Introducción a las redes inalámbricas IEEE 802.11

1Redes de área local inalámbricas 1
Redes de área local
inalámbricas
Alumno : Carlos Iberico

Redes de área local inalámbricas
5.1 Introducción
5.2 Estándar IEEE 802.11
5.2.1 Estándares
5.2.2 Componentes de red IEEE 802.11
5.2.3 Topologías de red IEEE 802.11

Introducción a Redes Inalambricas
Introducción
Redes sin cables
Emplean el espectro radioeléctrico
En general se integran dentro de una LAN cableada
¿Por qué usamos una red inalámbrica?
Permiten movilidad
Permiten instalaciones en lugares que no pueden
instalarse cables (o suponen altos costes)

Introducción
Introducción

5
Introducción
Ventajas:
Permiten las mismas características que las LAN
cableadas pero sin limitación de los cables.
Movilidad
Reducen tiempo/coste de instalación
Adaptabilidad
Funcionan tanto dentro de un edificio como entre
edificios
Inconvenientes:
Requieren un medio de transmisión basado en radio
frecuencia (RF) -> Ocupación del espectro radioeléctrico
Menores velocidades de transmisión que en LAN
cableadas
Problemas de seguridad

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Espectro radioeléctrico
Uso del espectro inalámbrico
0-200 MHz: Radio, televisión, controles inalámbricos,
teléfonos inalámbricos, mandos de coches, televisiones,
etc.
200 MHz- 1GHz: alarmas, implantes médicos, walkie
talkies, televisión, teléfonos móviles.
1- 2 GHz: GPS, telemetría médica, teléfonos móviles
2.4 GHz: banda libre… radio satélite, teléfonos por
satélite, hornos microondas, radares meteorológicos, WI-
FI, BLUETOOTH.
2.5- 5 GHz: comunicaciones por satélite (p.e, TV)
5-50 GHz: Wi-fi, radares de policía
50-300 GHz: señales a corta distancia.

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Espectro radioeléctrico
Bandas de frecuencia ISM:
son bandas reservadas internacionalmente para uso no comercial de
radiofrecuencia electromagnética en áreas industrial, científica y
médica. En la actualidad estas bandas han sido popularizadas por su uso
en comunicaciones WLAN (e.g. Wi-Fi) o WPAN (e.g. Bluetooth).
900 – 928 MHz
2,400 – 2,4835 GHz
5,725 – 5,850 GHz

Estándares

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Estándares
La estandarización de las WLANs corre a cargo de
IEEE y WIFI Alliance.
IEEE en la norma 802.11 se encarga de:
Definir la especificaciones de WLANs de alta prestaciones.
 Asegurar Interoperabilidad
Seguridad
Calidad del Servicio.
WIFI Alliance se encarga de:
Certificar que un producto de un fabricante puede
interoperar con el de otro
Promover el uso de las WLANs

Estándares
Normas LAN/MAN

Tema 5: Redes de área local
inalámbricas
Componentes de red IEEE 802.11

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Componentes de red 802.11
Las redes que cumplen la norma 802.11 están compuestas de
cuatro elementos básicos:
Sistema de distribución
Punto de acceso
Estación o cliente
Medio inalámbrico

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Estación o cliente: Dipositivo con una NIC que cumple el
estándar IEEE 802.11
PC, Portátil, PDA,…
Adaptadores de red
inalámbricos

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Estación o cliente
Adaptadores de red inalámbricos
Son módulos de radio
Varios tipos de adaptadores Wi-Fi
 Tarjetas PCI
• Con antena incorporada
• Con antena independiente
 Adaptadores USB
• Con antena interna
• Con antena externa
 Adaptadores PCMCIA
• Con antena interna
• Con antena externa

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Estación o cliente
Tarjetas PCI
 Con antena incorporada
• Más habituales
• Problema: son muy sensibles al lugar donde
se coloque el ordenador
 Con antena independiente
• Permite poner la antena en una posición en la
que la señal llegue con más intensidad.
• Las tarjetas PCI compatibles con IEEE
802.11n presentan la particularidad de tener
tres antenas.

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Estación o cliente
Tarjetas PCI
Ventajas
• Fiables, ya que una vez instalados no
suelen presentar ningún problema.
Inconvenientes
• Precisan instalación de hardware
• No permite su uso nada más que en un
ordenador

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Estación o cliente
Adaptadores USB
Con antena interna
• Más habituales, con menor alcance y más
económicos
Con antena externa
• Más ganancia y, por lo tanto, más calidad de
señal
• También hay adaptadores compatibles con
IEEE 802.11n con tres antenas.

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Estación o cliente
Adaptadores USB
 Ventajas
• Gran movilidad, lo que nos permite colocarlos
en el sitio donde tengamos una mejor señal.
• Se pueden utilizar en cualquier ordenador, pues
solo es necesario que tengamos un puerto USB
disponible.
• En caso de necesidad es muy sencillo pasarlos
de un equipo a otro (sólo hay que instalar los
drivers correspondientes).
 Inconvenientes
• Bastante más inestables que las tarjetas PCI –
Wifi
• Los modelos con antena interior no suelen tener
mucha ganancia, por lo que en sitios con mala
calidad de señal no suelen funcionar muy bien.

