Espectro ensanchado por secuencia directa dsss unidad514

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Espectro ensanchado por secuencia directa dsss unidad514

  1. 1. Redes Inalámbricas CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 1 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  2. 2. WLAN INTRODUCCION Una Wireless Local Area Network (WLAN) implementa un sistema de comunicación de datos flexible usando medios radioeléctricos para transmitir y recibir datos a traves del aire minimizando la necesidad de conexiones cableadas. Tambien se la conoce como Wi-Fi es la abreviación de "wireless fidelity," o “fidelidad inalámbrica” término utilizado por la Wireless Ethernet Compatibility Alliance http://www.weca.net/ para describir la tecnología de las redes inalámbricas Tres PCs conectadas con Tres PCs conectadas una red cableada inalambricamente CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 2 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  3. 3. WLAN Descripción del Sistema • Elementos principales – Access Point o nodo de acceso • Elemento de acceso a la red que funciona como servidor para los clientes wireless conectados inalambricamente – Tarjeta de usuario • Elemento que se instala en la PC del cliente y que permite la conexión inalámbrica a la red • Funcionamiento del sistema Proveedor de Internet • Ambos elementos se comunican entre sí haciendo uso del Acceso a la Red estándar de comunicaciones IEEE 802.11b/a lo que permite y Access Point asegura la compatibilidad e Conexión radioeléctrica interoperabilidad de los sistemas Laptop con tarjeta de usuario CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 3 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  4. 4. Modos de Operación Ad-Hoc Infraestructura Bridge CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 4 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  5. 5. ¿Qué es 802.11? Grupo de trabajo de IEEE 802 (LAN/MAN) IEEE 802.11 define LLC/MAC/PHY 802.11b: 1 a 11 [Mbps] Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) 2.4-2.485 [GHz] 11 canales (3 independientes) 802.11a: 6 a 54 [Mbps] Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) 5.15-5.35, 5.725-5.825 [GHz] 52 canales (8 independientes) 802.11g 54 [Mbps] en 2.4 [GHz] Compatible con 802.11b (no está asegurado) CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 5 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  6. 6. Espectro: Bandas No licenciadas Radio onda corta FM Broadcast AM Broadcast Television Wireless LAN infraroja Audio Cellular (840 MHz) NPCS (1.9GHz) Extremely Very Low Medium High Very Ultra Super Infrared Visible Ultra- X-Rays Low Low High High High Light violet 5 GHz 2.4 – 2.4835 GHz (IEEE 802.11a) 902-928 MHz 83.5 MHz 580 MHZ 26 MHz (IEEE 802.11b) HyperLAN HyperLAN2 CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 6 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  7. 7. ELECTROMAGNETIC SPECTRUM CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 7 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  8. 8. CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 8 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  9. 9. CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 9 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  10. 10. CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 10 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  11. 11. CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 11 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  12. 12. Capa Física La Capa Física de cualquier red define la modulación y la señalización características de la transmisión de datos. IEEE 802.11 define tres posibles opciones para la elección de la capa física: • Espectro expandido por secuencia directa o DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum), • Espectro expandido por salto de frecuencias o FHSS (Frecuency Hopping Spread Spectrum) -ambas en la banda de frecuencia 2.4 GHz ISM- • y luz infrarroja en banda base -o sea sin modular-. IEEE 802.11b adopta DSSS CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 12 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  13. 13. Espectro Ensanchado por Secuencia Directa (DSSS) La norma IEEE 802.11b establece la codificación de los datos transmitidos utilizando la tecnología DSSS (direct-sequence spread-spectrum). Dicha codificación trabaja tomando la corriente de datos (ceros y unos) y modulándolos con un segundo patrón: la secuencia de "chipping". En la 802.11 esta secuencia es conocida como "código Barker" (también llamado código de dispersión o PseudoNoise). y consiste en una secuencia de 11 bits (ejemplo: 10110111000). La corriente de datos básica y el código de Barker se aplican a una OR para generar una serie de datos llamados "chips". Cada bit es codificado con el código Barker de 11 bits. La sección de RF del wireless genera una portadora de 2,4GHz (banda de 2,4 GHz a 2,483 GHz) y modula señal usando una variedad de técnicas. Solo los receptores a los que el emisor haya enviado previamente la secuencia podrán recomponer la señal original. Además, al sustituir cada bit de datos a transmitir, por una secuencia de 11 bits equivalente, aunque parte de la señal de transmisión se vea afectada por interferencias, el receptor aún puede reconstruir fácilmente la información a partir de la señal recibida. CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 13 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  14. 