COMUNICACIONES INALAMBRICAS
Proyecto Nº3
REDES AD HOC
Integrantes: Grupo Nº2
Jenny Bonilla C.
Erika Caizaluisa C.
Jorge Caizaluisa P.
Juan D Carrasco C.
Gabriela Cepeda O.
INTRODUCCIÓN Y
DEFINICIÓN
El concepto de Internet, fue introducido con
ARPANET en 1969. El proyecto de paquetes
de Radio DARPA que inicio por los 70’s ayudó
a establecer la noción de interconexión de
una red Ad Hoc inalámbrica, es una
tecnología que permite establecer la conexión
inalámbrica en ambientes donde no existe
infraestructura cableada o celular ,o si la
infraestructura, no es adecuada o rentable.
RED AD HOC
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Es una red establecida para un servicio especial, a
menudo improvisada, personalizada según la
aplicación. Una red ad hoc típica se instala por un
período del tiempo limitado. Por ejemplo para enviar
un flujo video ,averiguar si el fuego ha comenzado en
un bosque; establecer una videoconferencia.
Los protocolos ad hoc deben autoconfigurarse para
adaptarse a los cambios del ambiente, del tráfico y
de la misión; surge de estas características una
arquitectura de red flexible, maleable pero a la
robusta y formidable.
EVOLUCIÓN INALÁMBRICA
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Nació con la necesidad las personas de comunicarse
mientras estaban en movimiento, alejadas de un
enchufe de teléfono o Internet.
1ª Etapa.-El Internet emergente se basa en la
localización de servicios.
2da Etapa.-Basada en la tecnología de LAN inalámbrica
(IEEE 802.11) y por los servicios celulares de datos
(GPRS, 1xRTT y UMTS).
3ra Etapa.-Llamada " Interconexión Ad hoc”. Creadas
para ofrecer Telefonía móvil y acceso al Internet. Su
meta principal era establecer comunicaciones para
aplicaciones especializadas, personalizadas, improvisadas
en áreas donde no hay infraestructura preexistente, o la
infraestructura ha fallado o no satisface las necesidades
actuales
CARACTERISTICAS DE LAS
REDES AD HOC
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Movilidad.-Los nodos son fácilmente reubicados y/o
movidos.
Múltiples saltos.- El camino de origen hacia el destino
atraviesa varios nodos.
Una misma organización.- la red tiene parámetros
propios de configuración: direccionamiento, ruteo,
clustering, posición, identificación, control de mando, etc.
Conservación de la energía.- diseño de protocolos
eficientes debido a que no tienen capacidad de generar
energía que ellos necesitan.
Escalabilidad.- La red ad hoc puede crecer y tener
varios miles de nodos (sensores, despliegue del campo de
batalla, mallas urbanas de vehículos, etc) .
CARACTERISTICAS DE LAS
REDES AD HOC
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Seguridad.-En las redes inalámbricas los desafíos en
cuanto a la seguridad son arduos. Debido a la habilidad
de los intrusos de escuchar al canal bloqueándolo y
engañando. Dichas redes son más vulnerables de ataques
a comparación de las de infraestructura. Se presentan
ataques activos y pasivos.
Vehículos autónomos sin tripulación.sus
componentes robóticos no son tripulados, los nodos en
una red genérica son capaces de realizar gestión de red
autónoma.
Conexión a Internet.- tiene gran mérito la extensión de
redes inalámbricas de infraestructura y complementar a
las redes ad hoc. Estás conexiones van en aumento
debido a su importancia y a la evolución en aplicaciones
comerciales.
REDES INALAMBRICAS
TAXONOMAS
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Muchas investigaciones ven a la red inalámbrica ad
hoc como un subconjunto especial de redes
inalámbricas. La tecnología de radio ad hoc y la
mayoría de la tecnología de MAC se manejará por los
avances en la infraestructura de la red inalámbrica.
Lo importante en la red ad hoc lo cual da una pauta
a el punto anterior se basa en las áreas que tienen
los protocolos de red y transporte (ruteo , el
multicast, TCP ad hoc y funcionamiento).
