Redes domesticas con IEEE 802.15.4

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Redes domesticas con IEEE 802.15.4

Capa de Red

Representa tambien los servicios de asignación nombres y los enlaces de la tareas fundamentales para direccionamiento, seguridad y enrutamiento.

Responsable de la construcción como tambien del mantenimiento de la topologia.

Abarca aquellas capas que tienen porciones de la capa de enlace de datos DLL.

Capa de enlaces de datos

Subcapa de control de enlace lógico (LLC)

Comun para los estandares de 802.3, 802.11 y 802.15.1

Estandarizado en 802.2

Subcapa MAC

Varia con la implementación de la capa física.

Mac IEEE 802.15.4

Entrega y validacion de tramas.

Mecanismo de acceso al canal.

Asociación y desasociación

Proporciona servicios a un LLC IEEE 802.2 a través de la subcapa de covergencia especifica del servicio.

Formato general de la trama MAC

Composición

Pie de pagina MAC (MFR)

Unidad de datos de servicios MAC (MSDU)

Encabezado MAC (MHR)

Flexibles para las necesidades de las diferentes aplicaciones y topologías de red con un protocolo simple.

Estructura de una super trama

Puede existir una vareacion en el tamaño de periodo sin contención segun la demanda de los dispositivos de red asociados.

Franjas horaria garantizadas (GTS)

El coordinador PAN puede asignar intervalos de tiempo a un solo dispositivo que necesite un ancho de banda dedicado

Las balizas se dividen en intervalos de 16 con el mismo tiempo.

El coordinador PAN transmite balizas de supertrama en intrevalos predetermiados.

Intervalos largos de hasta 245 s

Intrevalos cortos de 15 ms

Otras caracteristicas de Mac

Las tramas Beacon enviadas por PAN y las tramas de reconocimiento jamas se reconocen.

Confirma la recepción exitosa de una trama recibida.

Para la red habilitada para balizas con supertramas se utiliza mecanismos de acceso múltiple con detección portadora y con prevención de colisiones ( CSMA.CA).

Una LR-WPAN puede usar uno de los dos mecanismos de acceso al canal.

Aplicaciones

Monitores de Salud

Monitores y Diagnosticos

Sensores

Automatización del hogar

Iluminación

Aire acondicionado

Ventilación

Calefacción

Electronica de consumo

Controles remotos

VCR, CD DVD

Televisores

Radios

Periféricos de PC

Juegos

PDA de baja emisividad

Mouse inalambricos

Joysticks

Teclados

Interferencia hacia y desde otros servicios

Los dispositivos IEEE 802.15.4 suelen estar inactivos en un alto porcentaje es que emplean transmisiones de espectro ensachado de baja potencia.

Para las aplicaciones IEEE 802.15.4 se debe tener una buena duración de la batería.

Es compatible con aplicaciones IEEE 802.15.4 con requisitos de calidad de servicios (Qos) bajos.

Los dispositivos de la banda 2.4 GHz deben aceptar la interferencia de otros servicios que estan en la misma banda.

Sensibilidad y Alcance

PHY 868/915 mhZ

-92 dBm de sensibilidad de receptor

PHY de 2.4 GHz

-85 dBm de sensibilidad de receptor

Modulación

Secuencia de chip agregada

Se modula en la portadora usando modulación por dezplazamiento mínimo (MSK).

El PHY de 2.4 GHz

Tiene una técnica de modulacion cuasi ortogonal de 16 años basada en métodos DSSS.

La codificacion diferencial de datos se utiliza antes de la modulación para tener una recepción diferencial coherente de baja complejidad.

El PHY de 868/915 MHz

Cada bit transmitido esta representado por una secuencia de longitud máximo de 15 chips.

Canalización

La capa MAC tiene una función de escaneo que recorre una lista de los canales admitidos en busca de una baliza.

PHY de 2.4 GHz admite 16 canales entre 2.4 y 2.4835 GHz con un espacio amplio de 5MHz entre los canales.

PHY de 868/915 MHz admite solo un canal entre 868.0 y 868.6 MHz.

Admite 10 canales entre 902.0 y 928.0 MHz.

Existen 27 canales de frecuencia disponibles en las tres bandas.

Capa Física

PHY DE 868/915 MHz

Especifica el funcionamiento en la banda de 968 MHz en Europa y banda IMS de 915 en Estados Unidos.

PHY de 2.4 GHZ

Tiene disponibilidad casi mundial.

Especifica el funcionamiento en la banda industrial, cientifica y medica.