Red wman

WMAN
Wireless Metropolitan Area Network

WMAN
 Una red de área metropolitana es la suma de
muchas redes de área local interconectadas.
Estas también se conocen como bucle local
inalámbrico (WLL, Wireless Local Loop).

 Las WMAN pueden extenderse hasta un
máximo de 50 km.

WLAN
 Las redes inalámbricas de área local se
diferencian de las redes de área local
tradicionales en que las terminales no están
interconectados físicamente mediante un
cable.
 El soporte físico del bus ha pasado de ser un
cable a ir a través de las ondas. Esto es
posible, en gran parte, a que los organismos
internacionales que establecen el reparto de
las frecuencias han dejado libres varias
franjas para uso personal o privado.

WLAN
 Las LAN inalámbricas utilizan básicamente
longitudes de onda correspondientes a las
microondas (2,4 GHz y 5 GHz) y permiten
tener anchos de banda apreciables (desde 1
MB/s en las primeras versiones hasta llegar a
los 54 MB/s de los últimos estándares).

Tipos de Redes WLAN
 Existen diferentes tipos de estándares y
productos para redes de área local.

 Redes IEEE 802.11 (a,b,g)
 Redes Bluetooth
 Redes HiperLAN/2
 Redes HomeRF

Estándares de las redes WMAN
 Las redes WMAN se basan en el estándar de
la IEEE 802.16. A estas también se les da el
nombre de WiMAX.
 Este estándar se enfoca en la interface aérea
entre la estación del transceptor del suscriptor
y la estación del transceptor base.
 El estándar 802.16 se divide en dos grupos de
estándares:
o WiMAX fijo. 802.16-2004 (802.16d)
o WiMAX móvil. 802.16-2005(802.16e)

 WiMAX fijo: este compite directamente con los
servicios cableados de acceso a Internet. Brinda
accesos punto a punto con velocidades entre
1Mbps y 5Mbps.

 WiMAX móvil: fue pensada para aplicaciones
móviles, donde debido a su buen rendimiento, se
convierte en un fuerte rival para las
infraestructuras de telefonía celular. Gracias a su
movilidad el ancho de banda que proporciona es
reducido entre 1 Mbps a 3Mbps.

 802.16.1 (10-66 GHz, line-of-sight, hasta
134Mbit/s)
 802.16.2 (minimiza la interferencia
entre WMANs existentes.)
 802.16a (2-11 Ghz, Mesh, non-line-of-
sigth)
 802.16b (5-6 Ghz)
 802.16c (Sistema detallado de perfiles)
 P802.16e (Mobile Wireless MAN)

Características 802.16
 Las principales características de la IEEE
802.16 son las siguientes.

 Escalabilidad (Anchos de banda flexibles).
 Alta tasa de transferencia.
 QoS (Calidad de Servicio).
 Seguridad.
 Cobertura.

Configuración de un WMAN
 La WMAN se pueden construir de diferentes
maneras dependiendo del propósito de la
misma.
 Comúnmente la WMAN esta conformada por
una estación base montada en una antena ó
edificio que comunica en configuración punto-
multipunto a otros nodos donde se encuentran
LANs.
 Es importante resaltar que para que esta
funcione no se necesita una línea de vista con
los otros nodos para obtener un desempeño

Capa Física.
 Se especifican las bandas de frecuencia.
 Esquema de modulación.
 Técnicas de corrección de errores.
 Sincronización entre transmisor y receptor.
 Velocidad de datos.

Capa Física.
 Modulación de ráfagas de un solo-portador.

 Permite el uso de antenas direccionales.

 Permite el uso de dos diversos esquemas de
comunicación duplex (duplexing schemes):
o Frequency-division duplexing (FDD).
o Time-division duplexing(TDD) .

o Ambas sistemas FDD y TDD son usados en
conexiones punto a multipunto.

Duplex
 Duplex es un sistema de comunicación
compuesta por dos dispositivos que se
comunican el uno al otro en ambas
direcciones.

 Las dos principales sistemas de comunicación
de los cuales se derivan muchos otros son el
half-duplex y el full-duplex.

Duplex

Half-duplex Full-Duplex

TDD – Time Division Duplexing.
 Time Division Duplexing es una aplicación de
time-division multiplexing para separar las
señales de entrada de las de salida. Este emula
comunicaciones full-duplex sobre el enlace de
comunicaciones half-duplex. Lo que realiza es un
cambio de transmisor y receptor durante un
intervalo dándole un tiempo al uploading y
downloading.
 La ventaja de este sistema es cuando se tiene
trafico de uploading y downloading asimétrico.
Esto se debe a que si incrementa uno, la
capacidad puede ser cambiada dinámicamente
para el beneficio de una o de otra.

FDD – Frequency Division
Duplexing
 Este sistema significa que el transmisor y
receptor operan a diferentes frecuencias de
carrier, es decir, usan una frecuencia para el
envió y otra frecuencia para la recepción.
 Este sistema es eficiente siempre y cuando el
transito se simétrico. Esto se debe ya que si
tuviéramos un sistema TDD el ancho de
banda se desperdicia entre el cambio de
transmisor y receptor produciendo mayor
latencia.

