PPT sobre fundamentos de redes wireless y antenas

1. 1Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Fundamentos de Redes Inalámbricas
Paulo Colomés
www.redescisco.net

2. 2Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Ejemplos de redes inalámbricas
PAN LAN MAN WAN
Estándar 802.15.1
(Bluetooth)
802.11 (WiFi) 802.11 (WiFi)
802.16 (WiMax)
802.20 (MBWA
para 4G)
GSM
CDMA
Satellite
Ancho de
banda
< 1 Mbps 11 a 54 Mbps + 100 Mbps 7 Mbps

3. 3Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
El estándar 802.11 (Wi-Fi)
Norma BW Throughput Frecuencia
Canales
(FCC)
Modulación
802.11 2 Mbps
~ 1300
Kbps
2.4 Ghz 11 DSSS/FHSS
802.11a 54 Mbps ~ 36 Mbps 5.8 Ghz 21 OFDM
802.11b 11 Mbps ~ 6 Mbps 2.4 Ghz 11 DSSS
802.11g 54 Mbps ~ 36 Mbps 2.4 Ghz 11 DSSS/OFDM
802.11n 300 Mbps
~ 170
Mbps
2.4/5.8
Ghz
32 OFDM

4. 4Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
El estándar 802.11 (Wi-Fi)
Wi-Fi Utiliza un esquema de modulación en fallback para adaptarse a las
diferentes condiciones de calidad / intensidad de señal y así ajustar el
ancho de banda
Los 3 tipos de modulación utilizados son:
* FHSS (Frecuency Hoping Spread Spectrum) (Obsoleto en Wifi)
* DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)
* OFDM (Orthogonal Frecuency Division Multiplexing)

5. 5Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
El estándar 802.11 (Wi-Fi)
Wi-Fi Utiliza un esquema de modulación en fallback para adaptarse a las
diferentes condiciones de calidad / intensidad de señal y así ajustar el
ancho de banda
DSSS
OFDM
DBPSK (1 Mbps)
DQPSK (2 Mbps)
CCK (5.5/11 Mbps)
BPSK (6/9 Mbps)
QPSK (12/18 Mbps)
16-QAM (24/36 Mbps)
64-QAM (48/54 Mbps)

6. 6Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
Acceso al medio….
ETHERNET: CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection
WLAN: CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance

7. 7Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
¿Cómo opera CSMA/CD?
1. El host que quiere transmitir debe escuchar el
medio en búsqueda de la señal portadora. Si esta
señal existe es porque otro host está transmitiendo
(ocupando el medio), por lo tanto él desiste por un
tiempo aleatorio hasta que vuelve a intentar
BA C
?

8. 8Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
¿Cómo opera CSMA/CD?
1. Si la señal portadora no existe, el host transmite
sus datos en el medio. Si otro host quiere
transmitir, no podrá.
BA C

9. 9Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
¿Cómo opera CSMA/CD?
Puede darse la situación en la cual un 2
máquinas transmitan al mismo tiempo,
provocando una colisión.
BA C

10. 10Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
¿Cómo opera CSMA/CD?
Cuando los hosts detectan una colisión, inician un
temporizador aleatorio (cada uno de ellos) y
vuelven a intentar transmitir al medio
BA C

11. 11Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
¿Cómo opera CSMA/CD?
El host que cumpla primero su temporizador inicia el
proceso de búsqueda de portadora de nuevo y
envía datos a la red
BA C

12. 12Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
¿Cómo opera CSMA/CA?
USUARIO 1
USUARIO 2
USUARIO 3

13. 13Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
¿Cómo opera CSMA/CA?
USUARIO 1
USUARIO 2
USUARIO 3

14. 14Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
¿Cómo opera CSMA/CA?
USUARIO 1
USUARIO 2
USUARIO 3
RTS = Request to Send
CTS = Clear to Send

15. 15Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
Distribución de canales en 802.11b/g

16. 16Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
¿Cómo manejar la distribución correcta
de canales en un entorno de múltiples
puntos de acceso?

