Usando la tecnología inalámbrica determina que la empresa incremente su productividad y eficacia, de este modo el empleado se dedica exclusivamente a lo que sabe hacer mejor, evitando los inconvenientes de tipo tecnológico.









5.1 Wimax



WiMax es el acrónimo en inglés de Worldwide Interoperability for Microwave Access, cuya traducción al español es Interoperabilidad Mundial para Acceso por Microondas. WiMax es una norma de transmisión por ondas de radio de última generación que permite la recepción de datos por microondas y retransmisión por ondas de radio. WiMax está definido bajo la norma 802.16 MAN, un protocolo para redes de área metropolitana, proporcionando acceso concurrente con varios repetidores de señal superpuestos, ofreciendo total cobertura promedio de 50 Kms de radio y a velocidades de hasta 124 Mbps. Es necesario establecer una pequeña diferenciación en el protocolo, ya que disponemos del estándar 802.16d para terminales fijos y el 802.16e para estaciones en movimiento. Esto marca una distinción en la manera de usar este protocolo, aunque lo ideal es utilizar una combinación de ambos. Esta tecnología no requiere una visión directa o estar en línea recta con las estaciones base.



WiMax se estableció como una marca, la cual es ostentada por los dispositivos de comunicación gíreles que están conforme con el mencionado estándar IEEE 802.16 MAN. WiMax supera de manera importante a su protocolo homólogo Wi-Fi, el cual brinda una cobertura radial de solo 100 metros a tasas máxima de transferencia de 54 Mbps. Es importante mencionar que WiMax es compatible con estándares anteriores, como por ejemplo el generalizado Wi-Fi (IEEE 802.11).



WiMax está diseñado como una alternativa wíreless para acceso de banda ancha DSL y cable, y una forma de conectar nodos Wi-Fi en una red de área metropolitana. Por ello, WiMax podría convertirse pronto en la base para las redes metropolitanas de acceso a Internet, sirviendo de apoyo para facilitar las conexiones en zonas rurales, y utilizándose en el mundo empresarial para implementar las comunicaciones internas.



















5.1.1 Arquitectura de una red Wimax

Por otro lado, este incremento en las necesidades de ancho de banda, ha supuesto un rápido desarrollo de WDM (Wavelength Division Multiplexing); tecnología que ofrece en la actualidad la posibilidad de transportar hasta 160 canales de 10 Gbps. sobre una única fibra óptica. En efecto, la red de transporte esta en estos momentos pasando por un periodo de transición, evolucionando desde las tradicionales redes ATM y SONET/SDH basadas en la Multiplexación en el tiempo con WDM utilizado estrictamente para incrementar la capacidad de la fibra óptica, hacia una red fotonica basada en la Multiplexación en frecuencia óptica; realizando no solo el transporte, sino también la Multiplexación, encaminamiento, supervisión y protección en la capa óptica. Las ventajas de una red totalmente óptica son, entre otras, una menor complejidad, una mayor transparencia respecto a las señales transportadas, un mayor ancho de banda y mayores distancias de transmisión.

