Manual Nuevas Tecnologias - 250 Pgs
Manual Nuevas Tecnologias - 250 Pgs
Manual Nuevas Tecnologias - 250 Pgs
Tecnologías
Sexto ciclo
2
Índice
Presentación
Red de contenidos
Sesiones de aprendizaje
SEMANA 1 : Introducción a las redes LAN Inalámbricas 7
SEMANA 2 : Tecnologias inalámbricas 19
SEMANA 3 : Estandar 802.11 e interfaces de red 41
SEMANA 4 : Capa fisica 54
SEMANA 5 : Tecnologia de radio transmisión – I 72
SEMANA 6 : Tecnologia de radio transmisión – II 88
SEMANA 7 : EXAMEN PARCIAL
SEMANA 8 : Topologias inalambricas - I 103
SEMANA 9 : Topologias inalambricas - II 130
SEMANA 10 : Puntos de acceso (AP) 146
SEMANA 11 : Puentes - I 176
SEMANA 12 : Puentes - II 192
SEMANA 13 : Antenas - I 204
SEMANA 14 : Antenas - II 225
SEMANA 15 : Seguridad - I 241
SEMANA 16 : Seguridad - II 248
SEMANA 17 : EXAMEN FINAL
Presentación
Este manual cubre los aspectos fundamentales fisicos y matematicos del estudio de
las ondas, para que luego con esa base se pueda encarar con mayor confianza los
conceptos concernientes a la tecnología inalámbrica propiamente dicha. Se cubren
también aspectos relativos a la seguridad, elemento muy importante en una red
inalámbrica
Red de contenidos
Redes Inalámbricas
Capa
Física
1
SEMANA
INTRODUCCION A LAS
REDES LAN INALÁMBRICAS
TEMA
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
CONTENIDOS
Medios de Networking
ACTIVIDADES
Utilizar la técnica de lluvia de ideas para enumerar las ventajas de utilizar medios
inalambricos frente a los medios cableados.
Alta disponibilidad
Escalabilidad
Gestionabilidad
Arquitectura abierta
En términos sencillos, una red de área local inalámbrica (WLAN) hace exactamente lo
que el nombre implica. Proporciona todas las funciones y beneficios de las tecnologías
LAN tradicionales, como Ethernet y Token Ring, pero sin las limitaciones impuestas
por los alambres o cables. De esta forma, las WLANs redefinen la forma en la cual la
industria contempla las LANs. Conectividad ya no significa conexión física. Las áreas
locales ya no se miden en pies ni en metros, sino en millas o kilómetros. Una
infraestructura no necesita estar enterrada u oculta detrás de los muros, sino que
puede desplazarse y cambiar según las necesidades de una organización.
Una WLAN, al igual que una LAN, requiere un medio físico a través del cual pasan las
señales de transmisión. En lugar de utilizar par trenzado o cable de fibra óptica, las
WLANs utilizan luz infrarroja (IR) o frecuencias de radio (RFs). El uso de la RF es
mucho más popular debido a su mayor alcance, mayor ancho de banda y más amplia
cobertura. Las WLANs utilizan las bandas de frecuencia de 2,4 gigahertz (GHz) y de 5
GHz. Estas porciones del espectro de RF están reservadas en la mayor parte del
mundo para dispositivos sin licencia. El networking inalámbrico proporciona la libertad
y la flexibilidad para operar dentro de edificios y entre edificios. A lo largo de este
curso, los íconos y símbolos mostrados en las Figuras siguientes se utilizarán para
documentar los dispositivos y la infraestructura del networking inalámbrico.
Los dispositivos WLAN de primera generación, con sus bajas velocidades y falta de
estándares, no fueron populares. Los sistemas estandarizados modernos pueden
ahora transferir datos a velocidades aceptables.
El comité IEEE 802.11 y la Alianza Wi-Fi han trabajado diligentemente para hacer al
equipo inalámbrico estandarizado e interoperable.
Las WLANs presentan numerosos beneficios para las oficinas hogareñas, los negocios
pequeños, los negocios medianos, las redes de campus y las corporaciones más
grandes. Los entornos que es probable que se beneficien de una WLAN tienen las
siguientes características:
Incluso aunque las WLANs han sido diseñadas principalmente como dispositivos LAN,
pueden utilizarse para proporcionar una conectividad de sitio a sitio a distancias de
hasta 40 km. El uso de dispositivos de WLAN es mucho más eficaz en costos que el
uso del ancho de banda WAN o la instalación o arrendamiento de largas trayectorias
de fibra. Por ejemplo, para instalar una WLAN entre dos edificios se incurrirá en un
costo único de varios miles de dólares estadounidenses. Un enlace T1 arrendado
dedicado, que sólo proporciona una fracción del ancho de banda de una WLAN,
fácilmente costará cientos de dólares estadounidenses por mes o más. Instalar fibra a
través de una distancia de más de 1,6 km (1 milla) es difícil y costaría mucho más que
una solución inalámbrica.
Luz infrarroja
Tres tipos de transmisión de radio dentro de las bandas de frecuencia de 2,4
GHz no licenciadas:
o Espectro expandido de saltos de frecuencia (FHSS)
o Espectro expandido de secuencia directa (DSSS)
o Multiplexado por división de frecuencia ortogonal (OFDM) 802.11g
Un tipo de transmisión de radio dentro de las bandas de frecuencia de 5 GHz
no licenciadas:
o Multiplexado por división de frecuencia ortogonal (OFDM) 802.11a
Hay muchas mejoras por venir. Por ejemplo, se han hallado muchas debilidades en las
configuraciones de seguridad básicas de las WLANs, y una seguridad más fuerte en
todos los productos futuros es una prioridad. Versiones tales como 802.11g ofrecerán
54 Mbps como 802.11a, pero también serán compatibles con 802.11b.
Este curso tratará las tecnologías generales detrás de las WLANs 802.11a y 802.11b,
incluyendo las tecnologías de radio, el diseño de una WLAN, la preparación del sitio y
La Figura ilustra el Gráfico del Espectro Electromagnético. Las ondas difieren sólo en
su frecuencia. Las ondas de energía, ondas de radio, microondas, ondas de luz
infrarroja, ondas de luz visible, ondas de luz ultravioleta, rayos x, y rayos gamma
proporcionan algunas características muy importantes:
Aplicaciones inalámbricas
Una aplicación común de comunicación de datos inalámbrica es el uso móvil. Algunos
ejemplos de uso móvil incluyen los siguientes:
Si una línea T-I no está disponible o los edificios están ubicados en la misma
propiedad, podría colocarse un cable subterráneo. No obstante, la introducción en la
tierra puede costar más de 100 dólares estadounidenses por cada 0,3 m (1 pie),
dependiendo de la tarea. Para conectar tres edificios ubicados a 305 m (1000 pies)
separados entre sí, el costo podría exceder los 200.000 dólares estadounidenses.
Las microondas son una solución posible. En el caso de las microondas se requiere
usualmente un permiso del gobierno. En Estados Unidos, éste se obtiene de la
Comisión Federal de Comunicaciones (FCC). Este permiso sirve como proceso de
registro que permite al dueño del permiso tomar acciones legales contra aquéllos que
interfieran. El costo del equipamiento es en general de más de 10.000 dólares
estadounidenses por sitio, lo cual no incluye el costo de los elementos de instalación.
El desempeño puede verse severamente degradado en el caso de niebla espesa,
lluvia o nieve. Las microondas también tienden a ser punto a punto. Las conexiones
multipunto usualmente no son posibles.
Autoevaluación
4. Identificar las ventajas de transmitir las ondas de radio utilizando una tecnica
de Espectro Expandido.
Para recordar
Luz infrarroja
Tres tipos de transmisión de radio dentro de las bandas de frecuencia de 2,4
GHz no licenciadas:
o Espectro expandido de saltos de frecuencia (FHSS)
o Espectro expandido de secuencia directa (DSSS)
o Multiplexado por división de frecuencia ortogonal (OFDM) 802.11g
Un tipo de transmisión de radio dentro de las bandas de frecuencia de 5 GHz
no licenciadas:
o Multiplexado por división de frecuencia ortogonal (OFDM) 802.11a
Una WLAN, al igual que una LAN, requiere un medio físico a través del cual pasan las
señales de transmisión. En lugar de utilizar par trenzado o cable de fibra óptica, las
WLANs utilizan luz infrarroja (IR) o frecuencias de radio (RFs).
2
SEMANA
TECNOLOGIAS
INALÁMBRICAS
TEMA
Tecnologías Inalámbricas
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
CONTENIDOS
Tecnologías Inalámbricas
Componentes y Topologías
El Mercado de las LANs Inalámbricas
Problemas
ACTIVIDADES
La Figura siguiente enumera las diferentes bandas de frecuencia de radio, junto con el
nombre de las ondas transmitidas en cada banda y sus tipos de usos. Una multitud de
tecnologías diferentes y complejas llenan el espectro de frecuencia y no pueden
abarcarse completamente en este curso.
Radio celular
La radio celular proporciona un servicio de telefonía móvil empleando una red de sitios
célula distribuidos a través de un área amplia. Un sitio célula contiene un transceptor
de radio y un controlador de estación de base. La estación de base administra,
transmite y recibe tráfico proveniente de las radios móviles de su área geográfica. Un
sitio célula también tiene una torre y antenas, así como un enlace a un switch distante,
que se denomina oficina de conmutación de telecomunicaciones móviles (MTSO). La
MTSO conecta llamadas de teléfonos basados en tierra a clientes inalámbricos,
conmuta llamados entre células a medida que los móviles viajan a través de fronteras
de células, y autentica a los clientes inalámbricos antes de que hagan llamadas.
2.2.4 Bridges
Existen 2 tipos de bridges Cisco. En primer lugar, el Bridge Inalámbrico (WB) 350 está
diseñado para conectar dos o más redes (conectadas en general en edificios
diferentes), los bridges inalámbricos proporcionan conexiones inalámbricas de alta
velocidad, de rango extenso y de línea de vista. El WB es ideal para instalaciones
sujetas a clasificación de pleno y entornos rigurosos. La Figura muestra el WB. Las
velocidades de datos son más rápidas que las líneas E1/T1 sin la necesidad de líneas
arrendadas costosas o cable de fibra óptica, mientras pueda lograrse la frecuencia de
radio (RF) de línea de vista (LOS).
En segundo lugar, el Bridge de Grupos de Trabajo (WGB) Cisco Aironet® Serie 350
lleva la conectividad inalámbrica de bajo costo a cualquier dispositivo habilitado para
Ethernet que esté diseñado para cumplir con las necesidades de grupos de trabajo
remotos, oficinas satelitales y usuarios móviles. El Bridge de Grupos de Trabajo
conecta rápidamente hasta ocho laptops habilitados para Ethernet u otras
computadoras portátiles a una WLAN inalámbrica, proporcionando el enlace desde
estos dispositivos a cualquier AP Cisco Aironet o Bridge Inalámbrico.
Un bridge inalámbrico 802.11b, que opera en el rango de los 2,4 GHz, no requiere
ningún FCC de EE.UU. ni otro permiso de agencia aplicable. Mientras no haya ningún
requisito de permiso es más fácil de instalar, pero deberá tenerse cuidado de evitar
ocasionar interferencia a los usuarios existentes. Recuerde también que los bridges
Cisco, al igual que muchos otros bridges de fabricantes, son implementaciones
propietarias del estándar 802.11 y por lo tanto no puede lograrse la interoperabilidad
entre fabricantes.
2.2.5 Antenas
Una variedad de antenas opcionales de 2,4 GHz están disponibles para APs y bridges,
que pueden utilizarse para reemplazar la antena estándar rubber ducky. Las antenas
deberán escogerse cuidadosamente para asegurar la obtención de un rango y
cobertura óptimos.
Adoptar la tecnología inalámbrica permite una informática tanto móvil como conectada
dentro de un edificio. Los usuarios pueden desplazarse libremente dentro de una
instalación, a la vez que se mantiene acceso a la red.
Un bridge inalámbrico puede en general adquirirse e instalarse en un día. Una vez que
se hace la inversión, no hay gastos recurrentes. Los bridges inalámbricos modernos
proporcionan el ancho de banda que se esperaría de una tecnología basada en
comunicaciones de datos antes que en comunicaciones de voz.
2.3.1 Implicaciones
Durante la última década, las comunidades de networking e inalámbrica esperaban
que cada año se convirtiera en el año de la WLAN. La tecnología WLAN tuvo algunos
inicios fallidos en los '90, por una variedad de razones. Tecnología inmadura,
problemas de seguridad y velocidades de conectividad lentas evitaron que la
tecnología WLAN se convirtiera en una alternativa viable a las LANs cableadas. Cada
año que pasaba proporcionaba el terreno necesario para la aceptación individual de la
tecnología inalámbrica.
Por primera vez la tecnología WLAN está siendo considerada seriamente como forma
de completar una red existente o de crear una nueva red. La aceptación de parte del
mercado alienta a que surjan nuevas aplicaciones de la tecnología WLAN a lo largo de
una empresa. A medida que los usuarios comienzan a disfrutar los beneficios de
conectarse en cualquier lugar, en cualquier momento, es probable que el crecimiento y
la aceptación de las soluciones empresariales inalámbricas continúen.
Se espera que las WLANs crezcan, tal como lo muestra la Figura . Esta tecnología
tiene varias aplicaciones inmediatas, incluyendo las siguientes:
Los cuatro requisitos principales para una solución WLAN son los siguientes:
Otros requisitos están evolucionando a medida que las tecnologías WLAN obtienen
popularidad:
2.4 Problemas
Muchos otros dispositivos, como los teléfonos portátiles, los hornos a microondas, los
parlantes inalámbricos y los dispositivos de seguridad, utilizan también estas
frecuencias. La cantidad de interferencia mutua que será experimentada por estos
dispositivos de networking y otros planificados no está clara. La interferencia entre
parlantes inalámbricos y otros dispositivos es común hoy en día. A medida que esta
banda sin licencia se va poblando, es probable que aparezcan otros tipos de
interferencia. Los objetos físicos y las estructuras de los edificios también crean
diversos niveles de interferencia.
2.4.3 Interoperabilidad
La mayoría de los fabricantes desean que sus clientes utilicen sus APs y NICs de
manera exclusiva. Ofrecen cierto grado de capacidad reducida si existe la necesidad
de combinar y hacer coincidir diferentes marcas de APs y NICs.
En la mayoría de los casos los problemas son mayormente cosméticos pero pueden
resultar en un incremento de llamadas al escritorio de ayuda. Hasta el lanzamiento de
la siguiente generación, el administrador del sistema tiene que tomar una difícil
decisión, utilizar un sistema de un único fabricante, con todos los NICs y APs
provenientes de ese fabricante, o arreglárselas sin las herramientas de administración
avanzadas que proporcionan las soluciones de un único fabricante.
Tal como se muestra en la Figura , en una red cerrada como una red corporativa,
existen ventajas en una solución de un único fabricante. Hacer responsable a un único
fabricante del desempeño del equipamiento elimina la posibilidad de que un fabricante
culpe al otro por fallos en el equipo. En un entorno más abierto, como una red de un
instituto terciario o una universidad o una Terminal de aeropuerto, una solución de
fabricante único puede no ser factible. Pueden ofrecerse sugerencias respecto a qué
equipo deberá adquirirse, pero el administrador de red probablemente necesitará
soportar lo que los usuarios compraron.
Recuerde también que los bridges Cisco, al igual que muchos otros bridges de
fabricantes, son implementaciones propietarias del estándar 802.11 y por lo tanto no
puede lograrse la interoperabilidad entre fabricantes.
Los dos tipos de radio de espectro expandido son secuencia directa (DSSS) y salto de
frecuencia (FHSS). Se basan en la idea de que una señal que se expande
ampliamente o que se mueve rápidamente de canal a canal será difícil de detectar y
de interferir con ella. DSSS genera un patrón de bits redundante denominado chip o
código de chipping, para cada BIT a transmitir. FHSS utiliza una portadora de banda
angosta que cambia la frecuencia en un patrón conocido tanto por el transmisor como
por el receptor. Si todo se mantiene apropiadamente sincronizado, esto crea un único
canal lógico, incluso aunque la frecuencia cambie constantemente. Las primeras
implementaciones de 802.11 utilizaban FHSS, no obstante 802.11b estandarizó DSSS.
Actualmente los estándares 802.11a y 802.11g, que operan en hasta 54 Mbps, utilizan
OFDM en lugar de DSSS. OFDM limita la diafonía o la interferencia de los canales de
transmisión. OFDM se utiliza en servicios de emisión de audio digital europeos. En
comparación con DSSS, OFDM permite más velocidad. OFDM no pierde distancia. De
hecho, facilita la capacidad para lograr distancias más largas. OFDM sí requiere más
potencia de procesamiento en la radio.
Siempre deberá suponerse que cualquier antena está energizada en ese momento, en
especial porque la mayoría de las antenas se utilizan en sistemas dúplex. Parabólicas
de pequeño tamaño, de 30 cm. (1 pie) o menos a menudo irradian energía RF en el
rango de frecuencia de decenas de gigahertz. Como regla general, cuanta más alta es
la frecuencia, más potencialmente peligrosa es la radiación. Deberá tenerse cuidado
de asegurarse de que el transmisor no está operando antes de quitar o reubicar
cualquier conexión de antena.
