Unidad 3. Estndares para sistemas de comunicacin inalmbrica

Unidad 3. Estndares para sistemas de comunicacin inalmbrica 3.1. Estndares para comunicaciones por medios infrarrojos: IrDA. INTRODUCCINEl conjunto de especificaciones que actualmente constituyen el estndar internacional para el desarrollo de sistemas de comunicaciones a travs de rayos infrarrojos adopta el mismo nombre de la asociacin que los produce: IrDA, del ingles "Infrared Data Association, IrDA", la cul est patrocinada por ms de 160industriasy fue establecida en 1993 con elobjetivode crear las especificaciones y estndares para los equipos y protocolos empleados en este tipo de enlaces.Los estndares de IrDA definen comunicaciones bidireccionales punto a punto empleando un haz de luz infrarroja que requiere lnea de vista, un ngulo no mayor de 30 grados y una distancia que no excede un metro para obtener tasas de transmisin de datos entre 9.6Kbps y 16Mbps dependiendo del entorno. No obstante, es oportuno aclarar que estos estndares estn divididos en dos segmentos diferentes para satisfacer las necesidades del mercado:

IrDA-Data: Empleado bsicamente para transferencias bidireccionales de informacin en forma inalmbrica y con altas tasas de transmisin entre dispositivos porttiles. En lo sucesivo, cuando se mencione IrDA se har referencia a IrDA-Data.IrDA-Control:fue establecido para cursar comunicaciones de control entre dispositivosperifricoscomo teclados, ratones, joysticks o controles remotos. La distancia mxima se amplia hasta garantizar un mnimo de 5 metros con tasas de transmisin alrededor de 75Kbps. Similar al modelo OSI, la tecnologa IrDA se encuentra tambin estratificada en bloques funcionales con responsabilidades especficas. Cada uno de estos, define protocolos esenciales (color claro), que son necesarios en todas la implementaciones de IrDA y otros que se incluyen solo en algunas implementaciones dependiendo del tipo de aplicaciones (color oscuro), como muestra la figura 2.

Figura 2: Pila de Protocolos de IrDANivel Fisico Al nivel fsico le corresponde el envi y recepcin de cadenas de bits a travs del aire, as que, est involucrado primeramente con la generacin y deteccin de los destellos de luz infrarroja con la debida proteccin para los ojos humanos, por otro lado, con las formas de codificacin de la informacin, esquemas de modulacin y las caractersticas generales de los pulsos. Se encarga adems de algunas tareas de entramado de los datos como el chequeo de redundancia cclica y la adiccin de las banderas de inicio y final de trama.

Nivel de Acceso al EnlaceLa capa que se encuentra encima del nivel fsico recibe el nombre de IrLAP por el ingles IrDa Link Access Protocol y est relacionada con los procesos de control de flujo de datos de bajo nivel, deteccin de errores y peticin de retransmisiones, por lo cual, comparada con el modelo de referencia OSI, es el equivalente de la capa de enlace. El formato de trama de IrLAP se muestra en la figura 3, donde se observan tres campos identificados como direccin (Address), control (Control) e informacin (information), donde los dos primeros campos solo requieren dos bytes.

Las operaciones dentro del nivel IrLAP se realizan a travs de primitivas de servicio, la figura 4 muestra como una operacin se inicia con una peticin de servicio, viaja a travs del enlace encapsulada en una trama, se reporta en el otro extremo como una indicacin, posteriormente se genera la respuesta y retorna a travs del medio nuevamente para convertirse en el extremo inicial en una confirmacin. Los servicios ms importantes de este nivel se listan a continuacin:

Figura 4: Primitivas del Nivel IrDAProceso del enlaceDescubrimiento de Vecinos: Explora el espacio cercano buscando seales infrarrojas para identificar quin est presente en el medio y tener una idea del estado en que se encuentran.Conexin: Selecciona un dispositivo especfico para negociar las mejores condiciones de comunicacin para ambos extremos y establecer la comunicacin.Envo de Datos: Esta es la principal razn de este nivel, la transmisin/recepcin de los datos.Desconexin: Cierra el enlace en curso y retorna al estado de NDM, para preparar una futura conexin en el momento que sea necesario.

Nivel de Adminstracin del EnlaceIrLMP (IrDA Link Managment Protocol) es el nivel encargado de permitir la multiplexacin del flujo de informacin de diferentes aplicaciones sobre el mismo canal de IrLAP, para lo cual define dos componentes dentro de su estructura, el Servicio de Acceso al Servicio (LM-IAS) y el Multiplexor (LM-Mux), cuyo funcionamiento se describe a continuacin.

Nivel De Control De FlujoEl nivel de control de flujo, TinyTP es opcional dentro de la torre de IrDA y tiene asociadas dos funciones, inicialmente el control de flujo sobre las conexiones que se cursan sobre IrLMP y adems, la segmentacin y reensamblado de los paquetes.El control de flujo de los datos es la ms importante de las tareas de TinyTP, este control es aplicado sobre cada una de las conexiones de IrLMP, a travs de un sistema de permisos para transmitir, llamados crditos, con lo cual se logra que uno de los extremos pueda detenerse para procesar la informacin sin afectar negativamente la comunicacin en sentido opuesto.

