Las redes
inalámbricas hoy en día son de gran utilidad, ya que son uno de los medios de
comunicación más importantes con los que podemos contar. Estas cada día han
venido creciendo con la finalidad de tener cobertura o señal más expansible
esto va desde señales wifi hasta señales de móviles como lo es la 4G.
La nueva era de
las tecnologías inalámbricas son de gran importancia ya que con este tipo de
tecnologías podremos estar comunicados desde cualquier lugar siempre y cuando
exista un tipo de cobertura de este tipo de tecnologías.
Cada tipo de
tecnología usa un modo distinto de transmisión y por supuesto un modo distinto
de cobertura o alcance, en algunas tecnologías la cobertura es mayor como lo es
la 4G. Por lo general este tipo de tecnologías son de expansión muy amplia lo
que implica tener un mundo con una mejor comunicación.
Hoy día, las
redes de sensores inalámbricas (WSN) son de gran ayuda para el monitoreo de
actividades, de empresas, fabricas, oficinas u hogares, para detectar cambios en el entorno y establecer comunicación que pueden ser
empleadas por las personas para trabajar a través de nodos de interconexiones a
una red o a través de internet por medio de accesos punto a punto como las WPAN
de corto alcance y multipuntos como “BlueTooth”.
Una red de
transporte, también denominada (red troncal), "nucleo de red" o
(backbone) tiene como objetivo concentrar el tráfico de información que
proviene de las redes de acceso para llevarlo a mayores distancias
Tradicionalmente
su arquitectura y sus características particulares estaban subordinadas al tipo
de información que se deseaba transportar y a las características de las redes
de acceso utilizadas. Así, por ejemplo, existen redes de transporte de señal de
televisión (para el servicio convencional de difusión de televisión), redes de
transporte de televisión por cable, múltiples tipos de redes de transporte de
datos dependientes del servicio de datos en cuestión, redes de transporte de
telefonía fija y redes de transporte decomunicaciones móviles. Sin embargo, la
llegada de la digitalización comenzó un proceso de convergencia en las redes de
transporte para hacerlas potencialmente capaces de transportar cualquier tipo
de información, independientemente de su origen. A este proceso contribuyó
también el uso masivo de la fibra óptica como el medio físico de preferencia
para el transporte. A lo largo de este proceso han ido apareciendo una serie de
tecnologías digitales para su aplicación en el transporte: X25, Frame Relay,
SDH,ATM, cada una de ellas orientada inicialmente a solventar problemas
específicos en arquitecturas específicas de transporte y que han tenido
diferentes períodos de éxito y decadencia.
La llegada de
la conmutación de paquetes y del paradigma de Internet, con el éxito de los
protocolos IP como la base del transporte masivo de datos, introdujo una nueva
cuestión al plantear si las redes de transporte debían o no tener un grado
significativo de inteligencia en su núcleo central o si esta inteligencia se
debía encontrar en los bordes de la red de transporte. La cuestión es muy
relevante pues se pretende que las nuevas redes de transporte sean lo más
transparentes posibles frente al despliegue de nuevasaplicaciones de interés
para los usuarios, es decir, que sean válidas para cualquier nueva aplicación
sin cambios significativos y sobre todo sin inversiones y retardos que puedan
impedir cumplir las expectativas de los usuarios. Las redes de nueva generación
en su parte de transporte darán respuesta a esta cuestión.
Cuando se
configura una interfaz del router activa con una dirección IP y una máscara de
subred, automáticamente se crean dos entradas en la tabla de enrutamiento. En
la ilustración, se muestran las entradas de la tabla de enrutamiento en el R1
para la red conectada directamente 192.168.10.0. Estas entradas se agregaron de
forma automática a la tabla de enrutamiento cuando se configuró y se activó la
interfaz GigabitEthernet 0/0. Las entradas contienen la siguiente información:
Origen de la
ruta
El origen de la
ruta se rotula como “A” en la ilustración. Identifica el modo en que se
descubrió la ruta. Las interfaces conectadas directamente tienen dos códigos de
origen de la ruta.
C: identifica
una red conectada directamente. Las redes conectadas directamente se crean de
forma automática cuando se configura una interfaz con una dirección IP y se
activa.
L: identifica
que la ruta es link-local. Las redes link-local se crean de forma automática
cuando se configura una interfaz con una dirección IP y se activa.
Red de destino
La red de
destino se rotula como “B” en la ilustración. Identifica la dirección de la red
remota.
Interfaz de
salida
La interfaz de
salida se rotula como “C” en la ilustración. Identifica la interfaz de salida
que se debe utilizar al reenviar paquetes a la red de destino.
Nota: las
entradas de la tabla de enrutamiento de link-local no aparecían en las tablas
de enrutamiento antes de la versión 15 de IOS.
En general, los
routers tienen varias interfaces configuradas. La tabla de enrutamiento
almacena información sobre las rutas conectadas directamente y las remotas. Tal
como ocurre con las redes conectadas directamente, el origen de la ruta
identifica cómo se descubrió la ruta. Por ejemplo, los códigos comunes para las
redes remotas incluyen lo siguiente:
S: indica que
un administrador creó la ruta manualmente para llegar a una red específica.
