redes inalámbricas

Redes Inalámbricas

Contenido

• Conceptos Preliminares• IEEE 802.11 – Wi-Fi• IEEE 802.16 – WiMAX• IEEE 802.15 – Bluetooth• Nuevas redes donde aplicar estas

tecnologías• Nuevas propuestas

Situación Actual de las Redes Inalámbricas

Baja Velocidad Alta Velocidad

WAN

LAN

PAN

MAN

RA

NG

O C

OR

TO

RA

NG

O L

AR

GO

ZigBee802.15.4

WiBreeBluetooth 1,2,3

802.15.1

802.11 a/b/g/nWiFi

802.16WiMax

GSM/CDMA GPRS/3G

802.16eWiBro

Tecnologías Inalámbricas

PAN

LAN

MAN

WAN

802.15Bluetooth*

802.11WiFi

802.16WiMax

802.20Propuesto

Redes Inalámbricas

Tecnologías de Acceso

Tecnologías por cable: xDSL (ADSL, HDSL, SDSL, VDSL,…) Cable-MODEM PLC

Tecnologías inalámbricas: WPAN: WiBree, BlueTooh, ZigBee WLAN: Wi-Fi Sistemas punto-multipunto: WiMAX o móvil (GSM, GPRS, UMTS) Satélital

IEEE 802.15.1 Bluetooth

• Que es Bluetooth• Modelos de uso• Alcance y Potencia• Dispositivos

¿Qué es Bluetooth?

Bluetooth es el nombre común de la especificación IEEE 802.15.1, que define un estándar global de comunicación inalámbrica que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia segura, globalmente y sin licencia de corto rango.

Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son:

• Facilitar las comunicaciones entres equipos móviles y fijos.

• Eliminar cables y conectores entre estos• Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes

inalámbricas y facilitar la sincronización de datos entre nuestros equipos personales (Redes PAN)

• Una alternativa al IrDa

Modelos de usoOrdenador sin cables Redes personales ad-hoc

Conexiones de voz y datos sin cables Terminal avanzado

Clase de potencia Máxima Potencia Rango

Clase 1 100 mW - 20dBm + 100 metros

Clase 2 2.5 mW – 4dBm 10 metros

Clase 3 1 mW – 0dBm 1 metro

Versión Ancho de Banda

Versión 1.2 1 Mbit/s

Versión 2.0 + EDR 3 Mbit/s

UWB Bluetooth(propuesto)

53 - 480 Mbit/s

Se pueden comunicar hasta 8 dispositivos en una pequeña red llamada piconet

Hasta 10 piconets pueden co-existir en el mismo lugar

Alcance y potencia

Lista de aplicaciones• Conexión sin cables entre los celulares y equipos de manos libres y

kit para vehículos. • Red inalámbrica en espacios reducidos donde no sea tan

importante un ancho de banda grande. • Comunicación sin cables entre la computadora y dispositivos de

entrada y salida. Mayormente impresora, teclado y mouse. • Reemplazo de la tradicional comunicación por cable entre equipos

GPS y equipamiento médico. • Controles remotos (tradicionalmente dominado por el infrarrojo). • Enviar pequeñas publicidades desde anunciantes a dispositivos con

Bluetooth. Un negocio podría enviar publicidad a teléfonos móviles cuyo Bluetooth (los que lo posean) estuviera activado al pasar cerca.

• Las consolas Sony PlayStation 3 y Nintendo Wii incorporan Bluetooth, lo que les permite utilizar mandos inalámbricos

Dispositivos - Auric.Stereo Bluetooth

Altavoces/amplif.Bluetooth

Impresoras, Teclados, Mouse, Pc, Moviles

IEEE 802.15.4 – ZigBee

802.15.4 + Zig-Bee

Aplicaciones

802.11 Wireless LAN

• Estándares del grupo IEEE 802.11• Conceptos básicos• Elementos de una WLAN• Modos de Operación (Indoor)• Modos de Operación (Outdoor)• Como se instala una Antena Indoor / Outdoor• Seguridad (802.11i)• Mesh Networks (802.11s)

