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ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

FACULTAD DE INGENIERA ELCTRICA YELECTRNICA

DISEO DE UNA RED INALMBRICA MESH (WMNs) PARA LASPARROQUIAS RURALES DEL CANTN LATACUNGA DE LA

PROVINCIA DE COTOPAI!

PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIN DEL TTULO DE INGENIERO ENELECTRNICA Y TELECOMUNICACIONES

CHILUISA PILA MILTON "AVIERmilt on_ c h ilu i s a @ho tm ai l.c om

ULCUANGO QUIMBIAMBA "ORGE GEOVANNYjo r g e 4 g 4 u l c u a n g o @ g m ai l.c om

DIRECTOR# MS$! MIGUEL HINO"OSAmiguel.h i noj os a @ e pn . e d u.e c

Quito, Marzo 2009

mailto:milton_chiluisa@hotmail.commailto:milton_chiluisa@hotmail.commailto:milton_chiluisa@hotmail.commailto:milton_chiluisa@hotmail.commailto:milton_chiluisa@hotmail.commailto:milton_chiluisa@hotmail.commailto:milton_chiluisa@hotmail.commailto:jorge4g4ulcuango@gmail.commailto:jorge4g4ulcuango@gmail.commailto:jorge4g4ulcuango@gmail.commailto:jorge4g4ulcuango@gmail.commailto:hinojosa@epn.edu.ecmailto:hinojosa@epn.edu.ecmailto:hinojosa@epn.edu.ecmailto:jorge4g4ulcuango@gmail.commailto:hinojosa@epn.edu.ecmailto:milton_chiluisa@hotmail.com

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i

DECLARACIN

Nosotros, Chiluisa Pila Milton Javier, Ulcuango Quimbiamba Jorge Geovanny,

declaramos bajo juramento que el trabajo aqu descrito es de nuestra autora

que no ha sido !reviamente !resentado !ara ning"n grado o cali#icaci$n

!ro#esional y, que hemos consultado las re#erencias bibliogr%#icas que se

incluyen en este documento&

' trav(s de la !resente declaraci$n cedemos nuestros derechos de !ro!iedad

intelectual corres!ondientes a este trabajo, a la )scuela Polit(cnica Nacional,

seg"n lo establecido !or la *ey de Pro!iedad +ntelectual, !or su eglamento y !or

la normatividad institucional vigente&

Chiluisa Pila Milton Javier Ulcuango Q& Jorge Geovanny

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ii

CERTIFICACIN

Certi#ico que el !resente trabajo #ue desarrollado !or Chiluisa Pila Milton Javier y

Ulcuango Quimbiamba Jorge Geovanny, bajo mi su!ervisi$n&

M-c& Miguel .inojosa

/+)C01 /) P,12)C01

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AGRADECIMIENTO

Un agradecimiento a todos los !ro#esores quienes su!ieron darnos !arte de su

conocimiento, es!ecialmente a nuestro director de !royecto3 M-c& Miguel

.inojosa !or ser una !ersona que en todo momento nos su!o atender con

!aciencia, sabidura y tiem!o, y que sin su valioso conocimiento este !royecto no

se hubiera hecho realidad&

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DEDICATORIA

)ste trabajo est% dedicado a todas las !ersonas que a !esar del tiem!o su!ieron

brindarme toda la con#ian4a del mundo !ara as !oder cum!lir mi objetivo&

' mi linda es!osa *ourdes y mi tierno hijo Christo!her que hicieron suyas mi vida

y no !ermitieron que desmayara en el camino a mis !adres Jos( y 5eatri4 que

me han hecho ser quien soy y estar orgulloso de ello a mi segunda madre

Mamita *u4 que con su amor incom!arable ha logrado curar mis heridas a mis

hermanos Geova, 6ry y 2esy, !or brindarme cari7o y ayuda&

2 !or "ltimo a mis tos Patricio, 8austo y 8abi%n quienes a !esar de todo se han

ganado un lugar en mi cora4$n&

Gracias a todos !or ser como son&

Milton J& Chiluisa P&

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DEDICATORIA

)ste trabajo est% dedicado a mis !adres *us Ulcuango y *u4 Quimbiamba

quienes a !esar de todas las di#icultadas siem!re me dieron su a!oyo y amor

incondicional&

0ambi(n dedico este trabajo a mis hermanos3 'na, Marcia y *us !or ser los

mejores hermanos del mundo ya que sin sus consejos y ayuda nunca hubiera

conseguido esta meta tan anhelada& 2 a toda mi #amilia !or com!artir momentos

de alegra y triste4a

8inalmente dedico este trabajo a mis amigos, !ro#esores y aquellas !ersonas que

de alguna #orma este trabajo les sirva !ara aumentar sus conocimientos en el

%rea comunicaciones inal%mbricas&

Jorge Ulcuango Q&

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CONTENIDO

RESMEN------------------------------------------------------------------------------------

PRESENTACIN----------------------------------------------------------------------------

CAPTULO 1

1. ARQUITECTURAS Y PROTOCOLOS DE LAS REDES

INALAMBRICAS MESH (WMNs !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

1.1 REDES INALMBRICAS IEEE 80.11!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

"#

"#i

$

$

$.$.$ %&&& '02.$$a !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $

$.$.2 %&&& '02.$$(!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 2$.$.3 %&&& '02.$$g !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 2

$.$.4 %&&& '02.$$n !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 2

$.$.5 %&&& '02.$$h !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 2

$.$.) *+*- &-+/1&-!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 3

1. ESTNDAR IEEE 80.1! (W"-M#$% !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 4

$.2.$ %&&& '02.$)!200$, %M&1 &-%/ & &-+/1!!!!!!!!! 4

$.2.2 %&&& '02.$)a !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 4

$.2.3 %&&& '02.$)c !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 4

$.2.4 %&&& '02.$)d !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 5

$.2.5 %&&& '02.$)e !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 5

1.& ARQUITECTURAS EN REDES MESH !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! )

$.3.$ 6116+&7-+%61- 8&/&1&- & 1- &&-

%/1M%61- M&-: !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! )

$.3.$.$ 6omparaci;n entre redes inal

$.3.$.2 esa?@os en redes Mesh !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! >

$.3.$.2.$ 6apacidad!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! '

$.3.$.2.2 6on?ia(ilidad = ro(ustez !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! '

$.3.$.2.3 8esti;n de recursos.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 9

$.3.$.3 6lasi?icaci;n de arAuitecturas en redes Mesh!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 9

$.3.$.3.$ 1rAuitectura plana. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $0

$.3.$.3.2 1rAuitectura jer

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#ii

$.3.$.4 6riterios de diseBo en redes inal

$.3.$.).$ 1cceso mHltiple por detecci;n de portadora multicanalIM6-M1 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $>

$.3.$.).2 1cceso mHltiple por detecci;n de portadora intercalado

I%6-M1!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $'

$.3.$.> rotocolos de enrutamiento multiradio para redes Mesh!!!!!!!! 20

$.3.$.>.$ MDtricas de enrutamiento para M!CM/s!!!!!!!!!!!!!!!!! 20

$.3.$.>.2 6alidad del enlace multiradio de enrutamiento de origen

IMQ- !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 2$$.3.2 &&- M&-: MF+%1%* J MF+%61/1!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 22

$.3.2.$ 1rAuitectura Mesh en '02.$$!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 24

$.3.2.2 6apacidad de e"pansi;n!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 25

$.3.2.2.$ edes Mesh Multicanal de un solo radio!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 2)

$.3.2.2.2 edes Mesh Multiradio !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 2>

$.3.2.3 6riterios para el uso de radios!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 2>

$.3.2.4 1signaci;n de canales = enrutamiento!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 29$.3.2.4.$ 1signaci;n (

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'

$.3.3.$.3 -elecci;n e?ecti#a de ruta!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 33

$.3.3.$.4 6ontrol del o#erhead en +6!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 33

$.3.3.$.5 %ne?icaz control de congesti;n !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 34

$.3.3.$.) &l pro(lema del terminal oculto!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 34

$.3.3.$.> &l pro(lema de compartir el canal!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 34

$.3.3.2 1lto rendimiento de enrutamiento!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 35

$.3.3.3 edes Mesh multicanal!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 35

$.3.3.3.$ 1signaci;n del canal (asada en la topolog@a !!!!!!!!!!!!!!!! 3)

$.3.3.3.2 %nter?erencia %nter!canal!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 3>

$.3.3.4 &Auidad de ?lujo!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 3>

$.3.3.4.$ +asa impl@cita (asada en el control de la congesti;n !!!!!! 3'1.' PROTOCOLOS EN LAS REDES MESH!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 3'

$.4.$ &QF%-%+*- & &/F+1M%&/+* &/ 1- &&- CM/s!!!! 39

$.4.2 &/F+1M%&/+* MF+%61M%/* 11 11/6&* &

6181 J +*&1/6%1 1 K1*-!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 40

$.4.3 &/F+1M%&/+* 6*/ Qo-!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 40

$.4.4 61-%K%616%/!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 40

$.4.4.$ 6anal HnicoLMulticanal!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 42$.4.4.2 Fni?ormeL/o uni?orme!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 43

$.4.4.3 +opolog@a jer &strategia de selecci;n de ruta!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 4)

$.4.5 1* I1 :*6 */!&M1/ %-+1/6& &6+*!!!!!!!!!!!!! 4)

$.4.5.$ Mantenimiento de nHmeros de secuencia!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 4'

$.4.5.2 &ntradas de la ta(la de enrutamiento!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 4'

$.4.5.3 8eneraci;n de peticiones de rutas.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 49

$.4.5.4 rocesamiento = retransmisi;n de peticiones de ruta.!!!!!!!!!!!!!!! 49

$.4.5.5 8eneraci;n de respuesta de ruta!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 50

$.4.5.) ecepci;n = retransmisi;n de respuesta de ruta!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 50

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$.4.5.> Mensajes de error I&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 5$

$.4.5.' &jemplo de utilizaci;n!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 5$

$.4.) *-K I*&/ -:*+&-+ 1+: K%-+!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 52

$.4.).$ +ipos de mensajes *-K!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 53

$.4.).2 outer designado!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 53

$.4.).3 -istemas aut;nomos de

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$0

2.2.2. 6116+&7-+%61- &M*8K%61- !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! >4

2.2.3. &6*/*M71!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! >)

2.2.4. &F616%/!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! >>

2.2.5. -&%6%*- -%6*-!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! >'

.&. ESTADO ACTUAL DE LAS COMUNICACIONES EN EL CANTN

LATACUN)A !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! >'

2.3.$. +&&K*/71 K%O1!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! >'

2.3.$.$. 1ndinatel -.1.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! >'

2.3.2. +&&K*/%1 M% 6&F1!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! >9

2.3.2.$. 6onecel -.1. I*+1.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! '0

2.3.2.2. *tecel -.1. I+ele?;nica M;#iles!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! '02.3.2.3. +elecsa -.1. I1legro 6-!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! '$

2.3.3. *+*- -&%6%*- !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! '3

.'. SELECCIN DE POBLACINES.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! '3

2.4.$. 6%+&%*- & -&&66%/ & *61%1&- !!!!!!!!!!!!!!!!!!! '3

2.4.2. %/6%1&- 6&/+*- &F61+%*-!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! '3