Autoevaluación
2. Definir brevemente.
a. Bridge
b. Access point
Para recordar
La radio celular proporciona un servicio de telefonía móvil empleando una red de sitios
célula distribuidos a través de un área amplia. Un sitio célula contiene un transceptor
de radio y un controlador de estación de base
Un access point (AP) contiene un transceptor de radio. Puede actuar como punto
central de una red inalámbrica autónoma o como punto de conexión entre redes
inalámbricas y cableadas.
3
SEMANA
ESTANDAR 802.11 e
Interfases de red
TEMA
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Este módulo tratará en detalle los estándares IEEE 802.11 WLAN (WLAN),
incluyendo el enlace de datos y las especificaciones de la capa física.
Se tratarán los servicios MAC y de capa física que han sido normalizados. Tres
servicios son proporcionados por la subcapa MAC en IEEE 802.11
CONTENIDOS
Estándares 802.11
Capa MAC 802.11
ACTIVIDADES
Utilizar la técnica de lluvia de ideas para enumerar las principales tecnologías definidas
por el estandar IEEE 02.11
Un problema común en entornos móviles será que las NICs multi-fabricante intenten
acceder a una marca diferente de punto de acceso. Por ejemplo, una compañía utiliza
productos marca A en el departamento de cuentas, mientras que los usuarios roaming
del departamento de IS utilizan las marcas B y C. Utilizar productos que adhieran al
estándar 802.11b ayudará a eliminar la mayoría de los problemas de interoperabilidad.
Los problemas de roaming, seguridad y capacidad de administración aún pueden
presentar desafíos.
La Figura muestra la arquitectura definida por el comité 802 y cómo muchos métodos
de acceso al medio diferentes son soportados por este modelo. El control de acceso al
medio (MAC) y las capas físicas (PHY) están organizados en un conjunto separado de
estándares desde el control de enlace lógico (LLC). Esto se debe a la
interdependencia entre el control de acceso al medio, el medio y la topología de cada
estándar. Al mismo tiempo, un único proceso LLC puede soportar las funciones lógicas
para todos los protocolos MAC y PHY subyacentes.
IEEE 802.11
El término 802.11 se refiere realmente a una familia de protocolos, incluyendo la
especificación original, 802.11, 802.11b, 802.11a, 802.11g y otros. El 802.11 es un
estándar inalámbrico que especifica conectividad para estaciones fijas, portátiles y
móviles dentro de un área local. El propósito del estándar es proporcionar una
conectividad inalámbrica para automatizar la maquinaria y el equipamiento o las
estaciones que requieren una rápida implementación. Éstos pueden ser portátiles,
handheld o montados en vehículos en movimiento dentro de un área local.
Las características de MAC y PHY para las redes de área local inalámbricas (WLANs)
están especificadas en 802.11, 802.11b, 802.11a, y 802.11g, entre otros estándares.
La capa MAC de este estándar está diseñada para soportar unidades de capa física
adicionales a medida que se adoptan, dependiendo de la capacidad del espectro y de
las nuevas técnicas de modulación.
A continuación se muestra el formato del encabezado LLC 802.2. Los access points
del servicio de destino y origen (DSAP y SSAP) identifican al ULP utilizado, en general
un protocolo de capa de red. El campo Control indica si el LSDU contiene información
de control o datos del usuario. Para los datos del usuario, los números de secuencia
también se mantienen aquí. Cuando se los confirma, se utilizan los servicios
orientados a conexión.
WLANs
Las redes inalámbricas tienen características fundamentales que las hacen
significativamente diferentes a las LANs cableadas tradicionales. Algunos países
En las LANs inalámbricas, una dirección MAC equivale a una ubicación física. Esto se
da por supuesto implícitamente en el diseño de LANs cableadas. En IEEE 802.11, la
unidad direccionable es una estación (STA). La STA es el destino de un mensaje, pero
no es, en general, una ubicación física fija.
A causa de las limitaciones de los rangos PHY inalámbricos, las WLANs que necesitan
cubrir distancias geográficas razonables deben construirse a partir de bloques de
construcción de una cobertura básica.
Uno de los requisitos de IEEE 802.11 es manipular estaciones tanto móviles como
portátiles. Una estación portátil se desplaza de ubicación a ubicación, pero sólo se
utiliza mientras se encuentra en una ubicación fija. Las estaciones móviles en realidad
acceden a la LAN mientras se encuentran en movimiento. No es suficiente para
manipular sólo estaciones portátiles, puesto que los efectos de propagación
desdibujan la distinción entre estaciones portátiles y móviles. Las estaciones fijas a
menudo parecen ser móviles, debido a estos efectos de propagación.
Se requiere IEEE 802.11 para aparecer en capas superiores, como LLC, como LAN
IEEE 802. La red IEEE 802.11 debe manipular la movilidad de la estación dentro de la
subcapa MAC.
Las limitaciones de PHY determinan las distancias de estación a estación que pueden
soportarse. En el caso de algunas redes esta distancia es suficiente. En el caso de
otras, se requiere un incremento en la cobertura. En lugar de existir
independientemente, un BSS también puede formar un componente de un conjunto de
servicios extendido (ESS). Un ESS se construye a partir de múltiples BSSs, que se
conectan a través de APs. Los APs se conectan a un DS común, como lo muestra la
Figura 1. El DS puede ser cableado o inalámbrico, LAN o WAN. La arquitectura WLAN
IEEE 802.11 se especifica independientemente de las características físicas del DS.
Un conjunto de servicios extendido (ESS) se define como dos o más BSSs conectados
por medio de un DS común, como lo ilustra la Figura 1. Esto permite la creación de
una red inalámbrica de tamaño y complejidad arbitrarios. Al igual que sucede con un
BSS, todos los paquetes de un ESS deben atravesar uno de los APs.
Un concepto clave es que la red ESS parece la misma para la capa LLC que una red
IBSS o que una única red BSS. Las estaciones que se encuentran dentro de un ESS
pueden comunicarse y las estaciones móviles pueden desplazarse de un BSS a otro
(dentro del mismo ESS), de manera transparente a LLC.
Roaming
Roaming es el proceso o capacidad de un cliente inalámbrico de desplazarse de una
celda, o BSS, a otra, sin perder conectividad con la red. Los access points se entregan
el cliente entre sí y son invisibles al mismo. El estándar IEEE 802.11 no define cómo
debería llevarse a cabo el roaming, pero sí define los bloques de construcción básicos,
que incluyen la búsqueda activa y pasiva y un proceso de re-asociación. La re-
asociación con el AP debe tener lugar cuando una STA hace roaming de un AP a otro.
Este servicio proporciona a las entidades peer LLC la capacidad para intercambiar
unidades de datos de servicios MAC (MSDUs). Para soportar este servicio la MAC
local utiliza los servicios de nivel PHY subyacentes para transportar una MSDU a una
entidad MAC peer, donde se la entregará a la LLC peer. Ese transporte MSDU
asíncrono se lleva a cabo sobre una base de mayor esfuerzo y sin conexión. No
existen garantías de que la MSDU se entregará exitosamente. El transporte broadcast
y multicast es parte del servicio de datos asíncrono proporcionado por la MAC. Debido
a las características del medio inalámbrico, las MSDUs broadcast y multicast pueden
experimentar una más baja calidad de servicio, en comparación a la de las MSDUs
unicast. Todas las STAs soportan el servicio de datos asíncrono.
Servicios de seguridad
Confidencialidad
Integridad de los datos
Control de acceso
Ordenamiento de MSDUs
Tipos de frames
Los tres tipos principales de frames utilizados en la capa MAC son los siguientes:
1. Frames de datos
2. Frames de control
3. Frames de administración
Los frames de datos se utilizan para la transmisión de datos. Los frames de control,
como la Solicitud para Enviar (RTS), Despejado para Enviar (CTS) y Confirmación
(ACK), controlan el acceso al medio utilizando frames RTS, CTS y ACK. Los frames de
administración, como los frames baliza, se transmiten de la misma manera en que los
frames de datos intercambian la información de administración, pero no se envían a
las capas superiores.
Arquitectura MAC
Antes de transmitir un frame, una STA debe obtener acceso al medio utilizando uno de
dos métodos, que se muestran en la Figura :
1. El método de acceso fundamental del MAC IEEE 802.11, acceso múltiple con
detección de portadora y colisión evitable (CSMA/CA), se denomina Función de
Coordinación Distribuida (DCF). La DCF se implementa en todas las STAs,
para su uso tanto en configuraciones de red ad hoc como de infraestructura.
2. El MAC IEEE 802.11 MAC también puede incorporar un método de acceso
opcional, denominado Función de Coordinación de Punto (PCF), que crea un
acceso libre de contención (CF). La PCF sólo puede utilizarse en
configuraciones de red de infraestructura.
La DCF y la PCF pueden operar ambas concurrentemente dentro del mismo BSS.
Cuando éste es el caso, los dos métodos de acceso se alternan, con un periodo de CF
seguido por un periodo de contención. Además, todas las transmisiones bajo la PCF
pueden utilizar el Espacio Interframe (IFS), que es más pequeño que el utilizado para
los frames transmitidos por medio de la DCF. El uso de IFSs más pequeños implica
que el tráfico coordinado por punto tendrá un acceso de prioridad al medio a través de
STAs que operan en modo DCF.
La recepción de algunos frames requiere que la estación receptora responda con una
confirmación, en general un frame ACK, si la Secuencia de Verificación de Frames
(FCS) del frame recibido es correcta. Esta técnica se conoce como confirmación
positiva y se muestra en la figura.
Autoevaluación
Para recordar
El propósito del LLC es intercambiar datos entre usuarios finales a través de una LAN
que utiliza protocolos MAC basados en 802.
4
SEMANA
CAPA FISICA
TEMA
Capa Física
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
CONTENIDOS
ACTIVIDADES
La subcapa PMD acepta los primitivos del servicio de la subcapa PLCP y proporciona
el medio mediante el cual se transmiten o reciben realmente los datos provenientes del
Esta extensión del sistema DSSS se basa en las capacidades de velocidades de datos
del estándar 802.11 original, para proporcionar tasas de datos con una carga de 5,5
Mbps y 11 Mbps. Las primeras velocidades de 1 Mbps y 2 Mbps aún se soportan. Para
proporcionar las velocidades más altas, se emplea la codificación de código
complementario (CCK) de 8 chips como sistema de modulación. La velocidad de
chipping es de 11 MHz, que es igual a la del sistema DSSS, proporcionando así el
mismo ancho de banda del canal ocupado. La PHY de Alta Velocidad básica utiliza el
mismo preámbulo PLCP que la PHY DSSS, por lo cual ambas PHYs pueden co-existir
en el mismo BSS.
Además de proporcionar extensiones de más alta velocidad al sistema DSSS, una
cantidad de funciones opcionales permiten mejorar el desempeño del sistema LAN de
frecuencia de radio.
Una capacidad opcional para la agilidad del canal permite que una
implementación supere dificultades inherentes a las asignaciones de canal
estáticas. Esta opción puede utilizarse para implementar sistemas que cumplen
con IEEE 802.11 que sean interoperables con modulaciones tanto FH como
DS.
802.11a se desplazó a una frecuencia más amplia (5 GHz) en parte para obtener
velocidades más altas, pero también para evitar problemas de interferencia en la
banda más poblada de los 2,4 GHz. Además de las WLANs 802.11b, las LANs
HomeRF, los dispositivos Bluetooth, los teléfonos inalámbricos e incluso los hornos a
microondas operan todos en la banda de los 2,4 GHz.
El estándar IEEE 802.11a utiliza multiplexado por división de frecuencia ortogonal, una
técnica que divide un canal de comunicaciones en una cierta cantidad de bandas de
frecuencia que se encuentran separadas por el mismo espacio. OFDM utiliza múltiples
subportadoras, que son 52, separadas por 312,5 KHz. Los datos se envían por 48
portadoras simultáneamente, donde cada subportadora transporta una porción de los
datos del usuario. Cuatro subportadoras se utilizan como pilotos. Las subportadoras
son ortogonales (independientes) entre sí.
El IEEE seleccionó a OFDM, la misma tecnología utilizada en las redes 802.11a, como
base para el estándar de la red 802.11g. La forma de onda OFDM multiportadora es
superior en casi cada aspecto a la forma de onda CCK de portadora única utilizada en
802.11b. Ofrece velocidades mucho más altas, un mayor alcance y una mejor
tolerancia de ecos multiruta, que son comunes en las aplicaciones del interior de los
edificios.
FHSS
El estándar 802.11 define un conjunto de canales FH espaciados de manera pareja a
lo largo de la banda de 2,4 GHz. La cantidad de canales, como ocurre con DSSS,
depende de la geografía. Puede haber hasta 79 canales en Norteamérica y en la
mayor parte de Europa, y 23 canales en Japón. El rango de frecuencia exacta varía
levemente según la ubicación.
La PHY IR utiliza luz casi visible en el rango de los 850 nm a los 950 nm para la
señalización. Esto es similar al uso espectral de dispositivos comunes entre los
consumidores tales como controles remotos infrarrojos, así como otro equipamiento de
comunicaciones de datos, como los dispositivos de la Asociación de Datos Infrarrojos
(IrDA). A diferencia de muchos otros dispositivos infrarrojos, la PHY IR no está dirigida.
Esto significa que el receptor y el transmisor no tienen que estar dirigidos uno al otro y
no necesitan una línea de visión clara. Esto permite construir con más facilidad un
sistema WLAN inalámbrico. Un par de dispositivos infrarrojos que cumplan con las
normas podrían comunicarse en un entorno típico a un rango de alrededor de 10 m (33
pies). Este estándar permite receptores más sensibles, que pueden incrementar el
rango hasta en 20 m (66 pies).
4.2.1 Introducción
Los Adaptadores de WLAN Cisco Aironet Inalámbricos también se denominan
adaptadores clientes. Son módulos de radio que proporcionan comunicaciones de
datos inalámbricas entre dispositivos fijos, portátiles o móviles y otros dispositivos
inalámbricos o una infraestructura de red cableada. Los adaptadores clientes son
completamente compatibles cuando se los utiliza en dispositivos que soportan la
tecnología Plug-and-Play (PnP).
Radio
La radio transmite datos a través de un canal de radio semiduplex que opera a hasta
54 Mbps dependiendo de la tecnología inalámbrica.
Antena
El tipo de antena utilizada depende del adaptador cliente, de la siguiente manera:
Si parpadea una vez cada medio segundo indica que la placa se encuentra
operando en modo de infraestructura y está buscando un access point al cual
asociarse.
Si parpadea una vez cada dos segundos significa que la placa se encuentra en
modo de infraestructura y está asociada a un access point.
Una luz verde sin parpadeo significa que la placa está operando en modo ad
hoc y no se comunicará con un AP.
El LED color ámbar es el LED de Tráfico RF. Tiene dos modos de operación
principales:
Cisco Aironet ofrece soporte para Linux y Macintosh, según se muestra en la Figura .
El controlador para Linux de Cisco Aironet se utiliza con cualquier versión de Linux que
utilice las versiones de kernel 2.2.x o 2.4.x. El controlador para Macintosh de Cisco
Aironet se utiliza con las PowerBooks Macintosh y PowerMacs que utilizan Mac OS 9.x
o Mac OS X 10.1. El controlador no tiene como objetivo su uso en notebooks
Macintosh que tengan una placa inalámbrica incorporada.
WLAN ad hoc
Los sistemas operativos como Windows 98 y Windows 2000 han hecho de este tipo de
red algo fácil de configurar. Esta topología puede utilizarse para permitir que una
pequeña oficina u oficina en el hogar se conecte a la PC principal, o que varias
personas simplemente compartan archivos.
La pantalla del Medidor de Estado del Enlace proporciona una pantalla gráfica de lo
siguiente:
Para abrir LSM en Windows, haga doble clic en el ícono LSM del escritorio.
Autoevaluación
1. Identificar los 14 canales preasignados para el uso de los Access Points y las
interfases de red inalambricas.
Para recordar
IEEE 802.11 especifica estándares para las WLANs. MAC y capa física (PHY) son
servicios que han sido normalizados, utilizando los estándares 802.11 a, b, y g.
5
SEMANA
TECNOLOGIA DE RADIO
TRANSMISIÓN – PARTE I
TEMA
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Explorar la tecnología y los aspectos matemáticos de la radio, para que el lector pueda
comprender cómo funcionan las invisibles ondas de radio para hacer posibles tantas
cosas, incluyendo las WLANs.
CONTENIDOS
Ondas
Matemática para el Estudio de la Radio
Ondas Electromagnéticas (EM)
Señales
5.1 Ondas
Una onda es una "perturbación o variación" que pasa a través de un medio. El medio a
través del cual viaja la onda puede experimentar algunas oscilaciones de índole local a
medida que la onda pasa, pero las partículas del medio no viajan con la onda. La
perturbación puede asumir cualquier cantidad de formas, desde un impulso de
amplitud finito hasta una onda sinusoidal infinitamente larga.
