U07 Redes Fundamentos de WLAN 2014-2

Informtica Aplicada: Unidad 7 Tecsup

Dpto. de Informtica 1

Copyright septiembre de 2014 por TECSUP

Fundamentos de Wireless

Introduccin

En general, la tecnologa inalmbrica utiliza ondas deradiofrecuencia de baja potencia y una banda especfica, deuso libre para transmitir, entre dispositivos.

Estas condiciones de libertad de utilizacin, sin necesidad delicencia, ha propiciado que el nmero de equipos,especialmente computadoras, que utilizan las ondas paraconectarse, a travs de redes inalmbricas haya crecidonotablemente.

La tendencia a la movilidad y la ubicuidad hacen cada vezms utilizados los sistemas inalmbricos.

Es por ello que se estudiar los conceptos bsicos de estatecnologa.

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Objetivos

Describir la comunicacin inalmbrica en red entre doscomputadoras.

Describir los componentes utilizados en una comunicacininalmbrica.

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ndice

WLAN: Wireless LAN Estndares Wireless Mtodo de Acceso WLAN con 802.11b/g Modos de Operacin Implementacin Ejemplos

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Definicin WLAN

WLAN significa Wireless Local Area Network, y es un sistemade comunicacin de datos inalmbrico, que es utilizado comouna muy buena alternativa de la red LAN cableada o comouna extensin de la red LAN.

Utiliza tecnologa de radiofrecuencia, lo que permite a losusuarios contar con la movilidad necesarias y minimizar lasconexiones cableadas.

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WLAN: Wireless LAN

Es una red que en lugar de cable, utilizan las ondas de radiopara enviar y recibir datos.

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Wireless

Comunicacin que utiliza ondas electromagnticas. Existen diversos tipos dependiendo del alcance:

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WPANWPAN

Blueetooth(IEEE 802.15.3)

< 1Mbps

WLANWLAN

IEEE 802.11a/b/g/n,HiperLAN

De 1 a540Mbps

WMANWMAN

IEEE 802.16 De 10 a 100+Mbps

WWANWWAN

GSM, GPRS,CDMA

De 10 a 2000Kbps

Estndares Wireless

WLAN gira alrededor de varios estndares: IEEE 802.11a IEEE 802.11b IEEE 802.11g HiperLAN IEEE 802.11n

8Ver: http://standards.ieee.org/wireless/Ver: http://standards.ieee.org/getieee802/802.11.html



Medios inalmbricosEstndares de Wi-Fi 802.11

Estndar Velocidadmxima FrecuenciaCompatibilidadcon versiones

anteriores

802.11a 54 Mbps 5 GHz No

802.11b 11 Mbps 2,4 GHz No

802.11g 54 Mbps 2,4 GHz 802.11b

802.11n 600 Mbps 2,4 GHz o 5 GHz 802.11b/g

802.11ac 1,3 Gbps(1300 Mbps) 2,4 GHz y 5,5 GHz 802.11b/g/n

802.11ad 7 Gbps(7000 Mbps)2,4 GHz, 5 GHz

y 60 GHz 802.11b/g/n/ac

Estndares Wireless

Logo Wi-Fi En agosto de 1999 los principales lderes de la industria inalmbrica

formaron Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA). La misin de WECA es certificar la compatibilidad de los productos

basados en 802.11 y promover la adopcin del estndar en empresas,pequeos negocios y el hogar.

Hoy en da la WECA ha pasado a ser la Wi-Fi Alliance (www.wi-fi.org).

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Mtodo de Acceso

Utiliza una variante de Ethernet llamada CSMA/CA (CarrierSense Multiple Access/Colision Avoidance)

Al identificar el fin de una transmisin, espera un tiempoaleatorio antes de transmitir.

Se puede producir una colisin cuando dos estaciones eligenel mismo intervalo.

Se utilizan mensajes RTS/CTS, para que una estacinreserve el uso del medio, ha esta solucin se ha denominadoMACA (MultiAccess Collision Avoidance). Introduce una cargaadicional.

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WLAN con 802.11b/g

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Elementos

Para implementar una WLAN se necesita los siguienteselementos: Los puntos de acceso (Access Point) Los dispositivos clientes Antenas

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Puntos de acceso

Access Point, son los que actan como hubs oconcentradores que envan y reciben informacin va radio.

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DLINK - AirCisco - Aironet

Apple - Airport3COM LAN Access Point

Linksys con MIMO



Punto de Acceso Access Point

Es el encargado de proporcionar la comunicacin entre dispositivos inalmbricosWLAN, permitiendo el acceso a la LAN cableada. Est diseado para soportar soloun pequeo grupo de usuarios.

El nmero de usuarios simultneos soportados por un Access Point dependeprincipalmente de la cantidad de trfico de datos utilizado (cargas y descargas dealto o bajo volumen). El ancho de banda es compartido por todos los usuarios de lared WLAN, tal como en las redes almbricas o cableadas.

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Punto de Acceso Access Point

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El rendimiento de la red, medido segn el nmero de usuariossimultneos, depende del tipo de actividad que stos lleven a cabo.

Se deben ubicar en un lugar que permita obtener la cobertura deradio deseada.



Access Point

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El rango de alcance de la seal es entre treinta a cien metros. Aunque conuna antena de mayor potencia se puede aumentar la cobertura. Pero sihay una pared de por medio disminuye el alcance.

Access Point: Configuracin

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Para configurar un Access Point se puede utilizar su propio programa deadministracin o desde un navegador web.

Para acceder a travs del navegador web, se deber utilizar la URLasignada por defecto cada vez que se resetea el dispositivo.

