HiperLAN
Por: Nelson Guerreiro e Sandro Miguel Nunes
HiperLAN - Definição
• Significa High Performance Radio LAN
(rede de alta performance)
• É uma tecnologia standard desenvolvida na
Europa pela ETSI em meados de 1996
• É optimizado para uma estandarização de
interoperabilidade via interface aéreo
• Corresponde às camadas MAC e PHY do
modelo OSI (utilizando a Data Link Layer e
Physical Layer)
• Esta é actualmente uma família de Standards de
comunicações rádio
Vantagens e desvantagens
• Vantagens
– Cobertura via rádio
– Transmissores e receptores que podem ser
colocados em qualquer lado
– Robustez
• Desvantagens
– Qualidade do sinal é inferior, maior índice de
erros
– Segurança, pode interferir com
equipamentos de altas tecnologias
HiperLAN - Tipos
• Existem 4 tipos de Hiperlan
Hiperlan/1, Hiperlan/2, Hiperlan/3, Hiperlan/4
Hiperlan/3 é designado de HiperAccess
Hiperlan/4 é designado de HiperLink
HiperLAN - Comparação
HIPERLAN/1
HIPERLAN/2
HIPERLAN/3
HIPERLAN/4
Aplicação
Rede local sem fio
Acesso a redes fixas
(ATM, por
exemplo)
WLL
Conexões de redes
ATM sem fio
ponto a ponto
Frequência
5.1~5.3 GHz
5.1~5.3 GHz
5.1~5.3 GHz
17.2~17.3 GHz
Topologia
Ad hoc/Infraestrutura
Celular/centralizada
Ponto-multiponto
Ponto a ponto
Antena
Omni-direcional
Omni-direcional
Direcional
Direcional
Alcance
50m
50~100m
5000m
150m
QoS
Estatístico
Classes de tráfego
ATM
Classes de tráfego
ATM
Classes de tráfego
ATM
Mobilidade
< 10 m / s
< 10 m / s
Estacionária
Estacionária
Rede local
Convencional
Redes ATM
Redes ATM
Redes ATM
Taxa de dados
23.5 Mbps
> 20 Mbps
> 20 Mbps
155 Mbps
Conservação de
Energia
Sim
Sim
Sim
Não é necessária
Interface
HiperLAN/2
HiperLAN/2 - Características
•
•
•
•
•
•
•
•
Transmissão de alta velocidade
Orientada a conexão
Suporte QoS (Quality of Service)
Alocação automática de frequência
Suporte de segurança
Suporte de mobilidade
Indepêndencia de rede e aplicação
Economia de energia
HiperLAN/2 - Camadas
Higher Layers (HL)
Convergence Layer (CL)
Cell based
Convergence Layer
Packet based
Convergence Layer
Data Link Control Layer (DLC)
Physical Layer (PHY)
HiperLAN/2 – PHY Layer
• Usa OFDM (Orthogonal Frequency Division
Multiplexing):
– Permite vários canais com 52 sub portadoras por
canal (48 para dados, 4 para sinais de controlo)
– Espaçamento de canais de 20 MHz
– Elevada taxa de transferência
– Utiliza FFT, o que reduz o equipamento necessário
comparado com outros FDM
– Já é usado por linhas ADSL ou por DAB (Digital Audio
Broadcasting)
HiperLAN/2 – PHY Layer
• Disponibiliza alternativas de modulação e
codificação:
Modo
Modulação
Code rate PHY bit rate
1
BPSK
½
6 Mbps
2
BPSK
¾
9 Mbps
3
QPSK
½
12 Mbps
4
QPSK
¾
18 Mbps
5
16QAM
9/16
27 Mbps
6
16QAM
¾
36 Mbps
7
64QAM (Opcional)
¾
54 Mbps
HiperLAN/2 – DLC Layer
• Sub camadas (Protocolos):
– MAC (Medium Access Control)
– EC (Error Control)
– RLC (Radio Link Control) e respectivas
entidades:
• DCC (DLC Connection Control)
• RRC (Radio Resource Control)
• ACF (Association Control Function)
HiperLAN/2 – DLC Layer
• Protocolo MAC:
– Protocolo de acesso à ligação rádio
– Controlo feito pelo AP
– Estabelece a utilização de slots de tempo (MAC frames),
permitindo em cada frame downlink e uplink em simultâneo
MAC frame MAC frame MAC frame
BCH
FCH
ACH
DL phase
BCH - Broadcast Channel (downlink)
FCH - Frame Control Channel (downlink)
ACH - Access Feedback Channel (downlink)
DL phase - Downlink (bidirecional)
UL phase - Uplink (bidirecional)
RCH - Random Access Channel (uplink)
UL phase
RCH
HiperLAN/2 – DLC Layer
• Protocolo EC (Controlo de Erros):
– Mecanismo de repetição selectiva sobre Pedido
Automático de Repetição
– Implica detecção de erros de bit
– Assegura que as unidades de dados mantêm a
sequência até à camada de convergência (CL)
– Para o suporte QoS de aplicações que não possam
conter atrasos (por ex., voz), é possível “descartar”
dados atrasados. Cabe às camadas superiores
recuperar os dados, se necessário
HiperLAN/2 – DLC Layer
• Protocolo RLC (Radio Link Control):
– Fornece um serviço de transporte de
entidades que permitem à camada DLC a
troca de mensagens de sinalização entre AP
e Terminal Móvel
HiperLAN/2 – Convergence Layer
• Adapta os pedidos de serviços das
camadas superiores para o serviço
oferecido pela DLC
• Converte os pacotes das camadas
superiores para um tamanho fixo que
possa ser usado pela DLC
• Permite que as camadas PHY e DLC
possam ser implementadas qualquer que
seja a rede fixa à qual a HiperLAN está
ligada
HiperLAN/2 – Convergence Layer
• Possui uma arquitectura genérica que
permite a interligação de HiperLAN com
uma diversidade de redes:
– Ethernet
– IP
– ATM (cell based)
– UMTS
– etc.
HiperLAN/2
Funções de redes rádio
•
•
•
•
Selecção dinâmica de frequência
Adaptação de ligação
Suporte de antenas multidireccionais
Handover por sinal mais forte ou
qualidade de sinal
• Controlo de potência
HiperLAN/2 – Um exemplo
Sub rede B
Sub rede A
Router
Intranet
H/2 Handover
Router
H/2 e IP
Handover
HiperLAN/2 vs 802.11
Característica
802.11
802.11b
802.11a
HiperLAN/2
Espectro
2.4 GHz
2.4 GHz
5 GHz
5 GHz
Max physical
rate
2 Mbit/s
11 Mbit/s
54 Mbit/s
54 Mbit/s
Max data rate
1.2 Mbit/s
5 Mbit/s
32 Mbit/s
32 Mbit/s
Conectividade
Sem conexão
Sem
conexão
Sem
conexão
Orientado a conexão
Suporte QoS
PCF
PCF
PCF
ATM/802.1p/RSVP/DiffServ
Selecção de
frequência
Frequencyhopping ou DSSS
DSSS
Single
Carrier
Single Carrier com
Selecção Dinâmica de
Frequência
Autenticação
Não
Não
Não
NAI / IEEE address / X.509
Suporte a rede
fixa
Ethernet
Ethernet
Ethernet
Ethernet, IP, ATM, UMTS,
FireWire, PPP
Controlo de
qualidade de
ligação
Não
Não
Não
Adaptação de ligação