RESUMEN
DE WATM
Introducción
El modo de transferencia asíncrono (ATM) compatible con
redes inalámbricas ha sido desarrollado rápidamente para
permitirle al usuario el acceso a la red global y proveerle
de multimedios capaz de integrar los servicios. Con la implementación
de la multimedia y PCS (Personal Communication System -
Sistemas de Comunicación Personal) en la infraestructura
de la red, un problema asociado al carácter inalámbrico
en PCS es que el ancho de banda del sistema es limitado.
La
característica central de ATM es el uso de paquetes pequeños
de tamaño fijo denominados células. Estos paquetes permiten
a ATM ser usados para voz, también vídeo y transmisión de
datos, mientras el uso de paquetes pequeños simplifica la
implementación de switches de alta velocidad.
Existen
diversos factores que tienden a favor de la implementación
de ATM Inalámbrico, entre los cuales se pueden mencionar:
· Flexibilidad en el ancho de banda y selección del tipo
de servicio para un rango de aplicaciones. · Eficiente multiplexación
del trafico de grandes datos tales como Multimedia o Videoconferencia.
Motivación
para WATM Varias razones condujeron a el desarrollo
de WATM, aquí mencionaremos solo 3: · La razón principal
para WATM es la necesidad de la integración de terminales
inalámbricos en una red ATM. · ATM conecta una red de computadoras
de LANs a WANs y se requiere movilidad en aplicaciones del
áreas locales y anchas. · Para que ATM sea exitoso, necesita
ofrecer una extensión inalámbrica.
A
continuación se muestran las extensiones generales del sistema
de ATM necesarias para ser consideradas para un ATM móvil.
· Gestión de Ubicación (Location Management): Parecido
a las redes celulares, WATM de redes debe ser capaz de ubicar
un terminal inalámbrico o un usuario móvil. · Asignación
de ruta móvil (Mobile routing): Aún cuando la localización
de una terminal es conocida por el sistema, se tiene que
encaminar el tráfico por la red al punto de acceso que es
actualmente responsable para las terminales inalámbricas.
· Señalamiento de Handover: La red debe proveer mecanismos
que busquen un nuevo punto de acceso, configurar nuevas
conexiones entre sistemas intermedios y que señalen el punto
real de acceso. · Gestión de red: Finalmente, todas
las extensiones de protocolos y mecanismos requieren que
una extensión de la gestión funcione para controlar la red.
Servicios
de WATM Los servicios que se ofrecen cubre mayores aspectos
de las comunicaciones móviles e inalámbricas de hoy en día.
Entre los escenarios que pueden identificarse para utilizar
un sistema WATM; diseñado para transferir voz, datos clásicos,
video (de baja calidad a calidad profesional), datos multimedia,
mensajes cortos, etc., son: · Ambientes de oficina (Office
Environment. · Universidades, Escuelas, Centros de entrenamiento.
· Industria. · Hospitales. · Hogar. · Vehículos conectados
a una red de computadora.
La
movilidad dentro de una red ATM será proveída por el Servicio
de Extensión Movible ATM (AMES, ATM Mobility Extensión Service).
AMES facilitará el uso de estos ATM conectadas a una red
de computadoras por equipo diferente y aplicaciones que
requieren movilidad. AMES comprende las extensiones necesarias
para soportar la portabilidad en terminales para el uso
en el hogar y las empresas.
Otro campo de servicios es proveído por el servicio ATM
satelital (SATM). La ventaja principal de esto, es la amplia
cobertura en áreas remotas como rurales y áreas urbanas.
Modelos
de Referencia Ejemplo de configuraciones. La Figura
1 muestra un modelo de referencia simplificado para una
red inalámbrica ATM. Las terminales móviles inalámbricas
(WMT, Wireless mobile ATM terminals) se conectan a transmisores
receptores de ondas de radio (RT, Radio transceivers). Estos
RTs son conectados a un punto de acceso (AP, access point)
por medio de cable. Un AP puede controlar varios RTs. Varios
APs son conectados a un EMAS-E (end-user mobility-supporting
ATM switch- entry). EMAS-Es intercambian mensajes en la
capa ATM con el WMT y ofrece funciones adicionales de movilidad.
