18482806
Description
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almost 5 years ago
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Estándares de acceso inalámbrico de
banda ancha Wimax e IEEE 802.16
- Con el creciente interés en los servicios de LMDS
WLL, se reconoció la necesidad dentro de la industria
de desarrollar estándares para este servicio
- En respuesta a esta necesidad, el comité IEEE 802
creó el grupo de trabajo 802.16 en 1999 para
desarrollar estándares inalámbricos de banda ancha.
- En esencia, IEEE 802.16 estandariza la
interfaz aérea y las funciones
relacionadas asociadas con LMDS.
- En esencia, IEEE 802.16 estandariza la
interfaz aérea y las funciones
relacionadas asociadas con LMDS.
- En respuesta a esta necesidad, el comité IEEE 802
creó el grupo de trabajo 802.16 en 1999 para
desarrollar estándares inalámbricos de banda ancha.
- Arquitectura IEEE 802.16
- Arquitectura de referencia del sistema Los estándares 802.16 están
diseñados con respecto al modelo de referencia de sistema
abstracto que se muestra en la Figura 11.13. Un 802.16 inalámbrico.
- El servicio proporciona una ruta de
comunicación entre un sitio del suscriptor
- Puede ser un dispositivo de un solo
suscriptor o una red en las instalaciones
del suscriptor (por ejemplo, una LAN, PBX,
red basada en IP) y una red central (la red a
la que proporciona 802.16).
- Ejemplos de una red
central son la red
telefónica pública e
Internet
- Tres interfaces se definen en este modelo. Las
normas IEEE 802.16 se refieren a la interfaz
aérea entre la estación transceptora del
abonado y la estación transceptora base.
- Finalmente, el modelo de referencia
del sistema incluye el uso opcional
de algún tipo de repetidor
- Finalmente, el modelo de referencia
del sistema incluye el uso opcional
de algún tipo de repetidor
- Tres interfaces se definen en este modelo. Las
normas IEEE 802.16 se refieren a la interfaz
aérea entre la estación transceptora del
abonado y la estación transceptora base.
- Ejemplos de una red
central son la red
telefónica pública e
Internet
- Puede ser un dispositivo de un solo
suscriptor o una red en las instalaciones
del suscriptor (por ejemplo, una LAN, PBX,
red basada en IP) y una red central (la red a
la que proporciona 802.16).
- El servicio proporciona una ruta de
comunicación entre un sitio del suscriptor
- Arquitectura de referencia del sistema Los estándares 802.16 están
diseñados con respecto al modelo de referencia de sistema
abstracto que se muestra en la Figura 11.13. Un 802.16 inalámbrico.
- Arquitectura de protocolo
- Protocolos definidos específicamente para
problemas de dirección de transmisión
inalámbrica relacionados con la transmisión de
bloques de datos a través de la red
- Son independientes de la arquitectura de
red y son aplicables a una variedad de
redes e interfaces de comunicaciones.
- Las dos capas más bajas del modelo de
protocolo 802.16 corresponden a la capa
física del modelo OSI e incluyen funciones
- • Codificación / decodificación de señales.
• Generación / eliminación de preámbulos
(para sincronización) • Transmisión /
recepción de bits
- La capa física del modelo 802 incluye
una especificación del medio de
transmisión y la banda de frecuencia
- En general, esto se considera
"debajo" de la capa más baja
del modelo OSI.
- Por encima de las capas físicas y de
transmisión están las funciones asociadas con
la prestación de servicios a los suscriptores
- En la transmisión, reúna los datos en un marco
con campos de dirección y detección de errores
- Específicamente, el protocolo MAC define cómo y
cuándo una estación base o estación de abonado puede
iniciar la transmisión en el canal.
- La información de control en el
marco es necesaria para la
operación del protocolo MAC
- La información de control en el
marco es necesaria para la
operación del protocolo MAC
- Específicamente, el protocolo MAC define cómo y
cuándo una estación base o estación de abonado puede
iniciar la transmisión en el canal.
