Redes y comunicación de Datos 2

Sesión 17
Ciclo: Agosto 2023
Temario

 Presentación del logro de la sesión.

 Dinámica: Lluvia de ideas sobre la tecnología inalámbrica.
 Conceptos de la tecnología inalámbrica.
 Tipos de redes inalámbricas.
 Actividad:
• Integración de conocimientos
Logro general

Al finalizar el curso, el estudiante implementa

soluciones para problemas de redes y
comunicaciones de área local y extendida, empleando
tecnología de interconexión y seguridad, según las
necesidades planteadas.
Logro de la unidad
Al finalizar la unidad, el estudiante utiliza los
conceptos de la tecnología inalámbrica para
configurar una WLAN.

Importancia de la sesión
Es importante porque el estudiante obtendrá un punto de vista
de la comunicación inalámbrica, en relación a las redes
cableadas de computadoras tradicionales.
Buenas Prácticas
Buenas Prácticas
Con respecto a la Sesión 16

• ¿Qué temas desarrollamos?

• Podrias comentarme de manera breve por favor.

Recuerda que es importante que revises el material de

clases de cada semana.
TECNOLOGÍAS INALÁMBRICAS
Buenas Prácticas

Sesión 17

Lluvia de ideas sobre las tecnologías

inalámbricas

• ¿Qué es una conexión inalámbrica?

• ¿Para que nos sirve una una conexión
inalámbrica?
Introducción a la Tecnología Inalámbrica
¿Qué son las Redes Inalámbricas?
Tal como su nombre lo indica, las redes inalámbricas son aquéllas que
carecen de cables. Gracias a las ondas de radio, se lograron redes de
computadoras de este tipo, aunque su creación refirió varios años de
búsqueda.
Introducción a la Tecnología Inalámbrica
Ejemplo de una WLAN casera
Introducción a la Tecnología Inalámbrica
Beneficios de la Tecnología Inalámbrica

• Una LAN Inalámbrica (WLAN) es un tipo

de red inalámbrica que se usa
comúnmente en hogares, oficinas y
entornos de campus.
• Las WLAN hacen posible la movilidad
dentro de los entornos domésticos y
comerciales.
• Las infraestructuras inalámbricas se
adaptan a las necesidades y tecnologías
que cambian rápidamente.
Introducción a la Tecnología Inalámbrica
Términos fundamentales que utilizaremos
• Wireless

• Wi-Fi

• WLAN (Wireless Local Area Network, o red de área local inalámbrica)

• Bluetooth
Introducción a la Tecnología Inalámbrica
¿Qué me ofrece de nuevo una red Wireless?
En síntesis, las redes inalámbricas a diferencia de sus antecesoras
son:
• Movilidad
• Más simples de instalar
• Escalables muy fácilmente
• Menos complejas en su administración.

13
Introducción a la Tecnología Inalámbrica
Desventajas de las redes Wi-Fi
Ahora, en cambio, haremos hincapié en algunas de las desventajas
más notorias que acarrea la instalación de una red Wireless.

• La primera de ellas es la velocidad.

• Con respecto a la seguridad.

• Propensión a interferencias. Debido al rango de señal en el cual

trabajan (en su mayoría en los 2,4 GHz)

14
Introducción a la Tecnología Inalámbrica
¿Cómo funciona lo Inalámbrico?
• Utilizan Ondas de radio
• Proceso conocido como la modulación de la Portadora.
• El transmisor agrega datos a una Onda Portadora.

15
Introducción a la Tecnología Inalámbrica
Tipos de Redes Inalámbricas
Introducción a la Tecnología Inalámbrica
Tecnologías Inalámbricas

Para enviar y recibir datos, la tecnología inalámbrica usa el espectro de radio

sin licencia. Cualquier persona que tenga un enrutador inalámbrico y tecnología
inalámbrica en el dispositivo puede acceder al espectro sin licencia.