EMAS-E y las AP usan el protocolo de control de punto de
acceso (APCP, access point control protocol) para poder
coordinarse. El APCP es integrado en conjunto con el protocolo
de extensión de movilidad UNI+ M (UNI, Interfaz de Red de
Usuario), que proporciona la conexión a la red ATM desde
un equipo terminal ATM o bien desde un sistema intermedio,
IS, tal como hub o puente, que a su vez controla equipos
de usuario final. EMAS-Es se comunica con otro usuario final
llamado EMAS-N (End user mobility supporting ATM switch
- network) por medio de otro protocolo llamado NNI+M (NNI,
Interfaz de Nodo de Red) que define la interfaz entre dos
nodos ATM; cuando la NNI conecta nodos pertenecientes a
distintas redes se denomina NNI-ICI, es decir, NNI-Inter
carrier Interface.
Figura
1. Modelo de referencia de acceso inalámbrico.
Modelo
de referencia genérico
La Figura 2 muestra un modelo de referencia genérico para
acceder a una red ATM inalámbrica. Una terminal móvil ATM
(MATM) usa un adaptador de terminal WATM para ganar acceso
inalámbrico a un punto de acceso WATM. Las terminales MATM
podrían representar por ejemplo laptops que utilicen un
adaptador ATM para acceder vía cable más un software para
la movilidad. El WATM permite el acceso inalámbrico, esto
incluye la transmisión pero no soporta la movilidad. El
punto de acceso con el transmisor de radio está conectado
a un switch ATM para mejorar la movilidad (EMAS-E), el cual
vuelve a conectar a la red ATM con un switch EMAS-N y otro
switch estándar ATM. Finalmente, éste switch se conecta
a un sistema final fijo.
Figura
2. Ejemplo de un modelo de referencia genérico WATM.
Las
funciones siguientes apoyan al servicio y conexión controlada.
Funcion que controla el Punto de acceso (APCF). Se usa
esta función para la paginación, handover, administración
del AP , e informa de la condición del radio y carga del
enlace. Función del control de la llamada y la conexión
(CCF). Instalar una conexión con cualquier otro sistema,
CCF establece, mantiene y libera las conexiones. Además
ejecuta la admision de la conexion asi como el control de
las necesidades de la red ATM, peticiones de la red y recursos
del radio. Agente de la seguridad de la red (NSA).
Esta función es importante para la red con acceso inalámbrico
controlando las terminales inalámbricas. Así, esta función
ejecuta manejo de la identidad, confidencialidad de los
controles y la encriptación de los datos. Función del
control del servicio (SCF). Esta función alto nivel
apoya el almacenamiento y acceso a servicios de profiles
y provee consistencia verifica en estos servicios de profiles.
Es la función de alto nivel porque controla todo el servicio.
Función del manejo de la movilidad (MMF). Finalmente,
MMF es la función que comprende movilidad soportada en la
red, tal como la administración de la localidad, handover,
almacenamiento de datos de la localidad e identidad del
subscriptor. Además, controla paginación, asignación de
ruta y actualizaciones de la localidad.
Funciones
para el controlar el radio y acceso al medio: Función
del mando asociada (ACF). Esta función maneja arreglo
de la asociación y descargo entre el término móvil y el
punto de acceso. Éste incluye paginación, decisión del handover
y ejecución, y supervisa y análisis del enlace. Función
del control de los recursos del radio (RRC). RRC lleva
a cabo el control para todos recursos del radio compartidos
por muchas terminales inalámbricas. Maneja el radio encauza,
analiza el ambiente del radio móvil, y puede comenzar handover
si la transmisión esta condicionada al cambio. Función
de la transmisión y recepción del radio (RTR). El RTR
función en la red también la contienen LLC, MAC y PHY. El
mecanismo principal adicional por la red es el multiplexación
de celdas de ATM según el tráfico contratado y parámetros
QoS de las conexiones. Éste está también uno de las diferencias
principales entre una res WATM y muchos otro redes inalámbricas.