Las conexiones son Punto a Punto: Los dispositivos que se encuentran comunicndose debe estar cara a cara dentro de un margen de mas o menos un metro de distancia para realizar un intercambio de informacin 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 alternndose el turno para transmitir entre los dos extremos, sin embargo, la interaccin puede ser tan rpida que en algn momento puede confundirse con una comunicacin full-duplex si las aplicaciones no son suficientemente sensibles para este efecto.Cono Angosto de Infrarrojos: La transmisin de infrarrojos es direccional dentro de un ngulo slido medio de 15 grados, con el objetivo de minimizar las interferencias con dispositivos que se encuentran cercanos.Nivel De Intercambio De ObjetosEl nivel de intercambio de objetos, IrOBEX (IrDA OBject Exchange, IrOBEX) es al igual que el anterior, opcional dentro de la torre de protocolos de IrDA. Su funcin es permitir a dispositivos de diferentes caractersticas intercambiar datos y comandos en un modo estandarizado de acuerdo a los recursos presentes en cada uno y as, hacer del intercambio de archivos o mensajes un procedimiento transparente para la aplicacin del usuario.Nivel de Emulacin del Puerto Serial y Paralelo

El objetivo de IrComm dentro de la arquitectura de IrDA es permitir que las interfaces seriales y paralelas de los antiguos dispositivos perifricos, puedan operar a travs de infrarrojos sin ningn cambio, aun cuando existen marcadas diferencias en el envo de las seales, pues existen un camino individual para cada una, entre tanto que con la interfaz IrDA, tiene un solo haz de luz y todas las seales deben transmitirse a travs de este medio, por lo cual es necesario multiplexarlas a travs de la capa IrLMP o en la aplicacin del usuario.Acceso a Redes de rea LocalIrLAN, es el componente de IrDA que permite que los dispositivos con esta tecnologa, como computadores, logren acceder a redes de rea local, para este efecto, se han definido con una arquitectura cliente servidor, donde el servidor es el elemento pasivo y es el cliente quien descubre y se conecta con el servidor y establece un canal de datos sobre el cual, los paquetes de la red LAN podrn transmitirse o recibirse.

Modo de Punto de Acceso: Permite a un computador acceder a una red local a travs de un dispositivo, llamado punto de acceso, que consiste en un adaptador de Infrarrojos a la red cableada.Modo Igual a Igual: Permite a dos computadores interactuar como si fueran parte de una red local formada por ellos mismos, es decir, permite que formen una red AdHoc.Modo de Host: En este modo existe un computador conectado a la red local, el cual permite con un segundo se conecte a l y a travs suyo este ultimo acceda a la red.

ESTRATEGIAS DE IMPLEMENTACIONLa asociacin de Datos por Infrarrojo IrDA, define a travs de especificaciones algunas estrategias de implementacin de la tecnologa IrDA, las cuales permiten obtener las ms pequeas y verstiles realizaciones de los estndares. 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 especificacin o adoptar partes de ellas con modificaciones segn 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, as que las decisiones son el resultado de la compensacin de las necesidades, rendimiento y tamao final de la implementacin.ANALISIS PROSPECTIVO

La tendencia a la portabilidad de los dispositivos insiste adems de la ausencia de cables, en una exagerada comodidad para el usuario que en ocasiones excluye a este de procesos que antes eran de su entera responsabilidad, entre estos, la sincronizacin de dispositivos, actualizaciones y descargas de informacin. Este efecto se encuentra muy bien respaldado por tecnologas como la discutida en este documento y otras como Bluetooth y HomeRF, la cuales permiten establecer comunicaciones con sus pares an sin el control del usuario y a travesando obstculos. El mercado ha sido invadido de este tipo de sistemas y es natural encontrarlos en la mayora de dispositivos con capacidades de almacenamiento de informacin y/o procesamiento.

CONCLUSIONEsta claro que IrDA requiere a los extremos de la comunicacin enfrentados y estticos durante el intercambio de la informacin, lo que representa para el usuario final una incomodidad comparable con los antiguos cables, pues este debe cuidar la permanencia de un escenario adecuado para el xito de la comunicacin. As es como las caractersticas de comunicaciones ofrecidas por IrDA son limitadas por efectos del requerimiento de la lnea de vista y su corta distancia lo que representa un campo donde esta tecnologa debe seguir avanzando para garantizar competencia con otras tecnologas y a la vez, viabilidad econmica que adems le permita crecimiento en penetracin en el mercado.

Integrantes del equipoAna Maria CoronadoNorma Modesto Pedro Sinoe Clemente ZarateEmanuel Librado MoralesLuis Enrique Godinez Molina