- En la transmisión, reúna los datos en un marco
con campos de dirección y detección de errores
- Por encima de las capas físicas y de
transmisión están las funciones asociadas con
la prestación de servicios a los suscriptores
- En general, esto se considera
"debajo" de la capa más baja
del modelo OSI.
- La capa física del modelo 802 incluye
una especificación del medio de
transmisión y la banda de frecuencia
- • Codificación / decodificación de señales.
• Generación / eliminación de preámbulos
(para sincronización) • Transmisión /
recepción de bits
- Las dos capas más bajas del modelo de
protocolo 802.16 corresponden a la capa
física del modelo OSI e incluyen funciones
- Son independientes de la arquitectura de
red y son aplicables a una variedad de
redes e interfaces de comunicaciones.
- Protocolos definidos específicamente para
problemas de dirección de transmisión
inalámbrica relacionados con la transmisión de
bloques de datos a través de la red
- Servicios
- Los requisitos para los estándares IEEE
802.16 se definen en términos de servicios
de soporte que deben ser compatibles con
los sistemas 802.16
- Un servicio de transporte se
refiere al tipo de tráfico
generado por una red de
suscriptores o una red
central
- IEEE 802.16 está diseñado para
soportar los siguientes servicios
de portador:
- Multidifusión de audio / video digital:
transporta transmisiones de audio / video
digital unidireccionales a los suscriptores
- Telefonía digital: soporta flujos de telefonía
digital multiplexados. Este servicio es un
servicio clásico de WLL que reemplaza el
acceso por cable a la red telefónica pública
- ATM: proporciona un enlace de
comunicaciones que admite la transferencia de
celdas ATM como parte de una red ATM
general.
- Back-Haul: para redes de telefonía celular o digital
inalámbrica. Un sistema 802.16 puede ser un medio
conveniente para proporcionar troncales
inalámbricos para estaciones base de telefonía
inalámbrica.
- Frame rele: similar a ATM. Frame relay utiliza tramas de
longitud variable en contraste con las celdas de longitud
fija de ATM.
- Basado en circuitos: estos servicios
proporcionan una capacidad de
conmutación de circuitos, en la que las
conexiones se configuran para los
suscriptores a través de una red central.
- Paquete variable: IP y frame relay son
ejemplos de servicios que utilizan
PDU de longitud variable.
- Paquete de celdas de
longitud fija: este servicio
es para cajeros automáticos
- Multidifusión de audio / video digital:
transporta transmisiones de audio / video
digital unidireccionales a los suscriptores
- IEEE 802.16 está diseñado para
soportar los siguientes servicios
de portador:
- Un servicio de transporte se
refiere al tipo de tráfico
generado por una red de
suscriptores o una red
central
- Los requisitos para los estándares IEEE
802.16 se definen en términos de servicios
de soporte que deben ser compatibles con
los sistemas 802.16
- IEEE 802.16 MAC Layer
- Los datos transmitidos a través de la interfaz aérea 802.16
desde o hacia un suscriptor determinado se estructuran
como una secuencia de tramas MAC.
- . El término trama MAC como
se usa en este contexto se
refiere a la PDU que incluye
información de control del
protocolo MAC y datos de
nivel superior
- Esto no debe confundirse con una trama TDMA, que
consiste en una secuencia de intervalos de tiempo
- La secuencia de intervalos de tiempo a
través de múltiples tramas TDMA que
está dedicada a un suscriptor forma un
canal lógico, y las tramas MAC se
transmiten a través de ese canal lógico
- La secuencia de intervalos de tiempo a
través de múltiples tramas TDMA que
está dedicada a un suscriptor forma un
canal lógico, y las tramas MAC se
transmiten a través de ese canal lógico
- Esto no debe confundirse con una trama TDMA, que
consiste en una secuencia de intervalos de tiempo
- Los datos transmitidos a través de la interfaz aérea 802.16
desde o hacia un suscriptor determinado se estructuran
como una secuencia de tramas MAC.
- Conexiones y flujo de servicio
- Conexiones y flujo de servicio El
protocolo 802.16 MAC está orientado a
la conexión.
