Redes de campus inalámbricas
Conceptos generales
Estas redes intentan evitar los inconvenientes de las redes de cables. Se diferencian de las redes de cables en la capa física (PHY) y en la capa de enlace de datos (MAC). La capa física se encarga de la manera de enviar bits de una estación a otra y la capa de enlace de datos de la manera de empaquetar y verificar los bits para que no tengan errores. Los medios físicos empleados en estas redes son radio frecuencia y luz infrarroja. Los de luz infrarroja se subdividen en de corta apertura o de gran apertura y los de radio frecuencia en de banda estrecha o de espectro disperso o extendido.
Sistemas por infrarrojos
Hay tres modos de radiación:
* Modo punto a punto: El receptor y el emisor deben estar alineados para que sus patrones de radiación coincidan. Es decir, el emisor y el receptor deben estar muy cerca. El anillo físico se forma con el enlace inalámbrico punto a punto entre estación y estación.
* Modo cuasi difuso: Es de emisión radial. Cuando una estación emite una señal óptica, todas las demás la pueden recibir. Las estaciones se comunican entre sí por medio de superficies reflectoras. La reflexión puede ser activa o pasiva; en reflexión activa el reflector debe tener altas propiedades reflectoras y dispersoras. En la reflexión activa debe de haber un dispositivo de salida reflexivo que amplifique la señal óptica. La reflexión pasiva requiere más energía pero es más fácil de usar.
* Modo difuso: El emisor debe de llenar toda la sala de radiación, por lo que los receptores no tienen por qué estar alineados. Este método es muy flexible pero tiene el inconveniente de la gran cantidad de radiaciones ópticas necesarias.
En Ethernet, en enlaces punto a punto hay mucho retardo en el acceso al punto óptico, por lo que se utiliza el cuasi difuso.
Ventajas de los sistemas por infrarrojos:
* No requiere autorización especial para las emisiones
* Bajo coste
Sus limitaciones son:
* No atraviesa objetos sólidos
* Susceptibles a interferencias
* Poca cobertura en distancia al necesitar mucha potencia de emisión
* Interferencias tanto de luz solar como de lámparas
Sistemas de radiofrecuencia
Según su capa física se subdividen en:
* Sistemas de banda estrecha o frecuencia dedicada: Se utiliza una frecuencia concreta en la que deben sintonizarse tanto emisor como receptor. Presenta problemas de reflexión de las ondas de radio y de ajuste muy preciso de la frecuencia.
* Sistemas basados en espectro disperso o extendido: Al emitir con baja potencia, no son necesarios permisos especiales. Al mismo tiempo hay que proteger las comunicaciones debido a que trabajan en frecuencias ya ocupadas.
Para proteger la señal, hay técnicas de modulación:
* Salto de frecuencia: Emisor y receptor están coordinados para saltar de frecuencia al mismo ritmo. El tiempo de emisión en una frecuencia dada debe ser muy corto para evitar interferencias. Si hay buena sincronización, este sistema mantiene las comunicaciones como si se tratara de un único canal lógico.
* Secuencia directa: La señal se modula añadiendo ciertos bits conocidos. De esta manera se extiende la energía de radiofrecuencia por un ancho de banda mayor que el necesario si se transmiten únicamente los datos originales. Únicamente aquel receptor con el mismo código de extensión podrá generar la señal correctamente.
Los estándares de las redes inalámbricas son IEEE 802.11, HiperLAN, Bluetooth y Homero.
Red inalámbrica IEEE 802.11
Características
Características
Para permitir conectar punto a punto dos sistemas en red inalámbrica de distinto tipo, es necesario sólo modificar la capa física y la subcapa MAC y no la subcapa LLC.
Hay tres posibles opciones para la elección de la capa física:
* Espectro expandido por secuencia directa
* Espectro expandido por salto de frecuencias
* Luz infrarroja en banda base
La subcapa MAC soporta tres tecnologías:
* Servicio básico independiente: Funciona como punto a punto por lo que ningún nodo es servidor. Cubre un área limitada y no hay conexión a ninguna otra red.