17. 17Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
Canal 1
Canal
11
Canal 6

18. 18Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
Canal 1
Canal
11
Canal 6
Canal 1

19. 19Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
Canal 1
Canal
11
Canal 6
Canal 1
Canal
11

20. 20Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
Canal 1
Canal
11
Canal 6
Canal 1
Canal
11
Canal 6

21. 21Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
Canal 1
Canal
11
Canal 6
Canal 1
Canal
11
Canal 6Canal 1
X

22. 22Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
Canal 1
Canal
11
Canal 6
Canal 1
Canal
11
Canal 6Canal 6

23. 23Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
Canal 1
Canal
11
Canal 6
Canal 1
Canal
11
Canal 6Canal 6
Canal
11
Canal 1
Canal 1

24. 24Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
Topologías de redes inalámbricas
1. AD-HOC: Conexión entre hosts sin la presencia de un
Access Point
2. INFRAESTRUCTURA: Conexión entre hosts
mediante un dispositivo central (Access Point)

25. 25Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
Componentes de una WLAN
(Independent Basic Service Set)
IBSS
También se conoce como red Ad-Hoc

26. 26Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
BSS
Componentes de una WLAN
(Basic Service Set)
También se conoce como red de infraestructura

27. 27Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
Componentes de una WLAN
(Extended Service Set)
ESS
BSS
DS
BSS

28. 28Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
Medición de señal en redes inalámbricas
¿Qué nivel de señal exacto quiere decir un 100% de señal?
¿O un 47% de señal?
¿O 4 barritas en verde?

29. 29Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
•La calidad/cantidad de energía recibida en un determinado punto se mide con
intensidad de señal y se expresa en decibeles por miliWatt negativos. (-dBm)
•Mientras más cercano a 0 sea el valor, mejor es la calidad de señal.
•Así, un nivel de -89 dBm es considerado de peor calidad que -65 dBm
•Mientras más cercano esté un cliente a un Access Point, mayor será su intensidad
de señal, aunque esto depende además de factores externos como
interferencia, obstrucciones, entre otros.
Medición de señal en redes inalámbricas

30. 30Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
CL2
CL1
CL3
CL4

31. 31Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
CL2
CL1
CL3
CL4
Señal: - 67 dBm
BW: 54 Mbps
Norma: 802.11g (64-
QAM)
Señal: - 77 dBm
BW: 24 Mbps
Norma: 802.11g (16-QAM)
Señal: - 89 dBm
BW: 2Mbps
Norma: 802.11b (DQPSK)
Señal: - 93 dBm
BW: No conectado
Norma: ---------------------
X

32. 32Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
http://www.dlinkla.com/home/productos/producto.jsp?idp=1260
• Access Point de Exterior
• Dual Band (Soporta frecuencias 2.4Ghz y
5.0Ghz)
• Wireless N (300 Mbps)
• Soporte de PoE (Power over
Ethernet), 802.3af
• Seguridad Avanzada WEP, WPA/WPA2 y
NAP
• Soporte de Múltiples SSID’s
• Soporte WDS para sus diferentes modos
de operación
DAP – 3520 DLINK

33. 33Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
Velocidad de transmisión: 6,9,12,18,24,36,48,54Mbps
Modulación: BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM con OFDM
Media Access Protocol: CSMA/CA y ACK
Sensibilidad de recepción (Error Rate <10%):
• 6Mbps: -85dBm
• 9Mbps: -85dBm
• 12Mbps: -85dBm
• 18Mbps: -85dBm
• 24Mbps: -80dBm
• 36Mbps: -78dBm
• 48Mbps: -74dBm
• 54Mbps: -73dBm
DAP – 3520 DLINK

34. 34Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
Establecimiento de una conexión

