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Protocolos de acceso múltiple con antenas rápidas en redes multipunto Ad Hoc en área rural
Resumen
Las Redes multipunto Ad Hoc es una tecnología muy superior para el despliegue de la red de datos inalámbrica. Eliminando la necesidad de planeamiento de red y la realización de una estructura estable. Las redes multipunto Ad Hoc son designadas con una capacidad de configuración personal y pueden ser adaptados para la adición o sustracción de unidades (nodos) de radio de red. Esta capacidad es simple de instalar, permite a los usuarios no calificados la rápida instalación de la red. Estas características realizan una red multipunto ad hoc muy atractiva para ambas aplicaciones civiles y militares, ejemplo en operaciones de rescate.
El tipo de red multipunto Ad Hoc, consiste en identificar los nodos usando la misma frecuencia para las bandas de transmisión. Para el control de la interferencia de múltiples accesos producida por la compartisión del mismo canal de radio, el protocolo de acceso al medio (MAC) puede ser usado. Mucho trabajo puede ser realizado en el área de los protocolos MAC, pero la red concentrara nodos genéricos. Para una exploración total de la capacidad designada por el protocolo MAC necesariamente debe estar considerado, los resultados de la capa de sistema estudiado en el protocolo MAC y antenas rápidas.
Dos protocolos diferentes MAC son examinados, acceso múltiple por división de tiempo espacial (STDMA) con muestras de mucho potencial en redes multipunto Ad Hoc y acceso múltiple con detección de portadora, y evasión de colisiones (CSMA/CA) con el inicio de comunicación de dos dispositivos que actualmente tiene mucha popularidad como resultado de esta adopción del estándar de la IEEE 802.11. STDMA es un protocolo MAC libre de conflicto donde los enlaces o los nodos son organizados para transmitir en periodos relativamente cortos haciendo la integración de antenas rápidas y nuevos procedimientos para la creación de enlaces son presentados. En adición esto se muestra en el terreno áspero influye en la conectividad de la red. Sin embargo por similar rendimiento de la conectividad de la red será obtenido independiente del área geográfica.
A pesar de que STDMA puede parecer eficiente y bueno, la desventaja es que no ofrece una respuesta rápida, para maximizar el tráfico de datos. El proceso de conexión entre dos dispositivos entre dos MAC’s seguido de uso de antenas rápidas en ambos casos transmisor y receptor. Como para efectivamente uso de antenas rápidas en CSMA/CA con coneccionamiento entre dispositivos.
La selección de diferentes políticas de emisión usan sistemas de antenas con conmutadores son por esto investigadas será descubierta que el principio llamado Di-RTS será el mejor de todas las muestras de red.
Es probable que la redes multipunto Ad Hoc con antenas ligeras serán usadas en muchas aplicaciones.
Introducción
El desarrollo y éxito de los equipos computarizados móviles tales como laptops y asistente personal digital (PDAs), y su continuo costo y reducción de tamaño son realizados en el diseño de redes de transmisión de datos inalámbricos cada vez mas importante. Un factor significativo que es el cambio de la forma tradicional en el diseño de tecnologías inalámbricas es la disponibilidad de regulación del espectro. Por ejemplo la industria, la ciencia, medicina (ISM). Las bandas de frecuencia reguladas pueden ser utilizadas por usuarios para desplegar sus propias redes de transmisión datos inalámbricos. Los usuarios de de estas bandas, solo podrían transmitir a muy baja potencia. Esto induce a un compromiso entre tener a cualquiera una gran velocidad de datos o un gran alcance. El uso de multipuntos ofrece la posibilidad de para extender el alcance que aun se mantiene una alta velocidad de datos. Además de esto el éxito de las tecnologías inalámbricas y el servicio podría ser grandemente influenciado por el costo y la simplicidad de el establecimiento de la red. Por lo tanto la propia configuración de la red son deseable desde el bajo costo para la implantación por que no nesecitan la intervención de usuarios expertos. Ambos factores son estudiados para redes multipunto Ad Hoc muy interesantes.
Las redes Multipunto Ad Hoc eran conocidas como red de paquetes de radio multipunto (MHPRN) teniendo sus orígenes en la década de los años setenta con el establecimiento de la red ALOHA en Hawai. Conduciéndose por los avances tecnológicos en computadoras personales teniendo un resurgimiento de una interesante renovación de las redes Ad Hoc dentro de los últimos años. Debido principalmente a tres potenciales beneficios.
Extensión del rango de radio
El rango de radio de un Terminal que puede ser limitado por una malas condiciones de propagación es efectivamente extendida para un rango total de la red.
Ahorro de energía
Una potencia menor es necesaria para la transmisión de datos. El ahorro de energía es un parámetro importante par los equipos portátiles que usualmente son baterías.
Auto configuración
La red es diseñada con la capacidad para adaptarse a nuevas condiciones o nuevos nodos de red.
Red multipunto Ad Hoc en area rural
En un escenario rural, debido a los pocos usuarios, los nodos pueden ser distribuidos sobre un área geográficamente irregular limitada por la movilidad. Una menor propagación puede limitar directamente el rango de radio del nodo. Sin embargo debido al encaminamiento se adhiere funcionalidad a cada nodo, el rango puede ser extendido. Un mensaje puede viajar largas distancias atravesando principalmente por un número de nodos entre el origen y el destino. Esto principalmente en cada nodo debe desempeñar funciones de topología de redes que en redes alambradas, por ejemplo el Internet son proporcionada por las funciones de lo encaminadotes. La adición y extracción de nodos o enlaces fallados pueden crear cambios en las topologías que requiere un encaminamiento actualizado como parte de la propia configuración. Y la capacidad de soporte de cada nodo. Este problema se agudiza en redes con gran movilidad (como ambientes urbanos y suburbanos) y es actualmente sujeto a mucha investigación.
Protocolos de control de acceso al medio
Los protocolos de control de acceso al medio determina el canal compartido por la definición de ciertas reglas que permiten a los nodos con otros de la manera más eficiente. Los protocolos MAC inalámbricos fueron estudiados intensamente de los años setenta donde existían diferentes caminos para clasificarlos incluyendo si eran distribuidos o centralizados. Nuestra clasificación es presentada cono un libre conflicto de protocolos MAC o contención de protocolos MAC. La principal diferencia entre estas dos categorías es que en la Contención de protocolos MAC un paquete es transmitido desde un nodo que no garantiza que sera recibido.
Visión de las antenas rápidas
Las antenas rápidas pueden ser usadas en las redes multipunto Ad Hoc para mejorar el aprovechamiento del sistema pero esta eficacia esta estrechamente vinculada con la utilización del protocolo MAC. Una antena rápida consiste de varios elementos de antenas (Array) cuyas señales son procesadas en forma adoptiva por la combinación de la red. Aquí la señal es recibida en los diferentes elementos de la antena multiplicado con el peso complejo y luego crean un patrón de radiación conducible.