Esto se conoce como “ruta estática”.
D: indica que
la ruta se obtuvo de forma dinámica de otro router mediante el protocolo de
enrutamiento de gateway interior mejorado (EIGRP).
O: indica que
la ruta se obtuvo de forma dinámica de otro router mediante el protocolo de
enrutamiento Open Shortest Path First (OSPF).
Los nodos no
tienen un conocimiento de la topología de la red, deben descubrirla. La idea
básica es
que cuando un
nuevo nodo, al aparecer en una red, anuncia su presencia y escucha los anuncios
broadcast de
sus vecinos. El nodo se informa acerca de los nuevos nodos a su alcance y de la
manera de
encaminarse a través de ellos, a su vez, puede anunciar al resto de nodos que
pueden ser
accedidos desde
él. Transcurrido un tiempo, cada nodo sabrá que nodos tiene alrededor y una o
más
formas de
alcanzarlos.
Los algoritmos
de enrutamiento en redes de sensores inalámbricas tienen que cumplir las
siguientes
normas:
• Mantener una
tabla de enrutamiento razonablemente pequeña
• Elegir la
mejor ruta para un destino dado (ya sea el más rápido, confiable, de mejor
capacidad o la
ruta de menos coste)
• Mantener la
tabla regularmente para actualizar la caída de nodos, su cambio de posición o
su
aparición
• Requerir una
pequeña cantidad de mensajes y tiempo para converger
MODELOS DE
ENRUTAMIENTO
Existen varios
tipos de protocolos de enrutamiento.
Protocolo de
Difusión directa (modelo de un salto)
Este es el
modelo más simple y representa la comunicación directa. Todos los nodos en la
red
transmiten a la
estación base. Es un modelo caro en términos de consumo energético, así como
inviable porque
los nodos tienen un rango de transmisión limitado. Sus transmisiones no pueden
siempre
alcanzar la estación base, tienen una distancia máxima de radio, por ello la
comunicación
directa no es
una buena solución para las redes inalámbricas.
Modelo
Multisalto (multihops)
En este modelo,
un nodo transmite a la estación base reenviando sus datos a uno de sus vecinos,
el
cual está más
próximo a la estación base, a la vez que este enviará a otro nodo más próximo
hasta
que llegue a la
mota base. Entonces la información viaja de la fuente al destino salto a salto
desde
un nodo a otro
hasta que llega al destino. En vista de las limitaciones de los sensores, es
una
aproximación
viable. Un gran número de protocolos utilizan este modelo, entre ellos todos
los
MultiHop de
Tmote Sky y Telos: MultiHop LQI, MintRoute.
Modelo
esquemático basado en clústeres
Algunos
protocolos usan técnicas de optimización para mejorar la eficacia del modelo
anterior. Una
de ellas es la
agregación de datos usada en todos los protocolos de enrutamiento basados en
clústeres. Una
aproximación esquemática rompe la red en capas de clústeres. Los nodos se
agruparán en
clústeres con una cabeza, la responsable
de enlutar desde ese clúster a las cabezas de
otros clústeres
o la estación base. Los datos viajan desde un clúster de capa inferior a uno de
capa
superior.
Aunque, salta de uno a otro, lo está haciendo de una capa a otra, por lo que
cubre mayores
distancias.
Esto hace que, además, los datos se transfieran más rápido a la estación base.
Teóricamente,
la latencia en este modelo es mucho menor que en la de MultiHop. El crear
clústeres
provee una
capacidad inherente de optimización en las cabezas de clúster. Por tanto, este
modelo
será mejor que
los anteriores para redes con gran cantidad de nodos en un espacio amplio (del
orden
de miles de
sensores y cientos de metros de distancia).
Protocolos centrados en el dato (Datacentric)
Si tenemos un
número enorme de sensores, es difícil identificar de que sensor queremos
obtener un
dato. De una
determinada zona. Una aproximación es que todos los sensores envíen los datos
que
tengan. Esto
causa un gran despilfarro de energía.. En este tipo de protocolo, se solicita
el dato de
una zona y
espera a que se le remita. Los nodos de la zona negocian entre ellos la
información mas
válida. Solo
esta es enviada, con el consiguiente ahorro de energía.
Protocolo
basado en localización
Se explota la
posición de los sensores para encaminar los datos en la red.
Una red de
sensores inalámbricos (WSN) es una red inalámbrica que consiste en dispositivos
distribuidos de forma inalámbrica en distintos puntos espaciados que utilizando
sensores para monitorear condiciones físicas o ambientales de un lugar en
específico o campo de trabajo. Esta clase de redes se caracterizan por su
facilidad de despliegue y por ser auto configurables, convirtiéndose en todo
momento en emisor, receptor y ofrecer servicios de encaminamiento entre nodos
sin visión directa, así como registrar datos referentes a los sensores locales
de cada nodo.
Las redes
inalámbricas de sensores pueden llegar a tener múltiples aplicaciones, en
distintos campos de la vida del hombre como son en la seguridad, en el medio
ambiente, la industria, la agricultura o la practica militar, etc.
