Capitulo 2

CAPITULO 2

ESTANDARES 802.11

2.1.1 DESCRIPCION GENERAL

Descripción general de la normalización
La normalización de las funciones de networking ha hecho
mucho por adelantar el desarrollo de productos de networking
costeables e interoperables. Esto es así también en el caso de
los productos inalámbricos. Antes de que existieran los
estándares inalámbricos, los sistemas inalámbricos estaban
plagados de bajas velocidades de datos, incompatibilidad y
elevados costos.

La normalización proporciona todos los siguientes beneficios:

Interoperabilidad entre los productos de múltiples
fabricantes
Desarrollo más rápido de productos
Estabilidad
Capacidad para actualizar
Reducciones de costos

2.1.2 IEE Y 802.11

El IEEE, fundado en 1884, es una organización profesional sin
fines de lucro con más de 377.000 miembros en todo el
mundo. El IEEE consiste en muchas sociedades y grupos de
trabajo individuales. Desempeña un papel crítico en el
desarrollo de estándares, la publicación de obras técnicas,
conferencias de patrocinamiento y otorgamiento de
acreditación en el área de tecnología eléctrica y electrónica. En
el área de networking, el IEEE ha producido muchos
estándares ampliamente utilizados como el grupo 802.x de

estándares de red de área local (LAN) y los estándares de red
de área metropolitana (MAN)
EEE 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.
2.1.3 REPASO DEL LLC IEEE 802.2
El LLC proporciona los siguientes tres servicios de conexión
para ULP:

Servicios sin conexión no confirmados — Éste es el
servicio usual de mejor esfuerzo de una LAN. Las
entidades de la red pueden intercambiar unidades de
datos de servicio del enlace (LSDUs) sin el
establecimiento de una conexión de nivel de enlace de
datos. La transferencia de datos puede ser punto a punto,
multicast o broadcast.
Servicios orientados a la conexión confirmados —
Este conjunto de servicios proporciona el medio para
establecer, utilizar, reconfigurar y terminar conexiones de
la capa de enlace de datos. Este servicio proporciona
también un secuenciamiento de capa de enlace de datos,
un control de flujo y recuperación de errores, para
intercambiar LSDUs de manera confiable en la conexión
establecida. Las conexiones son punto a punto.
Servicios sin conexión confirmados — Los servicios
sin conexión confirmados proporcionan el medio mediante

el cual las entidades de la capa de red pueden
intercambiar LSDUs de manera confiable, pero sin el
establecimiento de una conexión de enlace de datos. La
transferencia de la unidad de datos es punto a punto.

2.1.4 DESCRIPCION GENERAL DE LAS WLAN
Las redes inalámbricas tienen características fundamentales
que las hacen significativamente diferentes a las LANs
cableadas tradicionales. Algunos países imponen requisitos
específicos para el equipamiento de radio además de aquéllos
especificados en el estándar 802.11.

Las capas físicas utilizadas en IEEE 802.11 son
fundamentalmente diferentes de aquéllas utilizadas en medios
alámbricos. Lo siguiente es cierto respecto a los protocolos
PHY IEEE 802.11:

Utilizan un medio que no tiene fronteras absolutas ni
fácilmente observables, fuera de las cuales las estaciones
no podrán enviar ni recibir frames de red.
No están protegidos de señales externas.
Se comunican a través de un medio que es
significativamente menos confiable que los medios
cableados.
Tienen topologías dinámicas.
Les falta una conectividad completa. Normalmente, se
supone que cada STA puede escuchar a cada una de las
otras STAs. Esta suposición es inválida en el caso de las
WLANs. Las STAs pueden estar "ocultas" entre sí.
Tienen propiedades de propagación variables en el
tiempo y asimétricas.

2.1.5 ARQUITECTURA LOGICA

Conjunto de servicios básicos (BSS)
El conjunto de servicios básicos (BSS) es el bloque constructor
básico de una LAN IEEE 802.11

Un BSS utiliza el modo de infraestructura, un modo que
necesita un AP. Todas las estaciones se comunican por medio
del AP, y no directamente. Un BSS tiene una única ID de
conjunto de servicios (SSID).
BSS independiente (IBSS)
El conjunto de servicios básicos independiente (IBSS) es el
tipo más básico de LAN IEEE 802.11. Una LAN IEEE 802.11
mínima consiste sólo en dos estaciones. En este modo de
operación, las estaciones IEEE 802.11 se comunican
directamente. Puesto que este tipo de LAN IEEE 802.11 se
forma a menudo sin pre-planificar solamente mientras es
necesaria una WLAN, a menudo se denomina red ad hoc.
Sistema de distribución (DS)
El DS habilita el soporte a dispositivos móviles proporcionando
los servicios necesarios para manipular el mapeo de dirección
a destino y la integración sin fisuras de múltiples BSSs. Los
datos se desplazan entre un BSS y el DS a través de un AP.
Nótese que todos los APs son también STAs, lo cual los
convierte en entidades direccionables.
onjunto de servicios extendido (ESS)
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 . 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.