Las ondas transversales que viajan a través de una cuerda son otro ejemplo. La
cuerda se desplaza hacia arriba y abajo, a medida que la onda viaja de izquierda a
derecha, pero la cuerda en sí no experimenta ningún movimiento neto. Esto se
muestra en la Actividad 3.1.1b.
Una forma de onda es una representación de cómo la corriente alterna (AC) varía con
el tiempo. La forma de onda AC familiar es la onda sinusoidal, que deriva su nombre
del hecho de que la corriente o voltaje varía según la función sinusoidal matemática
del tiempo transcurrido. La onda sinusoidal es única por el hecho de que representa
energía enteramente concentrada en una única frecuencia. Una señal inalámbrica
ideal asume una forma de onda sinusoidal, con una frecuencia usualmente medida en
ciclos por segundo o Hertz (Hz). Un millón de ciclos por segundo está representado
por un megahertz (MHz). Un billón de ciclos por segundo está representado por un
gigahertz (GHz). Una onda sinusoidal tiene varias propiedades básicas, que se ilustran
en la Figura :
La relación inversa entre tiempo (t), el periodo en segundos, y frecuencia (f), en Hz,
está indicada por las siguientes fórmulas:
t = 1/f
f = 1/t
Se dice que un periodo o ciclo completo de una onda sinusoidal abarca 360 grados
(360°). Es posible que una onda sinusoidal se adelante o sea adelantada por otra onda
sinusoidal en cualquier cantidad de grados, excepto cero o 360. Cuando dos ondas
sinusoidales difieren en exactamente 0° o 360°, se dice que las dos ondas están en
fase. Dos ondas sinusoidales que difieren en fase en cualquier otro valor están fuera
de fase, una respecto de la otra.
Utilice las siguientes actividades para ver las relaciones entre amplitud, frecuencia y
fase de una onda sinusoidal.
La sección anterior habló sobre cuán complejas pueden llegar a ser las ondas
analógicas y digitales que asumen la forma de ondas sinusoidales. Otra forma de
contemplar la conexión entre analógico y digital es ver cómo una onda analógica
puede convertirse en dígitos discretos que representan la onda analógica.
Tal como se enunció anteriormente, este proceso puede invertirse. El flujo de bits
puede decodificarse, utilizando los valores analógicos aproximados. Este proceso
tiene lugar cada vez que alguien reproduce un disco compacto (CD) musical. La
música está codificada en bits en el plástico del CD. Estos bits pasan por una
conversión digital a analógica (D a A), son procesados por más medios electrónicos y
se convierten en la música que la gente escucha.
5.2.1 Watts
P = DE / Dt
El FCC de EE.UU. permite que se emita un máximo de cuatro watts de energía en las
transmisiones WLAN en la banda no licenciada de 2,4 GHz. En las WLANs, los niveles
de energía son tan bajos como un miliwatt (mW), o una milésima (1/1000) de watt, que
pueden utilizarse en un área pequeña. Los niveles de energía en un único segmento
de WLAN son raramente más elevados que 100 mW, lo suficiente para comunicarse a
una distancia de hasta tres cuartos de un kilómetro o media milla bajo condiciones
óptimas. Los access points en general tienen la capacidad para radiar desde 30 a 100
mW, dependiendo del fabricante. Las aplicaciones para exteriores de edificio a edificio
son las únicas que utilizan niveles de potencia por encima de los 100 mW. Diversos
ejemplos de potencia se muestran en la Figura .
5.2.2 Decibeles
El decibel (dB) es una unidad que se utiliza para medir la potencia eléctrica. Un dB es
un décimo de un Bel, que es una unidad de sonido más grande así denominada en
homenaje a Alexander Graham Bell. El dB se mide en una escala logarítmica base 10.
La base se incrementa en diez veces diez por cada diez dB medidos. Esta escala
permite a las personas trabajar más fácilmente con grandes números. Una escala
similar (la escala de Richter) se utiliza para medir terremotos. Por ejemplo, un
terremoto de magnitud 6.3 es diez veces más fuerte que un terremoto de 5.3.
Cálculo de dB
La fórmula para calcular dB es la siguiente:
dB = 10 log10 (Pfinal/Pref)
Utilice la Actividad 3.2.3a para obtener una comprensión adicional de esta fórmula. En
esta actividad, los alumnos calcularán los decibeles para los valores introducidos de
Pref y Pfinal. En la Actividad 3.2.3b, los alumnos calcularán la Pfinal basándose en los
valores introducidos para dB y Pref.
Todas las ondas EM viajan a la velocidad de la luz en el vacío y tienen una longitud de
onda (l) y frecuencia (f), que pueden determinarse utilizando la siguiente ecuación:
Utilice la Actividad 3.3.1c para practicar cómo hallar la frecuencia o la longitud de onda
de una onda EM, cuando el otro valor es conocido. Cuando la onda EM no viaja en el
vacío, el material afecta su velocidad. Esto se ilustra en la Actividad 3.3.1a.
reflexión, o rebote
refracción, o quiebre en ángulo
difracción, o dispersión en torno a los obstáculos
dispersión, o redireccionamiento de parte de las partículas
El diagrama del espectro EM típico resume los alcances de las frecuencias, o bandas
que son importantes para comprender muchas cosas en la naturaleza y la tecnología.
Las ondas EM pueden clasificarse de acuerdo a su frecuencia en Hz o a su longitud de
onda en metros. El espectro EM tiene ocho secciones principales, que se presentan en
orden de incremento de la frecuencia y la energía, y disminución de la longitud de
onda:
5. Luz visible — Éste es el rango visible para el ojo humano. La radiación visible
es emitida por todo, desde luciérnagas hasta lámparas y estrellas. También es
emitida por partículas en rápido movimiento que golpean a otras partículas.
6. Luz ultravioleta (UV) — Es bien conocido que el sol es una fuente de
radiación ultravioleta (UV). Son los rayos UV los que hacen que la piel se
queme. Las estrellas y otros objetos calientes del espacio emiten radiación UV.
7. Rayos X — Un doctor utiliza rayos X para observar los huesos y un dentista los
utiliza para observar los dientes. Los gases calientes del universo también
emiten rayos X.
8. Rayos gamma — Los materiales radioactivos naturales y fabricados por el
hombre pueden emitir rayos gamma. Los grandes aceleradores de partículas
que los científicos utilizan para ayudarlos a comprender de qué está hecha la
materia pueden irradiar en ocasiones rayos gamma. No obstante, el mayor
generador de rayos gamma de todos es el universo, que crea radiación gamma
de muchas formas.
El rango más importante que trataremos en este curso es el espectro RF. El espectro
RF incluye varias bandas de frecuencia incluyendo las microondas y las Frecuencias
Ultra Altas (UHF) y Frecuencias Muy Altas (VHF) de emisión de radio terrestre y
televisión. Aquí es también donde operan las WLANs. El espectro RF tiene un rango
que va desde los nueve kHz a miles de GHz. Realmente consiste en dos secciones
importantes del espectro EM, ondas de radio y microondas. Por razones históricas,
mucha gente se refiere a ambas secciones juntas como espectro RF. Las frecuencias
RF, que abarcan una porción significativa del espectro de radiación EM, se utilizan
mucho para las comunicaciones.
La mayoría de los rangos RF son licenciados, aunque unos pocos rangos se utilizan
sin licencia.
Algunas áreas del espectro han quedado sin licenciar. Esto es favorable para
determinadas aplicaciones, como las WLANs. Un área importante del espectro no
licenciado se conoce como banda industrial, científica y médica (ISM), que se muestra
en la Figura .
Estas bandas son sin licencia en la mayoría de los países del mundo. Los siguientes
son algunos ejemplos de los elementos regulados que están relacionados con las
WLANs:
5.4 Señales
Para comprender el análisis del dominio de frecuencia en lo que tiene que ver con las
WLANs, es útil examinar primero un sistema de radio más familiar, para ser más
precisos, las emisoras de radio FM comerciales. En este caso, el término radio se
refiere a un dispositivo receptor, que podría estar ubicado en una casa o automóvil.
Estos mismos factores existen en una WLAN. Por ejemplo, para obtener el mayor
beneficio de múltiples APs en la misma ubicación, es importante que no se
superpongan sus frecuencias. De otro modo, los APs interferirán entre sí en lugar de
multiplicar la cantidad de ancho de banda utilizable por la cantidad de APs.
Ahora imagine varias ondas sinusoidales sumadas todas al mismo tiempo. La onda
resultante es más compleja que una onda sinusoidal pura. Hay varios tonos y la
gráfica de estos tonos mostrará varias líneas individuales, correspondiendo cada una a
la frecuencia de cada tono.
Señales digitales
El patrón de cambios en el voltaje versus tiempo se denomina onda cuadrada. Existen
muchas formas de representar datos mediante señales digitales. La Figura ilustra un
ejemplo muy simple, en el cual existen sólo dos niveles de voltaje, que se interpretarán
como uno o cero.
En principio, puede resultar difícil imaginar que la gráfica de voltaje versus tiempo de
una señal digital pueda construirse en base a ondas sinusoidales. No obstante,
recuerde la Síntesis de Fourier y que una onda cuadrada puede construirse utilizando
la combinación adecuada de ondas sinusoidales.
El proceso matemático utilizado para calcular esto se encuentra más allá del alcance
de este curso, pero una descripción simplificada respecto a cómo funciona puede
ayudar a aclarar este concepto. El proceso se inicia con la fórmula fundamental
frecuencia (f) con amplitud (A). Se agregan los armónicos impares, como 3f, 5f, 7f, 9f,
etcétera. No obstante, estos armónicos impares no se agregan con amplitudes iguales,
sino más bien con amplitudes de una tercera, una quinta, una séptima, una novena,
etcétera.
frecuencias de una señal de radio, existen implicaciones para los circuitos tanto del
transmisor como del receptor.
Ambas formas de ruido son importantes para comprender las WLANs. Puesto que el
ruido blanco degradaría los diversos canales de igual forma, los diversos componentes
de FHSS y DSSS se verían igualmente afectados. La interferencia de banda angosta
podría perturbar sólo a ciertos canales o a extensos componentes del espectro.
Incluso podría ser posible utilizar un canal diferente para evitar la interferencia por
completo.
Autoevaluación
Para recordar
Una forma de onda es una representación de cómo la corriente alterna (AC) varía con
el tiempo. La forma de onda AC familiar es la onda sinusoidal, que deriva su nombre
del hecho de que la corriente o voltaje varía según la función sinusoidal matemática
del tiempo transcurrido. La onda sinusoidal es única por el hecho de que representa
energía enteramente concentrada en una única frecuencia. Una señal inalámbrica
ideal asume una forma de onda sinusoidal, con una frecuencia usualmente medida en
ciclos por segundo o Hertz (Hz).
El FCC de EE.UU. permite que se emita un máximo de cuatro watts de energía en las
transmisiones WLAN en la banda no licenciada de 2,4 GHz. En las WLANs, los niveles
de energía son tan bajos como un miliwatt (mW), o una milésima (1/1000) de watt
El decibel (dB) es una unidad que se utiliza para medir la potencia eléctrica. Un dB es
un décimo de un Bel, que es una unidad de sonido más grande así denominada en
homenaje a Alexander Graham Bell.
6
SEMANA
TECNOLOGIA DE RADIO
TRANSMISIÓN – PARTE II
TEMA
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Explorar la tecnología y los aspectos matemáticos de la radio, para que el lector pueda
comprender cómo funcionan las invisibles ondas de radio para hacer posibles tantas
cosas, incluyendo las WLANs.
CONTENIDOS
Técnicas de Modulación
Acceso Múltiple y Ancho de Banda
Propagación de las Ondas de Radio
Utilizar una onda portadora también resuelve muchos otros problemas de circuitos,
antenas, propagación y ruido. Por ejemplo, una antena práctica debe tener un tamaño
de alrededor de una longitud de onda, de la onda EM a ser transmitida. Si las ondas
sonoras se emitieran en frecuencias audibles, la antena tendría que tener más de un
kilómetro de altura. Utilizando frecuencias mucho más altas para la portadora, el
tamaño de la antena también se ve significativamente reducido debido al hecho de que
frecuencias más altas tienen longitudes de onda más cortas.
Una estación de radio FM posee en general letras de llamado asociadas a ellas, como
KPBS. No obstante, una forma más práctica de pensar acerca de una estación de
radio es su frecuencia portadora, como 101.1 MHz, según la cual el alumno sintoniza
su radio. En el caso de las WLANs, la frecuencia portadora es de 2,4 GHz o 5 GHz.
Utilizar frecuencias portadoras en las WLANs tiene una complejidad extra, por el
hecho de que la frecuencia portadora se cambia a salto de frecuencia o chipping de
secuencia directo, para hacer la señal más inmune a la interferencia y al ruido.
1. Amplitud
2. Frecuencia
3. Fase o ángulo
Utilice la actividad interactiva para ver cómo un cero o un uno pueden modular una
señal portadora analógica, en cada una de estas técnicas.
6.1.3 FHSS
6.1.4 DSSS
Ahora que se han implementado los estándares 802.11, un ingeniero RF tiene que
seguir las reglas para hacer que el hardware cumpla con 802.11. La práctica de utilizar
una mayor parte del canal ya no podría utilizarse para lograr velocidades de datos más
altas. El nuevo sistema para 802.11 es utilizar técnicas de modulación muy avanzadas
para lograr velocidades de datos más altas.
Por ejemplo, el Canal 1 opera desde los 2,401 GHz a los 2,423 GHz, que es 2,412
GHz más o menos 11 MHz. El Canal 2 utiliza 2,417 más o menos 11 MHz, etcétera.
Mientras que FHSS utiliza cada frecuencia durante un breve periodo en un patrón
repetitivo, DSSS utiliza un rango de frecuencia amplio de 22 MHz todo el tiempo. La
señal se expande a través de diferentes frecuencias. Cada bit de datos se convierte en
una secuencia de chipping, o una cadena de chips que se transmiten en paralelo, a
través del rango de frecuencia. Esto se denomina en ocasiones código de chipping.
Las agencias reguladoras configuran una tasa de chipping mínima para las diferentes
velocidades soportadas. IEEE 802.11 utiliza 11 chips. Por ejemplo, la velocidad de
chip mínima para DSSS 802.11, según el FCC, es de diez chips para 1 y 2 Mbps
(BPSK/QPSK) y ocho chips para 11 Mbps (CCK). La Figura muestra un ejemplo de
secuencia o código de chipping. Si los bits del código de chipping para cero y para uno
se examinan de cerca, puede determinarse que más de cinco bits de datos de 11
tendrían que invertirse en error, antes de que el valor cambiara de un cero a un uno, o
de un uno a un cero. Esto significa que más de la mitad de la señal puede perderse, y
aún así el mensaje original será recuperable.
6.1.5 OFDM
El estándar 802.11a y el de próxima aparición 802.11g utilizan ambos multiplexado por
división de frecuencia ortogonal (OFDM), para lograr velocidades de datos de hasta 54
Mbps. OFDM funciona dividiendo una portadora de datos de alta velocidad en varias
subportadoras de más baja velocidad, que luego se transmiten en paralelo. Cada
portadora de alta velocidad tiene 20 MHz de amplitud y se divide en 52 subcanales,
cada uno de aproximadamente 300 KHz de amplitud. OFDM utiliza 48 de estos
subcanales para datos, mientras que los cuatro restantes se utilizan para la corrección
de errores. El multiplexado por división de frecuencia ortogonal codificada (COFDM)
proporciona velocidades de datos más elevadas y un alto grado de recuperación de la
reflexión multirruta, gracias a su sistema de codificación y corrección de errores.
OFDM utiliza el espectro de manera mucho más eficiente, espaciando los canales a
una distancia mucho menor. El espectro es más eficiente porque todas las portadoras
son ortogonales entre sí, evitando de esa forma la interferencia entre portadoras muy
cercanas.
Una forma de tratar el acceso compartido es hacer que una autoridad oficial como el
FCC o el ETSI establezcan el uso de frecuencias fijas. De esta forma, las diversas
estaciones que buscan transmitir pueden hacerlo simultáneamente, sin colisiones,
mientras utilicen sus frecuencias de portadora asignadas y sigan las reglas de
potencia e interferencia. Los receptores deben sintonizar la frecuencia portadora, para
obtener broadcasts de una estación específica. Un buen ejemplo de esto es la radio de
emisiones comerciales de FM.
Las redes de telefonía celular han utilizado, en diversos momentos, varios métodos
diferentes para compartir su medio. Existen tres técnicas principales que se han
utilizado para compartir las ondas por aire:
El ancho de banda digital es una medida de cuánta información puede fluir de un lugar
a otro, en un tiempo determinado. El ancho de banda digital se mide en bits por
segundo. Al tratar las comunicaciones de datos, el término ancho de banda significa más a
menudo ancho de banda digital.
Al diseñar una red, es importante considerar el ancho de banda teórico. La red nunca
será más rápida que lo que el medio permita. Una consideración relacionada es la
cantidad de ancho de banda que requieren las aplicaciones del usuario. La Figura
ilustra diferentes métodos de conectarse a la Internet y sus correspondientes anchos
de banda, en Kbps. En la Figura también se muestran algunas aplicaciones de
Internet típicas y sus necesidades de ancho de banda correspondientes.