La IEEE define solo la física (PHY) y Media Access Control (MAC) en las capas 802,16. Este enfoque ha funcionado bien para las tecnologías como Ethernet y WiFi, que se basan en otros órganos, como el IETF (Internet Engineering Task Force) para establecer las normas para la capa superior de protocolos como TCP / IP, SIP, VoIP y IPSec. En el mundo móvil inalámbrica, organismos de normalización, tales como el 3GPP y 3GPP2 establecer normas en una amplia gama de interfaces y protocolos, ya que no solo requieren airlink interoperabilidad, pero también entre los proveedores interinstitucional para la interoperabilidad de la red de itinerancia, de multiples proveedores de acceso redes, e Interamericano de facturación de la compañía. Los vendedores y los operadores han reconocido este problema y han formado nuevos grupos de trabajo para elaborar modelos de referencia estándar de red para abrir entre las interfaces de red. Dos de ellos son el WiMAX Forum del Grupo de Trabajo de la Red, que se centra en la creacion de mas alto nivel de especificaciones para la creacion de redes fijas, nomadas, portatiles y moviles WiMAX sistemas mas alla de lo que se define en el estandar IEEE 802,16, y el Proveedor de Servicio de Grupo de Trabajo que ayuda a Escribir les da prioridad a las necesidades y para ayudar a impulsar la labor de la Red GT. El WiMAX movil de extremo a extremo la arquitectura de la red se basa en un All-IP plataforma, todos los paquetes de tecnologia sin legado circuito de telefonia. Ofrece la ventaja de la reduccion de costo total de propiedad durante el ciclo de vida de despliegue de una red WiMAX. El uso de All-IP significa que un nucleo comun de la red se puede utilizar, sin la necesidad de mantener los paquetes basicos de circuitos y redes, con todos los gastos generales que va con ella. Otro beneficio de All-IP es que se situa a la red sobre el rendimiento de la curva de crecimiento de los procesadores de proposito general y de los dispositivos informaticos, a menudo denominados "Ley de Moore". Los avances en el tratamiento informatico se produce mucho mas rapido que los avances en las telecomunicaciones, porque los equipos de uso general de hardware no se limita a los equipos de telecomunicaciones ciclos, que tienden a ser largo y engorroso. El resultado final es una red que se realiza continuamente en cada vez mayores de capital y la eficiencia operativa, y se aprovecha de la 3 ª parte de la evolucion de la comunidad de Internet. Esto se traduce en menor costo, alta escalabilidad, y el rapido despliegue de redes ya que la funcionalidad es principalmente todos los servicios basados en software.



Con el fin de desplegar con exito los sistemas comerciales y operativos, se necesita el apoyo mas alla de 802,16 (PHY / MAC) especificaciones de la interfaz de aire. El principal de ellos es la necesidad de apoyar a un conjunto basico de funciones de redes como parte del total de extremo a extremo la arquitectura del sistema WiMAX. Antes de profundizar en algunos de los detalles de la arquitectura, la primera nota que algunos principios basicos que han guiado el desarrollo de la arquitectura WiMAX. Apoyo a los Servicios y Aplicaciones: El de extremo a extremo la arquitectura incluye soporte para: a) de voz, multimedia y otros servicios por mandato reglamentario servicios tales como los servicios de emergencia y la interceptacion legal, b) El acceso a una variedad de independiente Application Service Provider (ASP ) En las redes de un agnostico forma, c) el uso de comunicaciones moviles, la telefonia VoIP, d) Apoyo a la comunicacion con los diversos medios de comunicacion y el interfuncionamiento pasarelas que permitan la entrega de titular / legado traducido servicios sobre IP (por ejemplo, sobre IP SMS, MMS, WAP), el acceso a WiMAX Redes y e) Apoyo a la entrega de Broadcast IP Multicast y servicios a traves de redes de acceso WiMAX.
WiMAX Forum participantes de la industria han identificado un modelo de referencia de Red WiMAX (MRN), que es una representacion logica de la arquitectura de red. El manejo de los recursos naturales se identifican entidades funcionales y puntos de referencia sobre el que se consigue la interoperabilidad entre entidades funcionales. La arquitectura se ha desarrollado con el objetivo de proporcionar apoyo unificado de la funcionalidad necesaria en una gama de modelos de despliegue de red y el uso de los escenarios (que van desde fijo ¬nomadas - portatiles - simple movilidad - plenamente a los abonados moviles).
La intencion del manejo de los recursos naturales es permitir multiples opciones para la aplicacion funcional de una determinada entidad, y, sin embargo, lograr la interoperabilidad entre las diferentes realizaciones de las entidades organicas. La interoperabilidad se basa en la definicion de protocolos de comunicacion y tratamiento de datos plano funcional entre las entidades para lograr una solucion global extremo a extremo, la funcion, por ejemplo, la seguridad o la gestion de la movilidad. Por lo tanto, la entidades funcionales a ambos lados de un punto de referencia representan una coleccion de control y el avion portador puntos finales.

