TEMA I. Diseño de redes LAN Conferencia 4 Redes de área local inalámbricas.

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1 TEMA I. Diseño de redes LAN Conferencia 4 Redes de área local inalámbricas

2 MSc. Jorge Crespo Torres 2 Objetivos Enunciar las características de los estándares utilizados en redes WLAN. Identificar los elementos distintivos de las tecnologías inalámbricas existentes.

3 MSc. Jorge Crespo Torres 3 Sumario Introducción a las redes LAN inalámbricas Introducción a las redes LAN inalámbricas Estándares WLAN Estándares WLAN Bluetooth y ZigBee Bluetooth y ZigBee

4 Bibliografía: [1] Fundamentals of Telecommunications. Roger L. Freeman. Epígrafes 13.4 y 13.5 [2] Telecommunications and Data communications HandBook. Ray Horak. Epígrafes 8.2.1.4 y 8.9 [3] Redes la guía de referencia actual y definitiva. Gustavo Gabriel Poratti. Capítulo 8, Epígrafe: Redes inalámbricas [4] Conferencia 5. Redes de área local. MSc. Ing. Jorge Crespo Torres. CUJAE 2006

5 MSc. Jorge Crespo Torres 5 Introducción

6 MSc. Jorge Crespo Torres 6 ¿Por qué son necesarias las WLAN? Por los problemas que presentan las LAN que utilizan cables

7 MSc. Jorge Crespo Torres 7 Problemas que presentan las LAN cableadas Requieren un cuidadoso planeamiento del cableado. Su instalación conlleva una considerable inversión de tiempo, esfuerzo y costo. Los cables se amontonan en conductos sin sitio para añadir más. Conectar nuevas estaciones a la red o moverlas de lugar resulta por lo general engorroso.

8 MSc. Jorge Crespo Torres 8 Definición de LAN Inalámbricas Red de área local que utiliza tecnología inalámbrica, (radiofrecuencia e infrarrojos) en lugar de cables coaxiales o fibra óptica, que se utilizan en las redes cableadas para enlazar equipos conectados a la red. Son sistemas de estaciones portátiles y móviles que se comunican entre sí usando medios inalámbricos. Se encuentran definidas en el estándar IEEE 802.11.

9 MSc. Jorge Crespo Torres 9 Beneficios de las LAN Inalámbricas. Tienen gran aplicación en lugares en los que no es posible instalar redes de cable. Poseen gran flexibilidad para la instalación, adición y movimiento de las estaciones con un empleo de tiempo mucho menor que en las LAN de cable. Soportan Sistemas Operativos estándar de Red. Permiten extensión flexible a las LAN cableadas. Permiten accesibilidad a los recursos desde donde se necesite. (anytime anywhere).

10 MSc. Jorge Crespo Torres 10 Desventajas de las WLAN Aún es una tecnología cara (productos con precios elevados) Su ancho de banda es bastante menor que el de las. El medio físico inalámbrico de transmisión es menos confiable que el medio físico cableado. Potencia y distancia limitada. Puede presentar conflictos con otras WLAN a su alrededor.

11 MSc. Jorge Crespo Torres 11 Aplicaciones de las WLAN Por lo general no reemplazan a redes locales alambradas sino que se usan como extensión de estas para usuarios con computadoras portátiles o móviles. Se utilizan en ambientes difíciles de cablear y que cambian con frecuencia. Se usan mucho en edificios verticales tales como: grandes almacenes, plantas de manufacturas, hospitales, pisos comerciales, etc. Son ideales para redes que se activen temporalmente. Muy apropiadas para museos,edificios antiguos.

12 MSc. Jorge Crespo Torres 12 Características de las WLAN que deben ser tenidas en cuenta en su diseño. No siempre se puede asegurar que los receptores de las estaciones móviles estarán encendidos. Se debe tener en cuenta que la energía de estas estaciones es a través de baterías. Las WLAN pueden estar solapadas.

13 MSc. Jorge Crespo Torres 13 El medio no esta protegido contra señales externas (ruido e interferencia). La comunicación se realiza sobre un medio significativamente menos confiable. Características de las WLAN que deben ser tenidas en cuenta en su diseño

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16 MSc. Jorge Crespo Torres 16 Estándares

17 MSc. Jorge Crespo Torres 17 Estándar 802.11 El estándar «IEEE 802.11» define el uso de los dos niveles inferiores de la arquitectura OSI (capas física y de enlace de datos), especificando sus normas de funcionamiento en una WLAN.

18 IEEE 802.11b Estandarizada en 1999 y llevada a la práctica rápidamente. Utiliza la banda de 2.4 GHz y alcanza velocidades de hasta 11 Mbps. [1 2 5,5 11 Mbps] Espectro ensanchado por secuencia directa (DSSS) Método de codificación de canal. Se usan además las técnicas de modulación por desplazamiento de fase BPSK y QPSK.

