Wireless LAN : a grande questão ; 802.11a ou 802.11b?

Este trabalho apresenta, inicialmente, uma análise comparativa detalhada dos dois padrões, IEEE 802.11a e IEEE802.11b, que foram apresentados recentemente pelo IEEE na área de redes sem fio (wireless). São apresentadas as principais diferenças tecnológicas dos dois padrões, no que se refere, principalmente, à arquitetura, funções de controle, segurança, desempenho e custo de implementação destas duas tecnologias de redes wireless. São avaliados também os aspectos de interoperabilidade, quando estas redes são integradas em redes corporativas fixas, que são baseadas, principalmente, em redes Ethernet, tradicionalmente usadas em redes corporativas. São considerados também, aspectos de custo e flexibilidade de aplicação das duas tecnologias e mostram-se como estas diferenças devem ser levadas em conta em aplicações típicas de um ambiente corporativo. Finalmente, apresenta-se também, como estudo de caso, uma análise focalizada principalmente na integração da tecnologia wireless em aplicações típicas de uma grande empresa local. Consideram-se as vantagens e desvantagens de ambas as tecnologias, como solução para algumas aplicações típicas encontradas nesta empresa, e justifica-se a escolha da solução que foi adotada. Conclui-se com algumas projeções quanto ao futuro da tecnologia wireless no ambiente público e corporativo.

Enhancement of wireless networks with heterogeneous antennas

In recent years, wireless communication infrastructures have been widely deployed for both personal and business applications. IEEE 802.11 series Wireless Local Area Network (WLAN) standards attract lots of attention due to their low cost and high data rate. Wireless ad hoc networks which use IEEE 802.11 standards are one of hot spots of recent network research. Designing appropriate Media Access Control (MAC) layer protocols is one of the key issues for wireless ad hoc networks. ^ Existing wireless applications typically use omni-directional antennas. When using an omni-directional antenna, the gain of the antenna in all directions is the same. Due to the nature of the Distributed Coordination Function (DCF) mechanism of IEEE 802.11 standards, only one of the one-hop neighbors can send data at one time. Nodes other than the sender and the receiver must be either in idle or listening state, otherwise collisions could occur. The downside of the omni-directionality of antennas is that the spatial reuse ratio is low and the capacity of the network is considerably limited. ^ It is therefore obvious that the directional antenna has been introduced to improve spatial reutilization. As we know, a directional antenna has the following benefits. It can improve transport capacity by decreasing interference of a directional main lobe. It can increase coverage range due to a higher SINR (Signal Interference to Noise Ratio), i.e., with the same power consumption, better connectivity can be achieved. And the usage of power can be reduced, i.e., for the same coverage, a transmitter can reduce its power consumption. ^ To utilizing the advantages of directional antennas, we propose a relay-enabled MAC protocol. Two relay nodes are chosen to forward data when the channel condition of direct link from the sender to the receiver is poor. The two relay nodes can transfer data at the same time and a pipelined data transmission can be achieved by using directional antennas. The throughput can be improved significant when introducing the relay-enabled MAC protocol. ^ Besides the strong points, directional antennas also have some explicit drawbacks, such as the hidden terminal and deafness problems and the requirements of retaining location information for each node. Therefore, an omni-directional antenna should be used in some situations. The combination use of omni-directional and directional antennas leads to the problem of configuring heterogeneous antennas, i e., given a network topology and a traffic pattern, we need to find a tradeoff between using omni-directional and using directional antennas to obtain a better network performance over this configuration. ^ Directly and mathematically establishing the relationship between the network performance and the antenna configurations is extremely difficult, if not intractable. Therefore, in this research, we proposed several clustering-based methods to obtain approximate solutions for heterogeneous antennas configuration problem, which can improve network performance significantly. ^ Our proposed methods consist of two steps. The first step (i.e., clustering links) is to cluster the links into different groups based on the matrix-based system model. After being clustered, the links in the same group have similar neighborhood nodes and will use the same type of antenna. The second step (i.e., labeling links) is to decide the type of antenna for each group. For heterogeneous antennas, some groups of links will use directional antenna and others will adopt omni-directional antenna. Experiments are conducted to compare the proposed methods with existing methods. Experimental results demonstrate that our clustering-based methods can improve the network performance significantly. ^

Protocolo multiciclos para automação hospitalar sobre Multicast com IEEE 802.3 utilizando

The concepts of the industrial automation are being incorporated in the medical area, in other words, they also pass to be applied in the hospital automation. In this sense, researches have been developed and have usually been approached several of the problems that are pertinent to the processes that can be automated in the hospital environment. Considering that in the automation processes, an imperative factor is the communication, because the systems are usually distributed, the network for data transference becomes itself an important point in these processes. Because this network should be capable to provide the exchange of data and to guarantee the demands that are imposed by the automation process. In this context, this doctorate thesis proposed, specified, analyzed and validated the Multicycles Protocol for Hospital Automation (MP-HA), which is customized to assist the demands in these automation processes, seeking to guarantee the determinism in the communications and to optimize the factor of use of the mean of transmission