6.3.1 Propagación de RF
El estudio de cómo las ondas EM viajan e interactúan con la materia puede volverse
extremadamente complejo. No obstante, existen varias simplificaciones importantes
que pueden llevarse a cabo, para estudiar más fácilmente las propiedades de las
ondas EM. Históricamente, estas simplificaciones se desarrollaron para las ondas
luminosas, pero también se aplican a las ondas de radio, las microondas y todo el
espectro EM.
En el vacío, las microondas de 2,4 GHz viajan a la velocidad de la luz. Una vez que se
originan, estas microondas continuarán en la dirección en la cual fueron emitidas para
siempre, a menos que interactúen con alguna forma de materia. El rayo geométrico se
utiliza para significar que las microondas están viajando en espacio libre. Puesto que
las WLANs se encuentran usualmente en tierra, dentro de la atmósfera, las
microondas viajan por el aire, no en el vacío. No obstante, en la siguiente sección el
alumno verá que esto no cambia significativamente su velocidad.
2,4 GHz y 5 GHz también cambia, a medida que las ondas viajan a través de la
materia. No obstante, la cantidad de la alteración depende mucho de la frecuencia de
las ondas y de la materia. En las siguientes dos secciones, se estudiarán algunos de
los fenómenos que pueden afectar las ondas de radio de una WLAN a medida que
viajan a través de la materia.
6.3.2 Refracción
Una superficie se considera lisa si el tamaño de las irregularidades es pequeño, en
relación a la longitud de onda. De otro modo, se la considera irregular. Las ondas
electromagnéticas se difractan alrededor de objetos interpuestos. Si el objeto es
pequeño en relación a la longitud de onda, tiene muy poco efecto. La onda pasará
alrededor del objeto sin perturbaciones. No obstante, si el objeto es grande, aparecerá
una sombra detrás del mismo y una cantidad de energía significativa se refleja
nuevamente hacia el origen. Si el objeto tiene alrededor del mismo tamaño que la
longitud de onda, las cosas se complican, y aparecen patrones de difracción
interesantes.
6.3.3 Reflexión
La reflexión tiene lugar cuando la luz rebota en la dirección general de la cual provino.
Consideremos una superficie metálica lisa como interfaz. A medida que las ondas
golpean la superficie, gran parte de su energía rebotará o se reflejará. Pensemos en
experiencias comunes, como mirarse al espejo u observar la luz del sol reflejándose
desde una superficie metálica o agua. Cuando las ondas viajan de un medio a otro, un
determinado porcentaje de la luz se refleja. Esto se denomina reflexión de Fresnel.
difracción a gran escala son las ondas de radio que se dispersan en torno a una
montaña, hacia un área inaccesible.
Un efecto diferente tiene lugar cuando la luz golpea pequeñas partículas. Dependiendo
de la frecuencia de la luz y del tamaño y la composición de las partículas, es posible
un fenómeno denominado dispersión. La dispersión en general resulta en el
redireccionamiento de la energía de onda entrante hacia direcciones que no son la
dirección deseada.
El sol irradia ondas visibles y otras ondas EM. Si no hubiera atmósfera, la luz llegaría
directamente desde el sol y el resto del cielo estaría oscuro, excepto por las otras
estrellas. Ésta es exactamente la visión que se obtiene desde la luna. Sin embargo, en
la tierra el cielo es azul. Eso se debe a que las moléculas de la atmósfera dispersan la
luz azul, mucho más que los otros colores. El resultado es que aunque la luz del sol de
la mayoría de los colores llega directamente hacia un observador en la tierra, la luz
azul se dispersa a través de una porción tan grande de la atmósfera que ésta aparece
esencialmente azul brillante. Esto se ilustra en la Figura.
La luz se dispersa desde todos los tipos de materiales. La Figura muestra por qué una
nube tiene color blanco, lo cual es otro efecto de la dispersión.
6.3.5 Multirruta
Imaginemos un sándwich de varias capas de materiales transparentes. Imaginemos
que la capa central, el núcleo, tiene un índice de refracción más alto que el de las dos
capas exteriores. Los rayos de luz que viajan en determinados ángulos a través del
medio del núcleo se reflejarán desde las interfaces, de acuerdo a la ley de reflexión
interna total. Ahora imaginemos una fuente de luz que emita en varios ángulos, y que
todos ellos se reflejarían. Esto se denomina distorsión multirruta o interferencia .
La pérdida del espacio libre (FSL) es la atenuación de la señal que resultaría si todas
las influencias de absorción, difracción, obstrucción, refracción, dispersión y reflexión
se eliminaran lo suficiente como para que no tuvieran ningún efecto en la propagación.
La fórmula es la siguiente:
Autoevaluación
3. Definir brevemente:
a. Multiruta
b. Perdida de ruta
Para recordar
Aunque usualmente no es necesario llevar a cabo cálculos complejos para instalar una
WLAN, una comprensión de los principios subyacentes hace más fácil el darse cuenta
de los muchos factores que pueden interferir con la operación apropiada de la WLAN.
8
SEMANA
TOPOLOGIAS INALAMBRICAS
PARTE I
TEMA
Tecnologías Inalámbricas
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
CONTENIDOS
Componentes
Topologías WLAN
Configuración del canal
8.1 Componentes
--------
Las computadoras laptop y las computadoras notebook se están volviendo cada vez
más populares, como las computadoras palm top, los asistentes personales digitales
(PDAs), y otros dispositivos de computación pequeños. La principal diferencia entre
computadoras de escritorio y laptops es que los componentes de una laptop son más
pequeños. En lugar de slots de expansión, hay slots PCMCIA, donde pueden
insertarse las NICs, las NICs inalámbricas, los módems, las unidades de disco duro y
otros dispositivos útiles. La placa tiene usualmente el tamaño de una tarjeta de crédito
gruesa. Se inserta en los slots PCMCIA, a lo largo del perímetro. El uso de las NICs
inalámbricas elimina la necesidad de adaptadores, conectores y cables engorrosos.
implementando access points. Las NICs inalámbricas también están disponibles como
adaptadoras PCI. Esto puede parecer un retroceso, si Ethernet 10/100 ya está
instalada. No obstante, cuando tenga lugar la siguiente reorganización de la oficina, no
se requerirá un costoso recableado. Mientras las aplicaciones no requieran un ancho
de banda mayor que 54 Mbps, las WLANs son una opción viable.
Una gran ventaja del uso del estándar 802.11 es que muchas laptops ahora se venden
con NICs inalámbricas compatibles pre-instaladas. Sin ninguna modificación, estos
dispositivos pueden interoperar con cualquier producto Aironet, así como con otros
dispositivos que cumplan con IEEE. El estándar IEEE 802.11b se trata en detalle en el
Módulo 2.
La Figura muestra que los dispositivos tales como las PCs y laptops operan en la
totalidad de las siete capas del Modelo de Referencia OSI. Estos dispositivos llevan a
cabo funciones que pueden asociarse a cada capa del modelo OSI.
Los dispositivos basados en teclas se utilizan para aplicaciones que requieren una
entrada manual de datos de caracteres. Tales dispositivos tienen un teclado
alfanumérico completo, así como una pantalla LCD. Las computadoras basadas en
teclas se encuentran en muchos negocios incluyendo minoristas, mayoristas y quienes
envían pedidos. Los dispositivos móviles montados en vehículos, tienen como objetivo
su uso en autoelevadores o carritos móviles. Muchos de estos dispositivos pueden
conectarse mediante un puerto a un escáner de código de barras. Esto permite a los
operadores transmitir y recibir datos hacia y desde un servidor remoto. Vienen en
diversas variedades, incluyendo algunas con teclados, manipuladas por menú y
pantallas táctiles.
La primera fase de dispositivos de voz que cumplen con 802.11 ya está disponible.
Incluyen dispositivos handheld de Cisco y Symbol. La segunda fase soportará tanto
datos como voz en un único dispositivo handheld, como Compaq iPaq. Los productos
de voz IEEE 802.11 deben integrarse a una plataforma de administración de voz
basada en servidores como Cisco Call Manager. Cisco Call Manager se presentará en
la última sección. La última sección también trata la Arquitectura de Cisco para Voz,
Video y Datos Integrados (AVVID).
Las NICs operan tanto en la Capa 1 como en la 2 del Modelo de Referencia OSI, como
lo muestra la Figura . Los adaptadores operan de manera similar a un adaptador de
red estándar, excepto en que el cable ha sido reemplazado por una conexión de radio.
No se requiere ninguna función de networking inalámbrico especial. Podrán operar
todas las aplicaciones existentes que operan a través de una red cableada, utilizando
adaptadores inalámbricos.
Access points
Un access point (AP) es un dispositivo WLAN que puede actuar como punto central de
una red inalámbrica autónoma. Un AP también puede utilizarse como punto de
conexión entre redes inalámbricas y cableadas. En grandes instalaciones, la
funcionalidad de roaming proporcionada por múltiples APs permite a los usuarios
inalámbricos desplazarse libremente a través de la instalación, a la vez que se
mantiene un acceso sin fisuras e ininterrumpido a la red.
Los APs Cisco vienen en varios modelos. La Serie 1100 soporta IEEE 802.11b. La
Serie 1200, que se muestra en la Figura, soporta a 802.11a y 802.11b en la misma
unidad. También soporta inyección de potencia por línea entrante, para ahorrar costos
de cableado AC, y conectores Ethernet tanto RJ45 como 10/100.
Bridges inalámbricos
El Bridge Inalámbrico está diseñado para conectar dos o más redes ubicadas en
general en diferentes edificios. Proporciona elevadas velocidades de datos y un
throughput superior para aplicaciones intensivas en cuanto a los datos, de línea de
visión. Los bridges conectan sitios difíciles de cablear, pisos no contiguos, oficinas
satelitales, instalaciones de campus de escuelas o corporaciones, redes temporales y
depósitos. Pueden configurarse para aplicaciones punto a punto o punto a multipunto.
Los bridges inalámbricos y bridges de grupo de trabajo Cisco, junto con sus íconos
gráficos estándar, se muestran en la Figura .
Una configuración del bridge de grupo de trabajo se conectará hasta con ocho
máquinas cableadas a un AP. Es ideal para conectar grupos de trabajo remotos a una
LAN inalámbrica, según se muestra en la Figura .
Para utilizar un WGB con múltiples direcciones MAC, el WGB y todos los usuarios
deben conectarse a un hub. La unidad seleccionará automáticamente las primeras
ocho direcciones MAC que escucha en la Ethernet. Como alternativa, las direcciones
pueden introducirse manualmente en una tabla. Las ocho direcciones MAC son
estáticas.
8.1.5 Antenas
Los access points Cisco Aironet de 2,4 GHz están disponibles con antenas integradas
bipolares o con conectores tipo Conector Naval A Rosca (TNC), que le permiten a un
cliente conectar diferentes tipos de antenas. Los usuarios pueden escoger la antena
correcta para su aplicación a partir de una amplia selección de productos Cisco, que
se ilustra en la Figura .
Las antenas del AP Cisco Aironet de 2,4 GHz son compatibles con todos los APs
equipados con Cisco RP-TNC. Las antenas están disponibles en diferentes
capacidades de ganancia y rango, amplitudes del rayo y factores de forma. El acoplar
la antena correcta en el AP correcto permite una cobertura eficiente en cualquier
instalación, así como una mayor confiabilidad a velocidades de datos más altas. Una
cobertura detallada de las antenas se proporcionará posteriormente en el curso.
Las antenas del bridge Cisco Aironet de 2,4 GHz proporcionan transmisión entre dos o
más edificios. Cisco tiene una antena de bridge para cada aplicación. Estas antenas
están disponibles en configuraciones direccionales para la transmisión punto a punto y
en configuración omnidireccional para implementaciones punto a multipunto. Para
distancias de hasta 1,6 km (1 milla), Cisco ofrece un mástil omnidireccional. Para
distancias intermedias, Cisco ofrece un mástil Yagi y un mástil omnidireccional. La
antena parabólica sólida proporciona conexiones de hasta 40 km (25 millas). Las
antenas de bridge Cisco Aironet se muestran en la Figura .
Las antenas operan en la Capa 1 del Modelo OSI, según se muestra en la Figura .
Recuerde que la capa física define las especificaciones eléctricas, mecánicas,
procedimentales y funcionales para activar, mantener y desactivar el enlace físico
Los modelos jerárquicos para el diseño de internetworks también utilizan capas, para
simplificar la tarea requerida para el internetworking. Cada capa puede concentrarse
en funciones específicas, permitiendo así al usuario elegir los sistemas y las funciones
apropiadas para la capa. Como resultado de ello, un modelo jerárquico simplifica la
administración de la internetwork y permite al usuario controlar el crecimiento, sin
pasar por alto los requisitos de la red. El modelo jerárquico de tres capas de Cisco se
muestra en la Figura .
Al implementar una solución WLAN deben considerarse todos los dispositivos. Esto se
debe a que la WLAN debe interoperar sin fisuras con la red cableada existente. La
configuración de seguridad WLAN se tratará posteriormente en el curso. La LAN
cableada continuará como porción predominante del sistema de red completo y
moderno.
8.2.1 Modularidad
La capa principal es la internetwork central de toda la empresa y puede incluir
backbones de LAN y WAN. La función principal de esta capa es proporcionar una
estructura de transporte optimizada y confiable y enviar tráfico a altas velocidades.
Además, la capa principal es un backbone de conmutación de alta velocidad. Puesto
que el trabajo primordial de un dispositivo de la capa principal de la red es conmutar
paquetes, el alumno deberá diseñar la capa principal para que conmute los paquetes
tan rápido como sea posible. Por lo tanto, la capa principal de la red no deberá llevar a
cabo ninguna manipulación de paquetes. La manipulación de paquetes, como el
verificar las listas de acceso o el filtrado, ralentizaría la conmutación.
Los bridges inalámbricos permiten a dos o más redes que están físicamente
separadas conectarse en una LAN, sin el tiempo ni los gastos ocasionados por los
cables dedicados o por las líneas T1. Ejemplos de aplicaciones de bridge inalámbricas
se muestran en las Figuras y .
En el caso de los sistemas Cisco DS, las unidades se instalan en canales diferentes.
Los clientes remotos equilibrarán la carga, cuando ambas unidades estén activas,
según lo muestra la Figura . Si una unidad pasa a inactividad, los clientes remotos
transferirán la comunicación a la unidad restante y continuarán trabajando. El equilibrio
de la carga puede configurarse basándose en la cantidad de usuarios, la tasa de
errores de bit o la fuerza de la señal.
8.2.6 Roaming
Al diseñar WLANs, determine si los clientes requerirán o no roaming sin fisuras, de
access point a access point, según se indica en la Figura .
A medida que un cliente hace roaming a través de la red inalámbrica, debe establecer
y mantener una asociación con un access point Aironet.
Una vez que un cliente hace roaming a otro punto de acceso, su dirección MAC
recae en la tabla del nuevo access point, que envía un mensaje broadcast que
básicamente enuncia que recibió la "dirección MAC X".
El access point original envía cualquier dato que tuviera para el cliente al otro
punto de acceso, que responde enviándolo al cliente.
Es necesario considerar los siguientes dos factores al diseñar una WLAN con
capacidades de roaming sin fisuras que se activa al desplazarse de un punto a otro:
Proceso de asociación
Cuando un cliente pasa a estar online, emitirá como broadcast una Solicitud de
Sondeo. Un AP que escucha esto responderá con información acerca del AP como
saltos RF al backbone, carga, etcétera. Si más de un AP responde, entonces el cliente
decidirá a qué AP asociarse, basándose en la información que devuelve el AP. Los
APs emiten 'balizas' a intervalos periódicos. Una baliza contiene detalles similares a la
información en la Respuesta de Sondeo. El cliente escucha todos los APs que puede y
construye una tabla de información acerca de los APs. El proceso de asociación se
ilustra en la Figura .
Proceso de reasociación
A medida que el cliente se desplaza fuera del rango de su AP asociado, la fortaleza de
la señal comenzará a debilitarse. Al mismo tiempo, la fortaleza de otro AP comenzará
a incrementarse. El proceso de reasociación que tiene lugar se muestra en la Figura
El mismo tipo de transferencia puede ocurrir, si la carga de un AP se vuelve
demasiado grande, mientras el cliente se pueda comunicar con otro AP.
8.2.7 Escalabilidad
La escalabilidad es la capacidad de localizar más de un access point en la misma
área. Esto incrementará el ancho de banda disponible de esa área para todos los
usuarios locales respecto a ese access point. En el pasado, esta escalabilidad se
limitaba sólo a los productos del espectro expandido de salto de frecuencia (FHSS).
