MODULACIÓN
El PHY de 2,4 GHz emplea una técnica de modulación cuasi-ortogonal de 16 años
la PHY de 868/915 MHz tiene una ventaja de 6-8 dB debido a sus menores velocidades binarias.
La PHY de 868/915 MHz utiliza un enfoque DSSS
datos binarios se codifican multiplicando cada secuencia m por +1 o -1,
está representado por una secuencia de longitud máxima de 15 chips (secuencia m).
CANALIZACIÓN
Se dispone de veintisiete canales de frecuencia en las tres bandas
Debido al soporte regional de estas dos bandas, es poco probable que una sola red utilice los 11 canales.
. La PHY de 2,4 GHz
soporta 16 canales entre 2,4 y 2,4835 GHz con un amplio espaciamiento de canales (5 MHz)
El PHY de 868/915 MHz
soporta un solo canal entre 868.0 y 868.6 MHz
RESUMEN
requieren comunicaciones de baja velocidad de datos en una red autoorganizada ad hoc.
el estándar es adecuado para muchas aplicaciones en el hogar
Este artículo presenta:
características del estándar
bajo consumo de energía
el bajo costo
la flexibilidad de la red
sus aplicaciones de redes domésticas
borrador de la norma IEEE 802.15.4
INTRODUCCIÓN
ZigBee, una derivación de HomeRF, y el Grupo de Trabajo 15 del IEEE 802, combinaron sus esfuerzos para abordar la necesidad de una red inalámbrica de bajo consumo y bajo coste
Cada uno ofrece varias ventajas y desventajas que dependen de la capacidad del ancho de banda, la instalación, el mantenimiento y el costo
no se necesita un nuevo cableado
satisfacción de la necesidad de una conectividad compartida de alta velocidad.
Las redes inalámbricas transmiten el intercambio de información con un mínimo esfuerzo de instalación
Una motivación clave para el uso de la tecnología inalámbrica es la reducción del costo de instalación,
En el ámbito del cableado, las líneas telefónicas (analógicas, digitales básicas y de tipo DSL), los módems de cable y las compañías de líneas eléctricas son los principales impulsores.
Los enfoques para lograr este objetivo pueden clasificarse fácilmente en dos grupos: redes alámbricas e inalámbricas.
Ha habido varios intentos de conectar en red el entorno doméstico a través de soluciones patentadas y mediante estándares como HomePNA, la Homeplug Powerline Alliance, CEA R-7, HomeRF y Echonet
APLICACIONES
Dentro de la casa, uno puede considerar varios posibles sectores de mercado
Periféricos de PC
ratones inalámbricos, teclados, joysticks, de gama baja PDAs y juegos; electrónica de consumo, incluyendo radios, televisiones, VCRs, CDs, DVD, mandos a distancia,
El IEEE 802.15.4 está diseñado para ser útil en una amplia variedad de aplicaciones,
detección y determinación de la ubicación en sitios de desastre
seguridad pública
control y monitoreo industrial
agricultura de precisión, como la detección de la humedad del suelo
y niveles de pH
pesticidas, herbicidas
placas y etiquetas inteligentes
detección automotriz, como el monitoreo de la presión de los neumáticos;
EL FORMATO DE MARCO GENERAL DE MAC
El formato general de una trama MAC
pie de página MAC (MFR).
unidad de datos de servicio MAC (MSDU)
encabezamiento MAC (MHR)
MAC se mantiene muy flexible para acomodar las necesidades de las diferentes aplicaciones y topologías de red
La transacción se considera satisfactoria sólo cuando la trama de confirmación contiene el mismo número de secuencia que la trama transmitida previamente.
La trama MAC se denomina unidad de datos de protocolo MAC (MPDU)
EL NIVEL DE ENLACE DE DATOS
características del MAC IEEE 802.15.4
asociación y disociación, la entrega de tramas reconocidas
El MAC IEEE 802.15.4 proporciona servicios a un LLC de tipo I IEEE 802.2 a través de la subcapa de convergencia específica de servicios (SSCS),
El proyecto IEEE 802 divide la DLL en dos subcapas
la subcapa de control de enlace lógico (LLC).
subcapa MAC
La LLC está estandarizada en 802.2 y es común entre los estándares 802
El servicio de gestión de MAC tiene 26 primitivas. En comparación con 802.15.1 (Bluetooth), que tiene unas 131 primitivas y 32 eventos, el MAC 802.15.4 es de muy baja complejidad,
consideran los problemas y obstáculos que rodean a la capa de red.
las redes cableadas tradicionales, la capa de red es responsable de la construcción y mantenimiento de la topología
incorporan las tareas necesarias de direccionamiento, enrutamiento y seguridad
Capas de red construidas en la norma se espera que sean autoorganizados y auto mantenidos, para minimizar el costo total al usuario consumidor
estándares de IEEE 802
LA CAPA DE RED
porciones de la capa de enlace de datos (DLL)
. LA CAPA FÍSICA
dos opciones de PHY que se combinan con el MAC
PHY se basan en métodos de espectro de dispersión de secuencia directa (DSSS)
868/915 MHz PHY
especifica la operación en la banda de 868 MHz en Europa y en la banda
El 2.4GHz PHY
especifica la operación en la banda industrial
MULTIBANDA, MULTITARIFA
ambas comparten la misma estructura básica de paquetes para una operación de bajo consumo de ciclo de trabajo
PHY de 868/915 MHz ofrece tasas de 20 kb/s y 40 kb/s para sus dos bandas
PHY de 2.4 GHz proporciona una tasa de transmisión de 250 kb/s,
dan como resultado una implementación de IC digital de bajo costo,
OTRAS CARACTERÍSTICAS DEL MAC
Cuando un dispositivo desea transmitir en una red no habilitada para balizas
primero comprueba si otro dispositivo está transmitiendo actualmente en el mismo canal
En una red habilitada para balizas, cualquier dispositivo que desee transmitir durante el período de acceso de contención espera el comienzo de la siguiente franja horaria
Dependiendo de la configuración de la red
LRWPAN puede utilizar
CSMA-CA no ranurado o estándar
En redes sin balizas se utiliza CSMA-CA
una red habilitada con baliza con supertramas
la norma IEEE 802.15.4
empleando AES-128.
seguridad de clave simétrica
listas de control de acceso
función importante del MAC
validación exitosa de la trama recibida
Las tramas de baliza enviadas por un coordinador PAN y las tramas de acuse de recibo nunca son reconocido
El campo de control de trama
indica si se espera un acuse de recibo o no.
es confirmar la recepción correcta
La recepción y validación con éxito de una trama de datos o de un comando del MAC se confirma con un acuse de recibo
LA ESTRUCTURA DEL SUPERMARCO
El acceso al canal en las franjas horarias se basa en la contención
El comienzo del período libre de contención y la duración de la superestructura son comunicados a los dispositivos de red conectados por el coordinador PAN en su baliza
Estos tiempos asignados Las franjas horarias se denominan franjas horarias garantizadas (GTS)
el IEEE 802.15.4 LR-WPAN
supertrama, un coordinador de red dedicado
transmite balizas de supertrama en intervalos predeterminados
todos los dispositivos deben completar sus transacciones
duración de la superestructura
contención
Un dispositivo puede transmitir en cualquier momento durante una ranura,
15 ms o tan largos como 245 s
REDES DOMÉSTICAS CON IEEE 802.15.4: UN ESTÁNDAR EN DESARROLLO PARA REDES DE ÁREA PERSONAL INALÁMBRICAS DE BAJA VELOCIDAD
