Redes domésticas con IEEE 802.15.4
RESUMEN
Las principales características del estándar:
Flexibilidad de la red
Bajo costo
Bajo consumo de energía;
El estándar es adecuado para muchas aplicaciones en el hogar que requieren comunicaciones de baja velocidad
APLICACIONES
IEEE 802.15.4
Diseñado para ser útil en una amplia variedad de aplicaciones
una de las mayores oportunidades de aplicación de la norma IEEE 802.15.4 es la automatización del hogar y las redes.
Se espera que la velocidad máxima de datos requerida para estas aplicaciones
Oscile entre 115,2 kb/s para algunos periféricos de PC
Menos de 10 kb/s para algunas aplicaciones de automatización del hogar y de electrónica de consumo.
INTRODUCCIÓN
Los enfoques para lograr este objetivo pueden clasificarse fácilmente en dos grupos: redes alámbricas e inalámbricas.
Redes inalámbricas
Una motivación clave para el uso de la tecnología inalámbrica es la reducción del costo de instalación
Las redes inalámbricas transmiten el intercambio de información con un mínimo esfuerzo de instalación
Actualmente el esfuerzo de estandarización de IEEE 802.15.4 se está acercando a una versión inicial, y
Los fabricantes de semiconductores se están preparando para comenzar la producción de los primeros circuitos integrados (IC) para implementar el borrador de la norma
CARACTERÍSTICAS
LA CAPA DE RED
802.15.4
Como todos los estándares de IEEE 802, el borrador del estándar de IEEE 802.15.4 abarca solamente esas capas hasta e incluyendo porciones de la capa de enlace de datos (DLL).
El borrador de la norma IEEE 802.15.4 soporta múltiples topologías de red, incluyendo tanto redes en estrella como redes punto a punto
CONEXIÓN PUNTO A PUNTO
LA CAPA FÍSICA
SENSIBILIDAD Y ALCANCE
Naturalmente, el rango alcanzable será una función de la sensibilidad del receptor así como de la potencia de transmisión. La norma específica que cada dispositivo deberá ser capaz de transmitir al menos 1 mW
MODULACIÓN
). La codificación de datos diferenciales se utiliza antes de la modulación para permitir una recepción diferencialmente coherente de baja complejidad.
Los datos binarios se codifican multiplicando cada secuencia m por +1 o -1, y la secuencia de chips resultante se modula en la portadora mediante la codificación binaria por desplazamiento de fase (MDP-2)
CLa PHY de 868/915 MHz utiliza un enfoque DSSS simple en el que cada bit transmitido está representado por una secuencia de longitud máxima de 15 chips (secuencia m)ontact
MULTIBANDA, MULTIRRESPUESTA
La PHY de 2,4 GHz
especifica la operación en la banda industrial, científica y médica (ISM) de 2,4 GHz, que tiene una disponibilidad casi mundial
la PHY de 868/915 MHz
especifica la operación en la banda de 868 MHz en Europa y en la banda ISM de 915 MHz en los Estados Unidos [8, 9
LA ESTRUCTURA DEL PAQUETE
Para mantener una interfaz común y sencilla con el MAC, ambas capas de PHY comparten una única estructura de paquetes
Contact
CANALIZACIÓN
Se dispone de veintisiete canales de frecuencia en las tres bandas
La PHY de 2,4 GHz soporta 16 canales entre 2,4 y 2,4835 GHz con un amplio espaciamiento de canales (5 MHz) con el fin de facilitar los requisitos de filtro de transmisión y recepción
LA ESTRUCTURA DEL SUPERMARCO
En una supertrama, un coordinador de red dedicado,
llamado coordinador PAN, transmite balizas de supertrama en intervalos predeterminados
FORMATO DE MARCO GENERAL DE MAC
La estructura del marco MAC se mantiene muy flexible para acomodar las necesidades de las diferentes aplicaciones y topologías de red
El tamaño del campo de dirección puede variar entre 0 y 20 bytes
Otros campos en una trama MAC son el número de secuencia y la secuencia de comprobación de trama (FCS)
El campo de carga útil es variable en longitud; sin embargo, la trama completa del MAC no puede exceder los 127 bytes de longitud
EL NIVEL DE ENLACE DE DATOS
El proyecto IEEE 802 [5] divide la DLL en dos subcapas
la subcapa MAC
Las características del MAC IEEE 802.15.4 son la asociación y disociación, la entrega de tramas reconocidas, el mecanismo de acceso al canal, la validación de tramas, la gestión de intervalos de tiempo garantizados y la gestión de balizas
la subcapa de control de enlace lógico (LLC)
El LLC está estandarizado en 802.2 [6] y es común entre los estándares 802 como 802.3, 802.11 y 802.15.1