- Cada trama MAC incluye una ID de
conexión, que es utilizada por el
protocolo MAC para entregar datos
entrantes al usuario MAC correcto.
- Además, hay una
correspondencia de uno a uno
entre la ID de conexión y el flujo
de servicio.
- El flujo de servicio define los parámetros de QoS
para las PDU que se intercambian en la conexión.
- El concepto de un flujo de servicio en una conexión es
fundamental para la operación del protocolo MAC
- Los flujos de servicio proporcionan un
mecanismo para la gestión de QoS
ascendente y descendente.
- La estación base asigna el ancho de banda
ascendente y descendente en función del
flujo de servicio para cada conexión activa.
- El concepto de un flujo de servicio en una conexión es
fundamental para la operación del protocolo MAC
- El flujo de servicio define los parámetros de QoS
para las PDU que se intercambian en la conexión.
- Además, hay una
correspondencia de uno a uno
entre la ID de conexión y el flujo
de servicio.
- Cada trama MAC incluye una ID de
conexión, que es utilizada por el
protocolo MAC para entregar datos
entrantes al usuario MAC correcto.
- Conexiones y flujo de servicio El
protocolo 802.16 MAC está orientado a
la conexión.
- Formato de trama
- Formato de trama Una buena manera de
entender el protocolo MAC es examinar el
formato de trama
- Encabezado: contiene la información de control de
protocolo necesaria para el funcionamiento del
protocolo MAC.
- Carga útil: la carga útil puede ser datos de
un nivel superior (por ejemplo, una celda
ATM, un paquete IP, un bloque de voz
digital) o un mensaje de control MAC.
- Control de cifrado (1 bit):
indica si la carga útil está
cifrada.
- Secuencia de clave de cifrado (4 bits): un
índice en un vector de información de clave
de cifrado, que se utilizará si la carga útil
está cifrada
- Longitud (11 bits): longitud en bytes
de toda la trama MAC.
- Identificador de conexión (16 bits): una dirección de capa
MAC unidireccional que identifica una conexión a pares
equivalentes en el suscriptor y la estación base MAC.
- Tipo de encabezado (1 bit): indica si se trata de un encabezado de
solicitud de ancho de banda o genérico
- Indicador ARQ (1 bit): indica si el marco pertenece a una
conexión habilitada con ARQ. Si es así, se utiliza el
mecanismo ARQ descrito en la Sección 8.4, y un campo de
control de 2 bytes se añade al principio del marco.
- Control de fragmentos (2 bits): se utiliza
en la fragmentación y el reensamblaje,
como se explica más adelante
- Número de secuencia del fragmento (4 bits):
Número de secuencia del fragmento actual
- Secuencia de comprobación de encabezado (8 bits): un CRC de
8 bits que se utiliza para detectar errores en el encabezado
- Secuencia de comprobación de encabezado (8 bits): un CRC de
8 bits que se utiliza para detectar errores en el encabezado
- Número de secuencia del fragmento (4 bits):
Número de secuencia del fragmento actual
- Control de fragmentos (2 bits): se utiliza
en la fragmentación y el reensamblaje,
como se explica más adelante
- Indicador ARQ (1 bit): indica si el marco pertenece a una
conexión habilitada con ARQ. Si es así, se utiliza el
mecanismo ARQ descrito en la Sección 8.4, y un campo de
control de 2 bytes se añade al principio del marco.
- Tipo de encabezado (1 bit): indica si se trata de un encabezado de
solicitud de ancho de banda o genérico
- Identificador de conexión (16 bits): una dirección de capa
MAC unidireccional que identifica una conexión a pares
equivalentes en el suscriptor y la estación base MAC.
- Control de cifrado (1 bit):
indica si la carga útil está
cifrada.
- CRC: el campo de verificación de redundancia
cíclica contiene un código de detección de
errores
- Encabezado: contiene la información de control de
protocolo necesaria para el funcionamiento del
protocolo MAC.