2.4.3. &/6F&-+1!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! '5

2.4.3.$. esultados de la &ncuesta!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!2.4.3.2. 1n

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$$

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

3.5.2 *&M+%61 & F-* & C%K% 11181-

$03

$04

%-+1/6%1-!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $043.5.2.$ 6apa ?@sica!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $04

3.5.2.2 6apa M16!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $0)

3.5.3 1QF%+&6+F1 M&-: 11 &&- C%K% 11 181

%-+1/6%1!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $0'

&.! ENLACES PARA WI/I!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $$0

3.).$ & 616F* & *- &/16&-!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $$$

3.).$.$ Drdidas en el espacio li(re!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $$$

3.).$.2 otencia de +ransmisi;n!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $$5

3.).$.3 8anancia de las 1ntenas!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $$)

3.).$.4 &l M@nimo /i#el de -eBal eci(ida!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $$)

3.).$.5 Drdidas en los 6a(les!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $$)

3.).$.) Drdidas en los conectores!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $$>

3.).2 */1- & K&-/&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

3.).2.$ @nea de #ista!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

3.).2.2 Multitra=ectoria.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

$$'

$$9

$20

&.+ SO/TWARE DE CLCULO DE ENLACES!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $20

3.>.$ 1%* M*%&!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $20

3.>.$.$ %nstalando adio Mo(ile!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $22

3.>.$.2 8u@a de utilizaci;n del so?tPare radio Mo(ile!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $23

3.>.$.2.$ 6omentarios pre#ios = de?iniciones importantes!!!!!!!!!!! $23

3.>.$.2.2 /otaci;n de adio Mo(ile!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $24

3.>.$.3 Modelo ongle= ice!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $24

3.>.$.3.$ ar.$.3.2 ar

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"ii

3.'.2.3 arroAuia 8ua=tacama. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $3$

3.'.2.4 arroAuia Ooseguango ajo. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $32

3.'.2.5 arroAuia Mulal;. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $32

3.'.2.) arroAuia $$ de /o#iem(re. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $33

3.'.2.> arroAuia oal;. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $34

3.'.2.' arroAuia -an Ouan de astocalle!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $35

3.'.2.9 arroAuia +anicuch@!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $3)

3.'.2.$0 arroAuia +oacaso.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

3.'.2.$$ 1n

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"ii

3.$$.$.$ 48 1ccess 6u(e!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $4>

3.$$.$.2 Mesh/ode!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $4'

3.$$.$.3 ocustPorld Mesh1!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $4'

3.$$.2 &QF%*- &-&67K%6*- 11 1 & CM/- &/ 1-1*QF%1- F1&- & 61/+/ 1+16F/81!!!!!!

3.$$.2.$ &staci;n cliente!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

3.$$.2.$.$ &nrutador inal

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$4

3.$$.2.$.2 1ntenas!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

3.$$.2.2 epetidor!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

3.$$.2.2.$ &nrutador %nal

3.$2.2 F%616%/ & 1- F/%1&-!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $59

3.$2.3 6&16%/ & -%-+&M1-.!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $)2

3.$2.4 6&16%/ & -F&&-!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $)5

3.$2.4.$ -u(red oal; = $$ de /o#iem(re!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $))

3.$2.4.2 -u(red 1l'

$>'$'0

$'0

$'$

$'3

$'3

$'3

$'3

$'4

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$5

4.3.$.$ 6ostos de eAuipos de 1cceso!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! $'4

4.3.$.2 6ostos de eAuipos en la sala de in?orm

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$)

4.3.2 6*-+*- & %/K1&-+F6+F1!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

4.3.3 6*-+*- & %M&M&/+16%/!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

$9'

200

4.3.3.$ Mano de o(ra!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 200

4.3.3.2 &Auipos = herramienta!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 20$

4.3.3.3 -o?tPare = icencias!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 20$

4.3.4 6*-+*- +*+1&- &-+%M1*- 11 1

%M&M&/+16%/ & 1 & CM/s!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

4.3.5 6*-+*- & *&16%/ J M1/+&/%M%&/+*!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

202

203

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$>

4.3.5.$ ago mensual del ser#icio de %nternet. !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 203

4.3.5.2 1utorizaci;n = uso de ?recuencias!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 203

4.3.5.3 ago de salarios al personal!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 203

4.3.5.4 +ransporte, o?icina = suministros para operaci;n =mantenimiento!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

%!% /INANCIAMIENTO!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

%!& TARI/ACIN!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

CAPTULO (

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

.1 CONCLUSIONES!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

. RECOMENDACIONES!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!.& RE/ERENCIAS BIBLIO)R/ICAS!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

ANEOS---------------------------------------------------------------------------------------

ANEO A M11- & 1- 1*QF%1- F1&- & 61/+/ 1+16F/81 &/1 *%/6%1 & 6*+*1S%.

ANEO B K*M1+* & 1 &/6F&-+1 +*M11 &/ 1- 1*QF%1- F1&-& 61/+/ 1+16F/81 &/ 1 *%/6%1 & 6*+*1S%.

ANEO C :*O1- & 1+*- J M1/F1&- & *- &QF%*- F+%%1*- &/ &%-&T* & 1 & M&-:.

ANEO D 8F71 6*M&+1 & F+%%16%/ & *81M1 1%* M*%&.

204

204

205

20'

20'

2$2

2$4

2$>

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$5

,)-UM)N

)ste !royecto de 0itulaci$n tiene como !ro!$sito o#recer una soluci$n tecnol$gica

!ara dotar de servicios de comunicaciones a las !arroquias rurales del cant$n*atacunga en la !rovincia de Coto!a9i, de#iniendo los !ar%metros t(cnicos que se

deben cum!lir y la normativa a seguir !ara o!erar redes inal%mbricas con

tecnologa M)-. :;MNs?@&==,

+))) >?@&=A, !ara luego hacer el estudio detallado de las arquitecturas !ara

redes Mesh, dentro de la cual se !resenta las caractersticas generales de este

ti!o de redes, tambi(n en esta secci$n se !resenta los !roblemas e

inconvenientes que se tienen que su!erar todava !ara esta clase de redes,

adem%s se !resenta un estudio de los !rotocolos !ara estas redes& 8inalmente

se anali4a los escenarios en los cuales se !uede a!licar esta tecnologa&

)n el ca!itul$ @, aborda el estudio de la situaci$n actual de las comunicaciones

en las !arroquias rurales del Cant$n *atacunga de la !rovincia de Coto!a9i, as

como la descri!ci$n de la 4ona geogr%#ica y as!ectos socioecon$micos, en base

a un estudio de cam!o a trav(s de encuestas reali4adas en las !arroquias rurales&

)n el ca!itul$ B, se reali4a el dise7o de la red inal%mbrica Mesh en base a los

resultados obtenidos en ca!itulo @, aqu se determina el n"mero de enlaces, ti!o

de enlaces, !untos de acceso, cobertura, as como las caractersticas t(cnicas de

los equi!os necesarios !ara la im!lementaci$n de la red&

)n el ca!itul$ , se da un !resu!uesto re#erencial !ara la im!lementaci$n de la

red, en la que se incluye costos de los equi!os, in#raestructura, mantenimiento y

o!eraci$n, as como una alternativa de las entidades que #inanciaran el !royecto&

)n el ca!itul$ D, se !resenta las conclusiones y recomendaciones que se han

obtenido en la elaboraci$n del !royecto&

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PRESENTACIN

.oy en da el acceso a +nternet se ha convertido en una herramienta

indis!ensable !ara las actividades, laborales, educativas, culturales etc& Pero sinembargo un gran !orcentaje de la !oblaci$n urbana no tiene acceso a este medio

de comunicaci$n, el !roblema es aun m%s crtico en las 4onas urbano marginales

y rurales de nuestro !as, donde el #actor costoE bene#icio no !ermite el desarrollo

de redes de comunicaciones que !ermita tener acceso a +nternet& )l !resente

!royecto !ro!orciona una nueva alternativa de red !ara las !arroquias rurales del

cant$n *atacunga en la Provincia de Coto!a9i, que solucione los !roblemas de

costos elevados de im!lementaci$n y mantenimiento de la red& Para esto se!ro!one el dise7o de una red inal%mbrica Mesh que tiene ventajas tecnol$gicas

signi#icativas sobre el resto de redes inal%mbricas, ya que son #%ciles de

im!lementar y requieren de !oco mantenimiento&

*as redes Mesh :;MNs< desde el a7o @??? han atrado m%s y m%s la atenci$n en

el mundo de las redes inal%mbricas, desde vendedores de hardFare hasta

ingenieros de so#tFare, desde com!a7as comerciales hasta activistas en las

comunidades& *as ra4ones abarcan desde tecnicismos robustos y de #%cilim!lementaci$n a !romesas de bajo costo y bajo consumo de energa, y la visi$n

#uturista de que cubran ciudades y !ases enteros& *as redes Mesh han atrado la

atenci$n de muchos t(cnicos interesados en im!lementar redes comunales,

debido a los valores im!lcitos que estas tienen&

)ste documento contiene in#ormaci$n te$rica sobre los !rotocolos y arquitecturas

de las redes Mesh que ayudar%n a com!render de mejor #orma el #uncionamiento

de este ti!o de redes, as como la metodologa de trabajo seguida !ara el dise7ode la red& Un a!orte im!ortante que se hace en este !royecto consiste en la

a!licaci$n de est%ndares +)))>?@&== en largas distancias lo que reduce aun m%s

los costos de im!lementaci$n de la red, !ues los equi!os con est%ndar

+)))>?@&== son relativamente baratos com!arados con otras soluciones

tecnol$gicas, como !or ejem!lo ;iEMa9, otra ventaja al usar esta tecnologa es el

uso de bandas de #recuencias libres lo que reduce el !roblema de adquirir una

banda licenciada !ara que o!ere la red&

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CAPTULO 1

1 ARQUITECTURAS Y PROTOCOLOS DE LAS REDES

INALMBRICAS MESH (WMNs%

1.1 REDES INALMBRICAS E IEEE 80.11

*a #amilia de est%ndares IEEE '!**, ha encontrado una enorme acogida desde

que se a!robara la norma >?@&==b en el a7o =, se trata de redes de

transmisi$n en modo !aquete, normali4adas hasta la subEca!a M'C del nivel de

enlace de datos& )s destacable el uso de #recuencias radioel(ctricas no sujetas a

la concesi$n de licencias& Concretamente, se sit"an en bandas +-M de @, G.4 yD,> G.4, lo que abarata considerablemente su costo o!erativo&

/e#ine tres ti!os de medios #sicos, modulaci$n /--- :/irect -equence -!read

-!ectrum !ara red inal%mbrica y !ara cone9iones

!unto a !unto, la utili4aci$n de la banda de D G.4 restringe el uso de los equi!os

