Dave Mast

Ventajas de 802.11 Redes de área local inalámbrica a través de 3G

Introducción de 802.11:

"Wireless LAN abre nuevas posibilidades para los usuarios de LAN, que son principalmente la movilidad de terminales y su fácil reconfiguración. En general, las redes de área local inalámbrica tiene las siguientes ventajas ": [JHSchiller, 2000]

1. Flexibilidad: Si los nodos WLAN están dentro del área de cobertura de red, entonces se pueden comunicar entre sí sin mayores limitaciones en la ubicación del terminal. No es importante para los terminales que permanezca visible a cada otros. Si la frecuencia de las ondas electro magnéticas no es demasiado alta, las paredes y otros obstáculos típicos en un ambiente de interior son en su mayoría penetrado.
2. Simplificado de planificación: Configuración de una red ad hoc no es necesario y la parte de red dignarse está relacionado con la ingeniería de radio.
3. Posibilidad de una configuración de red temporal: Las redes que se necesarias de manera temporal se puede configurar mediante la comunicación inalámbrica. (Por ejemplo, en grandes exposiciones internacionales, concursos deportivos, etc.)

"WLAN también tienen algunas desventajas. La mayoría de ellos son el resultado de utilizar un canal de radio como un medio de propagación de la señal. Los principales inconvenientes son los "siguientes: [Hazysztof Wesolowshi, 2002]

1. Baja calidad de transmisión, en comparación con las redes LAN de cable de acero: 10 ^ -3 a 10 ^ -4 es el orden de error en el canal de radio o puede ser peor que esto. Para lograr una mayor calidad de las técnicas FEC o ARQ son necesarias. En comparación, la tasa de error para la transmisión sobre un canal de fibra óptica es más de 10 ^ -10.
2. Baja la seguridad y la seguridad: La información transmitida en la radio canal puede ser fácilmente interceptado cuando se comparan con las redes LAN alámbricas. Si la WLAN se utiliza inadecuadamente, entonces puede convertirse en una fuente de la interferencia de otros dispositivos sensibles, tales como equipo médico. Wi-fi LAN rara vez funcionan de forma independiente de otras redes y, la transmisión inalámbrica se utiliza para acceder a una red de cable de acero.

Distintas generaciones de móviles teléfonos:

1G:

1G es la forma corta de la tecnología analógica primera generación de celulares (AMPS es un ejemplo de un sistema celular 1G). Desplegados durante el decenio de 1980, esta tecnología ha sido diseñada para transmitir llamadas telefónicas de voz desde teléfonos móviles. Pide que se transmiten en el aire y son muy fáciles de interceptar. "1G (o 1-G) es la abreviatura de tecnología de la telefonía móvil de primera generación, los teléfonos celulares. Estas son las normas móvil analógica que se introdujeron en la década de 1980 y continuó hasta que fue reemplazado por los teléfonos móviles digitales 2G. La principal diferencia entre dos sucesivos sistemas de telefonía móvil, 1G y 2G, es que las señales de radio que las redes 1G uso son analógicos, mientras que las redes 2G son digitales. "[http://www.nationmaster.com/encyclopedia/1G]

De cambio de circuito:

circuito analógico de conmutación de sistema de tecnología se utiliza en 1G, con FDMA (Frequency Division Multiple Access), que trabaja principalmente en la bandas de frecuencia 800-900 MHz. Las redes tienen una capacidad de poco tráfico, la entrega fiable, mala calidad de voz, y la falta de seguridad.

Para enviar la señal de la estación celular base al auricular, los sistemas suelen asignarse una banda de frecuencias de 25 MHz, y otro 25 MHz para las señales que se devuelven desde el terminal hasta la estación base. Ahora estas bandas se dividen en una serie de canales de comunicación, cada una de ellas es utilizada por llamadas particulares.

2G

Después de 1G, 2G (segunda generación) de telefonía móvil entró en existencia. Para el 2G primera vez presenta un teléfono móvil que funciona exclusivamente en la tecnología digital. Las exigencias en las redes, sobre todo en las zonas densamente pobladas en las ciudades, significa que los métodos cada vez más sofisticados tuvo que emplearse para manejar el gran número de llamadas, y así evitar los riesgos de interferencia y de llamadas caídas en transferencias. Son muchos principios comunes que participan tanto en la generación de los teléfonos. Por ejemplo, que ambos utilizan el mismo la estructura celular. Pero la forma en que las señales se manejan son diferentes. red de 1G no son capaces de proporcionar las características más avanzadas de la 2G sistemas, tales como identidad del llamante y mensajes de texto.