Las tecnologías inalámbricas permiten

una rápida implementación y una
mayor escalabilidad.

No se requiere una infraestructura

física compleja para establecer una
red inalámbrica, lo que reduce los
costos y el tiempo de implementación.
Introducción a la Tecnología Inalámbrica
Tecnologías Inalámbricas

Bluetooth - es un establecimiento de IEEE 802.15 WPAN que utiliza un

proceso de disposición de derechos para comunicar a distancia de hasta
(100m). Se puede encontrar en los dispositivos nacionales intelectuales,
conexiones de audio, automóviles y otros dispositivos que requieren una
conexión de corta distancia. Hay dos tipos de radios Bluetooth:

• Bluetooth de baja energía (BLE) - Admita la

topología de malla para los dispositivos de
rojo a gran escala.

• Velocidad básica Bluetooth / Velocidad

mejorada (BR / EDR): - Admita topologías
punto a punto y está optimizada para la
transmisión de audio.
Introducción a la Tecnología Inalámbrica
Tecnologías Inalámbricas (Cont.)
WiMAX (Interoperabilidad mundial para acceso por microondas) - WiMAX es una
alternativa a Internet de banda ancha por cable. Sin embargo, es típicamente usado en
áreas que no están conectadas a un cable. Es un estándar IEEE 802.16 que
proporciona acceso inalámbrico de banda ancha de alta velocidad de hasta 30 millas
(50 km).

WiMAX funciona de manera similar a Wi-Fi, pero

con velocidades más altas, un trabajo de
distancias altas y para una gran cantidad de
usuarios. Usa una red de torres WiMAX que son
similares a las torres de telefonía celular. Los
transmisores WiMAX y los transmisores celulares
pueden compartir espacio en la misma torre,
como se muestra en la figura.
Introducción a la Tecnología Inalámbrica
Tecnologías Inalámbricas (Cont.)
Banda Ancha Celular (Banda ancha celular) -
4G / 5G son redes móviles inalámbricas utilizadas
principalmente por teléfonos celulares, pero
pueden usarse en automóviles, tabletas y
computadoras portátiles.

Las redes celulares son redes de acceso múltiple

que llevan comunicaciones de datos y de voz.

Los dos tipos de redes celulares son Sistema

global para dispositivos móviles (GSM) y Acceso
múltiple por división de código (CDMA). GSM es
reconocimiento internacional, mientras que CDMA
se usa principalmente en los Estados Unidos.
Introducción a la Tecnología Inalámbrica
Tecnologías Inalámbricas (Cont.)

Banda ancha satelital - Proporciona de acceso de red a sitios remotos

mediante el uso de una antena parabólica direccional, que está alineada con
una satélite de órbita terrestre geoestacionaria espectral específica.

Usualmente este es más caro y

requiere una línea de visión clara.