>?@&==a a "nicamente !untos con lnea de vista, lo que hace necesario la

instalaci$n de m%s !untos de acceso& )sto signi#ica tambi(n que los equi!os que

trabajan con este est%ndar no !ueden !enetrar tan lejos como los del est%ndar

>?@&==b dado que sus ondas son m%s #%cilmente absorbidas&

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1.1. IEEE 80.112

Conocido como ;iE8i, #ue rati#icado en se!tiembre = y es el est%ndar !rinci!al

de redes inal%mbricas& 'lcan4a una velocidad de == Mb!s estandari4ada !or el

+)))& 1!era dentro de la banda +-M @, G.4 !ara la cual no es necesaria

licencia alguna& )m!lea modulaci$n /--- e inicialmente se so!ortan hasta B@

usuarios !or !unto de acceso :'P

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transmitida al mnimo necesario !ara alcan4ar al usuario m%s lejano& /8-

selecciona autom%ticamente el canal de radio en el !unto de acceso !ara reducir

al mnimo la inter#erencia con otros sistemas&

)9isten sin embargo limitaciones inherentes a ;/- relativas a la seguridad y

#le9ibilidad de las comunicaciones, !uesto que los enlaces via radio entre los

!untos de acceso han de com!artir un mismo canal, esto causa inter#erencias y

degradaci$n del throughput1& 'dem%s, estos enlaces son !rede#inidos

manualmente !ara una !ermanencia estacionaria& -e requieren nuevas t(cnicas

si se desea que la intercone9i$n entre equi!os sea din%mica y tolerante a#allos&

)n este sentido, las redes m$vilesAd Hoc y las tecnologas Mesh inal%mbricas o

Mesh networking son un %rea muy activa de investigaci$n y desarrollo&

1.1.! OTROS ESTNDARES

U '!**$# /e#ine caractersticas de 'cces Point como 5ridges&

U '!**+# M"lti!les dominios reguladores :restricciones de !ases al uso de

determinadas #recuencias

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1. ESTNDAR IEEE 80.1! (W"-M#$%

-e trata de una es!eci#icaci$n !ara las redes de acceso metro!olitanas sin hilos

de banda ancha !ublicada inicialmente el > de abril de @??@&

Permite la cone9i$n inal%mbrica de banda ancha teniendo una am!lia %rea de

cobertura& )9isten dos variantes !racticas de este est%ndar la +))) >?@&=Ad

:+))) >?@&=AE@??< y la +))) >?@&=Ae /onde la !rimera es de#inida !ara

sistemas inal%mbricos #ijos& Por ejem!lo, ;iEM'I se constituye como alternativa a

ser el 5acbone !ara edes de /istribuci$n ;iE8i y la segunda !ara acceso a

m$viles& ;iEMa9, es un est%ndar de banda ancha elaborado !or el comit( +)))

>?@&=A& -uelen llamarlo tambi(n, ;M'N ya que con esta tecnologa se !uede

alcan4ar te$ricamente enlaces de hasta unos D? 6m&

1..1 IEEE 80.1!-0016 PRIMERA *ERSIN DEL ESTNDAR

*a !rimera versi$n del est%ndar #ue com!letada en el @??=& )sta versi$n de ;iE

Ma9 considera un rango de es!ectro mayor a =?G.4 :es!ecialmente de =? a AA

G.4?@&=Aa, com!letada en enero del @??B, consider$ el rango

del es!ectro de #recuencia de @ a == G.4, utili4a rangos de #recuencia tantolicenciados como no licenciados, adem%s incor!ora la ca!acidad de no lnea de

vista :N*1-< y caractersticas de calidad de servici$ :Qo-

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del sistema& )sto "ltimo es un elemento crucial en el juego de herramientas de

;iEMa9, !orque !asa a constituir un gran acuerdo de o!ciones dis!onibles con

>?@&=A en general& )l intento era de#inir a los #abricantes los elementos

obligatorios que se deben considerar !ara asegurar la intero!erabilidad& *os

elementos o!cionales tales como diversos niveles de los !rotocolos de la

seguridad incor!orados !ermiten que los #abricantes distingan sus !roductos !or

!recio, #uncionalidad y el sector de mercado&

1..' IEEE 80.1!

*as !rinci!ales caractersticas de los !rotocolos !ara ;iEMa9 #ijos, mencionados

en los !untos anteriores, se han incor!orado en >?@&=AdE@??& Por lo que (ste esel reem!la4o del est%ndar +))) >?@&=Aa& 0e$ricamente !odra transmitir hasta un

rango de datos de K?Mb!s en condiciones ideales, aunque el rendimiento real

!odra ser su!erior a ?Mb!s&

/ebe tenerse !resente que !ara este est%ndar se tiene tres ti!os de modulaci$n

!ara la ca!a P.23 modulaci$n con una sola !ortadora, modulaci$n con 18/M de

@DA !ortadoras y de @?> !ortadoras, !ero el elegido es 18/M de @DA

!ortadoras, debido a que en el !roceso de c%lculo !ara la sincroni4aci$n se tienemenor com!lejidad res!ecto a la utili4aci$n del esquema de @?> !ortadoras&

1.. IEEE 80.1!9

;iEMa9, a las cuales se agrega un so!orte robusto !ara una banda ancha m$vil&

Mientras no est( com!letamente #ija, la tecnologa est% basada sobre la

tecnologa de 18/M& )sta t(cnica 18/M so!orta @6, =6, D=@ y =@> !ortadoras&

/e manera interesante, ambos est%ndares so!ortan el esquema de @DAE!ortadoras elegido !ara +))) >?@&=AE@??&

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1.& ARQUITECTURAS Y PROTOCOLOS EN REDES MESH

1.&.1 CARACTERSTICAS )ENERALES DE LAS REDES INALMBRICAS

MESH

*as redes inal%mbricas Mesh :;MNs< es un ti!o de red radical que marca la

di#erencia en relaci$n con las tradicionales y centrali4adas sistemas inal%mbricos,

tales como las redes celulares y las redes de %rea local :*'N

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1.&.1.1 C:;

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ventajas como el aumento de la ca!acidad de la red, !ero tambi(n este ti!o de

red se en#renta a varios !roblemas y desa#os que se mensionan a continuaci$n&

1.3.1.2.1 Capacidad

*a ca!acidad alcan4able !or los nodos en una red Mesh se limita si utili4amos

sistemas de un solo canal en com!araci$n con sistemas multicanal& *a tabla =&@

muestra la variaci$n del rendimiento en la ca!acidad de una red Mesh& -e !uede

a!reciar que con m%s de un salto el rendimiento se degrada&

=er salto @do salto Ber salto to salto Dto salto M%s de D saltos

R,7+./.,783 = ?,K ?,B@ ?,@B ?,=D ?,=

T0120 *!! V05.0$.67 +,2 5,7+./.,783 ,7 -;7$.67 +,2 7,/423 +,2 73+3 ,?4;,s83 ,7 5,+,s M,s:

1.3.1.2.2 Confiabilidad y robustez

Una caracterstica im!ortante que motiva el uso de redes Mesh y sobre todo de

las redes ME;MNs se debe a que mejora la con#iabilidad y la robuste4 de las

comunicaciones&

*a to!ologa en malla en una red Mesh !ro!orciona una alta con#iabilidad, en lossistemas de acceso inal%mbrico los errores en el canal !ueden ser muy elevados

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en com!araci$n con las redes cableadas, !or lo tanto se necesita una alta calidad

de comunicaci$n durante la transmisi$n cuando se utili4a un canal inal%mbrico&

)sto es muy im!ortante en una red Mesh que utili4a #recuencias sin licencia, !ara

mejorar la con#iabilidad de la comunicaci$n se !uede em!lear la diversidad de

#recuenciaB, mediante el uso de m"lti!les inter#aces de radio, lo cual es di#cil de

lograr en sistemas mono radio& Mientras que en redes ME;MNs !uede lograr

mayor tolerancia a #allos en la comunicaci$n, ya sea !or cambio de las radios, los

canales, o mediante el uso de radios m"lti!les simult%neamente&

1.3.1.2.3 Gestin de recursos

*a gesti$n de los recursos se re#iere a la gesti$n e#iciente de los recursos de lared como son3 la energa, el ancho de banda, inter#aces, etc& Por ejem!lo, el

balanceo de carga a trav(s de m"lti!les inter#aces !odra ayudar a !revenir que

cualquier canal en !articular que est( muy saturado !ueda convertirse en un

cuello de botella esto tambi(n !odra ayudar !ara obtener una alta velocidad de

transmisi$n de datos& Una im!ortante ventaja de utili4ar un sistema multiradio en

una red Mesh es la !osibilidad de tener calidad de servicio a trav(s de la

di#erenciaci$n de servicio&

1.&.1.& C@#s""7#7">4 9 #=F"?97?F=#s 94 =99s M9s5

Una red inal%mbrica Mesh :;MNs< !uede ser dise7ada basadas en tres

di#erentes arquitecturas de red3

U 'rquitectura !lana

U

'rquitectura jer%rquica

U 'rquitectura hbrida

$Se transmiten dos recuencias desde el transmisor y la conmutacin se realiza en la %anda

%ase de rece"cin. &omo

las recuencias suren distinto retardo en el enlace, la relacin de ase entre los %its antesde la conmutacin es #aria%les y "or ello se requiere de un circuito desasador, tam%i'n

#aria%le, que "onga en ase los dos trenes de datos antes de la conmutacin.

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$0

1.3.1.3.1 Arquitectura plana

)n una red !lana ;MNs, la red est% #ormada !or los equi!os cliente que act"an

como host y routers& )n este caso, todos los nodos est%n al mismo nivel& *os

nodos de los clientes inal%mbricos coordinan entre s !ara !ro!orcionar

enrutamiento, con#iguraci$n de la red, !rovisi$n de servicios, y alg"n otro ti!o de

solicitud& )sta arquitectura es la m%s !arecida a una red 'd .oc y es el caso m%s

sim!le entre los tres ti!os de arquitecturas ;MNs& *a !rinci!al ventaja de esta

arquitectura es su sencille4, y sus desventajas incluyen la #alta de escalabilidad y

limitaciones de recursos& *os !rinci!ales !roblemas a resolver en el dise7o de

esta arquitectura ;MNs son3 esquema de direccionamiento, enrutamiento,

servicios& )n una red !lana, el direccionamiento es uno de los !roblemas que

llegan a im!edir la estabilidad&

1.3.1.3.2 Arquitectura jerrquica

)n una arquitectura jer%rquica, la red tiene m"lti!les niveles jer%rquicos en la que

los nodos del cliente #orma el nivel m%s bajo dentro de la arquitectura&

)stos nodos del cliente !ueden comunicarse con la red que est% #ormada !or

routers& )n la mayora de los casos, los nodos ;MNs se dedican a #orman unbacbone de una red troncal ;MNs& )sto signi#ica que los nodos que #orman el

bacbone no !ueden originar o terminar el tr%#ico de datos como los nodos del

cliente& *a res!onsabilidad de autoEorgani4ar y mantener la red troncal est% a

cargo de los routers ;MNs, algunos de los cuales !ueden tener inter#a4 e9terna a

+nternet y a esos nodos se los llama nodos !asarela&

1.3.1.3.3 Arquitectura hbrida)ste es un caso es!ecial de redes jer%rquicas ;MNs, donde la red ;MNs utili4a

otras redes inal%mbricas !ara la comunicaci$n& Por ejem!lo, el uso de otras

in#raestructuras tales como las redes celulares, redes ;iEMa9, o las redes

satelitales&

()quel dis"ositi#o de la red que orece ser#icios a otros ordenadores conectados a dic*a red.