WATM trata de apoyar tanto parametros del tráfico como ATM
lo hace. Función de la de la conexión de Atm (ATMC).
Esta función controla las conexiones de ATM. Adicionalmente,
incluye funciones del multiplexación para tráficos de ATM.
Capa
De Acceso al Radio Requisitos para el RAL: Acceso
inalámbrico a WATM se provee por agregar la capa específica
de una radio RAL debajo del ATM capas específicas. RAL debe
operar en el 5 Ghz frecuencia tiene cierto alcance y debe
cumplir con los siguientes requisitos: Capa física La capa
física debe especificar muchas frecuencias, uso eficaz de
frecuencias, antenas, el alcance máximo, característica
de la celda, frecuencias del portador, símbolo tasa, esquema
de modulación, codificación de canales, sucesiones de la
instrucción, etc. Además, interfaces para datos y control
del flujo y de la unidad del radio tiene que ser definida.
Los requisitos para la capa física en el RAL son:
Bit tasa de Error (BER): Este error debe ser menos
que 10-4 con la disponibilidad 99,5 porciento medido por
la capa Física. Tamaño del paquete: La capa física
debe soporta una celda PDUs eficientemente. De cualquier
modo que, el caso más común de varias celdas de PDU debe
estar más eficaz y, así también es posible. Velocidad
de los datos: 25 Mbits/ s debe estar disponible por
el ATM capa encima del RAL Alcance Máximo: Depende
de las regulaciones locales y el ambiente, cobertura de
30-50m dentro de y 200-300 m el aire libre debe estar posible.
Correcciones del error: Debido al riesgo alto de
bit de errores, la capa física debe incluir algunos mecanismo
de error. Transmita poder:Típicamente, transmite
poder es limitado por regulaciones locales Los requisitos
de la capa físicos asume por lo menos 100mW EIRP.
Capa del control del acceso del medio Canales lógicos.
La capa MAC dentro del RAL conecta las capas ATM del punto
de acceso y las terminales inalámbricas. Así, la capa MAC
también soporta canales lógicos por ATM conexiones virtuales,
cada asociado con el ATM QoS y parámetros del tráfico. Arquitectura.
La típica arquitectura WATM usa un estructura de red. Apoyo
de esta arquitectura es obligatorio por la capa MAC. Es
un requisito optativo apoyar configuraciones del ad hoc.
Provisión del servicio. Los servicios ofrecidos por la capa
MAC incluyes los servicios clásicos ofecidos por el ATM.,
CBR, VBR-rt, VBR-nrt, ABR, y UBR y controles de QoS.
Capa de Control de Enlace Lógico La capa de control
de enlace lógico (LLC) , se localiza entre las capas ATM
y MAC, tiene que resolver problemas específicos en el campo
de transmisión inalámbrica y combinados con la capa MAC
y control de enlace de datos la capa (DLC). De nuevo, LLC
PDUs y el LLC protocolos tienen que se definidos, el cual
incluye cabeceras especiales inalámbricos para paquetes
de datos, control de mensajes y posiblemente funciones especiales
para el servicio de clases de ATM. El enfoque principal
de la capa LLC capa comprende el control de errores, detección
y corrección de error, usa los mecanismos de retransmisión
y corrección del error.
Los
requisitos principales por la capa LLC es: Automático
repite peticiones (ARQ). está obligatorio para la capa
LLC. De cualquier modo que, es optativo usar diferente ARQ
forma planes para diferentes servicios. Rasgo optativo.