14. Espectro Ensanchado por Secuencia Directa (DSSS) Una vez aplicada la señal de chip, el estándar IEEE 802.11 ha definido dos tipos de modulación para la técnica de espectro ensanchado por secuencia directa (DSSS), la modulación DBPSK (Differential Binary Phase Shift Keying) y la modulación DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying), que proporcionan una velocidad de transferencia de 1 y 2 Mbps respectivamente. En el caso de Estados Unidos y Europa la tecnología DSSS utiliza un rango de frecuencias que va desde los 2,4 GHz hasta los 2,4835 GHz, lo que permite tener un ancho de banda total de 83,5 MHz. Este ancho de banda se subdivide en canales de 5 MHz, lo que hace un total de 14 canales independientes. Cada país esta autorizado a utilizar un subconjunto de estos canales. En el caso de España se utilizan los canales 10 y 11, que corresponden a una frecuencia central de 2,457 GHz y 2,462 GHz. En configuraciones donde existan mas de una celda, estas pueden operar simultáneamente y sin interferencias siempre y cuando la diferencia entre las frecuencias centrales de las distintas celdas sea de al menos 30 MHz, lo que reduce a tres el número de canales independientes y funcionando simultáneamente en el ancho de banda total de 83,5 MHz. Esta independencia entre canales nos permite aumentar la capacidad del sistema de forma lineal La técnica de DSSS podría compararse con una multiplexacion en frecuencia Debido a que la potencia de transmisión de equipos de radio está regulada por los organismos oficiales de Comunicaciones y limitada a 30 dBm (1 watt EIRP: equivalent isotropically radiated power), el único factor que puede cambiar es el rango. Por lo tanto, en dispositivos 802.11, a medida que el usuario se aleja del equipo de radio (Access Point), este último se adapta a dicha condición y usa un mecanismo menos complejo (y más lento) de codificación para transmitir datos. CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 14 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  15. 15. Canalización WLAN 2.4 GHz 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2483 2400 11 Portadoras de 22 MHz de Ancho de Banda 3 canales activos sin solapamientos 3 Access Points pueden ocupar el mismo área CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 15 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  16. 16. Modulación CCK Para a lograr 11 Mbps, se debió cambiar la forma de codificar los datos. En 1998, Lucent Technologies y Harris Semiconductor (ahora formando parte de Intersily Corp.) propusieron conjuntamente a la IEEE un estándar llamado CCK (Complementary Code Keying). En lugar de utilizar el código Barker, se usa una serie de códigos llamados "secuencias complementarias" (Complementary Sequences). Como se tiene 64 palabras de código únicas que se pueden usar para codificar la señal, se pueden representar hasta 6 bits por cualquier palabra de código en particular (en lugar de 1 bit representado por un símbolo Barker). La palabra de código CCK es modulada en QPSK usando radios wireless DSSS en 2-Mbps. Esto utiliza 2 bits de información para codificar cada símbolo. Es mucho más difícil discernir cuál de las 64 palabras de código está viniendo a través del aire, con lo cual la decodificación es más compleja pero también el diseño del receptor de radio es significativamente más complejo. CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 16 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  17. 17. CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 17 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  18. 18. ¿En qué ambientes podría implementarse redes inalámbricas? CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 18 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  19. 19. WLAN ESCENARIOS Sus principales ventajas residen en la posibilidad de poder desplegar redes sin necesidad de cableado, en forma relativamente rápida y sencilla, permitiendoles a sus clientes de disponer del valor agregado de cierta movilidad. Esto permite brindar ventajosamente el servicio de datos en lugares tales como Aeropuertos Oficinas Condominios Inter Edificios CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 19 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  20. 20. Countries y Barrios Cerrados El servicio que se puede denominar de Internet Móvil para el mercado residencial puede acotarse a un segmento formado por countries y barrios cerrados. Principalmente en aquellos lugares donde hoy no se está atendiendo con ADSL, y sea técnico-económicamente mas favorable esta situación. Se entiende por movilidad a la condicion en la cual se este dentro del area de cobertura del Access Point y se tenga linea de vista. CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 20 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  21. 21. ¿Existen otros dispositivos a conectar a estas redes? Palm PC Pocket PC Handheld Tablet PC CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 21 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  22. 22. CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 22 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  23. 23. CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 23 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  24. 24. CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 24 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  25. 25. CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 25 TECNOLOGÍAS DE RADIO
  26. 26. CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA 26 TECNOLOGÍAS DE RADIO

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