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)stas redes hbridas ;MNs !ueden utili4ar m"lti!les tecnologas tanto !ara la

im!lementaci$n del bacbone como !ara bachaulD& /ado que el crecimiento de

;MNs de!ende en gran medida de c$mo trabaja con otras soluciones de red

inal%mbrica, esta arquitectura se convierte en muy im!ortante en el desarrollo de

redes ;MNs&

1.&.1.' C="?9=":s 9 "s9G: 94 =99s "4#@;2="7#s M9s5 ;F@?"=#": MR-WMNs

*as !rinci!ales ventajas de utili4ar redes ME;MNs son el aumento de la

ca!acidad, escalabilidad, #iabilidad, robuste4, y #le9ibilidad de im!lementaci$n& '

!esar de las ventajas de utili4ar un sistema de multiradio !ara ;MNs, e9isten

muchos desa#os !ara el dise7o de un sistema e#iciente ME;MNs& )n esta

secci$n se e9aminan las cuestiones a tener en cuenta !ara el dise7o de una ME

;MNs& *as !rinci!ales cuestiones !ueden clasi#icarse en3 dise7o de la

arquitectura, dise7o M'C, dise7o de !rotocolos de enrutamiento y dise7o de

m(tricas, que se e9!lican a continuaci$n&

1.3.1..1 Criterios de dise!o arquitectnico

*a arquitectura de red desem!e7a un !a!el im!ortante !ara obtener un buenrendimiento de una red ME;MNs, cuando se dise7a una red ME;MN la

arquitectura seleccionada debe tomar en cuenta el ti!o de a!licaci$n y el

escenario& *as !rinci!ales o!ciones de arquitectura !ara ser consideradas son las

siguientes3 :a< basada en la to!ologa, :b< basada en la tecnologa, y :c< basada

en el nodo&

Una ME;MNs basada sobre la to!ologa, se !uede dise7ar ya sea como

to!ologa !lana o to!ologa jer%rquica! .ay que tomar en cuenta que las !osibles

soluciones en cuanto a arquitectura es que las tecnologas utili4adas son

homog(neas o heterog(neas& 'unque la #orma m%s general !ara sistemas ME

;MNs son tecnologas homog(neas es decir utili4a un solo ti!o de tecnologa de

+Red de retorno: &onein de %a-a, media o alta #elocidad que conecta a

com"utadoras u otros equi"os de

telecomunicaciones encargados de *acer circular la inormacin. os %ac/*aul conectan

redes de datos, redes de teleon!a celular y constituyen una estructura undamental de las

redes de comunicacin. 0n ac/*aul es usado "arainterconectar redes entre s! utilizando dierentes ti"os de tecnolog!as alm%ricas o inalm%ricas.

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radio como la !o!ular tecnologa de cone9i$n inal%mbrica +))) >?@&==, es !osible

desarrollar una red ME;MNs con tecnologas heterog(neas que utili4an una

variedad de tecnologas de comunicaci$n& Por "ltimo, la arquitectura basada en

el nodo !ueden clasi#icarse dentro de las siguientes3 basado en el host, basado

en la in#raestructura, o redes hbridos ME;MNs& )n el caso de las basadas en

host ME;MNs, la red est% #ormada !or los nodos host y tiene una similar

o!eraci$n a la de una red 'd .oc !ero con limitada movilidad& Por otra !arte la

arquitectura de red ME;MNs basada en in#raestructura est% #ormada !or nodos

situados en in#raestructuras #ijas o edi#icios& Por "ltimo una arquitectura de red

hbrida ME;MN que o!era tanto basado en in#raestructura troncal y host

inal%mbricos en malla& )stos hosts se comunican a trav(s de bacboneinal%mbricos en malla& )sta to!ologa de red troncal se !uede organi4ar bien

como una to!ologa !lana o como una to!ologa jer%rquica, en algunos entornos

de a!licaci$n, los hosts son m$viles y ellos tambi(n retransmiten tr%#ico en

bene#icio de otros hosts en la red& Un ejem!lo de este ti!o de red hbrida ME

;MNs es una red ;MNs vehicular que se comunica a trav(s de una

in#raestructura inal%mbrica de malla& Por lo tanto, el dise7o de un sistema ME

;MNs debe considerar el ti!o de a!licaci$n y el entorno de des!liegue !ara laelecci$n adecuada de una arquitectura&

1.3.1..2 "ise!o para la capa #AC

*a ca!a M'C !ara ME;MNs se en#renta a varios !roblemas, entre ellos

tenemos la inter#erencia interEcanalA, inter#erencia interEradioK, distribuci$n del

canal, y el dise7o de !rotocolos M'C&

Por ejem!lo !ara la inter#erencia interEcanal en +))) >?@&==b, aunque hay un total

de == canales sin licencia en 'm(rica del Norte :=B en )uro!a y = en Ja!$n

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inter#erencia interEcanal, esta inter#erencia con el canal vecino, dar% lugar a una

degradaci$n signi#icativa del rendimiento&

*a inter#erencia interEradio se debe !rinci!almente al dise7o de los com!onentesde hardFare y de la !ro!ia inter#a4& *a se!araci$n #sica de las inter#aces !ueden

ayudar a evitar este !roblema en cierta medida, en algunos casos la se!araci$n

!uede ser di#cil, es!ecialmente en nodos m$viles&

1tra cuesti$n de im!ortancia !ara M'C es el canal de distribuci$n& -e trata de un

!roceso en que la asignaci$n de canales sin inter#erencia dara lugar a un

rendimiento alto y un buen acceso al medio& )l canal de distribuci$n debe

considerar el n"mero de canales dis!onibles y el n"mero de inter#acesdis!onibles& Por "ltimo, la cuesti$n m%s im!ortante es el dise7o de !rotocolos

M'C& )sta dis!onibilidad de m"lti!les inter#aces y m"lti!les canales que

conducen a nuevos dise7os !ara !rotocolos de acceso que deben bene#iciar la

!resencia de m"lti!les radios&

'lgunos ejem!los de estos !rotocolos son3 MC-M', +C-M', @PE0/M'& )stos

!rotocolos utili4an simult%neamente m"lti!les canales y tambi(n tratan de resolver

la cuesti$n de acceso a los medios en ME;MNs&

1.3.1..3 "ise!o de protocolos de enruta$iento

)l dise7o de !rotocolos de enrutamiento de!ende del dise7o de la arquitectura de

la red ;MNs y que en algunos casos, tambi(n de!ende de la a!licaci$n de la red

y del entorno de des!liegue& )l /ise7o de !rotocolos de enrutamiento se !uede

clasi#icar en varias categoras3 :a< la to!ologa de enrutamiento, :b< enrutamiento

en el bacbone y :c< la in#ormaci$n de mantenimiento de enrutamiento&

-obre la base de la to!ologa de enrutamiento, los !rotocolos de enrutamiento se

!ueden dise7ar ya sea !ara un solo nivel o !rotocolos de enrutamiento jer%rquico&

)n el enrutamiento jer%rquico, una jerarqua de enrutamiento se construye entre

los nodos de tal manera que la res!onsabilidad de encaminamiento se delega a

los nodos de mayor nivel jer%rquico cuando el nivel de nodos de in#erior jerarqua

no !uede establecer la ruta& Por otra !arte en un sistema de enrutamiento de un

solo nivel no tiene incor!oradas las jerarquas y cada nodo tiene la misma

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res!onsabilidad !ara encontrar un camino !ara el destino y !artici!ar en el

!roceso de encaminamiento& )l camino elegido !uede incluir cualquier nodo en la

red sin seguir ning"n orden jer%rquico& *a segunda categora de dise7o se basa

en el encaminamiento de rutas troncales y la to!ologa de enrutamiento hbrido&

1.3.1.. "ise!o de $%tricas de enruta$iento

Una m(trica de enrutamiento es una t(cnica utili4ada !or los ruteadores !ara

a!render rutas y mantenerlas actuali4adas con#orme cambia la red, y su #unci$n

!rinci!al es el intercambio de in#ormaci$n de ruteo con otros ruteadores, la

in#ormaci$n de ruteo se encuentra en las tablas de ruteo&

*as m(tricas incluyen ancho de banda, costo de la comunicaci$n, retraso, n"merode saltos, costo de la ruta y con#iabilidad& Contar los saltos es la m%s sim!le

m(trica de enrutamiento y es una m(trica de enrutamiento aditivo& /ebido a las

caractersticas es!eciales de una red ;MNs&

*a m(trica de enrutamiento desem!e7a un !a!el crucial en el desem!e7o de un

!rotocolo de enrutamiento y el dise7o de m(tricas de enrutamiento debe tomar en

cuenta varios #actores, como :a< la arquitectura de red, :b< el entorno de red, :c?@&==a, +))) >?@&==b, +)))>?@&==g, debido a que

el !rotocolo M'C utili4ado en estos est%ndares no !ermite el uso adecuado de

multi!les inter#aces y :c< MUP decide cual canal utili4ar en un nodo local y este

canal a veces !uede que no sea el m%s $!timo sobre los otros canales

dis!onibles, esto a#ecta en la utili4aci$n adecuada de los recursos globales de la

red& 1tra cuesti$n con MUP es la asignaci$n de canales !ara nuevos nodos queentran en #uncionamiento en la red, !ara una red que tiene m"lti!les canales, se

hace necesario el reinicio de todo el sitema, !ara determinar cu%les son los

canales que se asignar%n a las inter#aces de los nuevos nodos con el #in que

estos !uedan comunicarse con el resto de la red&

1.&.1.! P=:?:7:@:s 9 7:4?=:@ 9 #779s: #@ ;9":

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canales que tienen un 0-- !or debajo de -0 :sensing threshold sensibilidad

del umbral< son marcados como canales inactivos& Cuando un canal est% inactivo

durante un determinado tiem!o, se a7adir% a la lista de canales libres& )l

mecanismo de transmisi$n de !aquetes con el !rotocolo MC-M' es el siguiente&

Cuando un nodo !otencial est% en la ca!acidad de enviar y recibir !aquetes de

datos, com!rueba en su lista de canales, si e9iste alg"n canal libre, el transmisor

com!rueba si el canal !or el cual transmiti$ con (9ito el "ltimo !aquete est%

incluido en la lista de canales libres, se iniciar% la transmisi$n !or este canal& -i la

lista de canales libres est% vaca, es!era a que un canal est( inactivo& 0ras

detectar un canal inactivo, el transmisor es!era !or un *+8- :long inter#rame

s!ace V gran es!acio inter#rame

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Cuando e9iste una transmisi$n en curso entre los nodos B y , los otros nodos en

la red es decir los nodos @ y A no est%n autori4ados a transmitir a los nodos = y D

res!ectivamente& )sto se debe a dos ra4ones3 :a< ninguna transmisi$n simult%nea

del nodo @ es !osible !or su !ro!io mecanismo de sensar !ortadora y :b< el

reconocimiento de los !aquetes recibidos !or el nodo B tambi(n !uede colisionar

!or la transmisi$n del nodo @& /el mismo modo el nodo A es im!edido !ara la

transmisi$n !orque el reconocimiento de los !aquetes originados !or el nodo D

que !odran colisionar con la rece!ci$n de los !aquetes de datos del nodo & Por

lo tanto, los nodos @ y A son designados como transmisorErece!tor

res!ectivamente&

+C-M' es un sistema de dos canales de intercambio de !aquetes& )n

com!araci$n con el esquema C-M'RC', el !rotocolo de !roceso es intercalado

entre los dos canales& Por ejem!lo en la #igura =&a, si un remitente 0- transmite

en el canal = y si el rece!tor est% dis!uesto a ace!tar la !etici$n, enva la

corres!ondiente C0- en el canal @& -i el emisor recibe el !aquete C0-, comien4a

la transmisi$n de !aquetes de datos sobre el canal =& )n el rece!tor, si el dato es

recibido con (9ito, res!onde con !aquetes 'C6 en el canal @& 8igura =& ilustra el

