hiperlan/1

HIPERLAN
HiperLAN es un estándar del Instituto de Estándares de Telecomunicaciones Europeo (ETSI)
cuyo objetivo primordial es conseguir una mayor tasa de transferencia que la ofrecida por el
IEEE 802.11. HiperLAN2 es una de las versiones, que gracias a la modulación OFDM y al
soporte de parámetros de calidad del servicio, QoS, es capaz de alcanzar una velocidad de
transmisión de 54 Mbps a nivel físico. Contrariamente al resto de tecnologías, funciona a 5 GHz
y competirá en este aspecto con la versión a del IEEE 802.11.
En una forma general podríamos decir que HIPERLAN es un estándar global para anchos de
banda inalámbricos LAN que operan con un rango de datos de 54 Mbps en la frecuencia de
banda de 5 GHz.
HIPERLAN/1
HiperLan es similar a 802.11a (5 GHz) y es diferente de 802.11b/g (2,4 GHz). HiperLan/1, High
Performance Radio LAN versión 1 es un estándar del ETSI (European Telecomunications
Standards Institute).
El plan empezó en 1991. El objetivo de HIPERLAN era la alta velocidad de transmisión, más
alta que la del 802.11. El estándar se aprobó en 1996.
El estándar cubre las capas física y MAC como el 802.11. Hay una nueva subcapa llamada
Channel Access y Control sublayer (CAC). Esta subcapa maneja las peticiones de acceso a los
canales. La aceptación de la petición depende del uso del canal y de la prioridad de la petición.
La capa CAC proporciona independencia jerárquica con un mecanismo de Elimination Yield
Non -Preemptive Multiple Access. (EY-NPMA). EY-NPMA codifica las prioridades y demás
funciones en un pulso de radio de longitud variable que precede a los datos.
EY-NPMA permite trabajar a la red con pocas colisiones aunque halla un gran número de
usuarios. Las aplicaciones multimedia funcionan en HIPERLAN gracias al mecanismo de
prioridades del EY-NPMA. La capa MAC define protocolos para enrutado, seguridad y ahorro
de energía y proporciona una transferencia de datos natural a las capas superiores.
En la capa física se usan modulaciones FSK y GMSK.
Características de HIPERLAN:
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rango 50 m
baja movilidad (1.4 m/s)
soporta tráfico asíncrono y síncrono.
sonido 32 Kbps, latencia de 10 ns
vídeo 2 Mbit/s, latencia de 100 ns
datos a 10 Mbps
HiperLan no interfiere con hornos microondas y otros aparatos del hogar, que
trabajan a 2.4 GHz.
HiperLAN/1 sería el competidor de IEEE 802.11b, con una velocidad de 23.5 Mbps, pero
todavía no ha salido a la luz dicha especificación.
HIPERLAN/2
HiperLan/2 es una solución estándar para un rango de comunicación corto que permite una alta
transferencia de datos y Calidad de Servicio del tráfico entre estaciones base WLAN y
terminales de usuarios. La seguridad esta provista por lo último en técnicas de cifrado y
protocolos de autenticación.
Las especificaciones funcionales de HIPERLAN/2 se completaron en el mes de Febrero de
2000. La versión 2 fue diseñada como una conexión inalámbrica rápida para muchos tipos de
redes. Por ejemplo: red backbone UMTS, redes ATM e IP. También funciona como una red
doméstica como HIPERLAN/1. HIPERLAN/2 usa la banda de 5 GHz y una velocidad de
transmisión de hasta 54 Mbps.
Los servicios básicos son transmisión de datos, sonido, y vídeo. Se hace énfasis en la calidad
de esos servicios (QoS).
El estándar cubre las capas Física, Data Link Control y Convergencia. La capa de
Convergencia se ocupa de la funcionalidad de la dependencia de servicios entre las capas DLC
y Red (OSI 3). Las subcapas de Convergencia se pueden usar también en la capa física para
conectar las redes IP, ATM o UMTS. Esta característica hace HIPERLAN/2 disponible para la
conexión inalámbrica de varias redes.
En la capa física se emplean modulaciones BPSK, QPSK, 16QAM o 64QAM.
HIPERLAN/2 ofrece unas medidas de seguridad aceptables. Los datos son codificados con los
algoritmos DES o 3DES. El punto de acceso y el terminal inalámbrico se pueden autenticar
mutuamente.
Los estándares 802.11a e HiperLAN2 son muy parecidos en el nivel físico, pero HiperLAN2
añade funcionalidades y ventajas en cuanto a control de potencia y cambio automático de
frecuencia en caso de interferencia. Por encima del nivel físico, sin embargo, ambos
estándares sí tienen diferencias significativas. HiperLAN2 se basa en transmisión bajo un
esquema OFDM, modulado en diferentes tipos de modulaciones como son la BPSK, QPSK,
16QAM y 64QAM. Esto permite tener velocidades de 6-54 Mbps en el enlace radio, pudiendo
seleccionar el tipo de transmisión a las características del enlace radio en cada instante.
El MAC de 802.11a usa un protocolo de
acceso distribuido con detección de colisiones
y los correspondientes plazos de espera y
retransmisión. En cambio, el acceso en
HiperLAN2 es coordinado por el punto de
acceso, que asigna recursos en el canal radio
a los terminales que quieren transmitir, con un
acceso TDMA. Aunque el control distribuido
de 802.11a puede ser más adecuado para el
caso de redes ad-hoc, el control centralizado
de HiperLAN2 permite regular el acceso de
los terminales a los recursos radio para
ofrecer calidad de servicio. Además del
Figura. Arquitectura de protocolos de HiperLAN2.
modo de operación centralizado, HiperLAN2 define un “modo directo” para redes ad-hoc. Por
encima del nivel MAC, HiperLAN2 usa un procedimiento de control de errores con tres
opciones: asentimiento y retransmisión selectiva, retransmisión preventiva o sin
retransmisiones. A cada terminal se le asigna el procedimiento más adecuado a sus
necesidades de calidad de servicio. El bloque Radio Link Control (RLC) se encarga de la
gestión de recursos radio (selección dinámica de frecuencias, control de potencia), de la
señalización con los terminales que solicitan recursos y de funciones de seguridad
(autenticación y cifrado). La arquitectura de HiperLAN2 incluye un nivel de convergencia para
facilitar su interconexión con diferentes redes. El nivel de convergencia incluye una parte
común basada en paquetes (para redes IP) y otra basada en celdas (para ATM) y bloques
específicos para Ethernet, PPP, UMTS e IEEE1394 (Firewire). Esto facilita la integración de
HiperLAN2 como una interfaz de acceso de alta velocidad para UMTS, además de su uso
general como WLAN.
Una red HiperLAN2 tiene la topología clara en toda red inalámbrica: uno o varios puntos de
acceso (AP, access points), conectados entre si o por algún punto de red fija o inalámbrica.
En el caso de HiperLAN2, un pequeño diagrama seria el siguiente:
Las principales características de HiperLAN2 son las siguientes
 Alta velocidad de transmisión e HiperLAN2 alcanza velocidades de transmisión la capa
física de hasta 54 Mbits/s.