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 accesspoints 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.
2.2.1 SERVICIOS MAC
Servicio de datos asíncronos.se 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
MSDUsbroadcast y multicast pueden experimentar una más
baja calidad de servicio, en comparación a la de las
MSDUsunicast. Todas las STAs soportan el servicio de datos
asíncrono.
Servicios de seguridad. El alcance de los servicios de
seguridad proporcionados se limita a un intercambio de datos
de estación a estación. El servicio de privacidad ofrecido por la
implementación WEP IEEE 802.11 es el cifrado de la MSDU.
Para los propósitos de este estándar, WEP se visualiza como
servicio de capa lógica ubicado dentro de la subcapa MAC.
Ordenamiento de MSDUs
Los servicios proporcionados por la subcapa MAC permiten, y

pueden requerir, el reordenamiento de las MSDUs. La MAC
reordenará intencionalmente las MSDUs, sólo si es necesario
para aumentar la probabilidad de una entrega exitosa basada
en el modo operativo actual ("administración de energía") de
la(s) estación o estaciones receptora(s)
2.2.2 ESTRUCTURAS, ARQUITECTURA Y OPERACIÓN DE
FRAMES MAC

Cada frame consiste en los siguientes componentes básicos:

Un encabezado MAC, que consiste en información acerca
del control de frames, la duración, la dirección y el control
de las secuencias
Un cuerpo de frames de longitud variable, que contiene
información específica del tipo de frame. Por ejemplo, en
los frames de datos, esto contendría datos de la capa
superior
Una secuencia de verificación de frames (FCS), que
contiene una verificación de redundancia cíclica (CRC)
IEEE de 32 bits

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 framesbaliza, 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.

2.2.3 MECANISMOS DE DETECCION DE PORTADORA,
CONFIRMACIONES DEL NIVEL DE LA MAC, Y ESPACIOS
INTERFRAME
Mecanismo de detección de portadora
El MAC proporciona un mecanismo de detección de portadora
virtual. Este mecanismo se denomina vector de adjudicación
de la red (NAV). El NAV mantiene una predicción del tráfico
futuro en el medio, basado en la información del campo de
duración de los framesunicast. La información respecto a la
duración también está disponible en los encabezados MAC de
todos los frames enviados durante el CP.
Confirmaciones del nivel de la MAC
La falta de recepción de un frame ACK esperado indica a la
estación de origen que ha ocurrido un error. Puede ser posible
que la estación de destino haya recibido el frame
correctamente y que el error haya ocurrido en la entrega del
frame ACK. Para el iniciador del intercambio de frames, estas
dos condiciones son indistinguibles entre sí
Espacio interframe (IFS)

El intervalo entre frames se denomina espacio interframe (IFS).
Cada intervalo IFS se define como el tiempo desde el último bit
del frame anterior al primer bit del preámbulo del frame
subsiguiente, como se aprecia en la interfaz aérea. Como se
muestra en la Figura , cuatro IFSs diferentes se definen para
proporcionar niveles de prioridad para un acceso al medio
inalámbrico. Los IFSs se enumeran en orden, desde el más
corto al más largo:

1. SIFS es el espacio interframe corto
2. PIFS es el espacio interframe PCF
3. DIFS es el espacio interframe DCF

4. EIFS es el espacio interframe extendido

2.3.1 ALCANCE Y FUNCIONES
Procedimiento de convergencia de la capa física (PLCP)
define un método para mapear las unidades de datos de
protocolo de subcapa MAC (MPDUs) en un formato de framing
apto para su envío y recepción entre dos o más STAs
utilizando el sistema PMD asociado
Sistema dependiente del medio físico (PMD)
El sistema PMD define las características y métodos de
transmisión y recepción de datos a través de un medio
inalámbrico entre dos o más STAs, cada una de ellas utilizando
el mismo sistema PHY.
2.3.2 ESPECIFICACIÓN PHY DSSS IEEE 802.11B (ALTA
VELOCIDAD)

Números de canales operativos

Las frecuencias centrales del canal y los números de
CHNL_ID, no todos los cuerpos regulatorios de todos los
países han adjudicado la misma cantidad de canales. Los tres
canales operativos no superpuestos para Norteamérica.

Modulación y velocidades de datos del canal

Se especifican cuatro formatos de modulación y velocidades
de datos para la PHY de Alta Velocidad. La velocidad de
acceso básico se basará en la modulación de afinación de
desplazamiento de fase binaria diferencial (DBPSK) de 1
Mbps. La velocidad de acceso mejorada se basa en una
afinación de desplazamiento de fase de cuadratura diferencial
(DQPSK) de 2 Mbps

2.3.3 MODULACION 802.11B

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.