Este es el uso típico por dueños de

casas y negocios donde el cable y
DSL, coaxial o fibra no están
disponibles.
Estándares de wifi 802.11
El mundo de las comunicaciones inalámbricas es amplio. Sin embargo, para
habilidades particulares relacionadas con el trabajo, nos centrarnos en aspectos
específicos de WiFi. Los estándares WLAN definen cómo se utilizan las frecuencias de
radio para los espacios inalámbricos. Los estándares específicos que los dispositivos
internos tienen una antena para transmitir y recibir las mismas señales inalámbricas en
la frecuencia de radio especificada son (2.4 GHz o 5 GHz).
Algunos de los estándares más nuevos que transmiten y reciben velocidades más
altas, requieren que los puntos de acceso (AP) y los clientes inalámbricos tengan
múltiples antenas utilizando la tecnología de entrada múltiple y salida múltiple (MIMO).
MIMO utiliza múltiples antenas como transmisor y receptor para medir el rendimiento
de la comunicación.
Introducción a las frecuencias de radio
Radio Frecuencias
Todos los dispositivos inalámbricos funcionan en el rango del espectro electromagnético. Las
redes WLAN funcionan en bandas de frecuencia de 2,4 y 5 GHz.
• 2.4 GHz (UHF) - 802.11b/g/n/ax
• 5 GHz (SHF) – 802.11a/n/ac/ax
Zona visible por ojo humano (Luz)
Introducción a la Tecnología Inalámbrica
Organizaciones de Estándares Inalámbricos
Los estándares aseguran la interoperabilidad entre dispositivos fabricados
por diferentes fabricantes. A nivel internacional, las tres organizaciones que
influyen en los estándares WLAN:
• International Telecommunication Union (UIT): – Regula la
asignación del espectro radioeléctrico y las órbitas satelitales.
• Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) –
Especifica cómo se modula una frecuencia de radio para transportar
información. Mantiene los estándares para redes de área local y
metropolitana (MAN) con la familia de estándares IEEE 802 LAN /
MAN.
• Alianza Wi-Fi – Promueve el crecimiento y la aceptación de las
WLAN. Es una asociación de proveedores cuyo objetivo es mejorar la
interoperabilidad de los productos que se basan en el estándar 802.1
Componentes de la WLAN
Componentes WLAN
Arquitectura lógica-funcional
Componentes básicos

• El medio inalámbrico (el aire) es el medio de

transmisión usado para comunicaciones de
una estación a otra. La arquitectura de 802.11
define varias capas físicas para llevar a cabo
esta transmisión.

• Las estaciones (o clientes inalámbricos)

suelen ser algún .tipo de computadoras,
provistas de interfaces de red inalámbricos,
tanto portátiles como no. Estos interfaces
suelen ser tarjetas.
Componentes WLAN
Router de Hogar Inalámbrico

Un router inalámbrico se implementa comúnmente como una pequeña empresa o

dispositivo de acceso inalámbrico residencial.

El router inalámbrico anuncia sus servicios

inalámbricos mediante su identificador de
conjunto de servicios compartidos (SSID).

Los dispositivos descubren de forma

inalámbrica el SSID e intentan asociarse y
autenticarse con él para acceder a la red
local y el Internet.
Componentes WLAN
Router de Hogar Inalámbrico
Un usuario doméstico generalmente interconecta dispositivos inalámbricos
utilizando un pequeño router inalámbrico.

Los routers inalámbricos sirven de la

siguiente manera:
• Punto de acceso - Para
proporcionar acceso por cables.
• Switch - Para interconectar
dispositivos cableados.
• Router - Para proporcionar una
puerta de enlace predeterminada
a otras redes e Internet
Componentes WLAN
Punto de acceso inalámbrico

Si bien los extensores de alcance son fáciles de configurar, la mejor solución sería
instalar otro punto de acceso inalámbrico para proporcionar acceso inalámbrico
dedicado a los dispositivos del usuario.

Los clientes inalámbricos usan su NIC

inalámbrica para descubrir puntos de
acceso cercanos compartiendo el SSID.

Los clientes luego intentan asociarse y

autenticarse con un AP. Después de ser
autenticados los usuarios inalámbricos
tienen acceso a los recursos de la red.
Componentes WLAN
Categorías AP
Los AP se pueden clasificar como AP autónomos o AP basados en controladores.
AP autónomo - Estos son dispositivos independientes configurados mediante
una interfaz de línea de comandos o una GUI. Son útiles en situaciones en las
que solo se requieren un par de APs en la organización.
Un router doméstico es un ejemplo de AP
autónomo porque toda la configuración de
AP reside en el dispositivo. Si aumentan
las demandas inalámbricas, se requerirían
más APs.
Cada AP funciona independientemente de
otros AP y cada AP requiere de una
configuración y administración manual.
Esto se volvería abrumador si se
necesitaran muchos APs.
Componentes WLAN
Categorías AP

APs basados en controladores - Estos dispositivos no necesitan una

configuración inicial y normalmente se les denomina puntos de acceso
lightweight (LAPs). Los puntos de acceso LAP usan el Protocolo Lightweight
Access Point Protocol (LWAPP) para comunicarse con el controlador WLAN
(WLC).