Redes de sensores a su vez es un subconjunto de
redes ad hoc.
APLICACIONES DE REDES
AD HOC
Las tecnologías en las redes ad hoc desde el punto de vista
comercia, se han materializado más lento, la razón del progreso y
despliegue de aplicaciones es que dichas aplicaciones no fueron
dirigidas hacia grandes grupos de usuarios.
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EL CAMPO DE BATALLA
Agentes autónomos, como:
UAVs (vehículos aéreos sin tripulación)
UGVs (vehículos terrestres sin tripulación),
Utilizados para operaciones militares de inteligencia, vigilancia,
ataques, represión de enemigos antiaéreos, búsqueda y rescate.
Algunos equipos serán aéreos, otros terrestres, marítimos, y
posiblemente bases submarinas. En particular, las futuras misiones
navales en mar o playa requerirán efectividad y utilización
inteligente del tiempo real de información y datos censados para
accesos a situaciones no predecibles.
CAMPO DE BATALLA
Figura 1.1. Internet en el cielo arquitectura diseñada
como parte de la ONR soportada por el proyecto
Minuteman de la UCLA
CAMPO DE BATALLA
La figura ilustra como varían los dominios de responsabilidad a diferentes
niveles de la jerarquía.
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Grupos de UAVs operando a bajas altitudes (1k – 20k pies)
realizan misiones de combate con un enfoque sobre tarjetas de
identificación, soportes de combate y cierran en el despliegue del
arma.
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Grupos de altura media (20k – 50k pies)
podrían ejecutar adquisición de conocimientos, por ejemplo, vigilado, y
reconocimiento de misiones detectando objetos de interés, ejecutando
sensores de fusión/integración coordinando vehículos desarrollados de
baja altitud y soporte armado de medio rango.
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Grupos de gran altura (50k – 80k pies)
proveen la conectividad de los anteriores.
MALLAS URBANAS Y DE CAMPUS: UN
CASO OPORTUNO PARA LA GESTIÓN DE
REDES AD HOC.
Dos campos de aplicación en los
cuales se pueden explotar las
capacidades de las redes Ad hoc
son:
Comunicaciones vehiculares en
ambientes urbanos, no solo para
comunicaciones telefónicas sino
también para aplicaciones como el
monitoreo de los componentes
mecánicos del vehículo, conexión
del auricular para el celular, a mas
que
podría
posibilitar
la
comunicación con otros vehículos
en la carretera. Otras aplicaciones
podrían ser mensajes del estado de
la
carretera,
navegación
coordinada, juegos en red y otras
interacciones uno a uno.
MALLAS URBANAS Y DE CAMPUS: UN
CASO OPORTUNO PARA LA GESTIÓN DE
REDES AD HOC.
En este caso las redes Ad hoc pueden aliviar la sobrecarga que
actualmente tiene las redes alambricas a mas que pueden ofrecer
en casos de emergencia un respaldo en caso de que dicha red
alambrica colapse o falle.
En estas aplicaciones se podrían usar tecnologías PAN, así como la
celular, las cuales en conjunto son un buen ejemplo de una red
híbrida inalámbrica destinada a ahorro de costos, mejoras en el
performance y un aumento de la resistencia del sistema a fallas.
Estas tecnología necesitan una buena infraestructura de radio así
como también altas capacidades de movilidad, por esto se usan
tecnologías nuevas las cuales pueden trabajar eficientemente en
ambientes extremos, garantizando con esto un flexible manejo de
los recursos y confiabilidad
REDES NÓMADAS DENTRO
DE UN CAMPUS
Entendiendo por Campus a un lugar donde las personas se congregan para
realizar actividades sociales y culturales, un ejemplo de esto son los
Parques de diversiones, Centros comerciales, campus industriales, etc.