192.168.0.50

Se podr configurar : SSID: Es un nombre incluido en todos los paquetes de una red inalmbrica para

identificarlos como parte de esa red. Ejemplo: AP_G01 SSID Broadcast: Permite que los nuevos equipos que quieran conectarse a la red Wi-Fi

identifiquen automticamente los datos de la red inalmbrica, evitando as la tarea deconfiguracin manual.

Canal de frecuencia: Para evitar interferencias en presencia de varios puntos de accesocercanos, estos deberan estar en canales no solapables.

Encryption: Para proteger la privacidad de los usuarios que utilizan la red.



Fabricantes de Access Point

Entre los fabricantes tenemos: Cisco D-Link TP-Link

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Puntos de acceso

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Cobertura

Switch

Dispositivos Fijos



Dispositivos clientes

Son aquellos que disponen de una tarjeta inalmbrica. Las computadoras pueden utilizar diferentes tipos de

interfaces: PCI, PCMCIA, USB, etc.

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PCMCIA PCIPCI

USBMIMOPCI

Antenas

El radio de cobertura de las WLAN es maximizada con laseleccin apropiada de una Antena.

En general, las antenas se caracterizan por: Los patrones (Paterns) de radiacin: omnidireccional o direccional. La ganancia medida en decibelios.

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Antena Parablica exterior (20 dBi)Alcance: 10 Km a 2 Mb/s

4,5 Km a 11 Mb/s



Antenas: Omnidireccional

Provee un patrn de radiacin de 360. Este tipo de antenaes utilizado cuando el rea de cobertura es en todas lasdirecciones.

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Antenas Direccionales

Una antena Direccional proporciona un patrn de radiacinmuy fuerte en una direccin especfica.

Pueden ser: Antenas Yagi, de Patch y Parablica.

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Antenas vs Distancia

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MODOS DE OPERACIN

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Modos de Operacin Wi-Fi

Se establecen dos modos de operacin: In-door

Modo Ad-Hoc Modo de Infraestructura

Out-door Modo Punto a punto Modo Punto a Multipunto

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In-door

Utilizadas dentro de una habitacin. Estn limitadas por las estructuras de la habitacin: Concreto,

fierro, madera, etc. Se puede utilizar en 2 modos:

Modo Ad-Hoc Modo de Infraestructura

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Modo Ad Hoc

Tambin conocido como Peer-to-peer o Independent basicService Set IBSS.

Define simplemente un conjunto de estaciones inalmbricasque se comunican directamente entre s, sin utilizar puntos deacceso (Access Point).

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Modo Infraestructura

Utiliza un punto de acceso conectado a la infraestructura dered cableada y un conjunto de dispositivos inalmbricos.

Esta configuracin es conocida como Basic Service Set (BSS)

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Access Point

Hub

Dispositivos FijosPDA Notebook

DesktopClientesMviles



Out-door

Utilizadas fuera de una habitacin, para unir 2 msedificaciones y extender la red inalmbrica.

Es necesario la lnea de vista entre las antenas. Se puede utilizar en 2 modos:

Modo Punto a punto Modo Punto a Multipunto

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Punto a Punto

Es una conexin exclusiva entre 2 puntos de acceso (accesspoint).

El Punto de Acceso trabaja en modo Bridge y se utilizanantenas direccionales.

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Lnea devista

Switch

Bridge

Switch

Bridge



Punto a Multipunto

Es una conexin exclusiva entre un Punto de Acceso y otrosPuntos de Acceso.

Todos los Puntos de Acceso trabajan en modo Bridge, elprincipal utiliza antena omnidireccional y el resto antenasdireccionales.

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Omnidireccional

DireccionalDireccional

Implementacin

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Velocidad vs Distancia

La velocidad de transmisin depende de la distancia a laantena, a mayor distancia menor ser la velocidad.

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125.511 Mbps

Canal de frecuencia

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2400 MHz Banda ISM

2401 1 2423

2412

2426 6 2448

2437

2451 11 2473

2462

2406 2 2428

2417

2431 7 2453

2442

2436 8 2458

2447

2411 3 2433

2422

2416 4 2438

2427

2441 9 2463

2452

2421 5 2443

2432

2446 10 2468

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Lmite Inferior Lmite SuperiorNmero del CanalFrecuencia Central



SSID (Service Set ID)

Cada WLAN deber de tener un identificador conocido comoSSID (Service Set ID).

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AP1 C1 C2IP IP11 IP12 IP13SSID Ventas Ventas VentasChannel 6 - -

SSID = Ventas

C1 C2

AP1

Red cableada

Ejemplos

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Dos WLAN separadas

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IP= IP1

SSID= RED1

Canal= 1

IP= IP2

SSID= RED2

Canal= 6

Roaming

Permite a un cliente desplazarse sin perder comunicacin.

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C1 C3

AP1 AP2C2

AP1 AP2 C1 C2 C3IP IP11 IP21 IP12 IP13 IP14SSID Ventas Ventas Ventas Ventas VentasChannel 6 11 - -



Tres WLAN con Roaming

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IP= IP1

SSID= RED1

Canal= 1

IP= IP2

SSID= RED1

Canal= 6

IP= IP3

SSID= RED1

Canal= 11

Tres WLAN con Roaming

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11 1

1 1

6

66

6 6

1111

1111

11

11

6 6

11

6



Preguntas

Qu elementos se requiere para implementar una conexininalmbrica en una casa?

Cul es el alcance mximo de una conexin inalmbrica? Qu se requiere para implementar una comunicacin

inalmbrica entre tres edificios ubicadas alrededor de unparque?

Cmo influye el nmero de clientes inalmbricos al disearuna red inalmbrica?

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Enlaces

http://en.wikipedia.org/wiki/Wireless http://en.wikipedia.org/wiki/802.11 http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11g-2003 http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11n-2009

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Documents

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