Servicio de conectividad de red (CSN) se define como un conjunto de funciones de red que proporcionan los servicios de conectividad IP a los suscriptores WiMAX (s). Una CSN puede comprender los elementos de la red tales como routers, proxy AAA / servidores, bases de datos de usuarios y de dispositivos de puerta de enlace Interconeccion de redes. Una nota puede ser desplegado como parte de una red WiMAX Greenfield proveedor de servicios (NSP) o como parte de un titular WiMAX NSP.
La red de especificaciones para sistemas basados en WiMAX se basa en varios principios basicos de la arquitectura de la red, incluidos los que figuran a continuacion.
La arquitectura WIMAX tambien permite que tanto los servicios de IP y Ethernet, en un estandar de red movil IP compatible. La flexibilidad y la interoperabilidad WiMAX apoyo de la red proporciona a los operarios con multiples proveedores de bajo costo de implementacion de una red WiMAX incluso mezclados con un despliegue de la ASN distribuidos y centralizados en la red. The WiMAX network has the following major features: La red WiMAX tiene las siguientes caracteristicas principales:




Seguridad
La arquitectura WiMAX de punto a punto de la red se basa en un marco de seguridad que es agnostico a la ASN operador tipo y topologia y se aplica de forma conjunta en Greenfield interconexion y el despliegue de modelos y escenarios de uso. En particular, existe apoyo para: a) Fuerte dispositivo de autenticacion mutua entre el MS y la red de WiMAX, basado en el estandar IEEE 802,16 marco de seguridad, b) Todos los mecanismos de autenticacion comunmente desplegadas y autenticacion en el pais y visito operador de la red sobre la base de una hipotesis coherente y Marco de autenticacion extensible, c) la integridad de datos, reproduccion de proteccion, confidencialidad y no repudio usando longitudes de claves aplicables, d) Uso de MS iniciado o terminado los mecanismos de seguridad, tales como redes privadas virtuales (VPNs), e) Norma garantizar mecanismos de gestion de direccion IP entre La MS / SS y visito su casa o NSP.

Movilidad
La arquitectura WiMAX de punto a punto de la red tiene una amplia capacidad de apoyo a la movilidad y entrega. El programa: a) Incluir o vertical entre la tecnologia de la entrega-por ejemplo, a Wi-Fi, 3GPP, 3GPP2, DSL o MSO - cuando dicha capacidad esta activada en el modo multi-MS, b) Apoyo IPv4 o IPv6 basado en la gestion de la movilidad. Dentro de este marco, y en su caso, debera tener en cuenta la arquitectura de MS con multiples direcciones IP simultaneas y conexiones IPv4 y IPv6, c) Apoyo a la itinerancia entre el PEN, d) Utilizar mecanismos de apoyo a la entrega sin fisuras de hasta velocidades de los vehiculos que cumplan bien definidos ( Dentro de WiMAX Forum) limites de la interrupcion del servicio. Algunas de las capacidades adicionales en apoyo de la movilidad incluyen el apoyo de: i) estatica y dinamica de las configuraciones de la direccion de su casa, ii) la dinamica de cesion de la Casa de agente en el proveedor de servicios de red como una forma de optimizacion de ruta, asi como en el hogar IP Red como una forma de equilibrio de carga y iii) la dinamica de cesion de la Casa de Agente basado en politicas.

Escalabilidad, Extensibilidad, y la Cobertura del Operador de Seleccion
La arquitectura WiMAX de punto a punto de la red tiene un buen soporte para escalable, extensible y flexibilidad en la operacion de seleccion de operador. En particular se ocupara de: a) permitir a un usuario seleccionar manualmente o automaticamente a disposicion de los PAN y los programas de jeringuillas y agujas, b) Habilitar ASN CSN y disenos de sistemas que facilmente escala hacia arriba y hacia abajo - en terminos de cobertura, alcance o capacidad, c) Acomode un Variedad de topologias ASN - incluyendo hub-and-habla, jerarquica, y / o multi¬hop interconecta, d) Acomode una variedad de enlaces de backhaul, tanto alambricas e inalambricas con diferentes caracteristicas y rendimiento de latencia, e) Apoyo a la infraestructura de despliegue incremental, f ) Apoyo introduccion gradual de los servicios de propiedad intelectual que, a su vez, con escala creciente numero de usuarios activos y concurrentes servicios IP por usuario, g) Apoyo a la integracion de las estaciones base de cobertura y la capacidad de diferentes - por ejemplo, el pico, las micro, macro y de las estaciones de base y E) El apoyo y la integracion flexible de la descomposicion de la ASN ASN funciones en los despliegues de red, a fin de permitir el uso de los sistemas de balanceo de carga para el uso eficiente del espectro radioelectrico y los recursos de la red.

