Arquitectura de red 2.5G (voz y datos)
BSC
MSC
SGSN
Red de
Telefonía
pública
Gateway
MSC
G
(Gp:) Nodo de soporte GPRS servidor (SGSN)
(Gp:) Nodo de soporte GPRS pasarela (GGSN)
Internet
GGSN
G
Conceptos clave: las nuevas redes de datos
celulares operan en paralelo con la red celular
de voz (excepto EDGE)
La red de voz no cambia
La red de datos opera en paralelo
Estándares celulares: resumen
Sistemas 3G: voz y datos
Servicio Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS)
Servicio de datos : Acceso de alta velocidad a paquetes tanto en subida como en bajada (HSDPA/HSUPA): 3 Mbps
CDMA-2000: CDMA en ranuras TDMA
Servicio de datos: 1xEvolution Data Optimized (1xEVDO) hasta 14 Mbps
LTE, LTE Advanced, 4G: voz y datos
No compatible con 3G. Mayores velocidades de subida y de bajada (292 Mbps de bajada y 71 Mbps de subida)
¿Qué se entiende por movilidad?
Espectro de movilidad desde el punto de vista de la red:
(Gp:) Sin movilidad
(Gp:) Alta movilidad
El usuario móvil
inalámbrico usa el
mismo punto de
acceso
El usuario móvil pasa por muchos puntos de acceso manteniendo las conexiones (como el usuario de telefonía móvil)
El usuario móvil se conecta / desconecta de la red empleando DHCP.
Movilidad: Vocabulario
Red propia: domicilio permanente de un nodo móvil
(ej, 128.119.40/24)
Dirección permanente: es la dirección en la red propia, siempre se puede usar para alcanzar el dispositivo
ej., 128.119.40.186
Agente propio: entidad dentro de la red propia que lleva las funciones de movilidad por cuenta del nodo móvil
Red de área
extensa
corresponsal
Movilidad: más vocabulario
Dirección cedida: dirección en la red ajena.
(ej., 79,129.13.2)
Red de área
extensa
Red ajena: red en la que reside el nodo móvil (ej., 79.129.13/24)
Dirección permanente: permanece constante (ej., 128.119.40.186)
Agente externo: entidad en la red ajena que ayuda al nodo móvil en la gestión de la movilidad
corresponsal: es la entidad que quiere comunicarse con el nodo móvil
¿cómo contactar con el móvil de un amigo:
¿Buscando en las guías telefónicas?
¿Llamando a sus padres?
Es de esperar que quiera indicar la dirección
Quisiera saber dónde está Alicia
Considere unos amigos que cambian frecuentemente de dirección , ¿Cómo encontrarse?
Movilidad: aproximaciones
Que lo manejen los routers: routers publican la dirección permanente del nodo móvil en la red ajena por medio del intercambio de las tablas de enrutado habituales.
Las tablas de enrutamiento indican la localización del nodo móvil
No hay cambios en los dispositivos finales
Que lo manejen los dispositivos finales:
Enrutado indirecto: la comunicación del corresponsal al móvil viaja a través del agente propio y desde el agente propio al móvil.
Enrutado directo: el corresponsal obtiene la dirección cedida del móvil y le envía directamente a él.
Movilidad: aproximaciones
Que lo manejen los routers: routers publican la dirección permanente del nodo móvil en la red ajena por medio del intercambio de las tablas de enrutado habitaules.
Las tablas de enrutamiento indican la localización del nodo móvil
No hay cambios en los dispositivos finales
Que lo manejen los dispositivos finales:
Enrutado indirecto: la comunicación del corresponsal al móvil viaja a través del agente propio y desde el agente propio al móvil.
Enrutado directo: el corresponsal obtiene la dirección cedida del móvil y le envía directamente a él.