Capa de Enlace de Datos.
 Consta de 3 subcapas:
 Subcapa de Seguridad: maneja
codificación, decodificación y administración
de claves.
 Subcapa MAC: aquí se encuentran los
principales protocolos como la administración
del canal. EL modelo consiste en que la
estación base controla al sistema. Esta capa
esta orientada a conexión, para proporcionar
garantías de calidad de servicio para la
comunicación.

Capa de Enlace de Datos.
 Subcapa de convergencia especifica del
servicio: su función es la interacción con la
capa de red.

Capa MAC - Medium Access
Control Layer.
 La capa MAC define múltiples servicios de datos
permitiendo el modo de conmutación de
paquetes, es decir, hace invocación al protocolo
IP.
 Dentro de esta capa se delimitan varias subcapas
que definen diversos servicios internos.
 Las subcapas de convergencia se encargan de la
toma de decisiones sobre la gestión del ancho de
banda, de la calidad de servicio (servicios de
velocidad fija, variable, disponible y bajo
demanda) y de obtener el uso más eficiente del
espectro.

Capa MAC.
 Orientada a la conexión, la subcapa de parte
común se encarga de la equivalencia entre
servicios no orientados a conexión
(IP, Ethernet) y la correspondiente conexión
MAC, e incluye los mecanismos de concesión
del ancho de banda solicitado.

Capa MAC.
 Acceso al canal.
 UL-MAP
o Define los canales de acceso para el enlace.
o Define el perfil de ráfaga de datos para el envió.
 DL-MAP
o Define el perfil de ráfaga de datos para la
recepción.
 UL-MAP y DL-MAP son enviados al principio de
cada recepción de la trama de datos.

Topologías
 Una red que utiliza un medio compartido debe
proveer un mecanismo eficiente de compartir.
Las topologías más utilizadas en redes
inalambricas MAN son:

o PMP (Punto-Multipunto)
o Mesh (Mallas)

Problemas
 Como hemos podido ver hasta ahora, las
posibilidades que ofrecería un entorno de red
de área metropolitana inalambrica son muy
prometedoras. Sin embargo tenemos que
estudiar los problemas asociados a su uso.

Problemas:
 Problemas socio-económicos
 El mayor problema con el que se encontrarán las redes
inalámbricas es poder dar el paso de red local a red
metropolitana. Este paso requiere una serie de esfuerzos
técnicos considerables, pero sobre todo una disposición
organizativa que permite el seguimiento de unas pautas nada
despreciables.
 Problemas “culturales”
 Si bien ha habido un incremento de producción y venta de
equipos personales portátiles aun los usuarios no están
acostumbrados a la posibilidad de acceder a las redes desde
cualquier punto en el área metropolitana pagando por este
servicio.

Problemas:
 Problemas de implantación y organización.
 Aún cuando los problemas anteriores se consigan
solucionar, la falta de una operadora que garantice el
servicio, nos enfrenta a dos serias dudas. En primer
lugar, habrá que hacer un gran esfuerzo para saber
dónde hay red y dónde no y, en el caso de que la
haya, qué servicio ofrece.
 En la actualidad, los grupos wireless solucionan esto
mediante grandes listados de nodos de
acceso, donde además de la localización en un mapa
se suele mostrar una fotografía de la vista de la
antena para indicar de una forma más o menos
intuitiva la zona de cobertura. Según crezca el
número de nodos y los proyectos en diferentes
ciudades, la organización y gestión se hará más y
más difícil.

Problemas:
 Problemas de calidad de servicio
 Por otro lado, la calidad de servicio, ni siquiera estará
garantizado el acceso. En este aspecto, la limitación de
direcciones IP puede venir en auxilio de las redes
inalámbricas. En los casos en los que se den 32 IP
públicas por nodo, quedarán solamente 29 libres, ya que
una se utilizará 15 como gateway, otra será para el nodo
de acceso y otra la dirección broadcast. La probabilidad de
saturación de una red de 11 Mbps (54 Mbps) por parte de
29 usuarios es a día de hoy bastante improbable. Otro
problema, por supuesto, es que el cuello de botella esté en
otro lugar (como por ejemplo, la conexión del nodo de
acceso a Internet). Aún en este caso tan optimista, la
calidad de servicio que ofrece nunca se podrá saber de
antemano.

Problemas
 Problemas de seguridad
 Las redes 802.11 fueron diseñadas para proporcionar
acceso seguro (eso sí, de modo opcional) gracias al uso
del protocolo WEP. Sin embargo en febrero de 2002, un
estudio de la universidad de Maryland demostró que los
protocolos wi-fi no son todo lo seguro que se había
anunciado.
 En ese estudio se enumeraron tres vulnerabilidades
diferentes: robo de sesión (que afecta sobre todo a nodos
de acceso públicos y más aún si no se hace uso de
WEP), ataques de hombre en el medio (donde el atacante
se hace pasar por el punto de acceso al atacado y como
cliente al punto de acceso real) y negación del servicio
(perturbaciones voluntarias del tramo de frecuencias
utilizado por la red).

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