Estándares 802.11• Grupos dedicados a interconexión: 802.11

– 802.11: WLAN a 2.4 GHz y 2 Mbps– 802.11a: WLAN a 5 GHz y 54 Mbps– 802.11b: WLAN a 2.4 GHz y 11 Mbps– 802.11c: Recomendaciones sobre puentes (bridge)– 802.11d: Regulaciones de países específicos– 802.11e: Soporte de QoS– 802.11f: Interoperabilidad entre equipos, traspaso– 802.11g: WLAN a 2.4 GHz y 54 Mbps (junio del 2003)– 802.11h: Gestión del espectro radio a 5 GHz en Europa: selección

dinámica de frecuencia y control de potencia– 802.11i: Seguridad– 802.11j: Regulación de 5 GHz en Japón– 802.11k: Medidas sobre WLANs– 802.11m: Mantenimiento y corrección de las especificaciones– 802.11n: WLAN a 100 – 300 - 600Mbps– 802.11s: Redes mesh

Características de las WLAN

• No son una sustitución de las LAN convencionales, sino una extensión

• Ventajas:– Flexibilidad– Coste de instalación inferior– Permiten movilidad de los usuarios

• Desventajas:– Velocidad inferior– Menos fiabilidad, más sensibles a interferencias

y errores de propagación– Restricciones marcadas por el gobierno

Elementos que componen una WLan

ACCESS POINT – INDOOR (PUNTO DE ACCESO)


ACCESS POINT – OUTDOOR (PUNTO DE ACCESO)


Adaptador PCMCIA


Adaptador PCI

TARJETAS N DRAFT

MODOS DE OPERACIÓN INTERNA

Para este modo de Operación existen dos formas de configurar losequipos inalámbricos, los cuales son:

1. Ad Hoc NetworkLa comunicación entre las estaciones es point- to -point.

Varios dispositivos conformanuna red para intercambiarinformación sin contar el apoyode elementos auxiliares


2. Infraestructure NetworkLa comunicación entre las estaciones es a través de un Access Point,el cual a su vez se conecta al cableado estructurado de la red.

–Las WLAN se utilizan comouna extensión a lainfraestructura de red basadaen cable.–Nodos inalámbricos(estaciones remotas) actúancomo clientes que solicitanservicios a nodos conectadas ala infraestructura alambrada.


2.1 Un Caso Particular de la Configuración Infraestructura es:El RoamingEs la capacidad que tienen las estaciones clientes para “transitar” através de múltiples Access Point, manteniendo la conectividad a laRed, siempre que se tenga el mismo nombre o grupo de red paratodos los componentes.

MODOS DE OPERACIÓN INTERNA - OUTDOOR


1. LAN-to-LAN Point-to-Point.Permite conectar directamente dos redes Lan, usando para esto, los Access Point en configuración Bridge Punto a Punto.


2. LAN- to- LAN Bridge Point-to-Multi-Point.Permite conectar directamente multiples redes Lan, usando para esto,los Access Point en configuración Bridge Punto Multipunto.

Seguridad en IEEE 802.11iPrivacidad de datos

• Servicio de encriptación de datos– Wired Equivalent Privacy (WEP)

• Muy vulnerable• Una clave estática para toda la red• Para evitar que el mismo texto en claro genere el mismo texto cifrado, se especifica un vector de inicialización de 24 bits en claro (es aconsejable cambiar su valor en cada trama)• Cifrado con RC4: clave simétrica

– Claves de 40+24 bits (roto en 10 minutos)– Claves de 104+24 bits (roto en 2 días)

Seguridad en IEEE 802.11i

• Protocolo de autenticación:– 802.1x + EAP

• Protocolo de recálculo de claves– TKIP; AES

• Protocolo de cifrado– RC4; AES

• Integridad de datos– CRC; Message Integrity Code (Michael);

CCMP

IEEE 802.1x• Define métodos para regular el control de estacionesclientes a una red utilizando diferentes EAP (ExtensibleAuthentication Protocol)• Describe la interacción entre tres entidades:

– La que se debe autenticar– La que aprueba o deniega el acceso– El servidor de autenticación

WPA

• Wi-Fi Protected Access (WPA)– Subconjunto de utilidades desarrolladas dentro del IEEE 802.11i que actualmente están disponibles: 802.1x + TKIP– A la larga deberá substituirse por el estándar definitivo

• WPA2:– Algoritmo criptográfico: Advanced Encryption Standard (AES)– MIC: CCMP (Counter-Mode-CBC-MAC Protocol)– No compatible con WEP– Requiere más potencia computacional

Como Aumentar la Cobertura

ANTENA 2 dbi

ANTENA DE 5 dbi ANTENA DE 9 dbi

802.11s WLAN MeshLas redes inalámbricas Mesh, redes acopladas, o redes de malla inalámbricas para definirlas de una forma sencilla, son aquellas redes en las que se mezclan las dos topologías de las redes inalámbricas, la topología Ad-hoc y la topología infraestructura.

