ESTÁNDARES PARA SISTEMAS DE COMUNICACIONES INALÁMBRICAS

Estándares para comunicaciones por medios infrarrojos IrDA.

Ing. Gustavo Gael Guerra Aguayo || Ing. Felipe de Jesús Meza Ríos

ÍNDICE

• QUE ES?

• CUANTO SURGIO

• EN BASE A QUE FUNCIONA

• ESTRUCTURA

• IRLAP

• IRLMP

• TINY TP

• IROBEX

• IRCOMM

• IRLPT

• CAPA FISICA

• TIPO DE TRANSMICION

• ESTANDAR DE COMUNICACIONES IRDA

• ACRONIMOS

¿QUÉ ES?Infrared Data Association (IrDA) define un estándar físico en la forma de transmisión y recepción de datos por rayos infrarrojo.

IrDA-Data: Empleado básicamente para transferencias bidireccionales de información en forma inalámbrica y con altas tasas de transmisión entre dispositivos portátiles. En lo sucesivo, cuando se mencione IrDA se hará referencia a IrDA-Data, que es el objetivo de esta exposición.

IrDA-Control: fue establecido para cursar comunicaciones de control entre dispositivos periféricos como teclados, ratones, joysticks o controles remotos. La distancia máxima se amplia hasta garantizar un mínimo de 5 metros con tasas de transmisión alrededor de 75Kbps

¿CUÁNDO SURGIÓ Y QUIEN LA CONFORMO?

IrDA se crea en 1993 entre HP, IBM, Sharp y otros

¿EN BASE A QUE FUNCIONA?

Esta tecnología está basada en rayos luminosos que se mueven en el espectro infrarrojo. Los estándares IrDA soportan una amplia gama de dispositivos eléctricos, informáticos y de comunicaciones, permite la comunicación bidireccional entre dos extremos a velocidades que oscilan entre los 9600 bit/s y los 4 Mbit/s. Esta tecnología se encontraba en muchos ordenadores portátiles y e teléfonos móviles de finales de los 90´s y principios de la década del 2000, sobre todo en los de fabricantes líderes como Nokia y Ericsson, fue gradualmente desplazada por tecnologías como wifi y bluetooth.El VFIR se encuentra en estudio, con unas velocidades teóricas de hasta 16 Mbit/s.

ESTRUCTURA

• Similar al modelo OSI, la tecnología IrDA se encuentra también estratificada en bloques funcionales con responsabilidades específicas. Cada uno de estos, define protocolos esenciales, que son necesarios en todas la implementaciones de IrDA y otros que se incluyen solo en algunas implementaciones dependiendo del tipo de aplicaciones.

ESTRUCTURAAdemás cualquier dispositivo que quiera obtener la conformidad de IRDA ha de cumplir los protocolos obligatorios, no obstante puede omitir alguno o todos los protocolos opcionales. Esta diferenciación permite a los desarrolladores optar por diseños más ligeros y menos costosos, pudiendo también adecuarse a requerimientos más exigentes sin que sea necesario salirse del estándar IRDA

CAPAS FÍSICA

La capa que se encuentra encima del nivel físico recibe el nombre de IrLAP por el ingles "IrDa Link Access Protocol" y está relacionada con los procesos de control de flujo de datos de bajo nivel, detección de errores y petición de retransmisiones, por lo cual, comparada con el modelo de referencia OSI, es el equivalente de la capa de enlace.

IrLAP está basada principalmente sobre los protocolos HDLC (High Data Link Control) y SDLC (Synchronous Data Link Control), con adaptaciones para las características que se requieren en las transmisiones por Infrarrojos y factores del entorno , como los siguientes:

CAPA FISICA

• Las conexiones son Punto a Punto: Los dispositivos que se encuentran comunicándose debe estar cara a cara dentro de un margen de mas o menos un metro de distancia para realizar un intercambio de información que los involucra exclusivamente a ellos, es decir, no puede existir un tercer elemento participando en el evento.

• Comunicaciones Half-Duplex: el destello de luz infrarroja, es decir, los datos son enviados en uno de los dos sentidos alternándose el turno para transmitir entre los dos extremos, sin embargo, la interacción puede ser tan rápida que en algún momento puede confundirse con una comunicación full-duplex si las aplicaciones no son suficientemente sensibles para este efecto.

• Cono Angosto de Infrarrojos: La transmisión de infrarrojos es direccional dentro de un ángulo sólido medio de 15 grados, con el objetivo de minimizar las interferencias con dispositivos que se encuentran cercanos.