En GSM 900, por ejemplo, dos bandas de frecuencia de 25 MHz de ancho de banda se utilice. La banda de 890-915 MHz se ha comprometido a las comunicaciones de enlace ascendente de la estación móvil a la estación base, y la banda 935-960 MHz se utiliza para las comunicaciones de enlace descendente a partir de la estación base a la estación móvil. Cada banda se divide en 124 frecuencias portadoras, espaciados 200 kHz de distancia el uno del otro, de una manera similar con el método FDMA que se utilizó en 1G sistema. Entonces, cada frecuencia de la portadora es extra dividido por TDMA en ocho 577 us "franjas horarias" de largo, cada uno de los cuales representan un canal de comunicación - El número total de canales de obtener probable es por lo tanto 124 x 8, que produce un máximo de 992 especulativa conversación simultánea.

GPRS y EDGE

2.5G (Segunda generación mejorada) es un término general usado para pasar a un estándar de redes inalámbricas de telefonía móvil que se encuentra entre 2G y 3G. El crecimiento de 2,5 G ha sido vista como un trampolín hacia 3G, que se sentía alentado por insistir en la mejora de los servicios de datos y el derecho a utilizar Internet. En el desarrollo de las comunicaciones móviles, cada generación proporcionan una velocidad de datos avanzada y adicionales capacidad, y 2,5 G es ninguna excepción, ya que es más rápido proporcionar servicios de 2G, pero no tan rápido o tan sofisticado como los nuevos sistemas 3G.

Algunos observadores han visto como 2,5 G una vía de sustituir a la 3G, pero parece que se trata de poca visión de futuro como 2,5 G es un buen par de veces más lento que el servicio 3G completa. De las provisiones técnicas 2.5G amplía la capacidad de los sistemas 2G, proporcionando características adicionales, tales como un paquete de conexión conmutada (GPRS) en el sistema GSM-TDMA base, y velocidades de datos mejoradas (HSCSD y EDGE). Estos mejora en los sistemas 2.5G permite velocidades de datos de 64 a 144 kbps, lo que permitirá que estos teléfonos para navegar por la web típico, el uso de rutas y mapas de navegación, fax, correo de voz, y la transferencia y recibir mensajes de correo electrónico de gran tamaño.

3G

Tercera generación de redes de telefonía móvil son la fase más reciente en el crecimiento de la tecnología de las comunicaciones inalámbricas. Las características importantes de los sistemas de 3G es que llevan mucho mayores tasas de transmisión de datos y aumentar la capacidad actual, lo que los hace apropiados para aplicaciones de alta velocidad de datos, así como para las llamadas de voz tradicionales. De hecho, los sistemas 3G están previstas para procesar los datos, y como las señales de voz se convierten en datos digitales, estos resultados de acuerdo con que se habla en una gran cantidad de la misma manera como cualquier otra complementaria forma de datos. Tercera generación de sistemas utilizan la tecnología de conmutación de paquetes, que es más capaz y más rápido que el habitual circuito de conmutación de los sistemas, pero que necesitan una infraestructura de algo especial a los sistemas de 2G. "Los japoneses se pusieron en marcha los servicios de 3G en 2001, convirtiendo a Japón en uno de los primeros países que ofrecen las tecnologías 3G comercialmente. Tecnología 3G en Japón es capaz de igualar la calidad de línea fija dispositivos de telecomunicaciones proporcionando al mismo tiempo de alta velocidad de transmisión de datos y roaming global a todas las áreas donde las redes 3G existentes. "[El Wireless Mercado de las Telecomunicaciones en Japón, Abril 2006]

W-CDMA y CDMA2000

Es generalmente aceptado que la CDMA es una tecnología de transmisión mayor, mientras que se compara a la utilización de técnicas anteriores en las redes GSM / TDMA. sistemas W-CDMA hacer un uso más capaz del espectro de acceso, porque la técnica CDMA permite a todas las estaciones base de emplear la misma frecuencia. En el sistema de W-CDMA, los datos se dividen en paquetes separados, que luego se transmite mediante la tecnología de conmutación de paquetes, y los paquetes se reúnen en la secuencia correcta en el extremo receptor mediante el código que se transmite con cada paquete. W-CDMA tiene un problema probable, porque el hecho de que, a medida que más usuarios en el mismo tiempo comunicarse con una estación base, a continuación, un evento conocido como "respiración celular" puede tener lugar. Este efecto de los fondos que el usuario va a competir por la limitada potencia del transmisor de la estación base, que puede disminuir el rango de la célula - W-CDMA y cdma2000 se han planificado para aliviar este problema.