No se escala
a los miles
de millones
de móviles
Movilidad: registro en la red
Resultado final:
El agente ajeno conoce al dispositivo móvil
El agente propio conoce la localización del móvil
Red de área
extensa
Red propia
Red ajena
(Gp:) 1
(Gp:) El móvil contacta con el agente ajeno al entrar en la red
(Gp:) 2
(Gp:) Agente ajeno contacta con el agente propio: “este móvil reside en mi red”
Movilidad vía Enrutado Indirecto
Red de área
extensa
Red
propia
Red
ajena
(Gp:) 3
(Gp:) 2
(Gp:) 4
(Gp:) 1
(Gp:) El corresponsal direcciona paquetes empleando la dirección propia del dispositivo móvil
(Gp:) El agente propio intercepta los paquetes enviados al agente ajeno
(Gp:) El agente ajeno recibe los paquetes enviados al dispositivo móvil
(Gp:) Móvil responde directamente al corresponsal
Enrutado Indirecto: comentarios
Los dispositivos móviles usan dos direcciones:
Dirección permanente: empleada por el corresponsal (por lo tanto la localización del móvil es transparente al corresponsal)
Dirección cedida: empleada por el agente propio para reenviar los datagramas al móvil
Las funciones del agente ajeno pueden ser llevadas a cabo por el mismo móvil
Enrutado triangular: corresponsal-red propia-móvil
Ineficiente cuando el
corresponsal y el móvil están en
la misma red
Enrutado indirecto: moviéndose entre redes
Suponga que el usuario móvil va a otra red
Se registra con un nuevo agente ajeno
El nuevo agente ajeno se registra con el agente propio
El agente propio actualiza la dirección cedida del móvil
Los paquetes se siguen enviado al móvil (pero a una nueva dirección cedida)
movilidad, se cambia entre redes ajenas de manera transparente: las conexiones deben mantenerse
Movilidad vía Enrutado Directo
Red de área extensa
Red
propia
Red
ajena
(Gp:) 4
(Gp:) 2
(Gp:) 4
(Gp:) 1
Los corresponsales reciben las direcciones ajenas de los móviles
El corresponsal envía al agente ajeno
(Gp:) El agente ajeno recibe los paquetes enviados al móvil
(Gp:) El móvil contesta directamente al corresponsal
(Gp:) 3
Movilidad vía Enrutado Directo: comentarios
Evita la ineficiencia del enrutado triangular
No es transparente al corresponsal: puesto que el corresponsal debe obtener la dirección cedida del agente propio
Re de área extensa
(Gp:) 1
Red ajena visitada al comienzo de la sesión
Agente
Ajeno anclado
(Gp:) 2
(Gp:) 4
Nuevo agente ajeno
(Gp:) 3
(Gp:) 5
Agente corresponsal
corresponsal
Nueva red ajena
Acomodando la movilidad con enrutado directo
Anclar agente ajeno: FA durante la primera visita a la red
Los datos siempre se enrutan primero por el FA anclado
Cuando el móvil se mueve: nuevos FA se las arreglan para obtener los datos a través del viejo FA (encadenamiento)
IP móvil
RFC 3344
Tiene las características que hemos visto:
Agentes propios y ajenos, registro de agentes ajenos, direcciones cedidas, encapsulación
Hay que estandarizar:
Enrutado indirecto de los datagramas
Descubrimiento de agentes
Registro con el agente propio
IP móvil: enrutado indirecto
Dirección permanente: 128.119.40.186
Dirección cedida: 79.129.13.2
(Gp:) dest: 128.119.40.186
(Gp:) Paquete enviado por el corresponsal
(Gp:) dest: 79.129.13.2
(Gp:) dest: 128.119.40.186
(Gp:) Paquete enviado por el agente propio al agente ajeno: un paquete dentro de un paquete
(Gp:) dest: 128.119.40.186
(Gp:) Agente ajeno-A-paquete móvil
IP móvil: descubrimiento de agentes
Anuncio de agentes: los agentes propios / ajenos anuncian sus servicios mediante difusión de mensajes ICMP (campo tipo = 9)
R bit: registro requerido
H,F bits: agente propio y, o, ajeno
IP móvil: ejemplo de registro
Resumen
Inalámbrico
Enlaces inalámbricos:
Capacidad, distancia
Canales con errores
CDMA
IEEE 802.11 (“Wi-Fi”)
CSMA/CA refleja las características del canal inalámbrico
Acceso celular
arquitectura
estándares (ej., GSM, CDMA-2000, UMTS)
Movilidad
principios: direccionamiento, enrutado de usuarios móviles
Redes propias y ajenas
Enrutado directo e indirecto
Dirección cedida
Casos de estudio
IP móvil
Impacto en los protocolos de las capas superiores
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