CALIDAD DE SERVICIO EN REDES MÓVILES Y SU APLICACIÓN

Presentación del tema: "CALIDAD DE SERVICIO EN REDES MÓVILES Y SU APLICACIÓN"— Transcripción de la presentación:

1 CALIDAD DE SERVICIO EN REDES MÓVILES Y SU APLICACIÓN

2 AGENDA Introducción a Redes Móviles ¿Qué es una red MANET?
Aplicación de Redes MANET Calidad de Servicio en Redes MANET GSM

3 Introducción Las redes inalámbricas han experimentado un importante auge en los últimos años debido a la aparición de dispositivos basados en la serie de normas x. Baratos y fáciles de utilizar, proporcionando una alternativa a las redes cableadas habituales. Las redes inalámbricas permiten una flexibilidad y movilidad al usuario sin tener que sacrificar la conexión a Internet o a la red informática del lugar de trabajo.

4 Introducción Estas redes están evolucionando de manera vertiginosa, mejorando sus prestaciones mediante nuevos equipos, pero sobretodo gracias a nuevos tipos de redes con configuraciones físicas y lógicas distintas.

5 Estándares IEEE para Tecnología Inalámbrica
WWAN <15 km 802.20 WMAN <5 km 70 Mbit/s 802.16a/e WiMAX WLAN <100 m 11-54 Mbit/s 802.11a/b, e, g Wi-Fi® * UWB: 500 Mbit/s ** ZigBee: 250 kb/s WPAN <10 m ~1 Mbit/s (Bluetooth) (UWB) * (ZigBee)** Bluetooth ZigBee

6 ¿Qué es una red MANET?

7 Topología Ad-Hoc. Cada dispositivo se puede comunicar con todos los demás nodos. Cada nodo forma parte de una red Peer to Peer o de igual a igual, para lo cual sólo vamos a necesitar el disponer de un ID y un canal en común igual para todos los nodos.

8 Redes Móviles: MANET Una red MANET (Mobile Ad Hoc Network), es un tipo de red inalámbrica que no necesita de una infraestructura central para poder establecer comunicación entre dos o más nodos, éste tipo de redes se crean temporalmente para determinados propósitos. Se caracterizan por ser de : auto-creación, auto-organización y auto-administración. Estas características permiten su uso en ambientes hostiles y desorganizados, incluyendo escenas aisladas de desastres naturales y conflictos armados.

9 Redes Móviles: MANET Una Red Ad Hoc es una red inalámbrica descentralizada. Donde cada nodo está preparado para reenviar datos a los demás y la decisión sobre qué nodos reenvían los datos se toma de forma dinámica en función de la conectividad de la red. La movilidad de estos nodos impone algunas limitaciones en su capacidad de potencia y en el rango de transmisión.

10 Redes Ad Hoc Redes Móviles Ad Hoc (MANETs) Redes VANET: Las VANET (Vehicular Ad-Hoc Network, Red Ad Hoc de vehículos ) son un subconjunto de las redes móviles ad-hoc capaces de comunicar información entre diversos vehículos colindantes y el sistema de tráfico (roadside equipment, equipo de carretera).

11 AMBITOS DE APLICACIÓN DE REDES AD HOC
Son útiles en situaciones de emergencia, como: Desastres naturales. Conflictos. Requieren de muy poca configuración y permiten un despliegue rápido. El protocolo de encaminamiento dinámico permite que entren en funcionamiento en un tiempo muy reducido.

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13 Calidad de Servicio en Redes MANET
OBJETIVOS: Los objetivos en este tipo de redes es encontrar una trayectoria que tenga suficientes recursos para satisfacer las limitaciones del retardo, ancho de banda, calidad de los datos multimedia (video, audio, etc)

14 Y otras métricas enviando paquetes hacia otros nodos y ejecutar las aplicaciones del usuario, adicionalmente también todos los nodos pueden ser móviles dinámicamente, creando una red inalámbrica auto-creciente, auto-organizada y auto-administrada.

15 Calidad de Servicio en Redes MANET
Para poder obtener el mayor beneficio de las redes MANET se deben superar algunos desafíos como: enrutamiento efectivo, acceso al medio, administración de la movilidad y la potencia, seguridad y de principal interés para nuestro caso la Calidad de Servicio (QoS). Esta QoS según la RFC 2386 debe satisfacer algunos requerimientos impuestos dentro de la red, tales como retardo, jitter, ancho de banda disponible, probabilidad de pérdida de paquetes, etc. La QoS se puede garantizar con el uso de técnicas de reservación de recursos apropiadas.

16 RFC 2386: “Conjunto de requisitos servicio que la red en del debe cumplir el transporte de un flujo.”

17 Limitaciones de QoS en Redes MANET
Estimación y limitación del ancho de banda: La capacidad en las Manets es escaso, el canal no es confiable ya que este es afectado por interferencias, ruido y desvanecimiento por multi-trayecto. No se puede estimar de forma precisa debido a la movilidad de los nodos. Movilidad de nodos y heterogeneidad: Por la movilidad de los nodos la topología de la red está cambiando continuamente, esto provoca fallas en las rutas.

