Redes inalambricas

INDEX
◦ ESTANDARES WIFI
◦ SEGURIDAD EN LAS CONEXIONES WIFI
◦ TIPOS DE ANTENAS
◦ COMPARATIVA DE ALCANCES
◦ WIMAX
◦ LOS PROBLEMAS DE LA WIFI

ESTANDARES WIFI
◦ Que es un estandar wifi?
◦ Los estandares mas comunes
 802.11
 802.11b
 802.11g
 802.11a
◦ Extensiones y otros estandares
 802.11e
 802.11i
 802.11d
 802.11f

QUE ES UN ESTANDAR WIFI?
◦ Un estándar son una serie de normas que
definen las características de una red de area
loca inalambrica (WLAN).
◦ El IEEE ha sido el encargado de definir un
conjunto de estándares para el entorno de la
gestión de las redes inalámbricas, bajo la
denominación 802.11.
◦ Una red Wi-Fi es una red que cumple con el
estándar 802.11.
◦ A los dispositivos certificados por la Wi-Fi
Alliance se les permite usar este logotipo:

LOS ESTANDARES MAS COMUNES
◦ EL ESTANDAR 802.11
 El estándar 802.11 en realidad es el primer
estándar y permite un ancho de banda de 1 a 2
Mbps.
 El estándar original se ha modificado para
optimizar el ancho de banda o para especificar
componentes de mejor manera para por ejemplo
garantizar mayor seguridad o compatibilidad.

◦ EL ESTANDAR 802.11a
 El rendimiento total máximo es de 54 Mbps
aunque en la práctica es de 30 Mpbs.
 El estándar 802.11a provee hasta ocho canales de
radio en la banda de frecuencia de 5 GHz.
 Tiene un alcanze de unos 10 metros.

◦ EL ESTANDAR 802.11b
 Ofrece un rendimiento total máximo de 11 Mpbs
(6 Mpbs en la práctica).
 Utiliza el rango de frecuencia de 2,4 GHz con tres
canales de radio disponibles.
 Tiene un alcance de hasta 300 metros en un
espacio abierto.

◦ EL ESTANDAR 802.11g
 Su rendimiento total máximo es de 54 Mbps pero
en la práctica solo consige los 30 Mpbs.
 Esta en el rango de frecuencia de 2,4 GHz.
 Tiene un alcance de 300 metros
 Es compatible con el estándar 802.11b, lo que
significa que los dispositivos que admiten el
estándar 802.11g también pueden funcionar con
el 802.11b.


◦ EL ESTANDAR 802.11n
 Su rendimiento total máximo es de 600 Mbps ,
pero con 04 flujos simultaneos (MIMO)
 Esta en el rango de frecuencia de 2,4 GHz / 5 GHz
 Tiene un alcance de 370 metros
 Compatible con 802.11g

SEGURIDAD WIFI

◦ Existen varias alternativas para garantizar la seguridad de
estas redes. Las más comunes son:
 Utilización de protocolos de cifrado de datos para los
estándares Wi-Fi como el WEP y el WPA, encargados de la
codificacion de la información transmitida para proteger su
confidencialidad.
 IPSEC (túneles IP), VPN y el conjunto de estándares IEEE
802.1X, permitiendo la autenticación y autorización de
usuarios.
 Filtrado de MAC, sólo se permite acceso a los dispositivos
autorizados.
 Ocultación del punto de acceso(SSID): punto de acceso
(Router) invisible a otros usuarios.
 El protocolo de seguridad WPA2 (estándar 802.11i). En
principio es el protocolo de seguridad más seguro para Wi-Fi
en este momento. Sin embargo requieren hardware y
software compatibles.
 No existe ninguna alternativa fiable 100%, todas se pueden
burlar.

TIPOS DE ANTENAS WIFI
 El tipo de la antena: el tipo de la antena
determina su patrón de radiación. Tres tipos:

 Omnidireccional : irradia en 360°
 Direccional :
 Sectorial :

Dirección puntual

irradia entre 90° y 180°

La Ganancia: Cociente entre la intensidad
de campo producida por la antena y la
intensidad de campo que produciría en el
mismo punto un radiador isotópico que
absorbiera del emisor la misma potencia
de RF.
Es el grado al cual realza la señal en su
dirección preferida. La ganancia de la
antena se mide en el dBi, Las antenas
externas simples tienen típicamente
aumentos del dBi 3 a 7. Las antenas
direccionales pueden tener aumentos de
hasta 27 dBi.

APERTURA VERTICAL Y APERTURA HORIZONTAL
◦ El haz emitido o recibido por una antena tiene una
abertura determinada verticalmente y otra apertura
determinada horizontalmente.
◦ Apertura horizontal:
 Una antena omnidireccional trabajará horizontalmente
en todas direcciones, su apertura será de 360º.
 Una antena direccional oscilará entre los 4º y los 40º.
 Una antena sectorial oscilará entre los 90º y los 180º.
◦ Apertura vertical: Se tiene en cuenta si existe mucho
desnivel entre los puntos a unir inalámbricamente. Si el
desnivel es importante, la antena deberá tener mucha
apertura vertical. Por lo general las antenas, a más
ganancia (potencia por decirlo de algún modo) menos
apertura vertical.
◦ En las antenas direccionales, por lo general, suelen tener
las mismas aperturas verticales y horizontales.