Los puntos de acceso basados en controlador son útiles en situaciones en

las que se necesitan varios puntos de acceso en la red. Conforme se
agregan puntos de acceso, cada punto de acceso es configurado y
administrado de manera automática por el WLC.
Componentes WLAN
Categorías AP
APs basados en controladores - En la figura se observa, que el WLC tiene cuatro
puertos conectados a la infraestructura de switching. Estos cuatro puertos están
configurados como un grupo de agregación de enlaces (LAG) para agruparlos.

Al igual que funciona EtherChannel, LAG

proporciona redundancia y equilibrio de
carga. Todos los puertos del switch que
están conectados al WLC deben estar
conectados y configurados con
EtherChannel activado. Sin embargo,
LAG no funciona exactamente como
EtherChannel. El WLC no es compatible
con el Protocolo de agregación de
puertos (PaGP) o el Protocolo de control
de agregación de enlaces (LACP).
Componentes WLAN
Antenas Inalámbricas

La mayoría de los AP de clase empresarial requieren antenas externas para

que sean unidades completamente funcionales.

Las antenas omnidireccionales como

la que se muestra en la figura brindan
una cobertura de 360 grados y son
ideales en casas, áreas de oficinas
abiertas, salas de conferencias y áreas
exteriores.
Componentes WLAN
Antenas Inalámbricas
La mayoría de los AP de clase empresarial requieren antenas externas para
que sean unidades completamente funcionales.

Antenas direccionales enfocan la señal de

radio en una dirección específica. Esto
mejora la señal hacia y desde el AP en la
dirección en que apunta la antena.

Esto proporciona una fuerza de señal más

fuerte en una dirección y una fuerza de señal
reducida en todas las demás direcciones.
Ejemplos de antenas direccionales Wi-Fi
incluyen antenas Yagi y antenas parabólicas.
Componentes WLAN
Antenas Inalámbricas
La mayoría de los AP de clase empresarial requieren antenas externas para
que sean unidades completamente funcionales.

Antenas MIMO enfocan la señal de Entrada

múltiple Salida múltiple (MIMO) utiliza
múltiples antenas para aumentar el ancho de
banda disponible para las redes inalámbricas
IEEE 802.11n/ac/ax.

Se pueden utilizar hasta ocho antenas de

transmisión y recepción para aumentar el
rendimiento.
Modos de topología Inalámbrica

Las LAN inalámbricas pueden acomodar varias topologías de red. El

estándar 802.11 identifica dos modos principales de topología inalámbrica:
modo Ad hoc y modo Infraestructura. Tetherin también es un modo en
ocasiones usado para proveer un acceso inalámbrico rápido.

Modo ad hoc - Es cuando dos dispositivos se

conectan de forma inalámbrica de igual a igual
(P2P) sin utilizar AP o routers inalámbricos.

Los ejemplos incluyen clientes inalámbricos que

se conectan directamente entre sí mediante
Bluetooth o Wi-Fi Direct. El estándar IEEE 802.11
se refiere a una red ad hoc como un conjunto de
servicios básicos independientes (IBSS).
Modos de topología Inalámbrica

Modo Infraestructura - Esto

ocurre cuando los clientes
inalámbricos se interconectan
a través de un router
inalámbrico o AP, como en las
WLAN.

Los AP se conectan a la
infraestructura de red
utilizando el sistema de
distribución por cable, como
Ethernet.
Modos de topología Inalámbrica
Anclaje a red - La variación de la topología ad hoc es cuando un teléfono
inteligente o tableta con acceso a datos móviles está habilitado para crear un
punto de acceso personal. En ocasiones se refiere a esta característica como
“anclaje a red (tethering.)”.