35. 35Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
PASO 1: SONDEO. El cliente sondea la red a intervalos de tiempo en
los 14, 21 o 32 canales disponibles según la norma que utilice. El Access
Point envía tramas (beacons) cada cierto tiempo (beacon
interval), regulamente cada 100 ms.
SSID: MyNET
Tasas soportadas: 54,48,36,24,16,11,6,5,2,1
Seguridad: WEP

36. 36Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
SSID: MyNET
PASO 2: PRUEBA. El cliente envía una trama de vuelta al AP con el
SSID (que se configura manualmente) y con las tasas que él también
soporta y con la información de seguridad correspondiente (Clave WEP)
SSID: MyNET
Tasas: 11, 6, 5,5, 2, 1
WEP Password: 686F6C61

37. 37Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
PASO 3: AUTENTICACIÓN. El AP revisa la clave enviada por el
usuario y le informa si coincide o no (clave compartida). Si es exitoso, el
cliente ahora puede cifrar el tráfico inalámbrico que corresponde
SSID: MyNET
Tipo de seguridad: Shared Key
Resultado: Exitoso

38. 38Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
SSID: MyNET
PASO 4: ASOCIACIÓN. Se dice que el cliente está correctamente
“ASOCIADO” al Access Point una vez que se haya aprobado la
seguridad y se puede comenzar a transmitir. El estado ASOCIADO
permite reenviar paquetes de la capa 3 hacia arriba.
SSID: MyNET
Tasas: 11, 6, 5,5, 2, 1
WEP Password: 686F6C61

39. 39Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
Métodos de seguridad en Wi-Fi:
- WEP (Wired Equivalent Privacy)
- WPA (WiFi Protected Access)
- WPA2
- EAP (Extensible Authentication Protocol)
- LEAP (Lightweight Extensible Authentication Protocol)

40. 40Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
Consideraciones generales respecto a antenas

41. 41Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
Tipos de antena
Omnidireccional 24 dBi Omnidireccional 2 dBi

42. 42Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
Tipos de antena
Yagi
Parabólica
Tipo Panel
Rejilla

43. 43Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
La capacidad de recepción/transmisión de una antena se mide en
dBi o decibeles isotrópicos. Esto se conoce como “ganancia”.
Esta es una medida de comparación con un radiador hipotético
isotrópico. Esto es, un radiador que emite la misma cantidad de
energía en todas las direcciones posibles (0 dBi).
Ej: El Sol
Ganancia

44. 44Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
Polaridad
Las antenas orientan las ondas electromagnéticas de distinta manera en la
distancia. Esto se conoce como polarización o polaridad. Básicamente las
antenas transmiten en polaridad horizontal o vertical.
Es vital alinear la antena transmisora con la(s) receptora(s) en la misma
polaridad.

45. 45Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
Polaridad Vertical
Polaridad

46. 46Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
Polaridad Horizontal
Polaridad

47. 47Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
Polaridad Mixta
Polaridad

48. 48Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
Polaridad
Ejemplo con dos antenas tipo grid
Emisor Receptor
X

49. 49Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
Polaridad
Ejemplo con dos antenas tipo grid
Emisor Receptor

50. 50Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
Patrón de radiación

51. 51Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs

52. 52Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
X
Posición de antenas

53. 53Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
Conclusión
La correcta implementación de una red inalámbrica requiere de
conocimientos técnicos avanzados y profundos en esta materia. Los
técnicos deben estar preparados para reconocer posibles errores y
poder corregirlos inmediatamente.
El desconocimiento de los elementos brevemente explicados en esta
sesión, junto a muchos más que quedaron pendientes, lleva a
implementaciones deficientes, problemas de conectividad y/o
precariedad en el servicio.

54. 54Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
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Wireless LANs
¿Preguntas?

55. 55Paulo Colomés - www.redescisco.net - 2010
Redes Cisco.NET
Wireless LANs
FIN
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