Gigabit Wi-Fi

Título:

Gigabit Wi-Fi: visión general y desafíos técnicos

Autor:

Argüello, Daniel Marcelo

Otros autores / Colaboradores:

 Marrone, Luis Armando; [ Director/a]  Pérez, Santiago; [ Codirector/a] 

Temas:

TECNOLOGÍA MÓVIL; 

URL:

http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/63510,

Palabras clave:

IEEE 802.11,  Wi-Fi, 

Nota de tesis:

Trabajo Final Integrador (Especialización en Redes y Seguridad) - Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Informática, 2016.

Extensión:

1 archivo (2,1 MB) : il. col.

Resumen:

En la actualidad, nos encontramos comunicados de manera inalámbrica mediante una infinidad de dispositivos portátiles como teléfonos móviles, impresoras, electrodomésticos, desde las consolas de juego hasta las cámaras digitales. Cada vez existen más dispositivos que se comunican sin la necesidad de cables, y nos permiten navegar en Internet desde cualquier parte. Todo este proceso de comunicación está basado en un protocolo estándar desarrollado para las redes inalámbricas, denominado 802.11, que es comercializado con el nombre de Wi-Fi. Wi-Fi es una marca de la Wi-Fi Alliance, una organización comercial de fabricantes de hardware y software (fue fundada por 3Com, Cisco, Intersil, Agere, Nokia y Symbol en Agosto de1999, con el compromiso de impulsar el desarrollo a nivel mundial de la tecnología de LAN inalámbrica bajo el estándar IEEE 802.11) cuyo objetivo es promover el uso de la tecnología 802.11 y velar por su interoperabilidad. A medida que evolucionan las aplicaciones y crecen las necesidades de ancho de banda y cobertura, surgen nuevos tipos de conexión y aumentan cada vez más las velocidades de transmisión, ofreciendo una mayor calidad de conexión al consumidor. La penetración creciente de Wi-Fi está ayudando a extender la tecnología más allá de la de PC y en aplicaciones de electrónica de consumo, como la telefonía por Internet, la música, juegos y visualización de fotos e incluso en la transmisión de vídeo en casa. Las tecnologías móviles también han demostrado madurez en las grandes empresas, para facultar a los trabajadores y aumentar la productividad, al aumentar enormemente el acceso a herramientas e información. Estos nuevos usos, así como el creciente número de usuarios de LAN inalámbrica convencional, hacen necesario mejorar las características de transmisión en redes Wi-Fi. De acuerdo con ello, IEEE 802.11, el comité responsable de los estándares LAN inalámbricos, recientemente introdujo dos nuevos estándares: 802.11ac y 802.11ad, que establecen redes Wi-Fi que operan por encima de 1 Gbps. El propósito de este descriptivo es presentar los principios de funcionamiento y las mejoras y novedades introducidas en los estándares IEEE 802.11ac y IEEE 802.11ad, para comprender las nuevas características tecnológicas que les permiten entregar hasta diez veces el rendimiento de procesamiento y de velocidad de datos comparado con las tecnologías de Wi-Fi de la anterior generación.

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I) INTRODUCCIÓN
I.1 Breve reseña histórica 
I.2 Hacia los Gigabit Wi-Fi 
I.3 Visión General de las tecnologías más importantes 
I.3.1 Antenas MIMO
I.3.2 OFDM, OFDMA y SC-FDMA 
I.3.3 Modulación de amplitud en cuadratura 

II) IEEE 802.11ac 
II.1 Visión General 
II.1.1 Más flujos de datos espaciales
II.1.2 MIMO multiusuario (MU-MIMO) 
II.1.3 Modulación y codificación 
II.1.4 Otros elementos o características
II.2 Mejoras de capa PHY 
II.2.1 Mejoras PHY, la formación de haz y más 
II.2.2 Ancho de canal 
II.2.3 Más flujos espaciales 
II.2.4 Beamforming e información del estado del canal
II.2.5 Tramas de sondeo en 802.11ac 
II.3 Mejoras de capa MAC 
II.3.1 MIMO multiusuario, modulación y mejoras en la MAC 
II.3.1.1 MIMO multiusuario 
II.3.2 Los algoritmos de pre codificación para el beamforming y el DL MU-MIMO
II.3.3 Programación DL MU-MIMO oportunidades de transmisión múltiple 
II.4 Cambios en la MAC 
II.4.1 Agregación de tramas, A-MPDU, A-MSDU
II.4.2 El cifrado y la opción GCMP
II.4.3 Mejoras en el ahorro de energía 
II.4.4 Servicio básico extendido del factor de carga establecida 
II.4.5 La coexistencia y compatibilidad con versiones anteriores
II.4.6 Protección, ancho de banda dinámico y canalización 

III) IEEE 802.11ad
III.1 Introducción 
III.1.1 Comunicación Direccional 
III.1.2 IEEE 802.11ad clases de dispositivos y casos de uso
III.2 Suposiciones del diseño IEEE 802.11ad
III.3 Capa Física de IEEE 802.11ad 
III.4 Arquitectura de red IEEE 802.11ad.
III.4.1 Intervalo Beacon (BI) 
III.4.2 Conjuntos de servicios básicos personal 
III.4.3 Anuncios de red y de planificación 
III.5 Capa de control de acceso al medio IEEE 802.11AD
III.5.1 Acceso basado en contención al medio 
III.5.2 Asignación de tiempo de canal dinámico 
III.5.3 Asignación pseudo-estática de tiempo de canal TDMA 
III.6 Concepto de Beamforming de IEEE 802.11AD
III.6.1 SLS- Fase de barrido a nivel de sector 
III.6.2 BRP- Fase protocolar de refinamiento de haz
III.7 Protocolo de beamforming IEEE 802.11AD
III.7.1 Entrenamiento beamforming de asociación
III.7.2 Formación del haz en el intervalo de transmisión de información 
III.8 Consideraciones finales

IV) Conclusiones

V) Referencias