UMTS

sistemas de UMTS se han previsto para ofrecer una gama de velocidades de datos, según sobre las condiciones del usuario, proporcionando hasta 144 kbps para los vehículos en movimiento (entornos macrocelular), hasta 384 kbps para los peatones (entornos microcelulares) y hasta 2 Mbps para el interior o usuarios inmóvil (entornos picocellular). En disparidad, el soporte de datos las tasas por el vital redes 2G sólo 9,6 kbps, como en GSM, que fue insuficiente para proporcionar cualquier complicados servicios digitales.

Técnicas de modulación:

Proceso de alteración de alguna característica de una onda periódica con una señal externa que se conoce como modulación. Estas señales de alta frecuencia portadora se puede transmitir por el aire sin dificultad y son capaces de viajar largas distancias. Las características (amplitud, frecuencia o fase) de la señal portadora son muy amplias, de acuerdo con la señal de giro en los rodamientos. En el campo de la ingeniería de la comunicación, la señal de giro en el cojinete también se identifica como la señal de modulación.

FDMA:

Frequency Division Multiple Access o FDMA es un tipo de protocolo de canalización utilizada en el proceso de acceso múltiple. En FDMA usuarios se asignan una o más bandas de frecuencia, dándoles la oportunidad de utilizar la banda atribuida sin ellos. Coordinación de acceso es realizado entre varios clientes utilizando múltiples técnicas de acceso. Los diferentes métodos como TDMA, CDMA también son utilizados por los usuarios compartir el acceso.

TDMA:

Tiempo acceso múltiple por división (TDMA) es un método común de acceso al medio del canal (por lo general de radio) redes. Se divide el canal a intervalos de tiempo diferentes y permite que diferentes usuarios compartan el mismo frecuencia del canal. Los usuarios transmitan rápidamente cada uno con su propia ranura de tiempo después de la otra. Sólo una parte de la capacidad del canal se utiliza para compartir el mismo medio de transmisión a través de múltiples estaciones. GSM, que es digital 2G utiliza tecnologías TDMA. También se usa en otros sistemas como el Personal Digital Celular e iDEN, y en el sistema de Digital Enhanced Cordless Telecommunications que es un estándar para los teléfonos portátiles

CDMA:

Muchas tecnologías de la comunicación de radio usan el canal CDMA método de acceso. La transmisión de información a la vez por un solo canal que permite a muchos usuarios es el concepto y la idea principal en las comunicaciones de datos. En este concepto varios transmisores comparten un ancho de banda de frecuencia. Este se llama como la multiplexación. Tecnología de espectro disperso y esquema de codificación (donde cada usuario se le asigna un código) que permite a muchos usuarios a obtener multiplexadas en el mismo canal físico se emplea en CDMA. En resumen FDMA divide el acceso de la frecuencia, TDMA se divide por el tiempo y CDMA, que es una de espectro extendido y el esquema de codificación se divide el acceso mediante la asignación de un código desde una señal modulada código tiene mucho mayor ancho de banda que los datos se comunicó. Los códigos asignados ocupan el mismo canal, pero los usuarios asociados con un código pueden entenderse entre sí.

3G y 802.11 Tarifas e Integración de Datos

Las tarifas de datos de 3G en comparación con las redes WLAN

Las tarifas de datos de las redes LAN inalámbricas entre 1 Mbps a 54 Mbps. Que esté permitido por los estándares 802.11 basado en la distancia a los puntos de acceso. Los puntos de acceso puede cubrir sólo unos pocos miles de metros, lo que permite adaptarse para redes pequeñas tales como hoteles y aeropuertos. Al comparar las redes inalámbricas construido usando estándares 3G requieren una mayor inversión de capital y apoyo a una velocidad de datos de alrededor de 64 Kbps a 2 Mbps como máximo, sino que abarca una amplia gama de amplia zona que permite la conectividad ubicua. Arquitecturas que permiten a los usuarios a cambiar normalmente entre estas dos redes sería ventajoso y rentable para los proveedores de servicios y usuarios.

WLAN La integración con las redes 3G.