LLC puede proveer una especial corrección de errores (FEC)
mecanismos que apoya en tiempo real. Además, el nivel de
redundancia y el FEC se pueden ajustar al QoS requisitos
de una conexión. LLC puede proveer soporte al handover y
restaurar la secuencia de la celdas durante el handover.
Además autentificacion, encriptación y el mecanismo de seguridad
se lleva acabo en el LLC.
Handover
Uno de los temas más importantes en un ambiente WATM es
el [handover]. El problema principal por WATM durante el
handover es el redireccionamiento de todas las conexiones
y mantener la calidad de la conexión. Un extremo-sistema
en WATM puede mantener muchas conexiones, cada una con diferentes
tipos de calidad y de diferentes requisitos del servicio
(ej., retraso limitado, ancho de banda mínimo etc.) Así,
handover no sólo envuelve el redireccionamiento de conexiones
sino también reserva los recursos en switches, comprobación
de disponibilidad de banda ancha de la radio, etc.
Modelo
de Referencia del Handover Una conexión ATM extremo-a-extremo
es separado dentro de diferentes segmentos. Un segmento
fijo es una parte de la conexión que no es afectada por
el handover mientras el segmento del handover es afectado
por el handover y se localiza completamente dentro de un
dominio del handover. El dominio del handover puede comprender
varios interruptores, puntos de acceso, y está más probable
situado dentro de un dominio administrativo. El punto fijo
es limite entre un segmento handover y un segmento fijo.
Algunos
requisitos del Handover: Handover de conexiones múltiples:
Como ATM es orientada a conexión tecnología donde fin-sistmas
puede apoyar muchas conexiones al mismo tiempo, handover
en WATM debe apoyar más que solo una conexión. Éste da por
resultado el redireccionamiento de cada conexión después
de handover. Handover de conexiones punto-multipunto: Esta
es una de las mejores ventajas de esta tecnología (ATM).
Por eso la WATM debe soportar este tipo de conexiones. De
cualquier modo que, debido a la complejidad del esquema,
unas restricciones pueden ser necesarias. Integridad de
los datos y seguridad: WATM, el handover debe minimizar
pérdida de las celdas y evitar toda la duplicación de las
celdas o re-ordenación. Además la seguridad de las asociaciones
entre la terminal y la red no debe ser por handover. Señalar
y asignación de rutas: WATM debe proveer los medios de identificación
movilidad-habilitar interruptores en la red, determina radio
switches adyacentes por otro interruptor, y a conexiones
parciales en el dominio del handover.
Tipo
de Handover WATM apoyará los tipos siguientes de handover
Hard handover: no permite que un término inalámbrico móvil
tenga mas de una conexión del radio al mismo tiempo.
WATM apoya solo una conexión a un punto de acceso a un cierto
tiempo. Por eso, está particularmente importante evitar
interrupciones durante handover. Inicia Terninal:
La terminal WATM podría decidir iniciar un handover basado
en, la calidad presente señalada. Inicia Red: la
red, también, podría decidir que un handover es necesario
debido a la fuerza señal o la actual carga de la red, etc.
Inicia la red y la terminal asociada: La terminal inalámbrica
podría proveer la red con información acerca del de las
condiciones actuales del radio y otro parámetros. Basado
en este información la red puede decidir comenzar un handover.
Control de la Red: La red es el último ejemplo decidir
acerca de un handover, como éste es el lugar donde información
acerca de la situación de la carga presente, acerca de los
recursos libre, reside. Backward handover: el tipo
normal de handover se llamaba 'backward.' Aquí, el WMT la
terminal inalámbrica se da cuenta de un desvanecimiento
de la señal e inicializa el handover a un nuevo AP. La terminal
continúa manteniendo la conexión del radio mientras el handover
está en proceso y switches sobre un nuevo AP después de
recursos del radio se ha reservado y todo entidades se le
preparan por el handover.
