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. 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. Modos de Operación
Ad-Hoc Infraestructura Bridge
CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA
4
TECNOLOGÍAS DE RADIO
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. 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
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. 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. 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. 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. 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
18. ¿En qué ambientes
podría
implementarse
redes
inalámbricas?
CENTRO DE COMPETENCIA DE RADIO E INFRAESTRUCTURA
18
TECNOLOGÍAS DE RADIO
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. 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. ¿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