Un punto de acceso suele ser una

solución rápida temporal que permite
que un teléfono inteligente brinde los
servicios inalámbricos de un router
Wi-Fi.

Otros dispositivos pueden asociarse y

autenticarse con el teléfono
inteligente para usar la conexión a
Internet.
BSS y ESS
El modo de infraestructura define dos bloques de construcción de topología: un
conjunto de servicios básicos (BSS) y un conjunto de servicios extendidos (ESS).
Conjunto de Servicios Básicos (BSS) - Utiliza un AP único para interconectar todos los
clientes inalámbricos asociados. Dos BSS se muestran en la figura.

Los círculos representan el área de cobertura del

BSS, que se denomina Área de Servicio Básico
(BSA). Si un cliente inalámbrico se muda de su
BSA, ya no puede comunicarse directamente
con otros clientes inalámbricos dentro de la BSA.

La dirección MAC de capa 2 del AP se utiliza

para identificar de forma exclusiva cada BSS,
que se denomina Identificador de conjunto de
servicios básicos (BSSID). Por lo tanto, el BSSID
es el nombre formal del BSS y siempre está
asociado con un solo AP.
BSS y ESS
Conjunto de servicios extendidos (ESS) - Cuando un solo BSS proporciona cobertura
insuficiente, se pueden unir dos o más BSS a través de un sistema de distribución común (DS)
en un ESS. Un ESS es la unión de dos o más BSS interconectados por un DS cableado. Cada
ESS se identifica por un SSID y cada BSS se identifica por su BSSID.

Los clientes inalámbricos en una BSA

ahora pueden comunicarse con
clientes inalámbricos en otra BSA
dentro del mismo ESS. Los clientes
móviles inalámbricos pueden moverse
de un BSA a otro (dentro del mismo
ESS) y conectarse sin problemas.
El área rectangular en la figura
representa el área de cobertura dentro
de la cual los miembros de un ESS
pueden comunicarse. Esta área es
llamada área extendida de servicios.
Asociación de AP de cliente inalámbrico

Para que los dispositivos inalámbricos se comuniquen a través de una red, primero se deben
asociar a un AP o un router inalámbrico. Una parte importante del proceso 802.11 es descubrir
una WLAN y conectarse a esta. Los dispositivos inalámbricos completan el siguiente proceso de
tres etapas.

• Descubre un AP inalámbrico
• Autenticar con el AP.
• Asociarse con el AP.
Asociación de AP de cliente inalámbrico
Para lograr una asociación exitosa, un cliente inalámbrico y un AP deben acordar
parámetros específicos: Para permitir la negociación de estos procesos, se deben
configurar los parámetros en el AP y posteriormente en el cliente.
• SSID - El nombre del SSID aparece en la lista de redes inalámbricas disponibles en un cliente. En
organizaciones más grandes que usan múltiples VLAN para segmentar el tráfico, cada SSID se asigna
a una VLAN Según la configuración de la red, varios AP en una red pueden compartir un SSID.
• Contraseña - el cliente inalámbrico la necesita para autenticarse con el AP.
• Modo de red - Esto se refiere a los estándares WLAN 802.11a/b/g/n/ac/ad. Los AP y routers
inalámbricos pueden funcionar en modo combinado, lo que significa que pueden utilizar varios
estándares al mismo tiempo.
• Modo de seguridad - se refiere a la configuración de los parámetros de seguridad, como WEP, WPA o
WPA2. Habilite siempre el nivel más alto de seguridad que se admita.
• Configuración de canales - Se refiere a las bandas de frecuencia que se usan para transmitir datos
inalámbricos. Los routers inalámbricos y los AP pueden escanear los canales de radiofrecuencia y
seleccionar automáticamente una configuración de canal adecuada. Los routers y los AP inalámbricos
pueden elegir la configuración de canales, o esta se puede definir manualmente si existe interferencia
con otro AP o dispositivo inalámbrico.
Modo de entrega pasiva y activa
Los dispositivos inalámbricos deben detectar un AP o un router inalámbrico y se deben
conectar a este. Los clientes inalámbricos se conectan al AP mediante un proceso de análisis
(sondeo). Este proceso puede ser pasivo o activo.