Actualmente access point de tecnologías LAN inalámbricas dan acceso
nomadico al Internet a varios equipos portátiles, sin embargo no todas las
áreas del campus son cubiertas para se usan otros dispositivos con
tecnologías como GPRS, 1xRTT, 3G. Por esto un Campus es el ambiente
ideal para el surgimiento de nuevas tecnologías.
Estas redes serian muy útiles por ejemplo en un Campus Universitario
donde los estudiantes pueden formar pequeños grupos de trabajo para
intercambiar archivos y compartir presentaciones.
Por esto las redes Ad hoc podrían convertirse en una buena alternativa en
cuanto a costo para extender la cobertura de los access point.
RETOS DE DISEÑO
INTERACCIÓN DE LA CAPA CRUSADA
RETOS DE DISEÑO:
Por lo mencionado anteriormente, las redes Ad hoc presentan
mas problemas con respecto a las convencionales redes
alambricas, por lo que es necesario especificar ciertas normas
para que este tipo de redes funcione adeacudamente.
INTERACCIÓN DE LA CAPA CRUSADA
Uno de los aspectos mas importantes a tomarse en cuenta al
diseñar una red es el establecimiento de protocolos, en el caso
de las Ad hoc lo primordial es definir protocolos de red para
radio y las aplicaciones para los protocolos de red, esto debido
al extremo rango de variación de los parámetros del sistema,
por los que los protocolos para capa MAC, encaminamiento y
aplicaciones deben ser diseñados conjuntamente para que estos
sean adaptivos.
MOVILIDAD Y
ESCALAMIENTO
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Movilidad y reconfiguración es lo que distingue
redes Ad hoc de otras redes.
El problema que se desea resolver en redes ad hoc
con el escalamiento es el hecho de poseer miles
de nodos que se mueven a varias velocidades, en
varias direcciones sobre un terreno heterogéneo
Combinando movilidad y escalamiento es posible
encontrar una ruta de solución funcional en ad
hoc.
Ejemplo: Equipo de comunicaciones
entre Agentes Aerotransportados
usando LANMAR.
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LANMAR es un protocolo escalable para rutas largas móviles y
siempre es combinado con un algoritmo de enrutamiento local,
ejem: Fisheye State Routing (FSR)
LANMAR asume que la red está agrupada dentro de las
subredes lógicas en las cuales los miembros tienen intereses
comunes y probablemente están moviéndose como un “grupo
lógico” .
Cada grupo lógico tiene un nodo servidor como “punto de
referencia”.
Los grupos lógicos son eficientemente reflejados en los
esquemas de direcciones.
IMPLEMENTACION DE LANMAR.
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Cuando un nodo necesita
transmitir un paquete a un
destino que está dentro de su
alcance en Fisheye, obtiene una
información exacta de ruteo
desde las tablas de rutamiento.
El paquete será enrutado hacia
los puntos de referencia
correspondientes al destino
lógico de la subred, y es leído
desde el campo de
direccionamiento lógico en la
dirección MANET.
Cuando el paquete llega al
alcance del destino, este puede
enrutarlo directamente sin
haber ido por el punto de
referencia.
TESTBED: EVALUACIÓN DE
PROTOCOLOS EN REDES AD HOC
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WHYNET es un testbed de redes inalámbricas que puede ser usado
para evaluar el impacto del surgimiento de tecnologías que van
definir las comunicaciones móviles inalámbricas en la próxima
década
Su objetivo primario es proporcionar estudios en cada capa de una
pila de protocolos desde dispositivos físicos que transportan
protocolos y evaluar el impacto de su tecnología sobre aplicaciones
del nivel de desempeño, usando escalabilidad y situaciones
prácticas de operatividad.
WHYNET usará un distribuidor-geográfico, un testbed híbrido de
redes que combina el realismo de las pruebas físicas con la
escalabilidad de simulaciones multi-modo.
La primera entrega de WHYNET será un set de herramientas y
metodologías de evaluación, un set de estudios que demuestren la
conveniencia del surgimiento de tecnologías de red, y un depósito
de escenarios, medidas, y modelos de redes.
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