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Estación o cliente
Adaptadores PCMCIA
 Con antena interna
• Más prácticos para un portátil, pero tienen algo
menos de alcance (ganancia menor) que los
modelos con antena externa.
 Con antena externa
• Tienen mayor alcance que los de antena interna.
La antena no suele ser demasiado grande, y
normalmente se puede plegar para el transporte,
por lo que no suele ser muy molesta.
También hay adaptadores IEEE 802.11n con tres
antenas, pero en este caso suelen ser internas, más
que nada por razones prácticas.

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Estación o cliente
Adaptadores PCMCIA
Ventajas
• Suelen tener una mejor calidad de recepción
que los adaptadores USB, prácticamente la
misma que una tarjeta PCI - Wi-Fi.
Inconvenientes
• Solo se puede utilizar en ordenadores que
dispongan de puerto PCMCIA.
• Todos ellos precisan la instalación de drivers.

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Punto de acceso (AP):
Dispositivo que realiza el “control del acceso al medio” a
los clientes de WLAN y permiten la conexión a la red
cableada (puente)
Un punto de acceso es un concentrador inalámbrico.
Debe distinguirse de un router inalámbrico, que es muy
común en el mercado actual. Un router inalámbrico es una
combinación entre un punto de acceso y un router, y
puede ejecutar tareas más complejas que las de un punto
de acceso.

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Punto de acceso (AP):
Puente: dispositivo que permite interconectar
diferentes redes, independientemente del
protocolo que cada una utilice. Trabaja en los
niveles 1 y 2 del modelo OSI
Un router permite también interconectar varias
redes, pero a diferencia de un puente, estas
deben utilizar el mismo protocolo. (Nivel 3, p.e,
IP)
Si se desea interconectar dos redes que utilizan
el mismo protocolo (p.e. IP) es recomendable
utilizar un router.

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Estación y AP
Antenas
Antenas direccionales o directivas
 Orientan la señal en una dirección muy determinada
con un haz estrecho pero de largo alcance.
 El alcance de una antena direccional viene
determinado por una combinación de la ganancia de
la antena, la potencia de emisión del punto de acceso
emisor y la sensibilidad de recepción del punto de
acceso receptor. Fuera de la zona de cobertura no se
escucha nada.
 Se suelen utilizar para unir dos puntos a largas
distancias

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Estación y AP
Antenas
Antenas omnidireccionales
Orientan la señal en todas direcciones con un
haz amplio pero de corto alcance
Se suelen utilizar para dar una señal extensa en
los alrededores
Antenas sectoriales
Son la mezcla de las antenas direccionales y las
omnidireccionales.
Son más costosas
Se suelen utilizar cuando se necesita llegar a
largas distancias y a la vez, a un área extensa.

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Medio inalámbrico: Uso de a RF para transportar las MAC_PDUs.
• 802.11a permite hasta 54 Mbps en las bandas no licenciada a 5 GHz.
• 802.11b permite hasta 11 Mbps en la banda no licenciada a 2.4 GHz.
• 802.11g permite hasta 54 Mbps en la banda no licenciada a 2.4 GHz.
• 802.11n permite hasta 600 Mbps en las bandas no licenciadas a 2.4 GHz y 5
GHz.

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802.11g es compatible con 802.11b, y 802.11n es
compatible con 802.11a cuando opera a 5 GHz, y
con b/g en la banda de 2.4 GHz. 802.11n puede
utilizar dos canales adyacentes de 20 MHz, para
un total de 40MHz lo que no está contemplado en
los estándares anteriores, y de esta manera puede
alcanzar rendimientos reales superiores a 100
Mbps. El estándar permite inclusive mejorar esta
cifra usando múltiples flujos de datos y ya existen
equipos que utilizan esta modalidad.
Las tecnologías específicas utilizadas por los
equipos WiFi incluyen 802.11a, b, g, y n. 802.11n
fue ratificado por IEEE en septiembre 2009, es un
estándar muy reciente.
NOTA:

27
Sistema de Distribución: Tecnología LAN o WLAN utilizada
para ampliar el área de cobertura de una WLAN.
En el caso inalámbrico:
Existen varios AP.
 Un AP actúa como maestro, llamado WDS AP.
 Los demás son AP esclavos y actúan como repetidores, llamados
WDS Station.
Todos en el mismo canal.
SSID común o diferente.
No es estándar. No es soportado por todos los equipos
incluso pueden haber incompatibilidades.
Incompatible con algunos mecanismos de seguridad.

Topologías de red IEEE 802.11

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El bloque de comunicación básico de una red 802.11 es el BSS
(Basic Service Set) o celda.
Un BSS tiene un área de cobertura de tal forma que todas las
estaciones que pertenezcan al BSS pueden comunicarse entre
ellas.
Se le asigna un nombre conocido como SSID (Service Set
Identifier)
Según el número de BSSs y dispositivos que aparezca existen
tres tipos de redes 802.11:
Redes Ad hoc o Independientes BSS (IBSS).
 Sólo existen clientes.
Redes Infraestructura o Infraestructura BSS.
 Existen clientes y un punto de acceso.
EBSS
 Existen múltiples BSS para permitir mayores áreas de cobertura

30
Tipos de redes 802.11 Ad hoc

31
Tipos de redes 802.11 Infraestructura BSS

32
Tipos de redes 802.11 EBSS
BSS BSS
EBSS

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