- Formato de trama Una buena manera de
entender el protocolo MAC es examinar el
formato de trama
- Mensajes de administración MAC
- Mensajes de administración MAC IEEE 802.16 define una serie de
mensajes de control que son utilizados por la estación base y el
suscriptor para administrar la interfaz aérea y administrar el
intercambio de datos a través de varias conexiones.
- Los mensajes se utilizan para
intercambiar parámetros operativos e
información relacionada con el estado y
el cifrado y para la gestión de la
capacidad.
- Descriptor de canal de enlace ascendente y
descendente: transmite las características
del canal físico
- Solicitud y respuesta de administración de claves
de privacidad: se utiliza para intercambiar
información sobre claves de cifrado.
- Solicitud de tipo de concesión de datos de enlace
descendente: la estación base la envía al suscriptor
para dictar el método de modulación y la técnica FEe
que se utilizará en una conexión particular, para
mejorar el rendimiento.
- Solicitud de tipo de concesión de datos de enlace
descendente: la estación base la envía al suscriptor
para dictar el método de modulación y la técnica FEe
que se utilizará en una conexión particular, para
mejorar el rendimiento.
- Solicitud y respuesta de administración de claves
de privacidad: se utiliza para intercambiar
información sobre claves de cifrado.
- Descriptor de canal de enlace ascendente y
descendente: transmite las características
del canal físico
- Los mensajes se utilizan para
intercambiar parámetros operativos e
información relacionada con el estado y
el cifrado y para la gestión de la
capacidad.
- Mensajes de administración MAC IEEE 802.16 define una serie de
mensajes de control que son utilizados por la estación base y el
suscriptor para administrar la interfaz aérea y administrar el
intercambio de datos a través de varias conexiones.
- IEEE 802.16 Capa Física
- La capa física 802.16 es compatible con
una estructura diferente para los
canales descendentes punto a punto
múltiples y los canales ascendentes
multipunto a punto
- Estas estructuras reflejan los diferentes requisitos
en las dos direcciones. En general, la mayoría de
los sistemas requerirán una mayor capacidad
descendente para que los suscriptores
individuales admitan conexiones de datos
asimétricas
- Transmisión corriente arriba La transmisión en sentido
ascendente utiliza una técnica DAMA-TDMA (acceso múltiple
por división de tiempo de acceso múltiple por asignación de
demanda).
- Transmisión descendente En la dirección descendente,
el estándar especifica dos modos de operación, uno
dirigido para admitir un flujo de transmisión continuo
- Para el modo descendente continuo, se utiliza un esquema de DMT simple para el acceso al canal. La
técnica de dúplex que se utiliza para asignar capacidad entre el tráfico ascendente y descendente se
conoce como FDD (dúplex de división de frecuencia).
- FDD con modulación adaptativa: este es el mismo esquema
FDD utilizado en el modo ascendente, pero con una capacidad
dinámica para cambiar la modulación y los esquemas de
corrección de errores hacia adelante.
- FDD con modulación adaptativa: este es el mismo esquema
FDD utilizado en el modo ascendente, pero con una capacidad
dinámica para cambiar la modulación y los esquemas de
corrección de errores hacia adelante.
- Para el modo descendente continuo, se utiliza un esquema de DMT simple para el acceso al canal. La
técnica de dúplex que se utiliza para asignar capacidad entre el tráfico ascendente y descendente se
conoce como FDD (dúplex de división de frecuencia).
- Transmisión descendente En la dirección descendente,
el estándar especifica dos modos de operación, uno
dirigido para admitir un flujo de transmisión continuo
- Transmisión corriente arriba La transmisión en sentido
ascendente utiliza una técnica DAMA-TDMA (acceso múltiple
por división de tiempo de acceso múltiple por asignación de
demanda).
- Estas estructuras reflejan los diferentes requisitos
en las dos direcciones. En general, la mayoría de
los sistemas requerirán una mayor capacidad
descendente para que los suscriptores
individuales admitan conexiones de datos
asimétricas
- La capa física 802.16 es compatible con
una estructura diferente para los
canales descendentes punto a punto
múltiples y los canales ascendentes
multipunto a punto
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