#uncionamiento intercalado de +C-M' cuando un nodo :-< enva un !aquete 0-

a un nodo rece!tor :

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20

b< 0ransmisi$n simult%nea entre dos nodos

F.=;50 *!%! O4,50$.67 +,2 45383$323 ICSMA

)ste mecanismo, intercalado de la !ortadora aumenta el rendimiento alcan4ado

!or los dos canales ;MNs& )l !rotocolo +C-M' utili4a una am!lia red de

distribuci$n de vectores )N'L !ara determinar si un canal en !articular est% libre

!ara su transmisi$n& )N'L es una #orma e9tendida de N'L utili4ados !ara

C-M'RC'&

1.&.1.+ P=:?:7:@:s 9 94=F?#;"94?: ;F@?"=#":

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incor!orarse dentro de otras m(tricas de enrutamiento, tradicionalmente

basadas en el camino m%s corto y en la demanda& *a )0I de un enlace es el

n"mero es!erado de transmisi$nes con (9ito, !ara ello es necesario la

transmisi$n de un !aquete m%s sobre el enlace& *a )0I de un e9tremo a e9tremo

se de#ine como la suma de las )0I de cada uno de los enlaces de ese camino&

)0I de un enlace se calcula con la siguiente ecuaci$n3

/onde3

FDR :#orFard delivery ratio< relaci$n de entrega hacia delante&

RDR :reverse delivery ratio< relaci$n de entrega inversa&

)l 8/ es el valor estimado de !robabilidad de que un !aquete de datos sea

recibido con (9ito en el rece!tor durante un determinado enlace& /el mismo

modo, el / es la estimaci$n de !robabilidad de que el !aquete 'C6 sea

recibido con (9ito en el transmisor& )n la ecuaci$n =&= el !roducto de 8/ !or

/, re!resenta la !robabilidad de una transmisi$n e9itosa de un !aquete de

datos&

)l valor de )0I de un enlace, !ro!orciona el !orcentaje del n"mero de intentos

en la transmisi$n !ara enviar un !aquete con (9ito en un determinado enlace&

1.3.1..2 Calidad del enlace $ultiradio de enruta$iento de ori(en /#48904

M*Q- es una e9tensi$n del !rotocolo /-, est% dise7ado !ara trabajar con

ME;MNs& *a !rinci!al contribuci$n de M*Q- es el uso de una nueva m(trica

de enrutamiento llamado3 !onderado acumulado de es!era de tiem!o detransmisi$n ;C)00& )l ;C)00 intenta evitar caminos m%s cortos de

enrutamiento en una red ME;MNs& *os !rinci!ales m$dulos en el !rotocolo

M*Q- son los siguientes3 :a< un m$dulo vecino de descubrimiento, :b?@&== a gran escala em!resarial, !ara !ro!orcionar una cobertura am!lia y de

banda ancha !ara el acceso a un n"mero signi#icativo de usuarios& )sto requiere

de una !roli#eraci$n de !untos de acceso :'P< en el %rea de cobertura deseada,

bajo el est%ndar +))) >?@&== con conjuntos de servicios b%sicos :5--s

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0radicionalmente las redes inal%mbricas multiho! :hist$ricamente denominado

redes de !aquete de radio< est%n com!uestos casi e9clusivamente de un solo

radio, estas redes no est%n en condiciones de escala e#ectiva !ara e9!lotar los

crecientes sistemas de ancho de banda dis!onible& )n consecuencia, el uso de

nodos de m"lti!les radios en una red Mesh, !arece ser una de las vas m%s

!rometedoras !ara la e9!ansi$n de la red& Larios radios aumentan en gran

medida el !otencial !ara mejorar la selecci$n del canal y la in#ormaci$n de ruta,

mientras la malla controla la inter#erencia y la to!ologa de control !ermite

controlar la !otencia&

1.&..1 A=F"?97?F=# M9s5 94 80.11

-e !uede construir redes ;MNs utili4ando !roductos b%sicos de hardFare +)))

>?@&==& -in embargo, antes de que esas redes !ueden llegar a ser !arte de los

!rinci!ales des!liegues, se deben resolver algunas cuestiones como son3

seguridad, Qo- y gesti$n de redes&

Muchos de estos !roblemas son !ro!ios de cualquier red ;MNs y no s$lo de

redes ;MNs en base a +))) >?@&==&

*a creciente dis!onibilidad de radios multimodo, integrados en las tarjetas

>?@&==aRbRg, de los clientes y dis!ositivos de in#raestructura, !ermitir%

im!lementar nuevas arquitecturas en malla& *os nodos en una malla !ara una red

de acceso consta de dos ti!os como se muestran en las #iguras =&D&aRb, un ligero

!redominio de !untos Mesh cuya "nica #unci$n es el enrutamiento de los

!aquetes de #orma inal%mbrica a los nodos vecinos y a otros subconjuntos de

nodos Mesh 'Ps que !ermiten la cone9i$n directa con el cliente& Una !eque7a

#racci$n de estos nodos Mesh 'Ps estar%n conectados !or el cable del bacbone

y sirven como !uertas de entrada o de enlace !ara el tr%#ico de ingreso R salida&

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F.=;50 *!&!0 R,45,s,780$.67 ,s@;,/8.$0 +, 23s +3s 8.43s +, 73+3s M,s:# APs 9 4;783s

M,s:

F.=;50 *!&!1! D3s 7.,2,s +, 05@;.8,$8;50 +, 5,+ M,s:!

1.&.. C#4

)l aumento del rendimiento de e9tremo a e9tremo est% relacionado con un

aumento de los saltos, que a su ve4 de!ende del n"mero de transmisi$nessimult%neas !or canal, esto se !uede conseguir a trav(s de muchos #actores,

como !uede ser la to!ologa de red y varios atributos de los !rotocolos de !ila de

las ca!as =, @ y B& *os atributos de la ca!a = incluyen el ti!o de radio, requisitos

del -+N en el rece!tor !ara la detecci$n #iable y la !ro!agaci$n de la se7al en

medio ambiente& *os atributos de la ca!a @ incluyen control de acceso al medio

M'C, atributos !ara controlar las inter#erencias y los atributos de la ca!a B

incluyen la elecci$n de las m(tricas de enrutamiento !ara determinar la mejor

ruta& /e este modo, la o!timi4aci$n global de la red requiere de un en#oque

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multidimensional, !ro!uesta en el siguiente en#oque& )n orden a!arece la ca!a +P

como una sim!le red de %rea local, una red Mesh !uede a!licar su !ro!ia

#uncionalidad de enrutamiento y otros servicios a la ca!a @&DV, es decir, como una

ca!a intermedia entre el est%ndar +))) >?@&== M'C :o bajo M'C< y la ca!a +P&

*a #igura =&A ilustra esto !ara un nodo con dos radios&

F.=;50 *!# I2;s850$.67 +,2 ;s3 +, ;70 $040 .78,5/,+.0 & 4050 ,2 $355,$83 -;7$.370/.,783

+, 20 5,+ M,s:!

1.3.2.2.1 4edes #esh #ulticanal de un solo radio

Cualquier ruta de e9tremo a e9tremo en una red multiho! deben utili4ar todos los

canales ortogonales dis!onibles, una manera de mejorar el rendimiento de la red

es ma9imi4ar la reutili4aci$n es!acial, es decir, ma9imi4a el n"mero de

transmisi$nes simult%neas en el %rea de la red& /esa#ortunadamente e9iste una

limitaci$n en los dis!ositivos inal%mbricos de un solo radio y es que o!erar%n

solamente en modo hal#Edu!le9, y !or lo tanto no !uede transmitir y recibirsimult%neamente, incluso si m"lti!les canales estan dis!onibles& Un !osible

en#oque multiho! es la #ormaci$n de rutas !ara todos los nodos que utili4an el

mismo canal, aunque varios canales est%n dis!onibles, sin embargo, evita el

inconveniente de los grandes retardos de e9tremo a e9tremo cuando los nodos

adyacentes utili4an di#erentes canales de comunicaci$n&

)sta "ltima requiere el escaneo de canales !ara reali4ar la conmutaci$n y una

radio activa tal que dos nodos adyacentes com!arten un mismo canal, lo queretarda la conmutaci$n !or nodo& Por ejem!lo, el retardo de conmutaci$n vara

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!ara el hardFare en +))) >?@&== desde unos !ocos milisegundos a unos cientos

de microsegundos& )sta #recuencia de conmutaci$n de canales !uede

considerarse como una va e#ica4 debido a que el retardo de conmutaci$n se

mani#iesta como un salto virtual a lo largo de la ruta& /e ah que, a!rovechando

los m"lti!les canales ortogonales claramente se mejora el rendimiento global con

res!ecto a la hi!$tesis de un solo canal, !ero a costa de aumentar el retardo de

e9tremo a e9tremo&

Por todas estas ra4ones las red Mesh multiradio introducen varios y nuevos

grados de libertad con res!ecto a la limitaci$n de dis!ositivos inal%mbricos de un

solo radio, se es!era que los dis!ositivos multiradio sean un com!onente clave

en lograr escalabilidad y ada!tabilidad :como un so#tFare de#inido !ara lasm"lti!les radios< !ara las #uturas redes inal%mbricas&

1.3.2.2.2 4edes #esh #ultiradio

*os nodos con m"lti!les radios son e#ectivamente #ull d"!le9, es decir, que

!uedan recibir en el canal C= en una inter#a4 mientras simult%neamente se

transmite en el canal C@ en otra inter#a4, con lo que se du!lica el rendimiento en

el nodo&*a asignaci$n de canales tiene una gran in#luencia en el rendimiento de e9tremo a

e9tremo, al igual que la elecci$n de m(tricas de enrutamiento !ara la #ormaci$n

de ruta& )n resumen con buen dise7o de las ca!as =, @, B, aumenta el

rendimiento de redes Mesh multiradio as como su tama7o&

1.&..& C="?9=":s

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>?@&==& -istemas m%s com!lejos e9igen un cierto nivel de coordinaci$n entre los

nodos, generalmente a trav(s de una modi#icaci$n del !rotocolo M'C&

)n redes MMC :Multiradio Multicanal< el radio a usar !ara comunicarse con un

nodo vecino !asa a ser interesante en el caso que cuando dos nodos vecinos

tienen m%s de un canal en com"n, !ueden comunicarse a trav(s de m%s de una

inter#a4&

)l !rotocolo multiradio de uni#icaci$n :MUP< :multiradio uni#ication !rotocol?@&== se ha convertido en el est%ndar de #acto !ara el hogar, em!resa y eldes!liegue de redes de %rea local inal%mbricas :;*'Ns?@&== sea una alternativa deseable incluso !ara

interconectar estos 'Ps en #orma de una malla de red inal%mbrica :;MN< comose muestra en la 8igura =&>