Los productos DSSS no podían cambiar de canal sin cierta reconfiguración. Los
productos Cisco Aironet actuales son ágiles en cuanto a la frecuencia. Esto significa
que pueden buscar y utilizar el mejor canal. Existen tres canales de 11 Mbps
separados disponibles. Estos canales no están superpuestos en absoluto y no
interfieren entre sí. Pueden lograrse hasta 33 Mbps por célula con dispositivos
802.11b. No obstante, los usuarios aún operan únicamente a un valor teórico máximo
En el caso de 802.11a, existen ocho canales no superpuestos, cada uno con un ancho
de banda teórico de 54 Mbps. Esto significa que un máximo de ocho sistemas
discretos pueden residir en la misma área, sin interferencia. Por lo tanto, la velocidad
de datos total agregada más alta para un sistema 802.11a es en teoría de 432 Mbps,
para un área de célula determinada. Recuerde que cualquier usuario conectado sólo
recibirá hasta 54 Mbps. Con más APs, los usuarios tendrán una mayor posibilidad de
obtener velocidades de datos más altas.
IEEE 802.11b
En el ejemplo que se muestra en la Figura , el objetivo era cubrir toda el área de la
oficina con una cobertura inalámbrica. En todos lados se proporciona un total de 11
Mbps, debido a la densidad de los usuarios.
La Figura muestra un diseño que utiliza sólo tres canales 802.11b no superpuestos
disponibles en EE.UU.
IEEE 802.11a
Utilizando el mismo diagrama que en el ejemplo de 802.11b, la Figura muestra
cómo, utilizando productos 802.11a, puede incrementarse el throughput de cualquier
usuario individual. Esto se debe al incremento en la velocidad de datos de cada célula.
54 Mbps completos están disponibles en cualquier célula.
Con los productos 802.11a el usuario tiene ocho canales no superpuestos. Esto
significa que puede haber más células, según el área. También significa que será más
fácil implementar múltiples APs. Puesto que hay ocho canales con los cuales trabajar,
no es tan importante preocuparse respecto a la interferencia co-canal. Esto se muestra
en la Figura .
El proceso para lograr una óptima ubicación y mapeo de canales se trata en módulos
posteriores. Estos módulos posteriores también tratarán el estudio y el diseño del sitio
en más detalle.
La radio de 2,4 GHz Cisco Aironet proporciona 100 mW de salida y ofrece un alto
grado de sensibilidad de parte del receptor. La radio cliente de 5 GHz tiene una
potencia de transmisión de 20 mW y el access point de 5 GHz tiene una potencia de
transmisión de 40 mW. Es posible ajustar hacia abajo el nivel de potencia, para crear
células pico, o células de cobertura más pequeña. Esto se llevará a cabo, por ejemplo,
Si se requieren 11 Mbps en todas partes, sería necesario readjudicar los access points
de modo tal que sólo los círculos de 11 Mbps se toquen entre sí, con alguna
superposición. Esto requeriría una mayor cantidad de APs, pero se lograría un ancho
de banda consistente.
Autoevaluación
Para recordar
Un access point (AP) es un dispositivo WLAN que puede actuar como punto central de
una red inalámbrica autónoma. Un AP también puede utilizarse como punto de
conexión entre redes inalámbricas y cableadas. En grandes instalaciones, la
funcionalidad de roaming proporcionada por múltiples APs permite a los usuarios
inalámbricos desplazarse libremente a través de la instalación, a la vez que se
mantiene un acceso sin fisuras e ininterrumpido a la red.
9
SEMANA
TOPOLOGIAS INALAMBRICAS
PARTE II
TEMA
Topologias Inalámbricas
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
CONTENIDOS
Topologías de Bridge
Topologías de Muestra
VLAN, QoS, e IP Móvil Proxy
ACTIVIDADES
Configure un bridge como Root = ON y el otro como Root = OFF, para permitir que los
bridges se conecten entre sí.
A muchas corporaciones les agradaría tener más ancho de banda entre dos
ubicaciones que los 11 Mbps proporcionados por el estándar 802.11b. Actualmente,
con el Cisco IOS, es posible utilizar Fast Etherchannel o trunking multienlace para unir
o crear una agregación de hasta tres bridges. Esto proporciona al cliente el potencial
para 33 Mbps. Esto se ilustra en la Figura .
Debe mantenerse la línea de visión entre cada sitio remoto y el sitio principal.
Configure el bridge principal a Root = ON y todos los otros bridges a Root = OFF,
para permitir que los bridges se conecten entre sí.
Mucha gente piensa que los productos de 11 Mbps soportarán muchas radios de 2
Mbps. También se considera que proporcionarán una velocidad de datos total, o
sumanda, de 11 Mbps, y que cada unidad remota obtendrá 2 Mbps completos. El
problema es que las unidades de 2 Mbps transmiten a 2 Mbps. Esto requerirá cinco
veces más tiempo para transmitir la misma cantidad de datos, que lo que haría un
producto de 11 Mbps. Esto significa que la velocidad de datos es de sólo 2 Mbps, para
cualquier sitio remoto determinado. El total que la unidad de 11 Mbps verá es de sólo 2
Mbps, como lo muestra la Figura .
Para lograr una velocidad de datos sumanda de 11 Mbps, todas las unidades remotas
deberán utilizar una velocidad de 11 Mbps. Si una única unidad es menor que 11
Mbps, todas las unidades remotas tienen que estar utilizando una velocidad de 11
Mbps. Si una única unidad es menor que 11 Mbps, la velocidad total será bastante
menor que los 11 Mbps. La unidad base o central tiene que servir también a los sitios
remotos más lentos.
Si todos los dispositivos están operando a la misma velocidad de datos, a todos les
llevará la misma cantidad de tiempo enviar paquetes del mismo tamaño. Si algunos
dispositivos están operando a velocidades más altas, transmitirán el paquete más
rápido. Esto permitirá que la RF esté disponible más rápidamente, para el siguiente
dispositivo que está esperando para enviar datos.
Nótense, en la Figura, las diferencias entre los valores para la velocidad de datos y
aquéllos para throughput. Por ejemplo, una velocidad de datos de 1,6 Mbps sólo
puede entregar 500 Kbps de throughput. Esto representaría sólo una eficiencia del 31
por ciento. Esta diferencia se debe a que la velocidad de datos del término no toma
ninguna sobrecarga en cuenta. La sobrecarga incluye los encabezados y trailers del
protocolo, las confirmaciones, las retransmisiones y más. En el caso de las WLANs, el
intercambio RTS/CTS también puede agregarse a esta sobrecarga. Algunos
fabricantes de 802.11b afirman ofrecer 1 Mbps completo, pero la cobertura puede
verse limitada a alrededor de 9 m (30 pies). A la distancia máxima alcanzada, algunos
de estos sistemas sólo pueden ver alrededor de 300 Kbps de throughput. Según se
muestra en la Figura, los alcances del equipamiento Cisco Aironet se encuentran en la
distancia máxima, a menos que se lo enuncie específicamente de otra forma.
Aunque los APs Cisco Aironet permitirán 2007 asociaciones, con cada AP del sistema,
el factor limitante es la necesidad de ancho de banda de las aplicaciones. Los APs
Cisco Aironet 802.11b actúan como hubs Ethernet de 10 Mbps. Si el sistema se utiliza
para aplicaciones con un uso mínimo del ancho de banda, como el e-mail, entonces
pueden soportarse fácilmente 50 usuarios por AP. Para las aplicaciones de elevada
velocidad de datos, pueden soportarse menos usuarios.
sido ignorados completamente. Los access points Cisco Aironet 1100 y 1200 y los
bridges Aironet 350 se integran bien con los switches Cisco Ethernet, que se utilizan
en general en un entorno de campus. Muchos de los elementos de tal implementación
de todo el campus se ilustran en la Figura . Varios switches, incluyendo el Catalyst
series 3500 y 6500, proporcionan energía de entrada de línea. Esto elimina la
necesidad de fuentes de alimentación adicionales para los APs conectados.
Uno de los mayores beneficios de una WLAN de campus es su capacidad para que la
gente se siente en áreas comunes y trabaje en conjunto, a la vez que obtiene
fácilmente un acceso a la red. En el caso de muchas instituciones educativas, donde
los recursos son limitados, esto podría significar que existen menos usuarios que
compiten por un puñado de computadoras integradas. La tecnología inalámbrica se
está convirtiendo rápidamente en una herramienta viable e importante, en una
variedad de entornos de negocios y educativos.
Los Access Points Cisco Aironet sólo soportan el estándar del protocolo Trunking
802.1Q. Los Switches y Routers Cisco pueden soportar el protocolo pre-estándar
Enlace Inter-Switch (ISL) y 802.1Q, o ambos, dependiendo del modelo y la imagen del
IOS. Los switches no permitirán que diferentes VLANs hablen entre sí. Será necesario
un Router para permitir que diferentes VLANs se comuniquen entre sí. Los Access
Points Cisco Aironet pueden configurarse con 16 VLANs diferentes para una
flexibilidad en el diseño del sistema.
Las WLANs ahora pueden encajar bien en la red mayor porque las VLANs han sido
habilitadas en los Access Points. Esto permite a los usuarios de la WLAN hacer
roaming de access point a access point manteniendo la conectividad con la VLAN
apropiada. Las Figuras - muestran una topología de muestra que utiliza las
funciones de la VLAN.
Cisco utiliza la misma Clase de Servicio (CoS) utilizada en los Routers Cisco. En este
momento Cisco sólo puede soportar QoS downstream (Access Point a Cliente).
Cuando se ratifique la QoS 802.11e, Cisco también soportará QoS upstream (Cliente a
Access Point) simplemente actualizando el firmware.
802.11e es suplementario de la capa MAC para proporcionar soporte de QoS para las
aplicaciones LAN. Se aplicará a los estándares físicos 802.11 a, b, y g. El propósito es
proporcionar clases de servicio con niveles administrados de QoS para aplicaciones de datos,
voz y video.
9.3.3 eDCF
Es un hecho que hay colisiones en la red al compartir la WLAN. Los clientes que se
comunican en la WLAN en el mismo momento exacto ocasionan estas colisiones. Esto
hace que ambos paquetes retrocedan durante un periodo aleatorio antes de ser
enviados nuevamente. Las colisiones no pueden eliminarse enteramente pero
mantenerlas en un mínimo ayudará a preservar el ancho de banda de su WLAN.
Para ayudar a mantener el ancho de banda, QoS utiliza eDCF para permitir que el
tráfico de prioridad más alta acceda en primer lugar al medio WLAN. En el caso de
QoS, en lugar de retroceder durante un periodo aleatorio, retroceden durante una
cantidad de tiempo reducida, dependiendo de la prioridad de los paquetes. eDCF
permite que el tráfico de más alta prioridad pase a través de las interfaces del Access
Point más rápido que el tráfico de más baja prioridad.
En la figura, un IFS (Espacio Interframe) (0) tiene un tiempo de retroceso más breve,
por ejemplo, que un paquete de voz. Un IFS (n) tiene un tiempo de retroceso más
largo (por ejemplo, paquete de email).
La oportunidad de transmisión (TXOP) es para entornos que tienen una gran cantidad
de tráfico WLAN dirigiéndose a través del access point. Los paquetes de prioridad
elevada sólo esperarán unos pocos segundos para retransmitir. Si el volumen del
tráfico aún es alto, el paquete de alta prioridad continuará reenviándose una y otra vez.
TXOP siempre reservará un lugar en la línea para los paquetes de alta prioridad
utilizando para ellos los primeros pocos segundos. Esto garantizará una manipulación
de este tipo de paquetes. Si no hay un paquete de prioridad alta en la cola, ese access
point trata al siguiente paquete en la línea. eDCF también se utiliza para ayudar en el
proceso de la manipulación de paquetes de alta prioridad.
IP Móvil Estándar
IP Móvil Estándar requiere personal de IT para instalar software cliente IP Móvil en
todos los clientes.
IP Móvil Proxy
IP Móvil Proxy no requiere que personal de IT instale el software cliente en cada
cliente. No obstante, requiere la instalación y configuración de firmware en los Routers
para soportar la función Agente Home/Agente de Envío. También será necesario
configurar los access points para que soporten IP Móvil Proxy.
Autoevaluación
1. Brevemente definir:
a. IBSS
b. BSS
c. ESS
Para recordar
Las redes LAN se dividen cada vez más en grupos de trabajo conectados a través de
backbones comunes para formar topologías de LAN virtuales (VLAN). Las VLANs
permiten una eficiente separación del tráfico, proporcionan una mejor utilización del
ancho de banda y alivian los problemas de escalamiento segmentando lógicamente la
infraestructura de la red de área local (LAN) física en diferentes subredes para que los
paquetes se conmuten únicamente entre puertos dentro de la misma VLAN.
10
SEMANA
TEMA
Puntos de Acceso
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
CONTENIDOS
ACTIVIDADES
Un access point (AP) actúa como hub de comunicaciones para los usuarios de redes
inalámbricas. Un AP puede enlazar redes cableadas e inalámbricas. En grandes
instalaciones, múltiples APs pueden configurarse para permitir a los usuarios
inalámbricos hacer roaming entre APs sin interrupción. Los access points también
proporcionan seguridad. Finalmente, un AP puede actuar como repetidor inalámbrico,
o punto de extensión para la red inalámbrica.
Un access point puede controlarse y configurarse a través de la línea de comandos e
interfaces de la Web. La administración también puede llevarse a cabo a través de
protocolos tradicionales como SNMP y syslog. Una variedad de opciones de antena
puede proporcionar un alcance o velocidad adicional, dependiendo de la instalación.
Un access point puede ser de banda única, como el access point 802.11a de 5 GHz.
También puede ser de banda dual, como el access point 802.11a de 5 GHz o el
802.11b de 2,4 GHz.
Las tecnologías de 2,4 GHz y 5 GHz utilizan 48 volts. Esto permite enviar energía a
través del cable Cat 5 sin interrumpir la señal de datos. Se requiere menos hardware
para la instalación.
La energía proveniente de una línea entrante reduce los costos de instalación, ya que
no se requiere un electricista. Cualquier persona que esté calificada para tender cables
Cat 5 puede instalar el cableado requerido para alimentar el Access Point Cisco
Aironet. Los requisitos de cableado Cat 5 estándar aún se aplican (un máximo de 328
pies o 100 metros).
Junto con cada Access Point Serie 350 se vende un módulo de Inyección de Energía.
El Access Point Serie 350 puede recibir energía ÚNICAMENTE a través del puerto RJ-
45.
No existe otro medio de alimentar al access point. Junto con el Access Point Serie
1200 se vende una batería tipo brick. Si es necesaria una fuente de energía de línea
entrante, está disponible un inyector de energía de línea entrante que puede adquirirse
por separado.
La Figura explica el significado de cada LED para los access points 1100 y 1200.
10.1.3 Conexión al AP
Un access point puede configurarse de varias formas, como lo muestran las Figuras
a. Un navegador Web es la forma más fácil de configurar el AP, pero también pueden
utilizarse un cliente Telnet o una conexión de consola. El AP obtendrá una dirección IP
utilizando DHCP, de ser posible. Si no se dispone de ningún servidor DHCP, un AP
Cisco utilizará la dirección IP estática 10.0.0.1, por defecto. La sección 5.2 explicará
cómo hallar la dirección IP del AP.
Si el access point no recibe una dirección IP desde un servidor DHCP, utilice IPSU
para asignar la dirección IP y la SSID de un AP al mismo tiempo, como lo muestra la
Figura .
La computadora que se utiliza para asignar una dirección IP al access point debe tener
una dirección IP propia. IPSU sólo puede cambiar la dirección IP y la SSID del access
point a partir de su configuración por defecto. Una vez que la dirección IP y la SSID se
han cambiado, IPSU no puede cambiarlas nuevamente a menos que el botón de modo
se mantenga presionado. Esto reiniciará la configuración según los valores por defecto
de fábrica.
Las páginas del menú Configuración Rápida [Express Setup], para el Cisco Aironet
series 1100 y 1200, se muestran en las Figuras y . Este es el menú de la página
Web para el AP cuando se lo enciende por primera vez. Seguirá siendo la página por
defecto hasta que no se haya introducido una configuración y el usuario haya hecho
clic en Aplicar o Aceptar.
Utilice los pasos que se muestran en la Figura siguiente para comenzar a utilizar la
interfaz del navegador de la Web.
La configuración por defecto, Auto, es la mejor para la mayoría de las redes. Esto se
debe a que las mejores velocidades de conexión y configuración dúplex se negocian
automáticamente entre la LAN cableada y el access point. Si se utiliza otra
configuración que no sea Auto, asegúrese de que el hub, switch o router al cual se
conecta el access point soporte la selección. Existen las siguientes cinco opciones:
10BaseT / Full Duplex — Esto configura el conector de red Ethernet para una
velocidad de transmisión de 10 Mbps a través de cable de par trenzado y
operar en modo full-dúplex.
100BaseT / Half Duplex — Esto configura el conector de red Ethernet para
una velocidad de transmisión de 100 Mbps a través de cable de par trenzado y
operar en modo semidúplex.
100BaseT / Full Duplex— Esto configura el conector de red Ethernet para una
velocidad de transmisión de 100 Mbps a través de cable de par trenzado y
operar en modo full-dúplex.
Algunos switches con energía de línea entrante no soportan por completo la auto-
negociación de la velocidad de Ethernet. Si un interruptor enciende el access point con
energía de línea entrante, la configuración de velocidad Auto se aplica sólo después
de reiniciar el access point.