Análise de desempenho na rede metropolitana de saúde da Universidade Federal do Rio Grande do Norte : um dimensionamento aplicado a telemedicina e a telessaúde utilizando QoS baseado no padrão IEEE 802.1Q

It s notorious the advance of computer networks in recent decades, whether in relation to transmission rates, the number of interconnected devices or the existing applications. In parallel, it s also visible this progress in various sectors of the automation, such as: industrial, commercial and residential. In one of its branches, we find the hospital networks, which can make the use of a range of services, ranging from the simple registration of patients to a surgery by a robot under the supervision of a physician. In the context of both worlds, appear the applications in Telemedicine and Telehealth, which work with the transfer in real time of high resolution images, sound, video and patient data. Then comes a problem, since the computer networks, originally developed for the transfer of less complex data, is now being used by a service that involves high transfer rates and needs requirements for quality of service (QoS) offered by the network . Thus, this work aims to do the analysis and comparison of performance of a network when subjected to this type of application, for two different situations: the first without the use of QoS policies, and the second with the application of such policies, using as scenario for testing, the Metropolitan Health Network of the Federal University of Rio Grande do Norte (UFRN)

Distribuição de vídeo sobre uma rede IEEE 802.11n

A recente norma IEEE 802.11n oferece um elevado débito em redes locais sem fios sendo por isso esperado uma adopção massiva desta tecnologia substituindo progressivamente as redes 802.11b/g. Devido à sua elevada capacidade esta recente geração de redes sem fios 802.11n permite um crescimento acentuado de serviços audiovisuais. Neste contexto esta dissertação procura estudar a rede 802.11n, caracterizando o desempenho e a qualidade associada a um serviço de transmissão de vídeo, recorrendo para o efeito a uma arquitectura de simulação da rede 802.11n. Desta forma é caracterizado o impacto das novas funcionalidades da camada MAC introduzidas na norma 801.11n, como é o caso da agregação A-MSDU e A-MPDU, bem como o impacto das novas funcionalidades da camada física como é o caso do MIMO; em ambos os casos uma optimização da parametrização é realizada. Também se verifica que as principais técnicas de codificação de vídeo H.264/AVC para optimizar o processo de distribuição de vídeo, permitem optimizar o desempenho global do sistema de transmissão. Aliando a optimização e parametrização da camada MAC, da camada física, e do processo de codificação, é possível propor um conjunto de configurações que permitem obter o melhor desempenho na qualidade de serviço da transmissão de conteúdos de vídeo numa rede 802.11n. A arquitectura de simulação construída nesta dissertação é especificamente adaptada para suportar as técnicas de agregação da camada MAC, bem como para suportar o encapsulamento em protocolos de rede que permitem a transmissão dos pacotes de vídeo RTP, codificados em H.264/AVC.

Performance Analysis of IEEE 802.15.6 Contention-based MAC Protocol

IEEE International Conference on Communications (IEEE ICC 2015). 8 to 12, Jun, 2015, IEEE ICC 2015 - Communications QoS, Reliability and Modeling, London, United Kingdom.

Scalable and interference aware wi-fi mesh networks using cots devices

A crescente tendencia no acesso móvel tem sido potenciada pela tecnologia IEEE 802.11. Contudo, estas redes têm alcance rádio limitado. Para a extensão da sua cobertura é possível recorrer a redes emalhadas sem fios baseadas na tecnologia IEEE 802.11, com vantagem do ponto de vista do custo e da flexibilidade de instalação, face a soluções cabladas. Redes emalhadas sem fios constituídas por nós com apenas uma interface têm escalabilidade reduzida. A principal razão dessa limitação deve-se ao uso do mecanismo de acesso ao meio partilhado Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA) em topologias multi-hop. Especificamente, o CSMA/CA não evita o problema do nó escondido levando ao aumento do número de colisões e correspondente degradação de desempenho com impacto direto no throughput e na latência. Com a redução da tecnologia rádio torna-se viável a utilização de múltiplos rádios por nó, sem com isso aumentar significativamente o custo da solução final de comunicações. A utilização de mais do que um rádio por nó de comuniações permite superar os problemas de desempenho inerentes ás redes formadas por nós com apenas um rádio. O objetivo desta tese, passa por desenvolver uma nova solução para redes emalhadas multi-cana, duar-radio, utilizando para isso novos mecanismos que complementam os mecanismos definidos no IEEE 802.11 para o estabelecimento de um Basic Service Set (BSS). A solução é baseada na solução WiFIX, um protocolo de routing para redes emalhadas de interface única e reutiliza os mecanismos já implementados nas redes IEEE 802.11 para difundir métricas que permitam à rede escalar de forma eficaz minimizando o impacto na performance. A rede multi-hop é formada por nós equipados com duas interfaces, organizados numa topologia hierárquica sobre múltiplas relações Access Point (AP) – Station (STA). Os resultados experimentais obtidos mostram a eficácia e o bom desempenho da solução proposta face à solução WiFIX original.