Orientado a conexión la orientación de conexión evita los problemas que presenta el
modelo de detección de colisiones para la implementación en varios de los siguientes
puntos, a costa de una mayor complejidad. HiperLAN2 soporta conexiones
bidireccionales punto a punto, así como multicast y broadcast.

Soporte de QoS (Calidad de Servicio), es decir, la red tiene soporte para servicios con
distintas necesidades de calidad, retardo, etc.

Selección automática de frecuencia, de manera que se evitan muchos problemas de
ecos e interferencias sin necesidad de planificación previa o intervención alguna.

Sistema de seguridad con autentificación en ambas partes, y soporte para algoritmos
de cifrado fuertes (DES, 3DES).

Soporte para terminales en movimiento, mediante protocolos de paso de testigo (handover) entre distintos puntos de acceso.

Independencia de red y aplicación, se puede montar casi cualquier tipo de protocolo de
red sobre HiperLAN2, como Ethernet, ATM y similares.

También prevee compatibilidad con 3G (telefonía móvil de tercera generación)

Bajo consumo energético, gracias a la regulaciones de potencia de emisión. Esto
facilita la integración de dispositivos múltiples y simplifica los puntos de acceso.
Frente a sus competidores, HiperLAN2 cuenta con las siguientes ventajas:


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
Es posible superponer casi cualquier protocolo de red (ATM, IP, Ethernet, 3G)
Soporta distintos QoS, algo fundamental si se quieren combinar usos distintos en una
misma red de banda ancha
Tiene un sistema de seguridad basado en algoritmos robustos y probados
Es fácil de gestionar, gracias al control de potencia y la selección automática de
frecuencia
Sin embargo, esta flexibilidad es la causa de los siguientes problemas:
 El protocolo es sustancialmente mas complicado que el usado en 802.11a.
 No cuenta con muchas implementaciones en el mercado
 Requiere un mayor desembolso inicial (terminales más complicados) aunque es
posible que su flexibilidad prevenga tener que cambiarlos ante nuevos requerimientos.
HiperLAN2 se ha desarrollado en el proyecto Broadband Radio Access Networks (BRAN) de
ETSI, iniciado en 1997, y tiene mejores perspectivas por la coordinación entre organismos de
normalización (ETSI en Europa y ARIB en Japón) y el interés de fabricantes europeos y
japoneses. Por ejemplo, Ericsson y Panasonic han demostrado ya prototipos de HiperLAN2.
Proyecto BRAN del ETSI.
En respuesta a la creciente demanda del mercado por enlaces radio de alta capacidad y bajo
coste, el ETSI comenzó en 1997 un proyecto de estandarización denominado BRAN. El
proyecto consiste en la preparación de estándares para equipos de acceso inalámbrico de
banda ancha (25 Mbit/s o más) a redes cableadas tanto en entornos públicos como privados, y
aplicaciones residenciales o empresariales. Para asegurar la coherencia con otras tecnologías
existentes y emergentes, se han realizado estrechas relaciones y acuerdos, entre otros, con:
ATM Forum, HIPERLAN2 Global Forum, comités P 802.11a e IEEE 802.16 de IEEE Wireless
LAN,
sector
de
Radiocomunicaciones
de
la
ITU
El proyecto ETSI BRAN se encarga de producir especificaciones dentro de tres grandes áreas
de estandarización: HIPERLAN/2, HIPERACCESS e HIPERLINK. El estándar HIPERLAN/1,
enfocado a aplicaciones sobre redes de área local de alta velocidad, fue ya publicado en 1997.
Como continuación del mismo, HIPERLAN/2 proporciona a los usuarios de entornos
corporativos, públicos o residenciales acceso inalámbrico a Internet y servicios multimedia
futuros, además de servicios de vídeo en tiempo real, a velocidades de hasta 54 Mbit/s. El