Estado Solicitado
Envío de Paquetes
Filtros de Direcciones Unicast y Multicast por Defecto
La configuración del Estado Solicitado es útil para detectar problemas en la red. Activo
[Up] es la configuración por defecto. Esta configuración por defecto permite al puerto
Ethernet llevar a cabo operaciones normales. Inactivo [Down] inhabilita el puerto
Ethernet del access point.
La línea Estado Actual [Current Status] bajo la configuración muestra el estado actual
del puerto Ethernet. Este campo también puede mostrar Error, que indica que el puerto
se encuentra en condición de error.
Los paquetes unicast se dirigen a un solo dispositivo de la red. Los paquetes multicast
y broadcast se dirigen a múltiples dispositivos de la red.
Los menúes desplegables para los filtros de direcciones unicast y multicast contienen
las siguientes dos opciones:
Dos opciones permiten a los usuarios diseñar el puerto de la radio como puerto
principal y seleccionar si el puerto de la radio adopta o asume la identidad del puerto
principal.
Cuando los access points actúan como unidades raíz, asumen la configuración del
puerto principal para el puerto de la radio.
Utilice esta configuración para asignar una dirección IP por defecto para el puerto de la
radio que sea diferente a la dirección IP Ethernet del access point. Durante la
operación normal, el puerto de la radio adopta la identidad del puerto Ethernet. No
obstante, cuando un access point se encuentra en modo standby, se asigna una
dirección IP diferente al puerto de radio. Algunas configuraciones de bridge avanzadas
también requieren una dirección IP única para el puerto de radio.
Introduzca una máscara de subred IP para identificar la subred de modo tal que la
dirección IP pueda reconocerse en la LAN. Si DHCP o BOOTP no están habilitados,
este campo es la máscara de subred. Si DHCP o BOOTP están habilitados, este
campo proporciona la máscara de subred sólo si ningún servidor responde a la
solicitud efectuada por el access point. La máscara de subred IP actual mostrada bajo
la configuración muestra la máscara de subred IP actualmente asignada al access
point. Ésta es la misma máscara de subred que la máscara de subred por defecto a
menos que DHCP o BOOTP estén habilitados. Si DHCP o BOOTP están habilitados,
ésta es la máscara de subred asignada por el servidor DHCP o BOOTP. Esta
configuración también puede introducirse en la página Express Setup.
La SSID es un identificador único que utilizan los dispositivos clientes para asociarse
con el access point. La SSID ayuda a los dispositivos clientes a distinguir entre
múltiples redes inalámbricas del mismo "vecindario". La SSID puede ser cualquier
valor alfanumérico de uno a 32 caracteres de longitud. Esta configuración también
puede introducirse en la página Express Setup.
El access point recibe y transmite utilizando una única antena a la vez. Por lo tanto,
instalar antenas de alta ganancia en ambos conectores, con una apuntando hacia el
norte y otra apuntando hacia el sur, no incrementará el alcance. Cuando el access
point utiliza la antena que apunta al norte, los dispositivos cliente del sur se ignorarían.
Utilice la página Filtros de Protocolo de Radio AP [AP Radio Protocol Filters] para
crear y habilitar filtros de protocolo para el puerto de radio del access point. Esta
página otorga a los administradores un control granular del flujo de tráfico de cada lado
del access point, para mejorar la seguridad y el desempeño. Pueden configurarse tres
clases de filtros en el puerto de radio del AP:
EtherType
Protocolo IP
Puerto IP
La página Configuración del servidor de tiempo [Time Server Setup] se utiliza para
introducir configuraciones propias del servidor de tiempo. La página Configuración del
servidor de tiempo contiene las siguientes configuraciones:
[nombre sistema]\[directorio]\wireless\help
Archivo de página Web extra [Extra Web Page File] – Para crear una
alternativa al sistema de administración del AP, cree páginas HTML y
cárguelas en el access point. Utilice este campo de entrada para especificar el
nombre de archivo para la página HTML almacenada en el servidor de
archivos. Haga clic en Cargar ahora [Load Now] para cargar la página HTML.
URL Raíces de la Web por Defecto [Default Web Roots URL] – Esta
configuración conduce a las páginas HTML del sistema de administración. Si
se crean páginas HTML alternativas, cambie esta configuración para que
conduzca a las páginas alternativas. La configuración por defecto es
mfs0:/StdUI/.
Introduzca el nombre del dominio IP por defecto para la red, en el campo de entrada.
La entrada podría tener el siguiente aspecto:
mycompany.com
10.5.5 FTP
Utilice la página Configuración de FTP [FTP Setup] para asignar las configuraciones
del Protocolo de Transferencia de Archivos (FTP) para el access point. Todas las
transferencias de archivos que no se efectúan mediante el navegador son regidas por
las configuraciones de esta página.
10.5.6 Enrutamiento
Utilice la página Configuración de Enrutamiento [Routing Setup] para configurar el
access point para que se comunique con el sistema de enrutamiento de la red IP.
Utilice las configuraciones de la página para especificar el gateway por defecto y para
construir una lista de configuraciones de las rutas de red instaladas.
Autoevaluación
Para recordar
El AP 1100 utiliza el Cisco IOS para la configuración. Futuros APs también soportarán
al Cisco IOS.
11
SEMANA
PUENTES - Parte I
TEMA
Puentes – Parte I
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
CONTENIDOS
Puentes Inalámbricos
Configuración Básica
ACTIVIDADES
Puentes – Parte I
Los bridges Cisco Aironet operan en la capa de enlace de datos OSI, que en
ocasiones se denomina capa de dirección MAC. Esto significa que los bridges no
tienen capacidad de enrutamiento. Si se requiere división en subredes IP, debe
colocarse un router dentro de la red.
Los access points y bridges Cisco Aironet utilizan la misma radio. El bridge multi-
función Cisco Aironet tiene la misma sensibilidad receptora, niveles de energía y
capacidades que el access point Cisco Aironet. Esto significa que mientras está
operando en modo AP, el bridge multi-función Cisco Aironet puede configurarse como
access point completamente compatible con IEEE 802.11, que soportará a los clientes
inalámbricos Cisco Aironet.
Las Figuras - ilustran y describen las opciones de comunicación entre bridges raíz
y no raíz.
Ya sea que esté configurado como dispositivo raíz o no raíz, un bridge siempre puede
comunicarse con otros bridges a través de la RF. El bridge se comunica con la red
cableada a través del puerto Ethernet. Incluso cuando se lo configura para operar en
modo access point, el bridge aún puede pasar tráfico de la red a través de RF y de
puertos Ethernet. Ésta es una de las diferencias principales entre un bridge y un
access point Cisco Aironet, como lo muestra la Figura .
Bridge raíz
Bridge no raíz con clientes
Bridge no raíz sin clientes
Access point raíz
muy engañoso es la velocidad de datos. Como sucede con los sistemas LAN, la
velocidad de datos indica cuán rápidamente pasa datos la RF. Estos datos sobre la RF
incluyen la sobrecarga del sistema de radio y los datos de la red. El elemento real que
deberá tratarse es el throughput. Ésta es la cantidad real de datos de la red que pasa
de una LAN a otra. Recordemos que una velocidad de datos elevada no significa un
throughput más alto.
Cuando una antena se instala fuera del edificio, existe la posibilidad de que pudiera
ser golpeada por un rayo. A causa del extremo voltaje asociado a la caída de un rayo,
la corriente podría viajar hacia la red, utilizando la antena, el cable de extensión y el
cable Cat 5 como ruta. Una vez que la corriente se encuentra en el cable Cat 5, podría
viajar a través de toda la red y dañar cualquier equipamiento conectado al cable. La
mejor protección contra la caída directa de un rayo es el cableado de fibra óptica. El
disipador de rayos Cisco Aironet no detendrá la caída directa de un rayo. Puesto que
el conductor del cableado de fibra óptica es el vidrio, la corriente no puede viajar a
través de la fibra. La energía se disipa en forma de calor y derrite el cableado de fibra
óptica.
El rayo no necesita caer directamente encima para ocasionar problemas. Una caída
indirecta puede inducir la suficiente energía en el cable y las antenas como para
ocasionar daños al bridge y a otros dispositivos de la red. Un disipador de rayos puede
ser de ayuda en estos casos. Éste tiene dos propósitos principales. Uno de ellos es
eliminar cualquier carga de estática elevada que sea recolectada por la antena. Esto
evitará que la antena atraiga la caída de un rayo. El segundo propósito es disipar
cualquier energía inducida hacia la antena o coax desde la caída de un rayo en las
cercanías .
También es necesario sellar los conectores de coax. Esto tiene como objeto evitar que
el agua entre a los conectores. Si el agua entra a los conectores, se abrirá camino
hacia el coax, contaminándolo y volviéndolo inutilizable.
La pérdida de la ruta determina cuán lejos viajará una señal sin dejar de proporcionar
comunicaciones confiables. Los cálculos se miden en dB. Los valores pueden
derivarse del modelo teórico.
Cisco ofrece el utilitario para el Cálculo del Alcance del Bridge en Exteriores Cisco
Aironet [Cisco Aironet Outdoor Bridge Range Calculation]. Este utilitario es una planilla
de cálculos que contiene las fórmulas necesarias para calcular cuán lejos puede llegar
un enlace de bridge propuesto. Puede descargarse desde Cisco Connection Online
(CCO).
11.2.1 Precauciones
Puesto que el bridge es un dispositivo de radio, es susceptible a causas comunes de
interferencia que pueden reducir el throughput y el alcance. Las siguientes
precauciones pueden ayudar a asegurar el mejor desempeño posible:
Instale la antena del bridge en un área donde los árboles, edificios o grandes
estructuras de acero como estanterías, bibliotecas, y gabinetes archivadores
no obstruyan las señales de radio hacia y desde la antena. Las antenas deben
ubicarse de modo tal que se permita una operación de línea de visión directa.
Minimice la distancia entre el bridge y la antena para reducir la pérdida de la
señal.
Instale el bridge lejos de hornos a microondas u otros dispositivos que operen
en el rango de frecuencia de los 2,4 GHz. Los hornos a microondas operan en
la misma frecuencia que el bridge y pueden ocasionar una interferencia en la
señal.
Repase todas las precauciones y advertencias de los materiales de instalación.
El bridge serie 350 recibe energía a través del cable Ethernet. Las opciones de
alimentación del bridge serie 350 incluyen:
Interfaces de administración
Una vez registrada esta información, existen tres opciones básicas para la
configuración:
Las páginas Web del sistema de administración del bridge están organizadas de la
misma manera para el navegador de la Web que para la interfaz de la línea de
comandos. Este módulo se concentrará en la interfaz del navegador de la Web.
La computadora utilizada para asignar una dirección IP al bridge debe tener una
dirección IP propia. IPSU sólo puede cambiar la dirección IP y el SSID en el bridge a
partir de sus configuraciones por defecto. Una vez que la dirección IP y el SSID se han
cambiado, IPSU no puede cambiarlos nuevamente hasta no haber mantenido
presionado el botón Mode (Modo). Esto reiniciará la configuración según los valores
por defecto de fábrica.
Siga los pasos de la Figura para asignar una dirección IP y un SSID al bridge.
Siga los pasos de la Figura para introducir la configuración básica del bridge
utilizando un navegador Web. Si utiliza Netscape Communicator, introduzca la
dirección IP en el campo Netsite o Location. Si utiliza Microsoft Internet Explorer,
introduzca la dirección IP en el campo Dirección.
La página Express Setup para el Bridge Cisco Aironet 350 se muestra en la Figura .
Éste es el menú de la página Web por defecto para el bridge cuando se lo enciende
por primera vez. Seguirá siendo la página por defecto hasta que no se haya
introducido con éxito una configuración y el usuario haya hecho clic en Aplicar o
Aceptar.
Autoevaluación
1. Identificar las razones por las cuales el bridging se ha convertido en una tecnica
popular en el mercado de las redes inalambricas.
2. Enumerar la secuencia para efectuar la instalacion de una antena externa. Tomar
en cuenta las pautas a seguir para una instalación segura.
3. ¿Cuáles son los niveles maximos de potenciapermitidos en la frecuencia de 2.4
Ghz?
Para recordar
Los bridges se utilizan para conectar dos o más LANs cableadas, para crear una única
LAN grande. Las LANs se encuentran usualmente dentro de edificios separados
Cuando una antena se instala fuera del edificio, existe la posibilidad de que pudiera
ser golpeada por un rayo. A causa del extremo voltaje asociado a la caída de un rayo,
la corriente podría viajar hacia la red, utilizando la antena, el cable de extensión y el
cable Cat 5 como ruta. Una vez que la corriente se encuentra en el cable Cat 5, podría
viajar a través de toda la red y dañar cualquier equipamiento conectado al cable
12
SEMANA
PUENTES Parte II
TEMA
Puentes – Parte II
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
CONTENIDOS
ACTIVIDADES
Esta sección describe cómo configurar el puerto Ethernet del bridge, utilizando la
página de Hardware Ethernet. Esta página se utiliza para seleccionar el tipo de
conector, la velocidad de conexión y la configuración de dúplex utilizados por el puerto
Ethernet del bridge.
Siga estos pasos para llegar a la página Hardware Ethernet [Ethernet Hardware],
como se muestra en la Figura :
La página Configuración del Servidor de Tiempo [Time Server Setup] contiene las
siguientes configuraciones:
Paso 2 En la página Setup, haga clic en Servidor de Inicio [Boot Server], bajo Servicios
[Services].
La página Configuración del Servidor de Inicio [Boot Server Setup], que se muestra en
la Figura , contiene las siguientes configuraciones:
mycompany.com
Utilice la página de configuración del enrutamiento para configurar el bridge para que
se comunique con el sistema de enrutamiento de la red IP. Utilice las configuraciones
de la página para especificar el gateway por defecto y para construir una lista de
configuraciones de rutas de red instaladas.
12.3.2 CDP
CDP es un protocolo de descubrimiento de dispositivos que se ejecuta en todo el
equipamiento de red de Cisco. La información de los paquetes CDP se utiliza en el
software de administración de redes como CiscoWorks2000.
Usuario Actual [Current User]: éste es el usuario que ha iniciado sesión para
distribuir el firmware. Si el administrador de usuarios está habilitado en los access
points de su red, las Listas de Usuarios de esos access points deben contener un
usuario con el mismo nombre de usuario, password y capacidades que el usuario que
lleva a cabo la distribución (la persona que inició sesión en el access point de
distribución).
Versión Actual del Firmware del Sistema [Current Version of System Firmware]:
ésta es la versión del firmware del sistema en el access point de distribución. Haga clic
en el recuadro de verificación para marcar esta versión para su distribución.
Versión Actual de las Páginas Web [Current Version of Web Pages]: ésta es la
versión de las páginas web del sistema de administración en el access point de
distribución. Haga clic en el recuadro de verificación para marcar esta versión para su
distribución.
Versión Actual del Firmware de Radio [Current Version of Radio Firmware]: ésta
es la versión del firmware de radio para cada una de las radios (módulo interno de 2,4
GHz y externo de 5 GHz) en el access point de distribución. Haga clic en el recuadro
de verificación para marcar esta versión para su distribución.
Botones de Acción
Los dos botones de acción controlan la distribución del firmware.
1. Iniciar [Start]: una vez que se selecciona el firmware que desea distribuir,
haga clic en Iniciar para comenzar la distribución.
2. Abortar [Abort]: haga clic en Abortar para cancelar la distribución.
Autoevaluación
1. Identificar los factores que pueden causar que una señal inalambrica se
degrade rapidamente.
2. Definir brevemente DCP, y la manera de configurarlo en un Bridge
Cisco.
Para recordar
Este módulo trató sobre los bridges inalámbricos como medio para conectar dos o más
LANs para crear una LAN grande. Puesto que el bridge es un dispositivo de radio, se
tratan las causas comunes de interferencia que pueden reducir el throughput y el
alcance, junto a las precauciones que deben considerarse al configurar un bridge.
13
SEMANA
ANTENAS Parte I
TEMA
Antenas – Parte I
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
CONTENIDOS
Antenas
Antenas Omnidireccionales
Antenas Direccionales
ACTIVIDADES
13.1 Antenas
13.1.1 Introducción
La Figura muestra ejemplos de cada uno de estos tipos. Una buena antena transfiere
la potencia en forma eficiente. La transferencia eficiente de la potencia depende de la
correcta alineación de la antena (polarización) y de la concordancia apropiada de la
impedancia. Para lograr una concordancia de la impedancia se debe hacer concordar
en forma eléctrica la línea de transmisión hacia la antena. Esto significa que la línea de
transmisión transfiere toda la potencia hacia la antena y no irradia la energía misma.
Todas las antenas tienen un patrón de radiación. Muy relacionada con el patrón de
radiación está la polarización de la antena. Las antenas pueden ser agrupadas en
sistemas para lograr el patrón deseado. Estos sistemas pueden entonces ser dirigidos
electrónicamente. Debido al diseño de baja potencia de las WLANs, todas las antenas
usadas son pasivas. Una antena pasiva no tiene amplificadores conectados, y por lo
tanto tendrá las mismas características sea que esté transmitiendo o recibiendo. La
Figura muestra la cobertura general de las antenas direccionales versus las
omnidireccionales y algunas de las aplicaciones típicas.