La Interoperabilidad de Multiples Proveedores
Otro aspecto clave de la arquitectura de su red WiMAX es el apoyo de la interoperabilidad entre equipos de diferentes fabricantes dentro de un ASN y todo ASNs. Esta interoperabilidad incluira la interoperabilidad entre: a) BS y vuelta dentro de un equipo de ASN, y b) Diversas ASN elementos (posiblemente de diferentes proveedores) y CSN, con minima o ninguna degradacion en la funcionalidad o capacidad de la ASN.


Calidad de Servicio
La Red WiMAX Architecuture ha dispuesto para el apoyo de los mecanismos de QoS. En particular, se permite el apoyo flexible de utilizacion simultanea de un conjunto diverso de los servicios IP. La arquitectura soporta: a) los niveles de QoS diferenciada - de grano grueso (por usuario / terminal) y / o de grano fino (por el flujo de servicios por usuario / terminal), b) Admision de control, c) la gestion de ancho de banda y d) Aplicacion de Politicas definidas por distintos operadores para QoS-sobre la base de su SLA (incluida la aplicacion de politicas por usuario y grupo de usuarios, asi como factores como la ubicacion, la hora del dia, etc.) Se hace un uso extenso de la norma IETF mecanismos para la gestion de la politica de definicion y aplicacion de politicas entre los operadores.

Especificaciones de Tiempo de la Arquitectura de Red
El WiMAX Forum Red Grupo de Trabajo ha dividido el alcance de su labor sobre las caracteristicas de WiMAX en 3 versiones. Cada version tiene 3 etapas. Etapa 1 es sobre los requisitos que se establecen por el Proveedor de Servicio de Grupo de Trabajo. La segunda y tercera etapas corresponden a la arquitectura y desarrollo de las especificaciones detalladas de protocolo. El trabajo en la etapa 2 de la etapa 1 se termino en 4Q-05 y la 3 ª fase de trabajo que actualmente esta en curso. Se espera terminar por 3Q-06. Mientras tanto, la Red Grupo de Trabajo pondra en marcha la fase 2 de trabajar en la siguiente serie de caracteristicas (de manera no oficial llamada Release 1.5) en el 2Q-06. Se preve 1,5 caracteristicas de la etapa se completara por 4Q-06. A medida que avanza el trabajo, el WiMAX Forum Proveedor de Servicio de Grupo de Trabajo de los requisitos establecidos sobre la base de prioridades para el siguiente operador de las emisiones y la Red Grupo de Trabajo de la especificacion de su ambito de trabajo basado en las aportaciones de la Proveedor de Servicio de Grupo de Trabajo.








5.1.2 Encapsulación.

 El encapsulamiento es el proceso por el cual los datos que se deben enviar a traves de una red se deben colocar en paquetes que se puedan administrar y rastrear. Las tres capas superiores del modelo OSI (aplicacion, presentacion y sesion) preparan los datos para su transmision creando un formato comun para la transmision.

La capa de transporte divide los datos en unidades de un tamano que se pueda administrar, denominadas segmentos. Tambien asigna numeros de secuencia a los segmentos para asegurarse de que los hosts receptores vuelvan a unir los datos en el orden correcto. Luego la capa de red encapsula el segmento creando un paquete. Le agrega al paquete una direccion de red destino y origen, por lo general IP.

En la capa de enlace de datos continua el encapsulamiento del paquete, con la creacion de una trama. Le agrega a la trama la direccion local (MAC) origen y destino. Luego, la capa de enlace de datos transmite los bits binarios de la trama a traves de los medios de la capa fisica.

Cuando los datos se transmiten simplemente en una red de area local, se habla de las unidades de datos en terminos de tramas, debido a que la direccion MAC es todo lo que se necesita para llegar desde el host origen hasta el host destino. Pero si se deben enviar los datos a otro host a traves de una red interna o Internet, los paquetes se transforman en la unidad de datos a la que se hace referencia. Esto se debe a que la direccion de red del paquete contiene la direccion destino final del host al que se envian los datos (el paquete).