Objetivos:– Aumentar el rango de cobertura– Incrementar la capacidad– Aumentar la fiabilidad– Seamless security– Mejorar la eficiencia de batería– Compatibilidad con los equipos anteriores

802.11s WLAN MeshA modo de ejemplo podemos ver la estructura de una red inalámbrica Mesh formada por siete nodos. Se puede ver que cada nodo establece una comunicación con todos los demás nodos.

Hoy por hoy uno de los principales fabricantes de SW y HW para redes acopladas es LocustWorld. http://www.locustworld.com.

http://www.locustworld.com/

IEEE 802.16 – WiMAX

802.16 según WiMAX Forum

Aplicaciones

WiMAX: Acceso en cualquier lugar!

Ejemplo ilustrativo del uso actual de los Sistemas WiMAX

Antenas de recepción

Antenas de transmisión

Componentes para Antenas

CABLES AMPLIFICADORES CONECTORES

PROTECTORES SPLITTERS POWER OVER ETH.

Tecnologías por Radio• Radio móvil (GSM, GPRS, UMTS)

– GSM (1990):– Teórico: 9.6 Kbps – Real: 9.6 Kbps

– Evoluciones del GSM permiten tasas superiores:• HSCSD (High Speed Circuit Switched Data):

– Teórico: 57.6 Kbps – Real: 28.8 Kbps.• GPRS (General Packet Radio Service):

– Teórico: 171.2 Kbps – Real: 44 Kbps.• EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution):

– Teórico: 384 Kbps – Real: 70 Kbps.– UMTS (Universal Mobile Telecommunications System):

– Teórico: 384 Kbps a 2 Mbps – Real: 100 Kbps.

• HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access)– Teórico: 14 Mbps – Real: 1.1 Mbps.

• HSUPA (High-Speed Uplink Packet Access): igual pero en uplink

¿ QUE ES LA TELEFONIA IP ?

La telefonía IP o VoIP (Voz transmitida sobre Protocolo Internet) permite a los usuarios establecer llamadas de voz y fax sobre conexiones IP (redes de datos corporativos, Intranets, Extranet, Internet, etc.), y a la vez reducir considerablemente el presupuesto correspondiente al servicio telefónico, llegando inclusive a eliminarlo por completo en lo que se refiere a la comunicación interna entre sucursales de una empresa o de un grupo de empresas.

¿ QUE BENEFICIOS OFRECE LA TELEFONIA IP ?

En las empresas que usan telefonía IP, las llamadas establecidas entre teléfonos de la misma empresa (aún en provincias distintas) no generan costo adicional alguno. Esto es posible ya que al estar conectadas las sucursales por redes de datos privadas o públicas (Intranets o Internet), las llamadas internas, de voz o fax, son totalmente gratuitas, excepto por el gasto fijo mensual (que ya es soportado) de estos últimos servicios. Inclusive, las llamadas externas realizadas a abonados de provincias en las cuales haya un local de la empresa, se realiza al precio de una llamada local.

Arquitectura de redEl propio estándar define tres elementos fundamentales en su estructura:

Terminales: Son los sustitutos de los actuales teléfonos.Se pueden implementar tanto en software como en hardware

Handytone: Por el poco tamaño y peso es fácilde llevar a cualquier lado.

Gatekeeper: Es el centro de toda la organizaciónVoIP o llamados servidor, y seria el sustituto a una central telefónica,estas son normalmente implementadas en software.

Arquitectura de redGateways: Son los que hacen el enlace con la red telefónicatradicional, actuando de forma transparente para el usuario.

Protocolos

H.323: Es un estándar perteneciente a la familiade recomendaciones H.32x definidos por el ITU-T para las comunicacionesmultimedia (videoconferencia) en tiempo real, sobre redes LAN basadas enIP que no garantizan QoS.

SIP: Su significado es Session Initiation Protocol (Protocolode iniciación de sesiones) Es un protocolo de señalizaciónque se utiliza para iniciar sesiones interactivas multimedia entre usuariosde redes IP. Estas sesiones pueden ser: mensajería instantánea(MSN messenger) o de telefonía como la voz sobre IP. SIP es la basede IMS (IP Multimedia Subsystem) que esta estandarizado el 3GPP. Es un protocolo libre y abierto a nuevas modificaciones y no esta ligada a ninguna empresa ni entidad privada.

Solución de Telefonía IP

SOLUCION PARA CONEXIONES MIXTAS

Sistema con Wireless

redes inalámbricas

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