Cuando se utilizan equipos 802.11a de 5 GHz, las opciones de antenas externas están
limitadas. La FCC de EE.UU. restringe el uso de esta banda U-NII no licenciada, que
incluye un total de 300 MHz de espectro; desde 5.15 hasta 5.825 GHz. U-NII-1 incluye
las frecuencias entre 5.15 y 5.25 GHz. Sólo es para acceso en interiores, usando una
antena fija. U-NII-2 va de 5.25 a 5.35 GHz y es para uso en interiores o exteriores, con
una antena flexible. U-NII-3 va de 5.725 a 5.825 y es sólo para aplicaciones externas
de bridging. Diferentes restricciones se aplican en Europa para HiperLAN.
13.1.2 Variables
La distancia máxima de la antena se expresa normalmente en kilómetros o metros. La
determinación de la distancia máxima entre las antenas a cada lado de un enlace no
es un problema sencillo. La distancia máxima del enlace está determinada por lo
siguiente:
Una vez que el examen del sitio está hecho, se necesita hacer cálculos y elecciones
de equipamiento. Variables como ganancia y tipo de antena, como lo muestra la
Figura, conducirán a una respuesta definitiva para el alcance máximo.
13.1.5 Ganancia
La ganancia de cualquier antena es en esencia una medida de cuán bien la antena
enfoca la energía RF irradiada en una dirección en particular. Existen diferentes
métodos para medir esto, dependiendo del punto de referencia elegido. Para asegurar
una comprensión común, Cisco se está estandarizando en dBi para especificar las
medidas de ganancia. Este método de medición de ganancia utiliza una antena
isotrópica teórica como punto de referencia. Algunas antenas están medidas en dBd,
que utiliza una antena de tipo bipolar en lugar de una antena isotrópica como el punto
de referencia. Recuerde, para convertir cualquier número de dBd a dBi, simplemente
sume 2,14 al número de dBd. La Figura resume los fundamentos de la ganancia de
la antena.
Las antenas de alta ganancia dirigen la energía en forma más restringida y precisa.
Las antenas de baja ganancia dirigen la energía en una forma más amplia. Con las
antenas del tipo plato, por ejemplo, la operación es similar a la operación del reflector
en una linterna. En este ejemplo, el reflector concentra la salida de la lámpara de la
linterna en una dirección predominante para maximizar el brillo de la salida de la luz en
esa dirección. Muy poca luz va en otras direcciones. Este principio también se aplica a
cualquier antena de ganancia, ya que siempre hay un equilibrio entre la ganancia, que
es comparable al brillo en una dirección en particular, y el ancho del rayo, que es
comparable a la angostura del rayo. Por lo tanto, la ganancia de una antena y su
patrón de radiación están profundamente relacionados. Las antenas de mayor
ganancia siempre tienen anchos de rayos o patrones más angostos. Las antenas de
menor ganancia siempre tienen anchos de rayo más amplios. La Figura ilustra esta
relación.
13.1.6 Polarización
La polarización es la orientación física del elemento en la antena que emite realmente
la energía de RF. La polarización es un fenómeno físico de propagación de la señal de
radio. Normalmente, dos antenas cualesquiera que forman un enlace entre sí deben
ser configuradas con la misma polarización. La polarización es normalmente ajustable
durante o después del momento de la instalación de la antena.
Existen dos categorías, o tipos, de polarización. Ellas son lineales y circulares, como lo
muestra la Figura.
Cada tipo tiene dos subcategorías. Las subcategorías para la polarización lineal son
verticales u horizontales, como lo ilustra la Figura. Las subcategorías para la
polarización circular son a mano derecha o a mano izquierda. Una antena
omnidireccional normalmente es una antena polarizada verticalmente. Todas las
antenas de Cisco están configuradas para la polarización vertical.
Las antenas en ambos extremos de un enlace no necesitan ser del mismo tipo o
tamaño. En algunos casos, las monturas de la antena en un extremo de un enlace sólo
pueden soportar físicamente a una antena relativamente pequeña. El enlace puede
necesitar una antena más grande en el otro extremo para proporcionar la ganancia de
antena necesaria para la longitud de la ruta. Por otra parte, una antena de alta
ganancia y patrón angosto puede ser necesaria en un extremo para evitar un problema
de interferencia, que puede no ser un problema en el otro extremo.
Si dos antenas tienen diferentes ganancias, no importa cuál antena está en cada
extremo, excepto si se consideran problemas de monturas o de interferencias.
Recuerde que aunque las dos antenas para un enlace puedan parecer muy diferentes
entre sí, deben tener la misma polarización para que el enlace funcione correctamente.
Polarización Cruzada
Cuando dos antenas no tienen la misma polarización, la condición se llama
polarización cruzada. Por ejemplo, si dos antenas tienen ambas polarización lineal,
pero una tiene polarización vertical y la otra tiene polarización horizontal, estarían
polarizadas en forma cruzada. El término polarización cruzada también se utiliza para
describir dos antenas cualesquiera con polarización opuesta.
La polarización cruzada a veces es beneficiosa. Por ejemplo, suponga que las antenas
del enlace A están polarizadas en forma cruzada con respecto a las antenas del
enlace B. En este ejemplo, los enlaces A y B son dos enlaces diferentes, que están
ubicados cercanos el uno del otro, pero no se pretende que se comuniquen entre sí.
En este caso, el hecho de que los enlaces A y B tienen polaridad cruzada es
beneficioso porque la polaridad cruzada evitará o reducirá cualquier posible
interferencia entre los enlaces.
Todas las antenas son medidas contra lo que se conoce como una antena isotrópica,
que es una antena teórica. Esta es la base para todas las otras antenas, como se
muestra en la Figura. La cobertura de la antena isotrópica puede ser pensada como un
globo que se extiende en todas direcciones por igual. Cuando una antena
omnidireccional está diseñada para tener ganancia, la cobertura se pierde en ciertas
áreas.
Imagine la presión en la parte superior e inferior de un globo. Esto causa que el globo
se expanda en dirección hacia afuera, por lo que cubre más área en el patrón
horizontal. También se reduce el área de cobertura por encima y por debajo del globo.
Esto produce una ganancia más alta, ya que el globo, que representa a la antena,
parece extenderse hacia un área de cobertura horizontal más grande. Esto puede
verse en la Figura .
Recuerde que cuanto más alta es la ganancia, menor es el ancho del rayo vertical.
Antena isotrópica - Esta es una antena hipotética que emite o recibe energía en
forma igual en todas direcciones. Las antenas isotrópicas no existen
físicamente, pero representan a antenas de referencia convenientes para
expresar propiedades direccionales de las antenas físicas.
Antena bipolar - Esta es normalmente una antena recta, de pie central y
longitud de onda media, que está ilustrada en la Figura .
Sistema de antenas - Este es un montaje de elementos de antena con
dimensiones, espaciado y secuencia de iluminación dispuestos de tal forma
que los campos de los elementos individuales se combinan. Esta combinación
produce una intensidad máxima en una dirección en particular e intensidades
de campo mínimas en otras direcciones.
13.1.8 Diversidad
La diversidad es la operación simultánea de dos o más sistemas o partes de un
sistema. La diversidad se utiliza para mejorar la confiabilidad del sistema. La
desaparición de la multiruta puede causar fallas temporales en incluso las rutas mejor
diseñadas. La diversidad es una solución posible para este problema. Existen dos
tipos de diversidad como sigue:
1. Diversidad espacial
2. Diversidad de frecuencia
Los access points pueden tener dos antenas conectadas a ellos. Estas dos antenas
son para diversidad en la recepción de la señal, no para aumentar la cobertura. Ellas
ayudan a eliminar la ruta nula y a impedir que la RF sea recibida fuera de fase. Sólo
una antena por vez está activa. Para una señal óptima, la antena activa es
seleccionada en base al cliente. La selección sólo se aplica a ese cliente específico. El
access point puede pasar de una a otra antena entre las dos cuando habla con
diferentes clientes. Las tarjetas PCMCIA también tienen diversidad de antena
incorporada en la tarjeta. Es posible desactivar la diversidad por medio de la
configuración de los dispositivos, usando un access point o una tarjeta PCMCIA.
13.2.1 Teoría
Toda elección de una antena involucra un equilibrio. Si se desea el alcance máximo,
se debe resignar cobertura. No olvide que la cobertura es más que sólo horizontal.
También hay un aspecto vertical. La mayoría de las antenas omnidireccionales
resignan cobertura vertical para aumentar el alcance.
Con las antenas omnidireccionales de alta ganancia, este problema puede ser resuelto
parcialmente diseñando algo llamado inclinación hacia abajo. Una antena que utiliza la
inclinación hacia abajo está diseñada para emitir en un ángulo pequeño en lugar de en
90 grados desde el elemento vertical. Esto ayuda en la cobertura local, pero reduce la
efectividad de la capacidad de largo alcance. Las antenas de celulares usan la
inclinación hacia abajo. La Figura muestra las diferentes antenas omnidireccionales de
Cisco. La antena omnidireccional Cisco 12dBi tiene una inclinación hacia abajo de
cero grados.
La antena de montura en cielo raso es sólo para aplicaciones interiores y debería ser
montada con el extremo del orificio del tornillo apuntando hacia el cielo raso. No es
una buena elección para escuelas, hospitales u otras instalaciones de gran tráfico con
cielos rasos bajos. Esto es porque la antena tiende a ser golpeada y posiblemente
dañada. Esta antena está polarizada verticalmente, pero tiene un rayo ligeramente
inclinado hacia abajo. Esto permite que su patrón de cobertura cubra las áreas por
debajo del cielo raso.
Esta antena es muy similar en apariencia a la 5.14 dBi Omni de Montura en Cielo
Raso, sólo que es más corta y tiene menos ganancia.
Más agradable estéticamente que la versión de montura en mástil, esta antena es sólo
para aplicaciones interiores. Debería ser montada con el orificio del tornillo apuntando
hacia el cielo raso. Esta antena no es una buena elección para escuelas u hospitales
que tienen cielos rasos bajos. Esto es porque la antena tiende a ser golpeada y
posiblemente dañada. Esta antena está polarizada verticalmente, pero tiene un rayo
ligeramente inclinado hacia abajo. Esto permite que su patrón de cobertura cubra las
áreas por debajo del cielo raso. El patrón de emisión se muestra en la Figura .
en la parte inferior. Tiene una extensión del rayo de más o menos 3,5 grados desde la
perpendicular.
13.3.1 Teoría
Para una antena direccional, la energía es dirigida en una dirección común, como
muestra la Figura . Las antenas direccionales son llamadas también no isotrópicas.
Para visualizar la forma en que una antena direccional funciona, imagine una linterna
de rayo ajustable. Es posible cambiar la intensidad y el ancho del rayo de luz
moviendo el reflector trasero y dirigiendo la luz, en ángulos más angostos o más
anchos. A medida que el rayo se hace más ancho, su intensidad en el centro decrece,
y viaja una distancia más corta.
Lo mismo es cierto para una antena direccional. La misma cantidad de potencia llega a
la antena. Sin embargo, el diseño de la antena puede reflejar y dirigir la energía RF en
ondas más estrechas y fuertes o en ondas más amplias y menos intensas, igual que
con la linterna.
Las diferentes antenas direccionales de Cisco están ilustradas en la Figura .
La antena Yagi también es conocida como una antena lineal de radiación longitudinal
o un sistema Yagi-Uda. Los elementos pueden verse en la Yagi descubierta de la
Figura.
Las antenas Yagi son direccionales y están diseñadas para comunicaciones de larga
distancia. Una Yagi es normalmente más pequeña, liviana y barata que una antena de
plato. Una yagi es excelente para aplicaciones exteriores y para algunas aplicaciones
interiores. La Yagi de Cisco proporciona 13.5 dBi de ganancia y ofrece un rango de
hasta 10 km (6.5 millas) a 2 Mbps, y 3.2 km (2 millas) a 11 Mbps. La mayoría de las
antenas Yagi son montadas con tornillos U a un mástil macizo.
Una antena de plato puede exceder las limitaciones de potencia del FCC de EE.UU.,
como se muestra en la figura.
La omni tiene una ganancia de 5 dBi y un patrón de 360 grados. La patch tiene una
ganancia de 6 dBi y un patrón de 180 grados. No hay conexión desde la radio de 5
GHz a los puertos de antena RP-TNC de 2.4 GHz.
El Access Point Cisco Aironet Serie 1100 ha sido diseñado para diferentes opciones
de montura de uso (p.e.) escritorio, pared, cubículo y cielo raso. Para que la antena del
Cisco Aironet Serie 1100 funcione en forma confiable en todas las orientaciones de la
montura, fue diseñada para producir una esfera de influencia más fuerte que la de un
par de antenas rubber ducky de 2.2 dBi.
Autoevaluación
Para recordar
Debido al diseño de baja potencia de las WLANs, todas las antenas usadas son
pasivas. Una antena pasiva no tiene amplificadores conectados, y por lo tanto tendrá
las mismas características sea que esté transmitiendo o recibiendo.
14
SEMANA
ANTENAS - Parte II
TEMA
Antenas – Parte II
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
CONTENIDOS
ACTIVIDADES
Puede ser posible utilizar el cable coaxial existente. Esta determinación dependerá de
la calidad del cable y si cumple con las tres especificaciones siguientes:
1. Longitud: Los cables largos pierden más potencia que los cables cortos.
2. Grosor: Los cables delgados pierden más potencia que los cables gruesos.
3. Frecuencia: Las frecuencias más bajas de 2.4 GHz pierde menos potencia que
las frecuencias superiores a 5 GHz, como se muestra en la Figura .
4. Materiales del cable: Los cables flexibles pierden más potencia que los cables
rígidos.
La pérdida del cable no depende de la dirección en que viaja la señal. Las señales
transmitidas pierden el mismo porcentaje de fuerza que las señales recibidas. La
energía perdida se libera como calor. Curiosamente, los bajos niveles de potencia de
las WLANs hacen que el calor del cable sea casi indetectable.
Conectores
Las antenas Cisco utilizan el conector TNC de Polaridad Reversa [Reverse-polarity
TNC (RP-TNC)], como lo muestra la Figura .
Divisores
Un divisor permite que una señal sea usada con dos antenas al mismo tiempo. El usar
dos antenas con un divisor puede proporcionar más cobertura. El uso de un divisor
agrega aproximadamente 4 dB de pérdida. Un divisor de 5 GHz normalmente es
incompatible con un divisor de 2.4 GHz. Revise las especificaciones técnicas de un
divisor específico para las mediciones exactas.
14.1.4 Amplificadores
La FCC de EE.UU. tiene leyes que limitan el uso de amplificadores con una WLAN. Un
amplificador sólo puede ser usado si es vendido como parte de un sistema. Esto
significa que el AP, el amplificador, el cable de extensión y la antena son todos
vendidos como un sistema. Estas leyes ayudan a asegurar que los amplificadores
estén probados con ciertos productos y legalmente comercializados y vendidos.
Exteriores
La resolución de la FCC de EE.UU. está diseñada para evitar que los instaladores
agreguen un amplificador e interfieran con otros usuarios del espectro inalámbrico. La
interferencia desde equipos configurados en forma incorrecta es un gran problema en
un área metropolitana. Tenga presente las leyes locales y los otros sistemas en el
área, que pueden ser afectados por un amplificador.
Interiores
Cuando se instalan equipos en interiores, es preferible instalar un access point
adicional en lugar de instalar un amplificador. En raras circunstancias un amplificador
puede ser necesario en interiores. Se debe tener cuidado para evitar interferir con
usuarios del espectro inalámbrico cercanos. Algunos amplificadores que se venden
hoy están certificados con líneas de productos enteras, que incluyen a todos los APs,
cables y antenas. La Figura muestra un amplificador bidireccional de interior para usar
con un modem de radio de 2.4 GHz de Amplio Espectro y equipo WLAN. Como el
amplificador de exterior, tiene un pre-amplificador receptor de bajo ruido y un
amplificador de potencia de transmisión.
14.1.5 Pararrayos
Un pararrayos está diseñado para proteger a los dispositivos WLAN de la electricidad
estática y de los rayos. Es similar en su función a una válvula de seguridad en una
caldera de vapor. Un pararrayos evita que picos de energía lleguen al equipo
derivando la corriente hacia la tierra. Un pararrayos es mostrado en la Figura .
Cuando diseñe una conexión edificio a edificio, no olvide la zona Fresnel. La zona
Fresnel es un área elíptica que rodea directamente la ruta visual, como se ilustra en la
Figura.
Las siguientes herramientas pueden ser útiles para realizar una alineación precisa:
Globo: La soga deberá estar marcada a intervalos de tres metros (diez pies),
para que se pueda establecer una altura. Este valor ayudará a determinar la
altura general de la torre o mástil necesario, como se muestra en la Figura .
Binoculares o un telescopio: Estos son necesarios para los enlaces más
distantes. Recuerde que el globo debe ser visible desde el sitio remoto.
GPS: Para enlaces de radio muy distantes, esta herramienta permite al
instalador apuntar las antenas en la dirección correcta.