F.=;50 *!'# EL 7;783 +, =08,09s! C0+0 73+3 WMNs 8.,7, ;7 50+.3 .78,5-0$, @;, ,s ;s0+3 4050

$3/;7.$05s, $37 3853s 73+3s WMNs 0 850s +, ,720$,s $3/3 s, /;,s850! U7 73+3 WMNs

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,s ,@;.40+3 $37 ;7 +.s43s.8.3 (s./.205 0 ;7 0$$,ss 43.78) @;, .78,50$8?@&== so!orta dos modos de #uncionamiento3

el modo 'd .oc que con un solo salto en la red los nodos 'd .oc se comunican

entre s directamente, sin la utili4aci$n de un 'P& )* segundo modo es el sistema

de distribuci$n inal%mbrica :;/-

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F.=;50 *!# I78,5-,5,7$.0 .7850-2;>3 9 .78,5-2;>3 ,7 ;7 s323 $0702 ,7 ;70 5,+ A+ H3$! L3s

73+3s * % 9 & ,s87 ,7 ,2 507=3 +, .78,5-,5,7$.0 73+3 9 435 80783 73 4;,+,

8507s/.8.55,$.1.5 $;07+3 ,2 73+3 s, 0$8.0! L3s 73+3s ' 9 * @;, 4,58,7,$,7 0 3850 5;80

80/1.7 ,78507 ,7 ,2 507=3 +, .78,5-,5,7$.0 +,2 73+3 ! P35 23 80783 7.7=;73 +, 23s ,720$,s

.702/15.$3s @;, s, /;,s850 ,7 20 -.=;50 4;,+, 34,505 s./;287,0/,78, $;07+3 ,2 73+3

8507s/.8, 02 73+3 %!

1.3.3.1.3 0eleccin efecti;a de ruta

*a m%s sim!le m(trica de enrutamiento !ara redes ;MNs, es la m(trica de

contar los saltos& -in embargo, el uso de esta m(trica de contar los saltos

conduce a una selecci$n no #iable de ruta& )n !rimer lugar, contar los !eque7ossaltos se traduce en m%s tiem!o y !or tanto tendencia a m%s errores de salto

individual& )n segundo lugar esta m(trica no hace nada !ara equilibrar la carga de

tr%#ico a trav(s de la red& )sto reduce la ca!acidad e#ectiva de la red ;MNs&

1.3.3.1. Control del o;erhead12

en 'C)

)l !roblema de la limitada ca!acidad se agrava !or el !rotocolo de control de

transmisi$n :0CP< que no utili4a e#ica4mente el ancho de banda dis!onible&Primero dado las caractersticas de 0CP obliga a enviar un !aquete de

reconocimiento con cualquier clase de !aquete, estos !aquetes consumen ancho

de banda considerable :hasta el @?S< debido al alto y #ijo overhead !or !aquete

en redes inal%mbricas +))) >?@&==& )n segundo lugar, cuando un !aquete se

!ierde entre los saltos, la estrategia de 0CP de e9tremo a e9tremo es la

12ytes adicionales que retransmiten "or cada "aquete como son: %ytes de direccionamiento,

control etc. < que se

#e re;e-ado en ms tiem"o de clculo, consumo de anc*o de %anda.

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retransmisi$n del !aquete !or todo el camino de nuevo& )sto conduce a un

des!erdicio del ancho de banda&

1.3.3.1.& neficaz control de con(estin

*a congesti$n en 0CP se basa en eliminar !aquetes !erdidos !ara detectar la

congesti$n de la red& )n las redes inal%mbricas, sin embargo, los !aquetes

tambi(n se eliminan debido a errores& 0CP no distingue entre estos errores !oco

#recuentes y los !aquetes que !roducen la verdadera congesti$n& -eg"n la

condiciones del canal este !uede dar lugar a una im!ortante cada de rendimiento

de la red&

1.3.3.1.- :l proble$a del ter$inal oculto

)s bien conocido que la ca!a M'C +))) >?@&== e9hibe el !roblema del nodo

oculto que causa un enlace inal%mbrico de transmisi$n sea recha4ado !or otro

enlace de utilidad !ara la transmisi$n& Mientras los mensajes 0-RC0- en el

!rotocolo M'C >?@&== e#ectivamente detiene un nodo oculto que inter#iere con

una comunicaci$n !ermanente en curso, no !uede im!edir que el nodo oculto

inicie secuencias de mensajes 0-RC0- en tiem!os ino!ortunos su#re largostiem!os de retardo debido a la ejecuci$n del algoritmo de bacEo##& 0CP agrava

este !roblema de #lujo !orque el remitente 0CP !romueve el algoritmo de bacEo##

cuando sus !aquetes tardan mucho tiem!o en llegar a trav(s de los enlaces

inhibidos& Como resultado, un #lujo 0CP que atraviesa !or un enlace y !uede ser

totalmente su!rimido en el !eor de los casos&

1.3.3.1. :l proble$a de co$partir el canal

*os !rotocolos de trans!orte e9istentes hacen el mejor intento de asignar un canal

de radio con un ancho de banda es!ec#ico, entre los #lujos de un solo nodo, en

lugar de entre todos los #lujos de todos los nodos que com!arten el canal de radio&

Como resultado, un #lujo emana de un nodo con menos densidad y con un ancho

de banda de canal grande&

*a equidad de 0CP de!ende en gran medida del tiem!o de ida y vuelta :00< de

los #lujos involucrados, cuando dos #lujos multi salto 0CP com!arten el mismo

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enlace inal%mbrico, los #lujos que atraviesa un n"mero de saltos, tiende a adquirir

m%s de ancho de banda& -i bien esto es cierto incluso !ara las o!eraciones de

0CP en la internet !or cable, el !roblema es mucho m%s #recuente en una red

;MNs& )n una red ;MNs la mayor !arte del tr%#ico se dirige hacia y desde los

nodos gateFay :nodos de !uertas de enlace< que conectan una red ;MN al

+nternet !or cable&

1.&.&. A@?: =94";"94?: 9 94=F?#;"94?:

)l enrutamiento gobierna y regula el #lujo de !aquetes a trav(s de la red ;MNs&

Mientras m%s rutas cortas de enrutamiento, reduce al mnimo la cantidad de

ancho de banda utili4ado en la red !ara trans#erir los !aquetes, no considera#actores im!ortantes, tales como errores de enlace :enlaces crticos

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red, cada nodo necesita tener ca!acidad de conmutaci$n de canal o estas

necesitan m"lti!les inter#aces, cada uno sintoni4ado, !ara o!erar en un canal

di#erente& *a conmutaci$n de canal requiere de una e#ica4 sincroni4aci$n entre los

nodos en el momento en que cualquier nodo transmite o recibe en un canal en

!articular& Un !osible esquema es tener a todos los nodos de conmutaci$n entre

todos los canales dis!onibles en alg"n orden !redeterminado& 'qu una inter#a4

cambia entre los canales dis!onibles en di#erentes slots de tiem!o, de #orma

aleatoria *os nodos que deseen comunicarse es!eran una ranura de tiem!o

donde sus inter#aces est%n en el mismo canal&

)stas secuencias no son #ijas y !ueden alterarse& *a ventaja de este sistema es

que el tr%#ico de carga es equilibrada en todos los canales dis!onibles en generallogra la reducci$n de inter#erencias& -in embargo, dicha sincroni4aci$n es di#cil

de conseguir sin modi#icar la ca!a M'C >?@&==& Por lo tanto, utili4ar routers

;MNs multiradio es un en#oque m%s !rometedor !ara #ormar redes ;MNs

multicanal basadas en +))) >?@&==&

*a asignaci$n de canales !ara inter#aces de radio juega un !a!el im!ortante en el

a!rovechamiento de la ca!acidad de ancho de banda de esta arquitectura

multiradio& Por ejem!lo, una id(ntica asignaci$n de canal !ara todos los nodoslimita sustancialmente el rendimiento que es !osible alcan4ar !ara arquitecturas

de un solo radio&

)l objetivo de canali4ar la asignaci$n del canal es reducir las inter#erencias

mediante la utili4aci$n de tantos canales como sea !osible, manteniendo al

mismo tiem!o la cone9i$n entre nodos& )n esta secci$n, se discuten las

di#erentes t(cnicas !ro!uestas !ara llevar a cabo la asignaci$n inteligente de

canal&

1.3.3.3.1 Asi(nacin del canal basada en la topolo(a

*a asignaci$n del canal !uede hacerse e9clusivamente sobre la base de la

to!ologa de la red, con el objetivo de reducir al mnimo la inter#erencia en el

enlace& )l !roblema es com!utacionalmente di#cil de conseguir, !or lo que las

soluciones !ro!uestas son a!ro9imadas&

Una de las soluciones se revisa a continuaci$n& )l algoritmo denominado,

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cone9i$n de baja inter#erencia de asignaci$n de canal :Cl+C'< revisa todos los

nodos en el orden de calidad del canal, los nodos de menor calidad son visitados

!rimero& 'l visitar un nodo los canales se eligen y se escoge el nodo local con el

canal $!timo, el objetivo es reducir al mnimo la inter#erencia que se ejerce entre

enlaces&

)9isten otras soluciones !ara asignaci$n de canal en redes Mesh basadas en

+))) >?@&==

U 'signaci$n de canales mediante vigilancia de tr%#ico

U 'signaci$n din%mica de canal

1.3.3.3.2 nterferencia nter5canal

)n e9!erimentos que se han reali4ado con hardFare >?@&==, se anali4a la

inter#erencia entre dos tarjetas en la misma m%quina& )l grado de inter#erencia

de!ende de las !osiciones relativas de las tarjetas& *a colocaci$n de tarjetas en la

!arte su!erior derecha de cada uno lleva al m%9imo de la inter#erencia, y s$lo

alcan4a un m%9imo del @?S de ganancia, la !(rdida del rendimiento debido a la

inter#erencia intercanal se encontr$ inde!endencia de bandas, es decir, la

degradaci$n #ue casi la misma cuando el canal = y A se utili4$ en com!araci$n

con el caso, cuando el canal = y == #ueron utili4ados& -e sos!echa que esta

inter#erencia surge debido a los #iltros im!er#ectos !resentes en las tarjetas&

)ste resultado tiene im!licaciones sobre la colocaci$n de varias tarjetas en la

misma m%quina& *as #ugas electromagn(ticas de las tarjetas es necesario tener

en cuenta, y una !osici$n adecuada de la tarjeta debe encontrarse !ara reduciral m%9imo la inter#erencia entre tarjetas&

Una !osible #orma de lograrlo es usar tarjetas U-5 con antenas e9ternas en ve4

de tarjetas PC+RPCMC+'&

1.&.&.' EF"# 9 @F:

Un gran reto en redes Mesh +))) >?@&== es asignar e#icientemente el ancho de

banda entre varios #lujos en com!etencia& Como ya se discuti$ la ca!a M'C en

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+))) >?@&== no distribuye equitativamente los #lujos& ' continuaci$n se anali4a

uno de los criterios !ara la asignaci$n adecuada de #lujos&

1.3.3..1 'asa i$plcita basada en el control de la con(estin

;0CP=B es una modi#icaci$n basada en 0CP, utili4a una tasa basada en el control

de congesti$n& Mide la relaci$n entre el es!aciamiento entre los !aquetes del

rece!tor y el transmisor, !ara determinar si aumentar o disminuir la tasa de

transmisi$n& -i e9iste un cuello de botella a lo largo de la ruta este es re#lejado en

el retardo entre !aquetes en el rece!tor& -i la velocidad de transmisi$n de envo

es in#erior al ancho de banda dis!onible, los !aquetes recibidos mantienen un

costante es!aciamiento& )n caso contrario, los !aquetes de !rueba que se utili4an!ara determinar el estado del enlace !odran acumularse uno detr%s de otro lo

que aumentara el es!aciamiento entre !aquetes, !or lo tanto el rendimiento del

enlace bajara& )ste m(todo asume que todos los #lujos en la red son atendidos

en estricto orden de llegada en un cuello de botella !ara un enlace determinado&

)sta hi!$tesis no se sostiene en redes ;MNs basadas en el est%ndar +)))

>?@&==, ya que la transmisi$n de !aquetes en enlaces inal%mbricos tiende a ser a

trav(s de r%#agas, el tr%#ico de r%#agas que llegan al cuello de botella de un enlacellegan sin es!aciamiento entre !aquetes&

1.' PROTOCOLOS EN LAS REDES MESH

-eg"n los modelos de la ca!a 1-+ y 0CPR+P, la #uncionalidad de la asignaci$n de

ruta est% locali4ada en la ca!a B, la ca!a de gesti$n de redes que normalmente

usa el !rotocolo de +nternet :+P

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)l enrutamiento en ca!a @ es m%s di#cil de llevar a cabo, la in#ormaci$n adicional

sobre la estructura de la red, las direcciones +P no est%n dis!onibles en las

direcciones M'C=, y es m%s di#cil de hacer entre redes heterog(neas& No

obstante, las ventajas del acceso a las ca!as m%s bajas aumentar%n la #iabilidad

de las redes Mesh inal%mbricas debido a las reacciones m%s r%!idas y

a!ro!iadas a los cambios del ambiente de los radio canales&

*os conce!tos !ara la selecci$n de la ruta son los mismos, tanto !ara la ca!a B o

la ca!a @& )l "ltimo s$lo usa las direcciones M'C& 0ambi(n signi#ica que algunos

mecanismos, hasta ahora desconocidos en ca!a @, tengan que ser introducidos3

tiem!o de vida "til :00*

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40

U Q:S debido a la limitada ca!acidad del canal, la inter#erencia es un #actor

muy im!ortante, el gran n"mero de usuarios y las a!licaciones multimedia en

tiem!o real, a!oyada !or la calidad de servicio :Qo-< se ha vuelto un requisito

indis!ensable en redes de com!utadoras&

1.'. ENRUTAMIENTO MULTICAMINO PARA BALANCEO DE CAR)A Y

TOLERANCIA A /ALLOS

Una red mallada se basa en caminos m"lti!les entre los nodos de la red ya que

es m%s robusta contra alguna #alla de un nodo o varios nodos& Pueden agregarse

m%s nodos a la malla !ara aumentar la redundancia&

*a selecci$n de caminos m"lti!les entre el nodo #uente y el nodo destino, ayuda,

!or ejem!lo, cuando un enlace est% roto y la in#ormaci$n que cru4aba !or este

enlace !uede atravesar !or otra ruta sin es!erar un nuevo enrutamiento esto

reduce notablemente retardo de e9tremo a e9tremo y aumenta el rendimiento&

0ambi(n ayuda equilibrar la carga !ara !revenir la congesti$n y el tr%#ico

alrededor de los nodos congestionados&

1.'.& ENRUTAMIENTO CON Q:S

)l enrutamiento de las redes inal%mbricas multiho! con Qo-, necesita mantener

un ancho de banda que garantice los requerimientos de la cone9i$n y sin que la

ruta se sienta a#ectada !or la inter#erencia de otras rutas en la red&

.ay dos ti!os di#erentes de inter#erencia en una red multiho! inal%mbrica3 la

inter#erencia inter#lujo y la inter#erencia intra#lujo& Para una ruta P, la inter#erencia

inter#lujo ocurre cuando un enlace de P usa el mismo canal con otro enlace que

no es de P dentro de su rango de inter#erencia y la inter#erencia intra#lujo ocurre

cuando dos enlaces de P dentro de su rango de inter#erencia utili4an el mismo

canal&

1.'.' CLASI/ICACIN

*a tarea !rinci!al del !rotocolo de enrutamiento es la selecci$n de la ruta entre el

nodo #uente y el nodo destino& )sto tiene que ser hecho #iablemente, r%!ido, y

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con mnimo overhead&

)n general, los !rotocolos de enrutamiento !ueden ser clasi#icados seg"n la

to!ologa y la !osici$n, como se !uede a!reciar en la #igura =&=?& *os !rotocolosseg"n la to!ologa selecciona la ruta basada en la in#ormaci$n tales como el

estado de los enlaces entre nodos, mientras que los !rotocolos de enrutamiento

seg"n la !osici$n se basan en la in#ormaci$n geogr%#ica con algoritmos

geom(tricos&

*os !rotocolos de enrutamiento seg"n la to!ologa se dividen en reactivo,

!roactivo e hbridos& )l !rotocolo reactivo :'1/L< s$lo selecciona una ruta

cuando se necesita, esto reduce el control overhead !ero introduce un tiem!o de

latencia=A !ara el !rimer !aquete en ser enviado& )n la asignaci$n de ruta

!roactivo :1-P8, 1*-

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!rotocolos trabajan bien en este ti!o de redes& *a selecci$n de un !rotocolo de

enrutamiento que asigne la ruta conveniente de!ende del entorno de a!licaci$n

y de los requerimientos de rendimiento de la red&

*as redes ;MNs, no de!enden de in#raestructura #sica !or lo que la

comunicaci$n viene dada !or los sistemas de radio de los equi!os& Para que se

!rodu4ca esta comunicaci$n entre los equi!os, estos deben trabajar como

routers=K, !ero este enrutamiento es mucho m%s com!lejo que en las redes #ijas&

)ste !roblema se intenta resolver mediante un gran n"mero de algoritmos y

!rotocolos de enrutamiento&

.ay un gran n"mero de algoritmos dado que esta tecnologa est% a"n eninvestigaci$n y se buscan soluciones desde vas muy di#erentes, lo que da como

resultado la a!arici$n de un gran n"mero de !rotocolos, los cuales se de#inen con

caractersticas muy di#erentes entren si&

1.'.'.1 C#4#@ J4"7:KMF@?"7#4#@

)sta es una !ro!iedad de ca!a @& .ay !rotocolos en los que todos los nodos

com!arten el mismo canal de comunicaci$n& *o que signi#ica que todas lascomunicaciones !asan !or el mismo canal disminuyendo la velocidad de la red& )l

control acceso al medio en +)))>?@&== utili4a el !rotocolo C-M'RC' con

reconocimiento y un tiem!o de back off aleatorio que sigue una condici$n de

medio ocu!ado& )l !rotocolo C-M'RC' de >?@&== se dise7$ !ara reducir la

!robabilidad de colisi$n entre los m"lti!les intentos de acceso al medio& *as

m"lti!les estaciones est%n es!erando que el medio este libre y cuando lo est%

todas las estaciones intentan acceder al mismo tiem!o& Por lo tanto se utili4a una

distribuci$n back off aleatoria !ara !oder minimi4ar los con#lictos en el medio& .ay

!rotocolos que es!eci#ican el canal de comunicaci$n como3 '1/L, 1*-&

)n cambio, otros !rotocolos utili4an C/M', 8/M' o 0/M' !ara !oder es!eci#icar

el canal& )n este caso la comunicaci$n es mucho m%s e#iciente !orque se !uede

trabajar con velocidades m%s altas !ero en contra se tiene que controlar mediante

las estaciones la asignaci$n de canales&

138is"ositi#o de *ardBare "ara interconein de red de com"utadoras.

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1.'.'. U4":=;9KN: F4":=;9

)sta caracterstica b%sicamente nos !ermite indicar si todos los nodos de la red

tienen las mismas es!eci#icaciones, caractersticas y roles, en cuyo caso es

uni#orme& Un !rotocolo no uni#orme indica que hay nodos de la red con

caractersticas distintas, lo cual signi#ica que hay nodos con roles distintos&

)stos roles !ueden venir dados !or el hecho de que la red est( dividida en

di#erentes cl"sters=> y hay un nodo de este cl"ster que es el !rinci!al o incluso

hay un nodo gateFay=, como !or ejem!lo el !rotocolo 1*-&

1.'.'.& T:

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1.'.'.' P=:?:7:@:s 2#s#:s 94

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tabla de enrutamiento durante un !erodo de tiem!o, una ve4 que !asa este

tiem!o la ruta se invalida&

*os !rotocolos !roactivos, al contrario que los reactivos :bajo demanda

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1.'.'.+ Es?=#?93"# 9 s9@977">4 9 =F?#

)ste es uno de los as!ectos m%s im!ortantes de los !rotocolos de enrutamiento

obviamente, hay que tener en cuenta que !uede haber muchas maneras de elegir

la estrategia& *as m%s conocidas y utili4adas son las siguientes3

U I4?94s"# 9 s9G#@ encamina los !aquetes a trav(s de la cone9i$n siguiendo

los que tienen la se7al m%s #uerte&

U Es?#2"@"# 9 7:49$">4 los !aquetes viajan !or los nodos que !arecen m%s

estables durante un !erodo de tiem!o&

U

C#;"4: ;s 7:=?:KEs?#: 9 @# 7:49$">4 -elecciona el camino m%s cortosiguiendo algunas m(tricas como la calidad del enlace&

U *97?:= 9 "s?#47"# m(todo de vector de distancia com"n, normalmente

basado en la cuenta de saltos&

U E47#;"4#;"94?: "=977":4#@ encamina hacia la direcci$n geogr%#ica del

destinatario, usado en los !rotocolos de locali4aci$n&

1.'. AOD* (AD HOC ON-DEMAND DISTANCE *ECTOR%

)ste !rotocolo !ermite el enrutamiento din%mico, autoarranque y multiho! entre

todos los nodos m$viles que !artici!an en la red& '1/L !ermite a todos los nodos

obtener las rutas r%!idamente !ara nuevos destinos y no requiere que los nodos

mantengan las rutas hacia los destinos que no est%n activos en la comunicaci$n&

)l !rotocolo de enrutamiento est% dise7ado !ara redes m$viles ad hoc con grancantidad de nodos y con distintos grados de movilidad& )ste !rotocolo se basa en

que todos los nodos tienen que con#iar en los otros !ara trans!ortar sus datos,

utili4ando mecanismos !ara evitar la !artici!aci$n de nodos intrusos&

Una caracterstica distintiva de este !rotocolo es el uso del n"mero de secuencia

!ara cada ruta& )ste n"mero de secuencia es creado !or el destino !ara ser

incluido con la in#ormaci$n necesaria !ara los nodos que requieren la in#ormaci$n&