Directividad :
Intensidad de radiación de una antena en la dirección del máximo y la intensidad de
radiación de una antena isotrópica que radia con la misma potencia total

Ganancia :
Potencia en la dirección de máxima radiación. La Ganancia (G) se produce por el efecto de la
directividad al concentrarse la potencia en las zonas indicadas en el diagrama de radiación

Eficiencia :
Potencia radiada y la potencia entregada a la antena

OMNIDIRECCIONAL
 Orientan la señal en todas
direcciones con un haz amplio
pero de corto alcance.
 Envían la información en un radio de 360 grados
 Alcance menor que el de las antenas
direccionales.
 El alcance determinado por una combinación de
los dBi de ganancia de la antena, la potencia de
emisión del punto de acceso emisor y la
sensibilidad de recepción del punto de acceso
receptor.
 A mismos dBi, una antena sectorial o direccional
dará mejor cobertura que una omnidireccional.

DIRECCIONAL

 Orientan la señal en una dirección
muy determinada con un haz
estrecho pero de largo alcance.
 Una antena direccional actúa de forma parecida a
un foco que emite un haz concreto y estrecho
pero de forma intensa (más alcance).
 Las antenas Direccionales envían la información a
una cierta zona de cobertura. A un ángulo
determinado.
 Alcance mayor
 Fuera de la zona de cobertura no se "escucha"
nada, no se puede establecer comunicación entre
los interlocutores.

SECTORIALES

 Mezcla de antenas direccionales
y omnidireccionales.
 Emiten un haz más amplio que
una direccional pero no tan
amplio como una omnidireccional.
 La intensidad (alcance) de la antena
sectorial mayor que la omnidireccional
pero algo menor que la direccional.
 Una antena sectorial sería como un foco de gran
apertura, es decir, con un haz de luz más ancho de lo
normal.
 Para tener una cobertura de 360º (como una antena
omnidireccional) y un largo alcance (como una antena
direccional) deberemos instalar o tres antenas
sectoriales de 120º ó 4 antenas sectoriales de 80º.
 Las antenas sectoriales suelen ser más costosas que
las antenas direccionales u omnidireccionales.

¿ QUÉ ANTENAS DEBEMOS INSTALAR ?

◦ Las antenas direccionales, Union de dos puntos a largas
distancias
◦ Las antenas omnidireccionales se suelen utilizar para
dar señal extensa en los alrededores.
◦ Las antenas sectoriales utilizan cuando se necesita un
balance de las dos cosas, llegar a largas distancias y a
un área extensa.
◦ Cobertura de red inalámbrica en toda un área próxima
(una planta de un edificio o un parque por ejemplo) una
antena omnidireccional.
◦ Cobertura de red inalámbrica en un punto muy concreto
(por ejemplo un PC que está bastante lejos) utilizará una
antena direccional.
◦ Si necesita dar cobertura amplia y a la vez a larga
distancia, utilizará antenas sectoriales.

COMPARATIVA DE ALCANCES
◦ Bluetooth
◦ zigBEE
◦ Miwi
◦ Wifi
◦ Wimax…

Bluetooth
◦ Es una especificación industrial para Redes Inalámbricas
de Área Personal (WPAN) que posibilita la transmisión de
voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un
enlace por radiofrecuencia en la banda ISM de los 2,4
GHz. Los principales objetivos que se pretenden
conseguir con esta norma son:
◦ Facilitar las comunicaciones entre equipos móviles y
fijos.
◦ Eliminar los cables y conectores entre éstos.
◦ Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes
inalámbricas y facilitar la sincronización de datos
entre equipos personales.
Clase 1

100 metros

Clase 2

20 metros

Clase 3

1 metro

Bluetooth
◦ Protocolo inalámbrico para redes de área personal
(WPAN)
◦ Protocolo IEE 802.15.4
◦ Tasas de tranferencia bajas aprox. 250 Kbits/s
◦ Distancias cortas aprox. 100 metros sin obstaculos
◦ Redes bajo coste
◦ Desarrollado por Microchip Technology, proyecto de
código abierto, con la única limitación de la obligación de
utilizar microcontroladores de Microchip Technology y su
transceptor MRF24J4
◦ Capaz de formar redes punto a punto, de estrella o
malla. Puede tener 8 coordinadores como máximo por
red, y cada uno de éstos 127 hijos, haciendo un total de
1024 de nodos por red

Bluetooth

◦ Esta probado que al conectarle una antena externa a un
Adaptador BlueTooth Linksys USB podemos hacer que el
alcance de este llegue hasta aproximadamente los 2km.

Bluetooth
◦ Con la ayuda de la antena USB Host XR
Bluetooth podemos aumentar el radio del
Bluetooth hasta conseguir un radio de 30km
con una instalación profesional y 2km sin esta.