Luz estroboscópica: Esta puede ser usada en lugar del globo. Use esto de
noche para determinar dónde alinear la antena y a qué altura.
Para evitar la obstrucción de la curvatura de la Tierra, las antenas deben ser erigidas
más alto sobre el suelo que si la Tierra fuera plana.
El uso de una antena de más alta ganancia y un cable de menor pérdida puede
aumentar el nivel de la señal y mejorar el rendimiento general del sistema. Sin
embargo, las regulaciones locales acerca de la máxima Potencia Efectiva Isotrópica
Radiada [Effective Isotropic Radiated Power (EIRP)] deberían ser seguidas al
seleccionar un tipo de antena y de cable coaxial. EIRP es la suma de la potencia de
transmisión y la ganancia de la antena menos las pérdidas del cable.
cuidadosamente ajustada para maximizar o hacer que llegue a su punto más alto la
lectura en la herramienta indicadora de señal.
Después de que esto esté hecho en ambos extremos, es muy importante obtener el
nivel de la señal real recibida, en dBm. Esto es para verificar que esté entre 0 y 4 dB
del valor obtenido en el cálculo del presupuesto del enlace. Si los valores medidos y
calculados difieren en más de 8 dB, controle la alineación de la antena, y luego busque
un defecto en el sistema de la línea de transmisión de la antena. Una ruta de enlace
inalámbrico que atraviesa la ruta de otro enlace no causará interferencia. Esto es
porque cualquier tipo de señal de radio o de otra señal electromagnética que se
propaga a través del espacio o del aire no será afectada por ninguna otra señal que
cruce el mismo punto en el espacio. Esto puede ser demostrado usando dos linternas.
Ilumine una pared con una linterna. Sostenga la otra linterna a cierta distancia de la
primera, pero apúntela como para que los dos rayos se crucen. Observe que el rayo
de la segunda linterna no tiene efecto sobre el punto en la pared de la primera linterna.
Lo mismo es cierto para las señales de radio de cualquier frecuencia. Si la segunda
linterna se apunta hacia el mismo punto en la pared, el punto parecerá más brillante.
De la misma manera, si los rayos fueran señales de radio de la misma frecuencia, y si
el punto en la pared fuera una antena receptora para uno de los enlaces, el segundo
rayo probablemente causaría interferencia. Sin embargo, observe que esta es una
situación diferente que cuando los rayos se cruzan en el espacio.
Una ruta de enlace inalámbrico normalmente no es afectada por las líneas de servicios
públicos que corren perpendicularmente a través de ella. Esto es porque los cables
parecen ser conductores infinitamente largos. Esto causa un ligero efecto de difracción
en la señal que se propaga a través de ellos. Esta ligera difracción normalmente es
inmensurable.
Las paredes de papel y de vinilo tienen muy poco efecto sobre la penetración
de la señal.
Las paredes sólidas y de concreto pre-moldeado limitan la penetración de la
señal a una o dos paredes sin degradar la cobertura.
Las paredes de concreto y de bloques de madera limitan la penetración de la
señal a tres o cuatro paredes.
Una señal puede penetrar cinco o seis paredes construidas de yeso o madera.
Una pared de metal grueso causa que la señal se refleje, lo que produce una
penetración pobre.
Un alambrado o un tejido metálico espaciado entre 2.5 y 3.8 cm (1 y 1.5
pulgadas) actúa como un reflector armónico, por lo que bloquea una señal de
radio de 2,4 Ghz.
Instale la antena lejos de hornos a microonda y de teléfonos inalámbricos de
2,4 GHz. Estos productos pueden causar interferencia en la señal, porque
funcionan en el mismo rango de frecuencias.
Instale la antena horizontalmente para maximizar la propagación de la señal.
Todos los APs tienen una antena conectada a ellos. La mayoría de las antenas son
vendidas con un soporte para montarla, o éste está disponible como una opción. El
desafío es que la mayoría de las antenas están diseñadas para ser montadas en una
cierta forma.
Una Antena Montada en Mástil de 5.2 dBi está diseñada para ser montada sobre un
mástil y se vende con el hardware necesario para montarla. Para montar la antena en
una viga doble T se necesita creatividad. Hay disponibles abrazaderas separadoras,
pero no están diseñadas para montarlas en vigas doble T. Algunos instaladores usan
abrazaderas plásticas, abrazaderas de viga o tornillos para ajustar los soportes
separadores a las vigas doble T. La antena es luego montada al soporte. Cuando se
utiliza una antena montada en un mástil en interiores, asegúrese de que esté montada
como se muestra en las figuras inferiores. La antena que es para usar en exteriores
está diseñada para ser montada con la funda de metal en la parte inferior. Para usarla
en interiores, invierta la antena. Sea creativo. Los soportes modificados pueden ser
usados para una variedad de antenas.
Restricciones
Cuando se trabaja con estructuras altas e instalaciones de torres, los códigos y las
leyes de cada ciudad o municipio pueden variar. Se puede necesitar un permiso de
construcción para instalar torres o mástiles, dependiendo de la altura. Los mejores
Más de 30.000 personas en los Estados Unidos resultan heridas cada año por caídas
de escaleras. La mayoría de estos accidentes ocurren porque la gente no sigue las
reglas básicas de seguridad de las escaleras:
Suba y baje en forma segura. El subir demasiado alto también puede llevar a
tener accidentes.
Trabaje sobre la escalera en forma segura.
Asegure el área alrededor de la escalera. Acordone el área de trabajo con
indicadores apropiados como los conos de tráfico mostrados en la Figura o
cinta de precaución, como se muestra en la Figura . Cierre o bloquee
cualquier puerta cercana que se abra hacia adentro.
jaja
Siempre suponga que alguna antena está transmitiendo energía RF. Sea
particularmente cuidadoso con los platos pequeños, que tienen 30,48 cm (1 pie) o
menos. Ellos a menudo emiten energía RF en el rango de frecuencias de gigahertz.
Como una regla general, cuanto más alta es la frecuencia, más potencialmente
peligrosa podría ser la radiación. Esto es así incluso si la exposición dura sólo décimas
de segundo y el nivel de la potencia de transmisión es de sólo unos pocos watts. No
hay un peligro conocido asociado con mirar el extremo sin terminador de los cables
curso
Como un ejemplo de cómo las reglas afectan a la configuración de las antenas, las
reglas de la FCC de EE.UU. indican que cualquier dispositivo que soporte de uno a
cuatro canales UNII-1 está limitado a una antena fija. Por lo tanto, el access point
Cisco Aironet 1200 802.11a, mostrado en la Figura , tiene una antena plegable.
Incluso aunque no es legal reemplazar la antena, puede servir a una variedad de
aplicaciones.
Cuando se utiliza un equipo de radio, hay límites en la salida del sistema. Estos límites
son dados como EIRP, y no deben ser excedidos. Diferentes países tendrán diferentes
estándares. Consulte con las autoridades del país de la instalación cuál es la EIRP
máxima.
La salida de la radio será medida en dBm (decibeles por miliwatt). La Figura muestra
una tabla que indica la clasificación en dBm de los distintos niveles de salida
disponibles con el equipo Inalámbrico Cisco Aironet y la EIRP resultante cuando se
usa con una antena patch de 6 dBi.
La EIRP máxima permitida por la FCC para un dispositivo 802.11b Parte 15 en los
Estados Unidos es 36 dBm. Los estándares son diferentes para sistemas punto a
puntos específicos. Sin embargo, este curso está enfocado en las WLANs que serían
consideradas soluciones punto a multipunto, por lo que la EIRP máxima permitida no
debe exceder los 36 dBm y la ganancia máxima en una antena no debe exceder los 16
dBi (para los Estados Unidos) a menos que sea instalada por un instalador profesional.
Autoevaluación
Para recordar
La cantidad de energía perdida en el cable se llama pérdida del cable. El uso de cable
coaxial para transportar energía RF siempre produce alguna pérdida de fuerza de la
señal.
El estudio del sitio de la antena es una operación detallada. Una vez que el estudio del
sitio de la antena está hecho y la ruta propuesta tiene una adecuada línea de visión, el
paso siguiente es el perfil de la ruta.
15
SEMANA
SEGURIDAD Parte I
TEMA
Seguridad – Parte I
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
CONTENIDOS
Fundamentos de Seguridad
ACTIVIDADES
Las vulnerabilidades de seguridad del 802.11 pueden ser una barrera para el
desarrollo de WLANs empresariales. Para tratar estas vulnerabilidades, Cisco ha
desarrollado la Suite de Seguridad Inalámbrica para proveer mejoras sólidas a la
encriptación WEP y autenticación centralizada basada en usuarios.
1. Amenazas no estructuradas
2. Amenazas estructuradas
3. Amenazas externas
4. Amenazas internas
15.1.4 Reconocimiento
Los métodos de ataques inalámbricos pueden ser divididos en tres categorías:
1. Reconocimiento
2. Ataque de acceso
3. Negación del Servicio [Denial of Service (DoS)]
Reconocimiento
15.1.5 Acceso
El acceso al sistema, en este contexto, es la capacidad para que un intruso no
autorizado logre acceder a un dispositivo para el cual no tiene una cuenta o password.
Para ingresar o acceder a los sistemas donde uno no tiene acceso autorizado
normalmente se debe ejecutar un hack script o una herramienta que explote una
vulnerabilidad conocida del sistema o aplicación a ser atacada. Acceso es un término
demasiado amplio que hace referencia a la manipulación de datos, acceso a sistemas
o escaladas privilegiadas no autorizados. Algunos ejemplos de acceso son los
siguientes:
Ataque de un AP furtivo
La mayoría de los clientes se asociarán al access point con la señal más fuerte. Si un
AP no autorizado, que por lo general es un AP furtivo, tiene una señal fuerte, los
clientes se asociarán al él. El AP furtivo tendrá acceso al tráfico de red de todos los
clientes asociados. Por lo tanto, el AP furtivo puede ser usado para realizar ataques
por desconocidos [man-in-the-middle attacks] contra tráfico encriptado como SSL o
SSH. El AP furtivo también puede usar spoofing de ARP e IP para engañar a los
clientes para que envíen passwords e información confidencial. El AP furtivo puede
también pedir sesiones no protegidas con la Privacidad Equivalente a la Cableada
(WEP) con clientes durante la asociación.
Muchos ataques DoS contra las redes inalámbricas 802.11 han sido teorizados. Un
utilitario, llamado Wlan Jack, envía paquetes de disociación falsos que desconectan a
los clientes 802.11 del access point. Siempre que se ejecute el utilitario de ataque, los
clientes no pueden usar la WLAN. De hecho, cualquier dispositivo que opere a 2.4
GHz o a 5 GHz puede ser usado como una herramienta DoS.
Autoevaluación
1. Definir brevemente:
a. DOS
b. Protocolo WEP
Para recordar
El crecimiento del comercio móvil y de las redes inalámbricas hace que los modelos
viejos sean inadecuados. Las soluciones de seguridad deben estar integradas sin
fisuras y ser muy transparentes, flexibles y administrables.
1. Amenazas no estructuradas
2. Amenazas estructuradas
3. Amenazas externas
4. Amenazas internas
16
SEMANA
SEGURIDAD Parte II
TEMA
Seguridad – Parte II
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
CONTENIDOS
ACTIVIDADES
Una política de seguridad inalámbrica efectiva trabaja para asegurar que los recursos
de la red de la organización estén protegidos contra el sabotaje y el acceso
inapropiado, que incluye tanto el acceso intencional como el accidental. Todas las
características de la seguridad inalámbrica deberían ser configuradas en conformidad
con la política de seguridad de la organización. Si no está presente una política de
seguridad, o si está desactualizada, se debería crear o actualizar antes de decidir
cómo configurar o hacer uso de los dispositivos inalámbricos.
El estándar IEEE 802.11 proporciona dos esquemas para definir las claves WEP a ser
usadas en una WLAN. En el primer esquema, un conjunto de hasta cuatro claves
predeterminadas son compartidas por todas las estaciones, incluyendo clientes y
access points, en un subsistema inalámbrico. Cuando un cliente obtiene las claves
predeterminadas, ese cliente puede comunicarse en forma segura con todas las otras
estaciones en el subsistema. El problema con las claves predeterminadas es que
cuando llegan a estar distribuidas extensamente, es más probable que estén en
peligro. El equipo WLAN de Cisco utiliza este primer esquema.
En el segundo esquema, cada cliente establece una relación de mapeo de clave con
otra estación. Esta es una forma más segura de operación, porque menos estaciones
tienen las claves. Sin embargo, la distribución de tales claves unicast se vuelve más
difícil a medida que la cantidad de estaciones aumenta. La forma en que 802.11 utiliza
la encriptación WEP es débil en varias formas. Estas debilidades están siendo tratadas
por el estándar 802.11i, que será explicado en las secciones siguientes.
Autenticación Abierta
El método de Autenticación Abierta realiza el proceso de autenticación completo en
texto abierto. Esto se muestra en la Figura. La Autenticación Abierta es básicamente
una autenticación nula, lo que significa que no hay una verificación del usuario o de la
máquina. La Autenticación Abierta está normalmente ligada a una clave WEP. Un
cliente puede asociarse al access point con una clave WEP incorrecta o incluso sin
una clave WEP. Un cliente con la clave WEP incorrecta no podrá enviar o recibir
datos, ya que la carga de paquetes estará encriptada. Tenga presente que el
encabezado no está encriptado por el WEP. Sólo la carga o los datos están
encriptados.
Interoperabilidad
En la mayoría de los access points, incluyendo los de Cisco, es posible usar la
Autenticación Abierta con o sin una clave WEP. Para una interoperabilidad básica que
requiera WEP, se configurará un access point Cisco usando Autenticación Abierta. La
Encriptación de Datos es fijada en Required [Necesaria], y TKIP, MIC, y BKR están
todos desactivados.
Acceso Físico
La mayoría de los access points son fácilmente accesibles. Normalmente están
ubicados cerca de los usuarios y fuera de habitaciones cerradas. Esto pone a los
access points en peligro de ser robados y al alcance de usuarios malintencionados. Se
puede usar la supervisión de la red para determinar cuándo un access point se
desactiva. Se necesitará seguir procedimientos apropiados para determinar lo que le
sucedió al equipo. Casi todos los fabricantes de tecnología inalámbrica publican los
métodos para reconfigurar un access point usando botones de reset o el puerto
consola.
Firmware
El último firmware normalmente será el más seguro. El firmware nuevo deberá ser
probado y usado. Se deberán aplicar parches de seguridad o actualizaciones cuando
se justifique.
El puerto consola debería estar protegido por una password. Elija una password
segura.
Telnet/SSH
Telnet es un protocolo no encriptado e inseguro. Si es posible, se deberá usar un shell
seguro [secure shell (SSH)] para todas las funciones de la Interfaz de Línea de
Comando (CLI). Telnet y SSH deberán estar protegidos con passwords. Para máxima
seguridad, desactive Telnet y use sólo SSH.
TFTP/FTP
El Protocolo de Transferencia Trivial de Archivos (TFTP) y el Protocolo de
Transferencia de Archivos (FTP) son usados para enviar y recibir archivos a través de
una red. TFTP no permite que se utilicen passwords, y está limitado a archivos
menores a 16 Mb. FTP permite nombres de usuario y passwords, pero aun es un
protocolo no encriptado.
SSID
Como se mencionó antes, el SSID no debería ser considerado como una característica
de seguridad. Los SSIDs pueden ser usados en conjunto con las VLANs para permitir
el acceso limitado a invitados.
Por ejemplo, un filtro SNMP en el puerto de radio del access point evita que los
dispositivos clientes inalámbricos usen SNMP con el access point pero no bloquea el
acceso de SNMP desde la LAN cableada.
Puede ser deseable el tener seguridad adicional para clientes inalámbricos. Por
ejemplo, WEP debería ser activado cuando sea posible. Como se dijo antes, la WEP
estática tiene debilidades. Características de seguridad adicionales, como la clave por
paquete de protocolo de integridad de clave temporal (TKIP) y el Control de Integridad
de Mensajes (MIC), necesitan estar activas para la seguridad adicional. Esto será
tratado en la sección de encriptación empresarial.
Las Figuras muestran la pantalla del Utilitario del Cliente Aironet (ACU) para configurar
claves WEP.
Además de los clientes, los APs y los bridges deben ser asegurados usando WEP.
No importa el tipo de autenticación que se esté usando, las claves WEP ingresadas en
el cliente y en el access point deben coincidir. Las claves mismas deben coincidir, y el
orden de las claves debe coincidir. Por ejemplo, una clave de 40 bits ingresada como
Clave 1 en el cliente debe coincidir con la clave de 40 bits ingresada como Clave 1 en
el access point.
Debe estar definido un servidor Syslog para que se puedan enviar mensajes Syslog a
un servidor de supervisión central. La configuración de Syslog y de SNMP será
tratada en detalle en el Módulo 11.
Autoevaluación
1. Definir brevemente.
a. SSID
b. SNMP
3. ¿Cómo nos puede ayudar el uso del protocolo SNMP para efectuar un
monitoreo de la seguridad de los recursos de la red WLAN?
Para recordar