2.3.4 ESPECIFICACIÓN DE PHY IEEE 802.11A
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
LANsHomeRF, los dispositivos Bluetooth, los teléfonos
inalámbricos e incluso los hornos a microondas operan todos
en la banda de los 2,4 GHz
Multiplexado por división de frecuencia ortogonal (OFDM)
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.
2.3.5 ESPECIFICACIÓN DE PHY IEEE 802.11G

EEE 802.11a proporciona velocidades de hasta 54 Mbps. El
problema más importante de 802.11a, que se especificó al
mismo tiempo que 802.11b, es que utiliza la banda de
frecuencia de 5 GHz en lugar de la de 2,4 GHz. Esto impide la
compatibilidad con productos anteriores y representa un
bloqueo considerable a la difusión de su implementación.
2.3.6 ESPECIFICACIÓN DE PHY DE FSS E INFARROJO (IR)
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.
PHY infrarroja (IR)
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).

2.4.1 ADAPTADORES CLIENTES
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).

La función principal de los adaptadores de clientes es transferir
paquetes de datos a través de la infraestructura inalámbrica.
Los adaptadores operan de manera similar a un producto de
red estándar, excepto en que el cable se reemplaza por una
conexión de radio. No se requiere ninguna función de
networking especial, y todas las aplicaciones existentes que
operan a través de una red operarán utilizando los
adaptadores.

2.4.2 PARTES DEL ADAPTADOR CLIENTE

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

Las placas de PC poseen una antena integrada, conectada de
manera permanente. El beneficio del sistema de antena de
diversidad es un incremento en la cobertura
Las placas LM se venden sin antena, aunque una antena
puede conectarse a través de un conector externo de la placa

Los adaptadores cliente PCI se venden con una antena dipolo
de 2 dBi que se conecta al conector de antena del adaptador
2.4.3 TIPOS DE CONTROLADORES Y SOPORTE AL
CLIENTE
Sistemas operativos Windows
SO Windows que pueden soportar controladores Aironet. El
disco de controladores Aironet para Windows incluye
controladores para todas las versiones de Windows 95 y 98,
así como Windows ME, Windows NT, Windows 2000, Windows
XP, y Windows CE 2.x, 3.x, y 4.x. Además, el controlador se
incluye en el CD de Instalación de Windows para Windows Me,
Windows 2000, y Windows XP.
Sistemas operativos no Windows
Cisco Aironet ofrece soporte para Linux y Macintosh. 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.
2.4.4 CONFIGURACION DE RED UTILIZANDO LOS
ADAPTADORES CLIENTES
WLAN ad hoc
Una WLAN ad hoc, o peer-to-peer, es la configuración WLAN
más simple. Se muestra en la Figura . En una WLAN que
utiliza una configuración de red ad hoc, todos los dispositivos
equipados con un adaptador cliente pueden comunicarse
directamente entre sí. También se denomina conjunto de
servicios básicos independientes (IBSS) o microcelda.

Infraestructura inalámbrica con estaciones de trabajo que
acceden a una LAN Inalámbrica
Una WLAN que está conectada a una infraestructura cableada
consiste en un conjunto de servicios básicos (BSS). Colocar
dos o más accesspoints en una LAN puede extender el BSS.
La Figura muestra una red microcelular del conjunto de
servicios extendido (ESS), con estaciones de trabajo que
acceden a una LAN cableada a través de accesspoints.

2.4.5 UBICACIÓN DE LOS PRODUCTOS INALAMBRICOS
.La sensibilidad y el alcance son inversamente proporcionales
a las velocidades de bits de datos. El alcance máximo de la
radio se logra a la velocidad de datos más baja con la que se
puede trabajar. Tiene lugar una disminución en la sensibilidad
umbral del receptor a medida que los datos de radio se
incrementan.
- El entorno físico es importante porque áreas despejadas o
abiertas proporcionan un mejor alcance de la radio que las
áreas cerradas o congestionadas. Cuanto menos atestado se
encuentre el entorno de trabajo, mayor será el alcance.
- Una configuración apropiada de la antena es un factor crítico
para maximizar el alcance de la radio. Como regla general, el
alcance se incrementa proporcionalmente a la altura de la
antena.
Herramienta de prueba del enlace
La herramienta de prueba del enlace se utiliza para determinar
la cobertura RF. Los resultados de las pruebas pueden ayudar
al instalador a eliminar áreas de bajos niveles de la señal RF
que pueden resultar en una pérdida de conexión entre el
adaptador cliente y el AP
2.4.6 MEDIDOR DEL ESTADO DEL ENLACE

La pantalla del Medidor de Estado del Enlace proporciona una
pantalla gráfica de lo siguiente:

Potencia de la señal — la potencia de la señal de radio
del adaptador cliente en el momento en que se reciben
los paquetes. Se muestra en forma de porcentaje a lo
largo de un eje vertical.
Calidad de la señal — la calidad de la señal de radio del
adaptador cliente en el momento en el cual se reciben los
paquetes. Se muestra en forma de porcentaje a lo largo
de un eje horizontal.

Capitulo 2

Más contenido relacionado

La actualidad más candente (19)

Destacado (20)

Similar a Capitulo 2 (20)

Más de Juan Carlos Quispe (9)

Capitulo 2