El desarrollo de la comunicación inalámbrica ha sido rápido y se ha aplicado para muchos servicios. Las redes inalámbricas de área local y celular redes de telefonía móvil han sido las tecnologías más útiles para utilizar la comunicación inalámbrica. redes 3G cubrir zonas más amplias con conectividad ubicua, pero con las tasas de la fecha de baja velocidad. Local inalámbrica redes de área a su vez cubren áreas pequeñas pero con mayores velocidades de datos y la compatibilidad fácil de internet por cable. 3G y WLAN poseen algunas propiedades complementarias. La integración de estas dos redes proporcionará usuarios de los servicios de alta velocidad de datos inalámbrica y la conectividad ubicua. La integración de estas dos redes implica varias cuestiones que se consideran que están en la autenticación, facturación, calidad de servicio, y itinerancia con una interrupción en entre las redes.

El grado de una interdependencia es introducir entre estas dos redes, no dos métodos para su integración. Ellos son:

1. Estrechamente acoplado interconexión
2. Débilmente acoplado interconexión

Estrechamente acoplado Interfuncionamiento

El concepto detrás de enfoque fuertemente acoplados es que la red 802.11 debe aparecer como otro acceso a la red 3G con la red 3G principal. En este la red 802.11 se imitan las funciones que están presentes en el núcleo de la red 3G. En la figura podemos ver que la puerta de enlace 802.11 utiliza WISP N º 1 a imitar a sí mismo como para la red central del PCF 3G y en el caso de la red CDMA2000 aparece como SGSN a UMTS. La puerta de enlace de 802,11 esconde todos los detalles de las redes 802.11 desde el núcleo de 3G y que trata de implementar todos los 3G protocolos necesarios para una red de acceso 3G. "Mobile Los nodos de este enfoque son necesarias para la aplicación del protocolo 3G correspondiente pila en la parte superior de sus tarjetas de red estándar 802.11, y pasar de una capa física a otra, según sea necesario. Todo el tráfico generados por los clientes en la red 802.11 se inyecta a través de protocolos 3G en el núcleo de 3G ". [M. Buddhikot, Chandranmenon G., S. Han, Lee PA, S. Miller, L. Salgarelli, 2003]

La diferencia de las redes que dividen la autenticación similar, de señalización, infraestructuras de transporte y de facturación, por separado, como de los protocolos utilizados en la capa física se extiende en la radio interfaz. Sin embargo, este avance presenta bastantes pocas desventajas. A medida que el núcleo de la red 3G de inmediato exponer sus interfaces a la red 802.11, un operador debe poseer tanto el 802.11 y el 3G partes de la red. De hecho, en este caso, por separado operado 802,11 isla no puede ser integrado con las redes 3G. redes 3G actuales son implementados mediante auto cuidado de ingeniería de la red de planificación herramientas y la capacidad y la constitución de cada pieza de la red se calcula utilizando los mecanismos que son muy exactos a la tecnología utilizada en la interfaz de aire. Al inyectar el tráfico 802.11 no se detiene en el núcleo 3G, la unidad de toda la red, tan fina como la constitución y el plan de elementos de red tales como PDSNs y GGSNs tiene que ser modificado para requisitos particulares para mantener el aumento de la carga. La disposición de las partes cliente también presentes muchos problemas con este movimiento.

"En primer lugar, como se describió anteriormente, las tarjetas de red 802.11 tendría que aplicar el protocolo 3G pila. También exigen el uso de mecanismos de autenticación 3G específicos sobre la base de la mano de Universal Subscriber Identity Module "o" extraíble Módulo de identidad del usuario (R-UIM) para la autenticación de tarjetas sobre las LAN inalámbricas, lo que obligó 802,11 proveedores para interconectar a los operadores de 3G de la red SS7 para llevar a cabo procedimientos de autenticación ". [Removable la identidad del usuario para el módulo estándar CDMA 2000 propagación de espectro Sistemas de junio de 2000.]

Esto también implicaría el uso de 802.11 tarjetas de interfaz de red fija con USIM o ranuras R-UIM, o tarjetas externas conectar individualmente en los dispositivos de usuario. Por la razón expuesta anteriormente, la complicación y el alto precio de la reordenación de las redes de base 3G y de los 802.11 pasarelas empujaría a los operadores que opten por el enfoque fuertemente acopladas a convertirse en WISP competitivos a 802.11 solamente.