CAPA FISICA

• Interferencia: Además de los otros dispositivos alrededor de los dos que participan en una comunicación la transmisión es sensible de las componentes infrarrojas contenidas en luces fluorescentes, el sol e inclusive la luna.

• No Detección de Colisiones: El diseño del hardware es tal, que las colisiones no pueden detectarse, así que es el software empleado para cada aplicación es quien debe realizar el control de estos inconvenientes.

IRLAP

• Se encarga de preservar la comunicación entre los puertos IR. Se detectan los errores de transmisión, se encarga de la retransmisión de paquetes perdidos y control de flujo. Basado en el HDLC, protocolo de enlace de datos de la familia OSI. Se mejora el aspecto de las reconexiones, ya que esto es bastante frecuente en transmisiones por IR.

IRLMP (IRDA LINK MANAGEMENT PROTOCOL)

• Permite tener uno o mas servicios corriendo sobre una única conexión sobre IrLAP. Con la ayuda de IAS las aplicaciones pueden acceder directamente a este nivel para enviar sus datos. IAS: Busca los diferentes dispositivos IR.

TINY TP

• Es el protocolo a nivel de transporte, que engloba el control de flujo (segmentación, fragmentación y reensamblaje de paquetes).

IROBEX (IRDAOBEJCT EXCHANGE)

• Protocolo diseñado para que un Objeto pueda ser movido de un dispositivo a otro

IRCOMM

• Da soporte a aquellas aplicaciones que ya funcionaban sobre el puerto COM (puerto serie).

IRLPT

• Da soporte a aquellas aplicaciones que ya funcionaban sobre el puerto LPT (puerto paralelo)

• Características

• Adaptación compatible con futuros estándares.

• Cono de ángulo estrecho de 30º .

• Opera en una distancia de 0 a 1 metro.

• Conexión universal sin cables.

• Comunicación punto a punto.

• Soporta un amplio conjunto de plataformas de hardware y software.

TIPOS DE TRANSMISIÓN

• SIR (Serial InfraRed): Comprende velocidades iguales a las de un puerto serie (hasta 115200 Kbps).

• MIR (Medium InfraRed): Parece que esta en desuso (0.5 Mbps - 1.152 Mbps)

• FIR (FastInfraRed): Propio de dispositivos build-in, no está,n conectados al serie, con la consiguiente limitación de velocidad, y están mejorados en algunos puntos (hasta 4 Mbps).

• VFIR (VeryFastInfraRed): Proyecto que pretende alcanzar velocidades de 16 Mbps.

• Frame / Driver: Se compone de dos funcionalidades:

• Frame: Convierte el formato de datos a un formato que el hardware entiende (comprobación CRC, bits de inicio y final, transpariencia...)

• Driver: Inicializa lo que es el hardware: velocidades de transmisión e intercambio de datos desde el controlador hasta el transceptor.

EL ESTANDAR DE COMUNICACIONES IRDA

• La asociación de Datos por Infrarrojo IrDA, define a través de especificaciones algunas estrategias de implementación de la tecnología IrDA, las cuales permiten obtener las más pequeñas y versátiles realizaciones de los estándares.

• Este conjunto de recomendaciones se encuentra consignadas en el documento IrDA Lite, no obstante los resultados dependen en gran medida del hardware, las herramientas de software disponibles y la habilidad de los desarrolladores quien es el que decide seguir completamente la especificación o adoptar partes de ellas con modificaciones según su experiencia, teniendo en cuenta que en algunos casos limitan severamente el rendimiento de la pila de protocolos a 9600 bps y tramas del nivel LAP de 64 bytes, mientras que otras no afecta en mayor medida, así que las decisiones son el resultado de la compensación de las necesidades, rendimiento y tamaño final de la implementación. [7]

ACRONIMOS

• 4PPM: 4 Pulse Position Modulation

• HDLC: High Data Link Control

• IAS : Information Access Service

• IrDA: Infrared Data Association

• IrCOMM: IrDA Communications

• IrLAN: IrDA LAN Access Extension

• IrLAP: IrDa Link Access Protocol

• IrLMP: IrDA Link Managment Protocol

• IrOBEX : IrDA OBject Exchange

• LM-IAS: Link Management – Information Acces Services

ACRONIMOS

• LM-Mux: Link Management – Multiplexer

• LSAP: Link Service Access Point

• LSAP-SEL: LSAP Selector

• NMD: Normal Disconnect Mode

• NRD: Normal Response Mode

• OSI: Open System Interconection

• RZI: Return to Zero Inverted

• SDLC: Synchronous Data Link Control

• SDU: Service Data Unit

• TinyTP: Flow Control Mechanism