18 Limitaciones de QoS en Redes MANET
Problema de sondeo de QoS: El problema radica en la selección de una ruta con QoS. Los modelos de QoS en Manets son sin estado, esto quiere decir que los mensajes de sondeo de QoS no son almacenados, lo que puede provocar en malas interpretaciones, en donde múltiples flujos pueden recibir el mensaje de sondeo en donde los recursos están disponible cuando en realidad no lo está. Aplicación: Los requisitos de QoS varían de acuerdo al tipo de Manets.

19 QoS en Redes MANET Retos
Encaminamiento efectivo (Alto volumen de trabajo o de información que fluye a través de un sistema , perdida nula o baja de paquetes, etc.) Administración móvil Descubrimiento de servicios Seguridad La calidad de servicio (QoS) de las aplicaciones multimedia, que es afectada principalmente por el retardo y por la administración del disponible ancho de banda, entre otros factores.

20 QoS en Redes MANET Conseguir elementos / equipos con potencia extremadamente baja para evitar tener que recargar frecuentemente la batería. Conseguir interoperabilidad entre los diferentes equipos que están moviéndose dentro en la red Resolver el problema de las interferencias. Los factores ambientales juegan un papel muy importante, no solo limitando la distancia entre dos nodos, sino agregándole ruido, interferencia.

21 Redes Móviles Por que ? Mejoramiento del hardware (smartphones con procesador doble nucleo) Mejoramiento del software (fusión de nokia y microsoft, actualización constante de android) Mas dispositivos en menos espacio (wifi, gps, bluetooth, camara, radio) Costos de internet decreciendo continuamente, permite que el usuario tenga mayor ancho de banda. Más formas de interactuar entre usuarios Esto significa redes sociales en cualquier lado

22 Redes Móviles

23 GSM

24 La red GSM (Sistema global de comunicaciones móviles) es, a comienzos del siglo XXI, el estándar más usado de Europa. Se denomina estándar "de segunda generación" (2G) porque, a diferencia de la primera generación de teléfonos portátiles, las comunicaciones se producen de un modo completamente digital. En 1982, cuando fue estandarizado por primera vez, fue denominado "Groupe Spécial Mobile" y en 1991 se convirtió en un estándar internacional llamado "Sistema Global de Comunicaciones Móviles".

25 El concepto de red celular
Las redes de telefonía móvil se basan en el concepto de celdas, es decir zonas circulares que se superponen para cubrir un área geográfica.

26 Las redes celulares se basan en el uso de un transmisor-receptor central en cada celda, denominado "estación base" (o Estación base transceptora, BTS). Cuanto menor sea el radio de una celda, mayor será el ancho de banda disponible. Por lo tanto, en zonas urbanas muy pobladas, hay celdas con un radio de unos cientos de metros mientras que en zonas rurales hay celdas enormes de hasta 30 kilómetros que proporcionan cobertura.

27 Arquitectura de la red GSM
En una red GSM, la terminal del usuario se llama estación móvil. Una estación móvil está constituida por una tarjeta SIM (Módulo de identificación de abonado), que permite identificar de manera única al usuario y a la terminal móvil, o sea, al dispositivo del usuario (normalmente un teléfono portátil).

28 Las terminales (dispositivos) se identifican por medio de un número único de identificación de 15 dígitos denominado IMEI (Identificador internacional de equipos móviles). Cada tarjeta SIM posee un número de identificación único (y secreto) denominado IMSI (Identificador internacional de abonados móviles). Este código se puede proteger con una clave de 4 dígitos llamada código PIN.

29 Por lo tanto, la tarjeta SIM permite identificar a cada usuario independientemente de la terminal utilizada durante la comunicación con la estación base. Las comunicaciones entre una estación móvil y una estación base se producen a través de un vínculo de radio, por lo general denominado interfaz de aire (o en raras ocasiones, interfaz Um).

30 Todas las estaciones base de una red celular están conectadas a un controlador de estaciones base (o BSC), que administra la distribución de los recursos. El sistema compuesto del controlador de estaciones base y sus estaciones base conectadas es el Subsistema de estaciones base (o BSS).

31 Por último, los controladores de estaciones base están físicamente conectados al Centro de conmutación móvil (MSC) que los conecta con la red de telefonía pública y con Internet; lo administra el operador de la red telefónica. El MSC pertenece a un Subsistema de conmutación de red (NSS) que gestiona las identidades de los usuarios, su ubicación y el establecimiento de comunicaciones con otros usuarios.

32 Generalmente, el MSC se conecta a bases de datos que proporcionan funciones adicionales:
El Registro de ubicación de origen (HLR El Registro de ubicación de visitante (VLR El Registro de identificación del equipo (EIR) El Centro de autenticación (AUC) La red celular compuesta de esta manera está diseñada para admitir movilidad a través de la gestión de traspasos (movimientos que se realizan de una celda a otra). Finalmente, las redes GSM admiten el concepto de roaming: el movimiento desde la red de un operador a otra.

33 Tarjeta SIM Una tarjeta SIM contiene la siguiente información:
El número telefónico del abonado (MSISDN). El número internacional de abonado (IMSI, Identificación internacional de abonados móviles). El estado de la tarjeta SIM. El código de servicio (operador). La clave de autenticación. El PIN (Código de identificación personal). El PUK (Código personal de desbloqueo).

34 PREGUNTAS