En modo pasivo el AP anuncia abiertamente

su servicio enviando periódicamente tramas de
señal de difusión que contienen el SSID, los
estándares admitidos y la configuración de
seguridad.

El propósito principal de la señal es permitir

que los clientes inalámbricos descubran qué
redes y qué AP existen en un área
determinada, de modo que puedan elegir qué
red y qué AP usar. Esto permite a los clientes
inalámbricos elegir qué red y AP utilizar.
Modo de entrega pasiva y activa
En modo activo: los clientes inalámbricos deben conocer el nombre del SSID. El cliente
inalámbrico inicia el proceso al transmitir por difusión una trama de solicitud de sondeo en
varios canales. La solicitud de sondeo incluye el nombre del SSID y los estándares admitidos.

Los AP configurados con el SSID enviarán una respuesta de prueba que incluye el SSID, los
estándares admitidos y la configuración de seguridad. Si un AP o un router inalámbrico se
configuran para que no transmitan por difusión las tramas de señal, es posible que se
requiera el modo activo.

Para descubrir las redes WLAN cercanas, un cliente

inalámbrico también podría enviar una solicitud de
sondeo sin un nombre de SSID. Los AP configurados
para transmitir por difusión tramas de señal
responderían al cliente inalámbrico con una
respuesta de sondeo y proporcionarían el nombre
del SSID. Los AP con la característica de transmisión
del SSID por difusión deshabilitada no responden.
 Componentes WLAN
ANTENA SECTORIAL DE 90º
TARJETA INALÁMBRICA
ANTENA DIRECCIONAL DE
10dBi CON 14dBi, haz vertical 12º ACCESS POINT ACCESS POINT

ANTENA
DIRECCIONAL TIPO
PARILLA DE 15dBi
USB INALÁMBRICO
ACCESS POINT
ACCESS POINT

ACCESS POINT

USB MOVIL
ANTENA OMNIDIRECCIONAL DE 15dBi

ROUTER + ACCESS POINT

POE
 Actividad

Resolver la siguiente actividad

Actividades

• Tienes idea de cómo funcionan las redes inalámbricas.

• ¿Qué beneficios tenemos al implementar una red inalámbrica?
• ¿Cuáles serian algunas desventajas en las redes inalámbricas?
• Podrías explicar las diferencias entre WPAN, WLAN, WMAN y WWAN.
• ¿Por qué cree que hay tantos estándares 802.11?
• Analice una situación en la que se necesita un adaptador inalámbrico
USB.
• ¿Cuándo serían apropiados los modos ad hoc y de infraestructura?
• ¿Cuál es la diferencia entre un BSS y un ESS?
• Cuáles serian los parámetros que se negocian entre el AP y el cliente
inalámbrico para una asociación exitosa.
¿Preguntas?
¿Qué aprendí en esta sesión?
¿Qué aprendí en está sesión?

• Las LAN inalámbricas (WLAN) se basan en los estándares IEEE y se pueden

clasificar en cuatro tipos principales: WPAN, WLAN, WMAN y WWAN.
• Para enviar y recibir datos, la tecnología inalámbrica usa el espectro de radio sin
licencia. Ejemplos de esta tecnología son Bluetooth, WiMAX, Banda Ancha Celular y
Banda Ancha Satelital.
• Las redes WLAN operan en la banda de frecuencia de 2,4 GHz y la banda de 5 GHz.
• Las tres organizaciones que influyen en los estándares de WLAN son ITU-R, IEEE y
Wi- Fi Alliance.
Gracias