Débilmente acoplado Interfuncionamiento

Al igual que la arquitectura anterior, el acoplamiento débil elaborar cerca de llamadas para el comienzo de un nuevo elemento en la red 802.11, la puerta de enlace 802.11. Por otra parte, en este diseño, la puerta de entrada conectarse a Internet y no contiene ningún derecho enlazan con la red 3G esenciales como PDSNs, GGSN o 3G conmutadores de red central. Los usuarios que los servicios de acceso de la puerta de enlace 802.11 puede comprender a los usuarios que dispongan en las proximidades firmado, así clientes móviles que visitan las redes antiguo. "Llamamos a este enfoque de acoplamiento flexible interfuncionamiento porque separa completamente las rutas de datos en las redes 802.11 y 3G. La alta velocidad 802.11 el tráfico de datos no se inyecta en la red principal de 3G, pero el usuario final logre el acceso sin fisuras. En este enfoque, los distintos mecanismos y protocolos pueden manejar la autenticación, facturación y gestión de la movilidad en las partes 3G y 802.11 de la red. Sin embargo, para un funcionamiento sin problemas a ser posible, tienen que interactuar ". [Inalámbrica de red IP estándar. P.S0001-A-1, 2000]

En el caso de la interoperación con CDMA2000, esto requiere que la puerta de enlace 802.11 soporta funcionalidades de móvil-IP para mantener la movilidad a través de redes, así como servicios de AAA para interactuar con el 3G red doméstica AAA servidores. Esto permitiría que el proveedor de 3G para recoger los 802,11 registros de oficinas y hacer un estado de cuenta unificada que representa el uso y diferentes esquemas de costos para ambos (3G y 802.11) redes. A la misma hora, la utilización de bien emparejado servicios AAA de las dos redes que permiten la puerta de enlace 802.11 para obtener dinámicamente las políticas de cada usuario de servicios de su hogar servidores AAA, y poner en práctica y se acostumbran a esas políticas para la red 802.11. "Dado que el estándar UMTS todavía no incluyen soporte para protocolos IETF como AAA y de IP móvil-, más la adaptación es necesarios para integrarse con las redes UMTS. Los servicios móviles IP tendría que ser adaptado a la GGSNs para permitir la movilidad sin fisuras entre los 802.11 y UMTS. bases de datos comunes de abonados que tienen que dirigirse a a la portada Registros Ubicación (HLR) para la autenticación y facturación en el lado de la red UMTS, y de servidores AAA para las mismas operaciones que se realizan mientras que los clientes en itinerancia a redes 802.11. Hay varias ventajas para el enfoque de integración de acoplamiento flexible. En primer lugar, permite el despliegue independiente e ingeniería de tráfico de 802.11 y las redes 3G ". [IP Apoyo a la Movilidad para IPv4, enero de 2002]

Conclusión.

En este trabajo se describen los problemas en la integración de tercera generación redes inalámbricas con tecnologías de área local inalámbrica, como 802.11. En que la introducción de dos opciones de arquitectura para la integración, denominado como estrechamente acoplado y débilmente acoplado interoperabilidad, se ha descrito. Las redes WLAN en comparación con las redes 3G tienen tasas de datos de alta velocidad, pero el área de cobertura pequeña. La infraestructura de WLAN es caro en comparación con las redes LAN alámbricas, pero más barato si se compara a la infraestructura 3G.

Referencias

C. Perkins (Editor). Apoyo a la Movilidad IP para IPv4. RFC 3220, IETF, enero de 2002.

http://www.nationmaster.com/encyclopedia/1G, Consultado el 01 de enero 2009.

Wesolowshi Hazysztof, sistema de comunicación móvil, John Wiley & Sons, 2002

JHSchiller, Comunicaciones Móviles, Addison-Wesley, Lectura Misa, 2000

Buddhikot M., G. Chandranmenon, S. Han, Lee PA, S. Miller, L. Salgarelli, Integración de redes inalámbricas 802.11 y tercera generación de datos, IEEE INFOCOM 2003.

La identidad del usuario del módulo extraíble de Norma para CDMA 2000 Sistemas de espectro ensanchado. C.S0023-0, 3GPP2, junio de 2000.

El mercado de las telecomunicaciones inalámbricas en Japón, de abril de 2006, Centro de Investigación de Mercados, Canadá

IP inalámbrico de red estándar. P.S0001-A-1, el Programa de Tercera Generación de Asociación 2 (3GPP2), 2000

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Done my master's in telecommunication. Worked as a project engineer in Transcell Technical Services, India. Want to research on RF technologies to find its affect on the environment.

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