HiperLANHiperLAN

Por: Nelson Guerreiro e Sandro Miguel Nunes

HiperLAN - DefiniçãoHiperLAN - Definição

• Significa High Performance Radio LAN (rede de alta performance)• É uma tecnologia standard desenvolvida na

Europa pela ETSI em meados de 1996• É optimizado para uma estandarização de

interoperabilidade via interface aéreo• Corresponde às camadas MAC e PHY do

modelo OSI (utilizando a Data Link Layer e Physical Layer)

• Esta é actualmente uma família de Standards de comunicações rádio

Vantagens e desvantagensVantagens e desvantagens• Vantagens

– Cobertura via rádio– Transmissores e receptores que podem ser

colocados em qualquer lado– Robustez

• Desvantagens– Qualidade do sinal é inferior, maior índice de

erros– Segurança, pode interferir com

equipamentos de altas tecnologias

HiperLAN - TiposHiperLAN - Tipos

• Existem 4 tipos de Hiperlan

Hiperlan/1, Hiperlan/2, Hiperlan/3, Hiperlan/4

Hiperlan/3 é designado de HiperAccess

Hiperlan/4 é designado de HiperLink

HiperLAN - ComparaçãoHiperLAN - Comparação  HIPERLAN/1 HIPERLAN/2 HIPERLAN/3 HIPERLAN/4

Aplicação Rede local sem fio Acesso a redes fixas (ATM, por exemplo)

WLL Conexões de redes ATM sem fio ponto a ponto

Frequência 5.1~5.3 GHz 5.1~5.3 GHz 5.1~5.3 GHz 17.2~17.3 GHz

Topologia Ad hoc/Infraestrutura Celular/centralizada Ponto-multiponto Ponto a ponto

Antena Omni-direcional Omni-direcional Direcional Direcional

Alcance 50m 50~100m 5000m 150m

QoS Estatístico Classes de tráfego ATM

Classes de tráfego ATM

Classes de tráfego ATM

Mobilidade < 10 m / s < 10 m / s Estacionária Estacionária

Interface Rede local Convencional

Redes ATM Redes ATM Redes ATM

Taxa de dados 23.5 Mbps > 20 Mbps > 20 Mbps 155 Mbps

Conservação de Energia

Sim Sim Sim Não é necessária

HiperLAN/2HiperLAN/2

HiperLAN/2 - CaracterísticasHiperLAN/2 - Características

• Transmissão de alta velocidade• Orientada a conexão• Suporte QoS (Quality of Service)• Alocação automática de frequência• Suporte de segurança• Suporte de mobilidade• Indepêndencia de rede e aplicação• Economia de energia

HiperLAN/2 - CamadasHiperLAN/2 - Camadas

Physical Layer (PHY)Physical Layer (PHY)

Data Link Control Layer (DLC)Data Link Control Layer (DLC)

Convergence Layer (CL)Convergence Layer (CL)

Cell based Convergence Layer

Cell based Convergence Layer

Packet based Convergence Layer

Packet based Convergence Layer

Higher Layers (HL)Higher Layers (HL)

HiperLAN/2 – PHY LayerHiperLAN/2 – PHY Layer

• Usa OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing):– Permite vários canais com 52 sub portadoras por

canal (48 para dados, 4 para sinais de controlo)– Espaçamento de canais de 20 MHz– Elevada taxa de transferência– Utiliza FFT, o que reduz o equipamento necessário

comparado com outros FDM– Já é usado por linhas ADSL ou por DAB (Digital

Audio Broadcasting)

HiperLAN/2 – PHY LayerHiperLAN/2 – PHY Layer

• Disponibiliza alternativas de modulação e codificação:

Modo Modulação Code rate PHY bit rate

1 BPSK ½ 6 Mbps

2 BPSK ¾ 9 Mbps

3 QPSK ½ 12 Mbps

4 QPSK ¾ 18 Mbps

5 16QAM 9/16 27 Mbps

6 16QAM ¾ 36 Mbps

7 64QAM (Opcional) ¾ 54 Mbps

HiperLAN/2 – DLC LayerHiperLAN/2 – DLC Layer

• Sub camadas (Protocolos):– MAC (Medium Access Control)– EC (Error Control)– RLC (Radio Link Control) e respectivas

entidades:• DCC (DLC Connection Control)• RRC (Radio Resource Control)• ACF (Association Control Function)

HiperLAN/2 – DLC LayerHiperLAN/2 – DLC Layer• Protocolo MAC:

– Protocolo de acesso à ligação rádio– Controlo feito pelo AP– Estabelece a utilização de slots de tempo (MAC frames),

permitindo em cada frame downlink e uplink em simultâneo

BCH FCH ACH DL phase UL phase RCH

MAC frame MAC frame MAC frame

BCH - Broadcast Channel (downlink)FCH - Frame Control Channel (downlink)ACH - Access Feedback Channel (downlink)DL phase - Downlink (bidirecional)UL phase - Uplink (bidirecional)RCH - Random Access Channel (uplink)

HiperLAN/2 – DLC LayerHiperLAN/2 – DLC Layer

• Protocolo EC (Controlo de Erros):– Mecanismo de repetição selectiva sobre Pedido

Automático de Repetição– Implica detecção de erros de bit– Assegura que as unidades de dados mantêm a

sequência até à camada de convergência (CL)– Para o suporte QoS de aplicações que não possam

conter atrasos (por ex., voz), é possível “descartar” dados atrasados. Cabe às camadas superiores recuperar os dados, se necessário

HiperLAN/2 – DLC LayerHiperLAN/2 – DLC Layer

• Protocolo RLC (Radio Link Control):– Fornece um serviço de transporte de

entidades que permitem à camada DLC a troca de mensagens de sinalização entre AP e Terminal Móvel

HiperLAN/2 – Convergence LayerHiperLAN/2 – Convergence Layer

• Adapta os pedidos de serviços das camadas superiores para o serviço oferecido pela DLC

• Converte os pacotes das camadas superiores para um tamanho fixo que possa ser usado pela DLC

• Permite que as camadas PHY e DLC possam ser implementadas qualquer que seja a rede fixa à qual a HiperLAN está ligada

HiperLAN/2 – Convergence LayerHiperLAN/2 – Convergence Layer

• Possui uma arquitectura genérica que permite a interligação de HiperLAN com uma diversidade de redes:– Ethernet– IP– ATM (cell based)– UMTS– etc.

HiperLAN/2Funções de redes rádio

HiperLAN/2Funções de redes rádio

• Selecção dinâmica de frequência

• Adaptação de ligação

• Suporte de antenas multidireccionais

• Handover por sinal mais forte ou qualidade de sinal

• Controlo de potência

HiperLAN/2 – Um exemploHiperLAN/2 – Um exemplo

Intranet

H/2 e IP Handover

H/2 Handover

Sub rede A

Sub rede B

Router

Router

HiperLAN/2 vs 802.11HiperLAN/2 vs 802.11Característica 802.11 802.11b 802.11a HiperLAN/2

Espectro 2.4 GHz 2.4 GHz 5 GHz 5 GHz

Max physical rate

2 Mbit/s 11 Mbit/s 54 Mbit/s 54 Mbit/s

Max data rate 1.2 Mbit/s 5 Mbit/s 32 Mbit/s 32 Mbit/s

Conectividade Sem conexãoSem conexão

Sem conexão

Orientado a conexão

Suporte QoS PCF PCF PCF ATM/802.1p/RSVP/DiffServ

Selecção de frequência

Frequency-hopping ou DSSS

DSSSSingle Carrier

Single Carrier com Selecção Dinâmica de Frequência

Autenticação Não Não Não NAI / IEEE address / X.509

Suporte a rede fixa

Ethernet Ethernet EthernetEthernet, IP, ATM, UMTS, FireWire, PPP

Controlo de qualidade de ligação

Não Não Não Adaptação de ligação