COMUNICACIONES INALAMBRICASProyecto Nº3

R E D E S A D H O CR E D E S A D H O C

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 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

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 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 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 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.

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 BATALLALa figura ilustra como varían los dominios de responsabilidad a

diferentes niveles de la jerarquía.

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.

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.

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

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.

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.

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

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.