802.11-standardiperhe

Langattomien verkkojen kehitys juontaa juurensa 1980-luvulle, jolloin eri valmistajat julkaisivat omia valmistajakohtaisia tuotteitaan. Kuluttajalle tämä tarkoitti sitoutumista yhteen valmistajaan ja yhteensopivuusongelmia eri laitteiden kesken. Ensimmäinen ajatus oli luoda vain uusi fyysinen taso langallisen lähiverkon 802.3-standardiin, mutta pian ymmärrettiin, että tarvitaan kokonaan uusi MAC-taso, sillä tiedonsiirto radioteitse on huomattavan erilaista kuin kaapelia pitkin tehtävä tiedonsiirto. Esimerkiksi langallisen lähiverkon 802.3-standardista tuttua CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect) siirtotien varausmenetelmää ei voida käyttää, vaan se on korvattu langattomassa lähiverkossa CSMA/CA:lla (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) IEEE:n (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11-standardi sai alkunsa 21.3.1991 ja ensimmäinen 802.11-standardi, 802.11-1997, julkaistiin vuonna 1997. 802.11-standardia kehitetään edelleen, ja tällä hetkellä uusin julkaistu laajennos on vuonna 2014 julkaistu 802.11ac. Tässä tutkielmassa perehdytään erilaisiin langattoman lähiverkon tekniikoihin pääpainon ollessa IEEE:n 802.11-standardissa ja sen tietoturvassa.

Rede de controle em ambiente hospitalar: um protocolo multiciclos para automação hospitalar sobre IEEE 802.3 com IGMP Snooping

VALENTIM, R. A. M. ; MORAIS, A. H. F. ; SOUZA, V. S. V ; ARAUJO JUNIOR, H. B. ; BRANDAO, G. B. ; GUERREIRO, A. M. G. . Rede de Controle em Ambiente Hospitalar: um protocolo multiciclos para automação hospitalar sobre IEEE 802.3 com IGMP Snooping. Revista Ciência e Tecnologia, v. 11, p. 19, 2009

Modelagem aplicada à análise de desempenho do provedor de serviços de uma rede de automação hospitalar ieee 802.3/pm-ah de tempo real

The incorporate of industrial automation in the medical are requires mechanisms to safety and efficient establishment of communication between biomedical devices. One solution to this problem is the MP-HA (Multicycles Protocol to Hospital Automation) that down a segmented network by beds coordinated by an element called Service Provider. The goal of this work is to model this Service Provider and to do performance analysis of the activities executed by in establishment and maintenance of hospital networks

Uma arquitetura para detecção online de transientes em sinais de eletrocardiograma sobre o protocolo IEEE 802.3 com PM-AH

The occurrence of transients in electrocardiogram (ECG) signals indicates an electrical phenomenon outside the heart. Thus, the identification of transients has been the most-used methodology in medical analysis since the invention of the electrocardiograph (device responsible for benchmarking of electrocardiogram signals). There are few papers related to this subject, which compels the creation of an architecture to do the pre-processing of this signal in order to identify transients. This paper proposes a method based on the signal energy of the Hilbert transform of electrocardiogram, being an alternative to methods based on morphology of the signal. This information will determine the creation of frames of the MP-HA protocol responsible for transmitting the ECG signals through an IEEE 802.3 network to a computing device. That, in turn, may perform a process to automatically sort the signal, or to present it to a doctor so that he can do the sorting manually

Análise de desempenho experimental de redes IEEE 802.3.

The Ethernet technology dominates the market of computer local networks. However, it was not been established as technology for industrial automation set, where the requirements demand determinism and real-time performance. Many solutions have been proposed to solve the problem of non-determinism, which are based mainly on TDMA (Time Division Multiple Access), Token Passing and Master-Slave. This work of research carries through measured of performance that allows to compare the behavior of the Ethernet nets when submitted with the transmissions of data on protocols UDP and RAW Ethernet, as well as, on three different types of Ethernet technologies. The objective is to identify to the alternative amongst the protocols and analyzed Ethernet technologies that offer to a more satisfactory support the nets of the industrial automation and distributed real-time application

Diseño, medida y verificación de un mezclador en CMOS 0.35 um para un receptor basado en el estándar IEEE 802.11a

Proyecto y presentación del Proyecto Fin de Carrera titulado "Diseño, medida y verificación de un mezclador en CMOS 0.35 um para un receptor basado en el estándar IEEE 802.11a"

Diseño de un Amplificador de Bajo Ruido (LNA) en Tecnología SiGe 0,35 um para el estándar inalámbrico IEEE 802.11a

Proyecto y presentación del Proyecto Fin de Carrera titulado "Diseño de un Amplificador de Bajo Ruido (LNA) en Tecnología SiGe 0,35 um para el estándar inalámbrico IEEE 802.11a"

Diseño de un filtro polifásico activo en tecnología SiGe 0.35 μm para un receptor basado en el estándar IEEE 802.11a

Proyecto y presentación del Proyecto Fin de Carrera titulado "DISEÑO DE UN FILTRO POLIFÁSICO ACTIVO EN TECNOLOGÍA SiGe 0.35 μm PARA UN RECEPTOR BASADO EN EL ESTÁNDAR IEEE 802.11a"