IEEE 802.15.4

OTRAS CARACTERÍSTICAS DEL MAC

Redes

Con balisa

mecanismo de acceso múltiple con detección de portadora ranurada y evitación de colisión

espera el comienzo de la siguiente franja horaria y luego determina si otro dispositivo está transmitiendo actualmente en la misma franja

Sin balisa

el CSMA-CA no ranurado o estándar

Comprobación si otro dispositivo esta transmitiendo

puede retroceder durante un período aleatorio, o indicar un fallo de transmisión

niveles de seguridad

ningún tipo de seguridad

aplicaciones de quioscos de publicidad

listas de control de acceso

seguridad no criptográfica

clave simétrica

criptografía de clave pública

CAPA FÍSICA

dos opciones que se combinan con el MAC

Basadas en (DSSS)

PHY

2,4GHz

banda industrial

científica

médica (ISM)

Ventajas

mercados mas grandes

menores costos

mayor rendimiento

una menor latencia

transmisión de 250 kb/s

868/915 MHz

868 MHz en Europa

915 MHz en los Estados Unidos

trasmisión de 20 kb/s y 40 kb/s para sus dos bandas

ventajas

alternativa a las congestiones

mejor sensibilidad

mayor área de cobertura

CONCLUSIÓN

MAC y PHY casi completa

el enfoque está ahora en la parte superior capas de protocolo y perfiles de aplicación

La Alianza ZigBee

espera una primera generación de resultados a finales 2002

fabricantes

anuncien la primera generación de CI.

norma 802.15.4

participación proactiva de varios desarrolladores y usuarios de la tecnología

Mercado

Industrial

primero en permitir nuevos productos centrados en la adición de valor mediante la facilidad de instalación

Residencial

aprovechando el menor costo debido a el volumen ya impulsado por la industria segmento.

atención de otras comunidades

el IEEE 1451

redes de sensores

Se espera que varios usuarios de tecnologías inalámbricas se estandaricen

abordar las aplicaciones que podrían beneficiarse de la conectividad inalámbrica

habilitar otras nuevas que no pueden utilizar tecnologías inalámbricas de gama alta

complementa otras tecnologías de redes inalámbricas ocupando el extremo inferior del espacio de consumo de energía y de flujo de datos.

WPAN de LR está diseñada para ser una tecnología más compatible

Topic principal

CANALIZACIÓN

Hay 27 canales de frecuencia en las tres bandas

PHY de 868/915 MHz

un solo canal entre 868.0 y 868.6 MHz

10 canales entre 902.0 y 928.0 MHz.

Las bandas estan los suficientemente cerca

equipos similares

reducir costos de fabricación

La PHY de 2,4 GHz

16 canales entre 2,4 y 2,4835 GHz

espaciamiento de canales (5 MHz)

los aparatos tiene la capacidad de reubicarse dentro del espectro

Capas

MAC

escaneo que recorre la lista de canales soportados en búsqueda de una baliza

Subtopic

Subtopic

PHY

detección de la energía del receptor

indicación de la calidad del enlace

cambio de canales, que permiten la evaluación de los canales

agilidad de la frecuencia

SENSIBILIDAD Y ALCANCE

PHY de 2.4 GHz

sensibilidad de -85 dBm

PHY de 868/915 MHz

sensibilidad de -92 dBm

margen suficiente para cubrir las tolerancias de fabricación

mejores dispositivos pueden ser del orden de 10 dB

Rango alcanzable

función de la sensibilidad del receptor

poder de transmisión

transmitir al menos 1 mW

rango de 10-20 m

cobertura completa

una buena sensibilidad

una moderada aumento de la potencia de transmisión

topología de red estelar

INTERFERENCIA CON OTROS SERVICIOS Y DESDE ELLOS

banda de 2,4 GHz

interferencias causadas por otros servicios operando en la banda

aplicaciones IEEE 802.15.4

requisitos (QoS)

no requieren comunicación isócrona

realicen múltiples reintentos en ocasiones para completar

excelente vida de la batería

uso de baja potencia de transmisión

funcionamiento de ciclo de trabajo bajo

dispositivos pueden estar durmiendo hasta el 99,9 por ciento del tiempo

MODULACIÓN

PHY de 868/915 MHz

enfoque simple de DSSS

longitud máxima de 15 chips

datos binarios se codifican multiplicando cada secuencia m por +1 o -1

se utiliza antes de la modulación para permitir una recepción diferencialmente coherente de baja complejidad

PHY de 2,4 GHz

modulación cuasi-ortogonal

simplifica la implementación pero una penalización de rendimiento relativamente pequeña (< 0,5 dB).

Los datos binarios se agrupan en símbolos de 4 bits

cada símbolo especifica una de las 16 secuencias de seudo-ruido (PN) de 32 chips casi ortogonales para la transmisión

utilizando una incrustación de desplazamiento mínimo (MSK)

la señalización ortogonal funciona 2 dB mejor que la MDP-4 diferencial

la PHY de 868/915 MHz tiene una ventaja de 6-8 dB debido a sus menores velocidades binarias

las pérdidas

darán lugar a desviaciones de estas curvas óptimas

LA ESTRUCTURA DEL PAQUETE

protocolo PHY (PPDU)

encabezado de sincronización

encabezado PHY

indicar la longitud del paquete

se usa 7 bits

soporta paquetes de longitud 0-127 bytes

la carga útil

unidad de datos de servicio PHY (PSDU

preámbulo de 32 bits

adquisición de la temporización de símbolos y chips

ajuste de frecuencia grueso

aplicaciones domésticas

Bajo requerimiento

vigilancia

control de la seguridad

la iluminación

el aire acondicionado

Alto requerimiento

juegos interactivos

periféricos de ordenador

aplicaciones multisalto

duraciones máximas de los paquetes

4,25 ms para la banda de 2,4 GHz

26,6 ms para la banda de 915 MHz

53,2 ms para la banda de 868 MHz