sistema es rápido y sencillo de instalar y proporciona interconexión entre dispositivos portátiles
y redes IP y ATM de banda ancha. La movilidad del usuario queda restringida, no obstante,
dentro de una determinada área de servicio local. El estándar HIPERLAN/2 fue publicado en
marzo
de
2000.
Por otro lado, HIPERACCESS ofrecerá estándares para acceso inalámbrico fijo de banda
ancha a servicios multimedia, convirtiéndose en una alternativa flexible y competitiva a las
redes de cable. El objetivo final es promover una masa de mercado importante y, por lo tanto,
bajos costes. Durante el año 1999 se realizó un gran progreso en el proceso de
estandarización, estableciéndose que HIPERACCESS sería un sistema punto a multipunto
operando a frecuencias elevadas. En especial, se ha optimizado para la banda de 40,5 a 43,5
GHz, dejando para etapas posteriores la elaboración de las especificaciones para frecuencias
por debajo de 10 GHz. Adicionalmente, se empleará TDMA como técnica de acceso múltiple y
modulación con portadora única. En la actualidad se trabaja en la finalización de las
especificaciones
de
HIPERACCESS.
Finalmente, HIPERLINK proporciona enlaces radio de muy alta velocidad (hasta 155 Mbit/s)
para interconexiones estáticas y aplicaciones multimedia. Su utilización típica se destina a la
interconexión de redes HIPERACCESS y/o puntos de acceso HIPERLAN dentro de una red
completamente
inalámbrica.
Centrándonos en HIPERACCESS que es el estándar para redes LMDS/MVDS, existen ya
algunos aspectos bien definidos que resulta interesante comentar. Por ejemplo, la arquitectura
general del sistema incluyendo los distintos interfaces, el balance de potencias a 40 GHz,
rangos de cobertura con lluvia e interferencias, tipos y calidades de servicio, aspectos de
gestión del espectro y de tráfico, coexistencia con otros sistemas y redes, etc. Adicionalmente,
se han establecido diferentes arquitecturas de usuario posibles para la recepción de la señal
LMDS. Estas arquitecturas, que se instalarían en el edificio del cliente, se resumen en la figura
4. Todas ellas hacen uso de una única antena situada en la azotea y una red de distribución
compartida por los distintos abonados. Así, entre las distintas posibilidades se tiene: múltiples
IDUs y varios canales de IF compartidos, múltiples IDUs y un canal de IF compartido, una IDU
compartida y arquitectura en bus o, finalmente, una IDU compartida y arquitectura en estrella.
Fig. 4. Arquitecturas de cliente en LMDS.
HIPERLAN: ¿tecnología obsoleta o futura?
Algunos creen que los estándares IEEE 802.11 ya han ocupado el nicho comercial para el que
se diseñó HIPERLAN, aunque con menor rendimiento pero mayor penetración comercial, y que
el efecto de la red instalada impedirá la adopción de HIPERLAN. También dicen que como el
uso principal de las WLANs es proporcionar acceso a Internet, la falta de soporte para calidad
de servicio (QoS) en la Internet comercial hará que el soporte de QoS en las redes de acceso
sea irrelevante.
Otros creen que el rendimiento superior de HIPERLAN/2 puede ofrecer nuevos servicios que
las variantes de 802.11 son incapaces de suministrar. El desarrollo de 802.11n, que definirá el
siguiente nivel de rendimiento en WLANs, no está siendo seguido por ninguna actividad por
parte de HIPERLAN.
Bibliografía

http://es.wikipedia.org/wiki/HIPERLAN

http://www.nd.edu/~mhaenggi/NET/wireless/hiperlan/Introduction.htm

http://www.tml.hut.fi/Studies/Tik-110.300/1999/Essays/hiperlan2.html. Trabajo de Janne
Korhonen sobre HiperLAN2, de la Universidad de Helsinki

http://www.ericsson.com/ericsson/corpinfo/publications/review/2000_02/files/es2000026
.pdf

http://www.hiperlan2.com