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)l uso de estos n"meros de secuencia im!lica que no se creen bucles21 y #acilita

la !rogramaci$n&

)ste !rotocolo de#ine tres ti!os de mensajes3 oute equests :)Qs

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1.'..1 M#4?94";"94?: 9 4J;9=:s 9 s97F947"#

Cada entrada de la tabla de cada nodo debe incluir la "ltima in#ormaci$n sobre el

n"mero de secuencia !ara la direcci$n +P del nodo destino& )ste n"mero de

secuencia se llama n"mero de secuencia de destinoV& -e actuali4a cada ve4 que

un nodo recibe nueva in#ormaci$n del n"mero de secuencia !or los mensajes

)Q, )P o )& )ste !rotocolo de!ende de que cada nodo de la red

mantenga su !ro!io n"mero de secuencia de destino !ara garanti4ar que no haya

bucles& Un nodo destinatario incrementa su !ro!io n"mero de secuencia en dos

circunstancias3

U +nmediatamente antes que un nodo origine la b"squeda de una ruta, debe

incrementar su !ro!io n"mero de secuencia&

U +nmediatamente antes que el nodo destino origine un mensaje )P como

res!uesta a un )Q, este nodo debe actuali4ar su n"mero de secuencia,

eligiendo el valor m%9imo entre su actual n"mero de secuencia o el n"mero

del !aquete )Q que le ha llegado&

1.'.. E4?=##s 9 @# ?#2@# 9 94=F?#;"94?:

Cuando un nodo recibe un !aquete de control desde un vecino, crea o actuali4a

una ruta hacia un destino en !articular o una subred, el nodo com!rueba su tabla

de enrutamiento !or una entrada !ara el destino& *a ruta se actuali4a en los

siguientes casos3

U )l n"mero de secuencia es mayor que el que hay en la tabla de enrutamiento&

U )l n"mero de secuencia es igual, !ero el nuevo valor del contador de saltos

m%s uno, es menor que el valor que tenia la ruta de la tabla de enrutamiento&

U )l n"mero de secuencia es desconocido&

*as entradas de la tabla tienen un cam!o de tiem!o de vida, este tiem!o se

determina !or el !aquete de control que llega&

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1.'..& )949=#7">4 9 4 9

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50

U )l siguiente salto en la tabla de enrutamiento se !rocesa en el nodo a donde

ha llegado el mensaje de in#ormaci$n&

U

-e co!ia el n"mero de saltos en la tabla de enrutamiento&

1.'.. )949=#7">4 9 =9s

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U *os n"meros de secuencia son los mismos, y el nuevo valor del contador de

saltos es menor&

Cuando se actuali4a una entrada en la tabla la ruta se marca como activa, eln"mero de secuencia de destino tambi(n se marca como v%lido y en el siguiente

salto en la entrada de la tabla se asigna el nodo del que ha llegado el mensaje

)P& 0ambi(n se debe actuali4ar el nuevo valor del contador de saltos, el

tiem!o de e9!iraci$n de la ruta y el n"mero de secuencia de destino, se debe

actuali4ar !or el n"mero de secuencia del mensaje )P&

1.'..+ M94s#9s 9 9==:= (RERR%

Normalmente una ruta err$nea o el corte de un enlace necesitan un !rocedimientosimilar& Primero se debe invalidar las rutas e9istentes, determinar los destinos

a#ectados, determinar los nodos vecinos a#ectados y enviar un mensaje a!ro!iado

) a estos nodos vecinos&

Un nodo inicia el !rocesamiento de un mensaje ) en tres situaciones3

U -i detecta la cada de un enlace !ara el siguiente salto de una ruta activa en

su tabla de enrutamiento mientras enva datos&

U -i recibe un !aquete de datos desde un nodo del que no tiene ninguna ruta

activa&

U -i recibe un mensaje ) desde un nodo vecino !or una o m%s rutas

activas&

1.'..8 E9;

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F.=;50 *!**# E>,/423 +, 1

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1.'.!.1 T"4 9 @# 2#s9 9 #?:s durante la iniciali4aci$n, se usa !ara

intercambiar in#ormaci$n de manera que un router !uede descubrir los datos

que le #altan en la base de datos&

U P9?"7">4 9@ 9s?#: 9@ 94@#79 se usa !ara !edir datos cuando un router se ha

dado cuenta que le #altan datos en su base de datos o que est%n obsoletos&

U A7?F#@"#7">4 9@ 9s?#: 9@ 94@#79 se usa como res!uesta a los mensajes de

!etici$n del estado del enlace y tambi(n !ara in#ormar din%micamente de los

cambios en la to!ologa de la red&

U AC' 9 9s?#: 9@ 94@#79 se usa !ara con#irmar la rece!ci$n de una

actuali4aci$n del estado del enlace& )l emisor retransmitir% hasta que se

con#irme&

1.'.!. R:F?9= 9s"34#:)n una red multiacceso, los mensajes de saludo tambi(n se usan !ara identi#icar

a un Router designado& )l router designado cum!le dos #unciones3

)s res!onsable de la actuali4aci$n #iable de sus vecinos adyacentes con la

in#ormaci$n m%s reciente de la to!ologa de la red&

Crea avisos de enlaces de red con la lista de todos los routers conectados a la red

multiacceso&

F.=;50 *!*# D.1;>3 +, 53;8,5 +,s.=70+3

2(5ensa-e que se en#!a "ara conirmar que un mensa-e o un con-unto de mensa-es *an llegado

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)l router designado ' intercambia in#ormaci$n con los routers 5, C y / de su *'N,

as con el router ) conectado con su enlace !unto a !unto& )l router designado '

act"a como e9!erto local y mantiene actuali4ada la to!ologa local com!leta&

/es!u(s comunica a los routers adyacentes la in#ormaci$n& 5, C y / mantienen

sus !ro!ias bases de datos sincroni4adas hablando con '& No tienen que hablar

con los otros, as se reduce dr%sticamente el tr%#ico de in#ormaci$n& /os routers

que sincroni4an sus bases de datos uno con otro se llaman adyacentes& 5 y C son

vecinos, !ero no son adyacentes el uno del otro debido a que consultan con '&

1.'.!.& S"s?9;#s #F?>4:;:s 9 =9#

Un %rea es un conjunto de redes y host contiguos, junto con routers con inter#acesa estas redes& Un sistema aut$nomo que use 1-P8 est% construido !or una o

m%s %reas& Cada %rea tiene asignado un n"mero& )l %rea ? est% conectada al

5acbone@D que enla4a con el resto de %reas y agru!a al resto de sistemas

aut$nomos&

F.=;50 *!*# B0$137, 9 5,0s ,7 OSPF

*a red agru!a las %reas& )l bacbone contiene todos los routers que !ertenecen a

m"lti!les %reas, as como las redes y routers no asignados a ninguna %rea& -e

debe recordar que las %reas est%n numeradas y que el bacbone es el %rea ?& Unrouter #rontera !ertenece a una o m%s %reas y al bacbone&

1.'.!.' E47#;"4#;"94?: 9 =9# 94 OSP/

)l encaminamiento dentro de un %rea se basa en un ma!a com!leto de estado de

enlace del %rea& 0odos los routers con 1-P8 im!lementado en un %rea mantienen

2+Se refere a las "rinci"ales coneiones troncales de >nternet. st com"uesta de un

gran nmero de routerscomerciales, gu%ernamentales, uni#ersitarios y otros de gran ca"acidad interconectados que

lle#an los datos a tra#'s de "a!ses, continentes y oc'anos del mundo.

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una base de datos de encaminamiento id(ntica que describe la to!ologa y estado

de todos los nodos de esa %rea& *a base de datos se usa !ara construir el ma!a

de esa %rea& -iem!re que ocurre un cambio, la in#ormaci$n se !ro!aga !or toda el

%rea& /e esta #orma siem!re los routers estar%n en un estado $!timo !ara

cualquier !etici$n& Un router que est( arrancando obtendr% una co!ia de la base

de datos actual de encaminamiento de su vecino m%s cercano :vecino se

denomina a cualquier router que est( en su %rea

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)n el dibujo vemos que e9isten dos rutas, hemos elegido la m(trica de ti!o @, !ara

llegar a la red e9terna vemos que eligiendo la de ti!o @ la m%s corta es la de valor

@& 1tra caracterstica de 1-P8 conveniente !ara los Proveedores de -ervicios

+nternet es que un router lmite de un sistema aut$nomo !uede com!ortarse como

un servidor de encaminamiento y !uede in#ormar de las entradas que identi#ican

las rutas a otros routers lmite&

1.'.!.! W"=9@9ss

)l !rotocolo 1-P8 tiene un gran #uncionamiento !ara redes cableadas !ero tiene

distintos !roblemas en las redes sin cables como la aleatoriedad y los cambios

continuos de la in#raestructura& Para solucionar estos !roblemas se desarrollanversiones !osteriores que incluyan #uncionalidades de enrutamiento M'N)0

:Mobile 'dEhoc N)0For

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1-P8EM'N)0, un m(todo !ara reducir el tama7o de los !aquetes .ello y un

m(todo !ara o!timi4ar la inundaci$n de actuali4aciones de enrutamiento&

U

)9tensi$n M'N)0 de 1-P8 usando inundaci$n C/-& /escribe y eval"a una#amilia de m(todos de inundaci$n !ara las redes ad hoc&

*os !rinci!ales !roblemas que su!onen este ti!o de redes al !rotocolo 1-P8 son

las siguientes3

U Movilidad y cambios de la geogra#a en la que se encuentran los nodos

:routers< !uede llevar a muchas situaciones com!lejas con vecinos que tienen

cobertura !or dos routers distintos, o di#icultan la elecci$n del mejor camino

hacia el destino&

U 'da!taci$n de la red al entorno gr%#ico& Posibilidad de usar antenas

direccionales o no&

U Minimi4aci$n del tr%#ico retransmitido& )n 1-P8 hay o!timi4aciones de

inundaci$n de mensajes como el uso de /, !ero estas o!timi4aciones son

bas%ndose en redes con multiacceso& -in embargo, las redes inal%mbricas

muchas veces no cum!len esta caracterstica, y no se !uede asumir que la

conectividad es en ambos sentidos& Por este motivo estas o!timi4aciones no

son $!timas si no se combinan con otras como la inundaci$n del estado de los

enlaces :*-8

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U Gran n"mero de vecinos inmediatos& )n una inter#a4 inal%mbricas !uede

haber un gran n"mero de vecinos adyacentes, adem%s en este ti!o de redes

!uede haber un gran n"mero de nodos con caractersticas de routers& Por

estos dos motivos los !rotocolos que trabajen en este ti!o de redes deben

!oder dar so!orte a un gran n"mero de adyacencias y !ermitir #%cilmente la

llegada de nuevos vecinos&

U Movilidad r%!ida& *a to!ologa de este ti!o !uede cambiar bruscamente y un

gran n"mero de veces en !oco tiem!o cuando la red es muy densa, estos

cambios tan variados no !ueden llevar a un gran n"mero de mensajes que

cola!sen la red !ara la creaci$n de adyacencias o la cada de enlaces& Por

este moti