QoS
La calidad móvil de la calidad del servicio de las garantías
del servicio (QoS) es una de las ventajas principales consideradas
para las redes de WATM comparadas a, e.g., IP móvil que
trabaja concluído redes de la radio del paquete. Mientras
que el IP del Internet Protocol no garantiza QoS, las redes
de la atmósfera (en el coste de una complejidad más alta).
Así, las redes de WATM deben proporcionar a QoS móvil (M-QoS).
M-QoS se compone de tres diversas porciones: · QoS Atado
con alambre.- Los parámetros tradicionales típicos de QoS
son retardo de la conexión, variación del retardo de la
célula, anchura de banda, la tarifa de error de la célula
etc. · QoS sin hilos.- Una vez más el retardo de la conexión
y la tarifa de error pueden ser especificados, pero ahora
la tarifa de error es típicamente un cierto orden de la
magnitud más arriba comparado a la óptica de fibra. Además,
reservación del canal y mecanismos de la multiplexación
en la variación del retardo de la célula de la influencia
del interfaz del aire fuertemente · Handover QoS.- El bloqueo
del handover debido a los recursos limitados en las puntas
de acceso de la blanco, la pérdida de la célula durante
handover, o la velocidad del procedimiento entero del handover
representa los factores críticos para QoS.
Location
Management
Como en todas la redes que manejan movilidad, se necesitan
funciones especiales para la búsqueda de la posición actual
de la terminal móvil, para proveer a la terminal móvil una
dirección permanente y para asegurar características de
seguridad como privacidad, autentificación o autorización.
Estas y otras funciones son agrupadas dentro del término
"location management".
Requerimientos
para manejo de ubicación Se han identificado varios
requerimientos para el manejo de ubicación: 1. Transparencia
en la movilidad.- un usuario no debe darse cuenta del
manejo de la ubicación bajo operación normal. 2. Seguridad.-
Toda la información respecto a la ubicación e información
del usuario para el manejo de la ubicación deben de estar
protegidas contra acceso no autorizado. 3. Eficiencia
y escalabilidad.- Cada función y sistema involucrados
en el manejo de la ubicación debe ser escalable y eficiente.
4. Identificación.- el manejo de la ubicación debe
proveer los medios para identificar todas las entradas de
la red. 5. Inter-working and standards.- todas las
funciones del manejo de ubicación deben cooperar con las
funciones actuales del ATM de una red fija, especialmente
el ruteo.
PREGUNTAS
DE ATM INALÁMBRICO
1. ¿Cuáles
son los factores que favorecen a la implementación de ATM
Inalámbrico?
Flexibilidad
en el ancho de banda y selección del tipo de servicio
para un rango de aplicaciones. Eficiente
multiplexación del trafico de grandes datos tales como
Multimedia o Videoconferencia.
2. ¿Qué pasa si el usuario se mueve?
Aún cuando
la localización de una terminal es conocida por el sistema,
se tiene que encaminar el tráfico por la red al punto
de acceso que es actualmente responsable para las terminales
inalámbricas. Cada vez que un usuario se mueve a un punto
de acceso, el sistema debe de encaminar el tráfico. Esto
se realiza por la Asignación de ruta móvil (Mobile routing)
3.
¿Por qué se dice que es útil en hospitales?
Hospitales:
Debido a la alta calidad de servicios ofrecidos en la
transmisión de los datos, WATM es el candidato número
1 por su alta confiabilidad para redes móviles e inalámbricas.
Entre las aplicaciones que se pueden utilizar se incluyen
la transferencia de imágenes médicas, acceso remoto a
registros de pacientes, monitoreo remoto de pacientes,
diagnóstico remoto de pacientes desde el hogar o en una
ambulancia, así como "tele-medicina". Las necesidades
posteriores para redes altamente confiables con la calidad
garantizada de servicio son la cirugía a distancia (remota).