Las tres capas inferiores (red, enlace de datos, fisica) del modelo OSI son las capas principales de transporte de los datos a traves de una red interna o de Internet. La excepcion principal a esto es un dispositivo denominado gateway. Este es un dispositivo que ha sido disenado para convertir los datos desde un formato, creado por las capas de aplicacion, presentacion y sesion, en otro formato. De modo que el gateway utiliza las siete capas del modelo OSI para hacer esto.

Si una computadora A quiere enviar datos a una computadora B, los datos deben ser empacados primero por un proceso llamado encapsulamiento. Este proceso puede pensarse como poner una carta dentro de un sobre, y poner las direcciones correctas del destinatario y el remitente para que sea entregada apropiadamente por el sistema postal


El encapsulamiento envuelve los datos con la informacion de protocolo necesaria antes de transitar por la red. Asi, mientras la informacion se mueve hacia abajo por las capas del modelo OSI, cada capa anade un encabezado, y un trailer si es necesario, antes de pasarla a una capa inferior. Los encabezados y trailers contienen informacion de control para los dispositivos de red y receptores para asegurar la apropiada entrega de de los datos y que el receptor interprete correctamente lo que recibe.











5.1.3 Clases de servicio

Comenzamos una nueva miniserie sobre tecnología WiMAX hablando de una de las funcionalidades que al principio más desconcierta a los operadores e ingenieros sobre el estándar 802.16: los servicios. Muy al contrario que otras tecnologías del IEEE (Ethernet o WiFi) que no son orientadas a la conexión, WiMAX basa la transmisión de datos en el concepto de servicio (service-flow o flow).
Los servicios permiten a una estación base (BS) y a sus clientes (SS o CPEs) intercambiar datos. Es por tanto necesario que existan dos tipos de servicios:
Servicios de gestión: destinados a intercambiar la información que controlará el enlace entre BS y CPE.
Servicios de datos: destinados a transmitir el tráfico de datos entre el CPE y la BS, tanto en sentido usuario -> red como red -> usuario.

Usar servicios para transportar datos, además de diferente a otras tecnologías, es fundamental para que WiMAX pueda ser lo que es y ofrecer garantías de QoS a nivel de operador. Cuando un CPE entra en una celda WiMAX, la BS negocia los servicios de datos (además de los de gestión) que se van a establecer para transmitir el tráfico. Cada uno de estos servicios lleva asociado, de forma independiente al resto de servicios:
Un contrato de QoS: tasa máxima sostenida, tasa mínima garantizada, priorización, retardo máximo…
Una política de filtrado: una serie de reglas que permitirán determinar qué paquetes de datos se van a cursar por el servicio.

Si echamos la vista atrás, y nos remontamos a la última entrada que dedicamos a la QoS,  recordaremos que para poder ofrecer calidad de servicio es necesario llevar a cabo dos procesos: 1- Clasificación del tráfico y 2- Asignación de recursos. La MAC WiMAX emplea estos servicios para llevar a cabo estas tareas. Cada uno de ellos se destinará a cursar el tráfico específico al que se desee asignar una QoS: VoIP, Vídeo o navegación web. En función del tipo de servicio que se preste sobre ellos, se asignarán unas políticas de filtrado y unos recursos en el medio.
Este método de transmisión de datos permite ser muy eficiente a la hora de asignar los recursos en un sistema compartido como es el medio radio y además proporciona control absoluto sobre el uso del ancho de banda, evitando abusos o simplemente que el propio tráfico de un usuario entrecorte las llamadas de voz del teléfono IP que tiene instalado. El resultado es una mejor experiencia de navegación y uso de servicios de valor añadido por parte de los usuarios de la red y una capacidad mejorada para proveer servicios de datos de diferentes niveles y servicios de valor añadido para el operador de la red.



Es responsabilidad del operador el definir qué servicios va a proveer sobre sus celdas y a qué usuarios. La tecnología 802.16 (WiMAX) permite al operador mapear directamente sus servicios comerciales sobre los servicios de transmisión de datos en el aire.