19 IEEE 802.11b Velocidad hipotética Rango (en ambientes cerrados) Rango (al aire libre) 11 Mbit/s50 m200 m 5,5 Mbit/s75 m300 m 2 Mbit/s100 m400 m 1 Mbit/s150 m500 m Velocidad vs Distancia

20 IEEE 802.11a Estandarizada en 1999 pero llevada a la práctica en el 2001 Utiliza la banda de 5 GHz y alcanza velocidades de hasta 54 Mbps. [6 12 24 36 48 54 Mbps] Técnica de Multiplexación por división en frecuencia ortogonal (OFDM) Modulación de amplitud en cuadratura QAM

21 IEEE 802.11a Velocidad hipotética (en ambientes cerrados) Rango 54 Mbit/s10 m 48 Mbit/s17 m 36 Mbit/s25 m 24 Mbit/s30 m 12 Mbit/s50 m 6 Mbit/s70 m Velocidad vs Distancia

22 IEEE 802.11g Estandarizada en el 2003 Es una mezcla de 802.11a y 802.11b Utiliza la banda de 2.4 GHz y alcanza velocidades de hasta 54 Mbps. [6 9 12 18 24 36 48 54 Mbps] El modo principal emplea OFDM pero también se utiliza DSSS para lograr compatibilidad con 802.11b

23 IEEE 802.11g Velocidad hipotética Rango (en ambientes cerrados) Rango (al aire libre) 54 Mbit/s27 m75 m 48 Mbit/s29 m100 m 36 Mbit/s30 m120 m 24 Mbit/s42 m140 m 18 Mbit/s55 m180 m 12 Mbit/s64 m250 m 9 Mbit/s75 m350 m 6 Mbit/s90 m400 m

24 IEEE 802.11n Estandarizada en el 2009 Opera en las bandas de 2.4 y 5 GHz Puede llegar a alcanzar velocidades de hasta 600 Mbps y el alcance es 3 veces mayor que los estándares anteriores.

25 IEEE 802.11n Utiliza las técnicas MIMO (Multiple Input Multiple Output) y OFDM.

26 IEEE 802.11 a/b/g/n. Comparación 2.4 Ghz25 Mhz250 m100 Mb/s 600 Mb/s 300 Mb/s 802.11n 2.4 Ghz25 Mhz150 m32 Mb/s54 Mb/s802.11g 5 Ghz 25 Mhz80 m31 Mb/s54 Mb/s802.11a 2.4 Ghz25 Mhz100 m6 Mb/s11Mb/s802.11b RealEstimada Frec. Ancho Banda Dist. VelocidadEstándar

27 Routers y Access Point Precios: Routers y Access Point: 90-450 USD

28 Tarjetas Wi-Fi USB PCI PCMCIA Precios: Tarjetas: USB: 30-90 USD PCI: 30-200 USD PCMCIA: 40-100 USD

29 Terminales Wi-Fi tradicionales LaptopsPDA + PC + tarjeta wifi + HP Ipaq / Dell Axim

30 Wi-Fi. Smartphones

31 Wi-Fi. Remote Control SR 1500 Digital Media Remote by Tvcompass SimpleRemote by OpenPeak also provide VoIP function Home Control Panel TSU9800/37 by Philips

32 IEEE 802.11. Futuro Wi-Fi Direct Desarrollado por la Wi-Fi Alliance. Conexión directa entre dispositivos. IEEE 802.11ac Evolución del 802.11a. Frecuencia 5 Ghz + MIMO. Velocidad de transferencia de datos de hasta 1 Gbps.

33 Bluetooth Bluetooth es una especificación industrial para Redes Inalámbricas de Área Personal (WPAN) que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia en los 2,4 GHz.

34 MSc. Jorge Crespo Torres 34 ZigBee Conjunto de protocolos de alto nivel de comunicación inalámbrica. Utilización de radiodifusión digital de bajo consumo. IEEE 802.15.4 (redes inalámbricas de área personal (WPAN). Aplicaciones que requieren comunicaciones seguras con baja tasa de envío de datos y maximización de la vida útil de sus baterías. (Domótica)

35 Page 35 Networked Videoprojector PocketPC / Smartphone as remote control for MCE, STBs, Projector, Home Automation, … MCE / STB as Phone & Voicebox User Interface Voice over IP Phone Hard Disk Recorder Digital TV Receiver PMC as Kid‘s stereo Voice, text, and video Home Automation & Surveilance Smart Picture Frame Gaming devices Home Office

36 ZigBee vs Bluetooth Máx 65 535 nodos frente a los 8 máx de una subred (Piconet). Menor consumo eléctrico que el de Bluetooth. Tiene una velocidad de hasta 250 kbit/s, mientras que en Bluetooth es de hasta 3000 kbit/s.

37 MSc. Jorge Crespo Torres 37 Bluetooth se usa para aplicaciones como los teléfonos móviles y la informática casera ZigBee a usos tales como la Domótica (productos dependientes de la batería, sensores médicos, artículos de juguetería, en los cuales la transferencia de datos es menor. ZigBee vs Bluetooth

38 MSc. Jorge Crespo Torres 38 CONCLUSIONES

39 Indique tres ventajas y tres desventajas de las redes WLAN. ¿Qué significa que una red sea ad-hoc? ¿Cuál es la principal función de un punto de acceso (AP) en una red LAN inalámbrica? Preguntas

40 ¿A qué velocidades pueden operar los enlaces WiFi? ¿y BlueTooth? Mencione dos estándares para redes inalámbricas y compárelos. Desplazarán las WLAN a las LAN en un futuro.

41 TRABAJO INDEPENDIENTE Realizar las actividades interactivas [7 - 11] del Libro electrónico de actividades para el tema 1. Este libro se encuentra ubicado en el Entorno Virtual de Aprendizaje, en el área de autoevaluaciones del tema 1. Revisión Control de la participación en la actividad a través de EVA.

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