WI-FI
◦ El alcance del wifi es muy variado y depende de
muchos factores desde la marca del transmitor
(AP) hasta la antena y la potencia generada,
hasta el estandar utilizado.
◦ Globalizando:
 Una conexión wifi puede llegar hasta unos 370m
con el estandar 802.11n al aire libre y algo mas
utilizando antenas direccionales.

ZIGBEE
◦ Protocolo inalámbrico para redes de área personal
(WPAN)
◦ Protocolo IEE 802.15.4
◦ Bajo Consumo
◦ Tres topologías distintas:
 Estrella
 Árbol
 Redes genéricas en malla
◦ Poco componentes para su fabricación
◦ Hasta 64000 nodos
◦ Necesidad de un coordinador en toda red
◦ Orientado a domótica
◦ Seguridad con claves de 128 bits

WIMAX

◦ Alternativa wireless al acceso de banda ancha DSL y cable, y
una forma de conectar nodos Wifi en una red de área
metropolitana (MAN)
◦ “Worldwide Interoperability for Microwave Access” o
Interoperabilidad mundial de acceso por microondas
◦ Estandar IEEE 802.16
◦ Creado por un consorcio
de empresas
(actualmente mas de
100)
◦ Radio de accion de
50 km

La Familia 802.16
◦ 802.16

10-66 GHz, Modulación QAM

◦ 802.16ª

2-11 GHz, OFDM Y OFDMA

◦ 802.16b/c
Interoperabilidad y especificación de
certificaciones
◦ 802.16d
Añade 2-11 GHz a especificaciones de
Interoperabilidad
◦ 802.16-2004 reemplaza a 802.16, 802.16ª y 802.16d
◦ 802.16e

Movilidad

La Familia 802.16e
◦ Movilidad completa (802.16e), que permite el desplazamiento del
usuario de un modo similar al que se puede dar en GSM/UMTS (3G) y
actualmente compite con las tecnologías LTE, (basadas en
femtocélulas, conectadas mediante cable), por ser la alternativa para
las operadoras de telecomunicaciones que apuestan por los servicios en
movilidad, este estándar, en su variante "no licenciado", compite con el
WiFi IEEE 802.11n, ya que la mayoría de los portátiles y dispositivos
móviles, empiezan a estar dotados de este tipo de conectividad
(principalmente de la firma Intel).

Ventajas
◦ Cobertura a un área muy extensa
◦ Instalación de las antenas para transmitir y recibir,
formando estaciones base, son sencillas y rápidas de
instalar.
◦ Adecuado para ciudades enteras, pudiendo formar una
MAN, en lugar de un área de red local como puede
proporcionar Wifi.
◦ Puede producir transmisiones de hasta 70 MB comparado
con los 54 MB que puede proporcionar Wifi.
◦ Puede ser simétrico lo cual significa que puede
proporcionar un flujo de datos similar tanto de subida
como de bajada.
◦ Las antenas de WiMAX operan a una frecuencia de hasta
60 mHz. Las antenas no tienen que estar directamente
alineadas con sus clientes.

◦ Soporta las llamadas antenas inteligentes (smart
antenas), propias de las redes celulares de 3G.
◦ Posibilidad de formas redes malla para comunicación sin
vision directa
◦ Incluye medidas para la autenticación de usuarios y la
encriptación mediante DES.(128 bits) y RSA (1.024 bits)
◦ Velocidades elevadas gracias a la modulación OFDM
(Orthogonal Frequency División Multiplexing) técnica de
modulación empleada para la TV digital, sobre cable o
satélite, así como para Wi-Fi (802.11a).Muy probada.
Soporta los modos FDD y TDD para facilitar su
interoperabilidad con otros sistemas celulares o
inalámbricos.

LOS PROBLEMAS DE LA WIFI
◦ Interferencias

◦ Atenuación

Interferencias
◦ Debido a que las redes inalámbricas operan en
un espectro de frecuencias utilizado por otras
tecnologías, pueden existir interferencias que
pueden afectar negativamente al rendimiento.
◦ Tecnologías que pueden producir
interferencias:
 Bluetooth
 Hornos Microondas
 Algunos telefonos inalambricos
 Otras redes WLAN

ATENUACIÓN
◦ Las señales de radio frecuencia pueden
desvanecerse o bloquearse por materiales
medioambientales

◦ La siguiente tabla muestra como afectan estos
materiales a las señales inalambricas:

ATENUACIÓN
Material

Ejemplo

Interferencia

Madera

Tabiques

Baja

Vidrio

Ventanas

Baja

Amianto

Techo

Baja

Yeso

Paredes int

Baja

Ladrillo

Paredes int/ext

Media

Hojas

Arboles

Media

Agua

Lluvia/niebla

Alta

Ceramica

Tejas

Alta

Papel

Royo de papel

Alta

Vidrio ->plomo

Ventanas

Alta

Metal

Vigas/Armarios

Muy Alta

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