* Servicio básico: Se necesita un nodo que hace de punto de conexión de todas las estaciones y es el que controla la conexión a otras redes no inalámbricas.
* Servicio básico extendido: Consta de muchos nodos con servicio básico unidos entre sí.
En vez de utilizar CSMA/CD, utiliza CSMA/CA o acceso múltiple por detección de portadora evitando colisiones. El problema es que un emisor emite con la potencia necesaria para su receptor lo reciba pero no para que lo detecte otro posible emisor. Para solucionar este problema, el emisor avisa a su punto de acceso de que va a emitir y el tiempo que va a tardar, el nodo avisa a los demás y los demás esperan. Luego avisa al emisor para comience la transmisión. Una vez finalizada la transmisión, el nodo avisa al emisor de que la transmisión ha llegado correctamente.
Respecto a la seguridad, hay que destacar:
* Autenticación: Se utiliza una clave conocida por el punto de acceso y sus estaciones.
* Privacidad: Los datos se envían encriptados con la misma clave de conexión entre el punto de acceso y las estaciones.
Hay dos estados posibles de las estaciones, en transmisión activa y pasiva. En la activa, el cliente puede transmitir y recibir normalmente. En pasiva no es posible ni transmitir ni recibir. Cuando una estación se mueve, se debe reasignar a el punto de acceso más favorable.
La tecnología de infrarrojos
Características:
Características:
* Transmisión infrarroja difusa
* Máximo de 10 metros entre equipos
* Sólo en edificios
* El acceso básico con 5 Mbps
* El acceso avanzado con 10 Mbps
* Rango de longitudes de onda de 850 a 950 nm
Para sistemas con difusión se suele colocar en el techo de la oficina un nodo central llamado punto de acceso hacia el que se dirigen los dispositivos para enviar y recibir información. Al ser por difusión, la gran cantidad de rebotes de la señal en los objetos hace que la interferencia limite la velocidad de transmisión.
En la capa física, un LED emite luz y un fotodiodo recibe los pulsos de luz y los convierte en señales eléctricas que pasan a la UART del ordenador (también utilizada por los módems) y luego sigue el proceso como si entrara la señal por medio del módem. La transmisión es de punto a punto en semi-dúplex. Los pulsos representan el cero lógico, y su ausencia, el uno lógico.
En la capa de enlace, una de las estaciones es maestra y la otra esclava. El enlace es dirigido siempre por la maestra a una o más esclavas. Las capas superiores son específicas para infrarrojos.
La tecnología de radiofrecuencia
Sus características son:
* Frecuencia de trabajo basada en espectro disperso con ancho de banda de 83 (salvo excepciones)
* Velocidad de transmisión de 1 o 2 Mbps
* Modalidad de transmisión de secuencia directa o salto de frecuencia
Es posible adoptar otras técnicas de modulación distintas a las anteriores para aumentar la tasa de transmisión de datos: MBOK y CCK
HiperLAN
Se emplea el método de modulación OFDM.
Sus características son:
* Velocidad de transmisión de 54 Mbps. La mayor eficiencia en entornos con muchas reflexiones.
* Nuevo protocolo MAC con método dúplex de división dinámica del tiempo.
* Dos tipos de conexiones: punto a punto bidireccionales y punto a multipunto unidireccionales.
* Se permite el uso de prioridades.
Bluetooth
Esta tecnología permite interconectar tanto ordenadores, teléfonos móviles, PDA´s, etc. Permite la transmisión tanto de voz, datos y vídeo. Cada dispositivo contiene un chip para enviar y recibir la información. El alcance máximo es de 10 metros y permite conectarse a Internet por medio de una LAN.
HomeRF
Permite la conectividad sin cables en el hogar, compartiendo voz y datos entre los diferentes dispositivos presentes.
Sus características son:
* Frecuencia de trabajo basada en espectro disperso con ancho de banda de 83 (salvo excepciones)
* Velocidad de transmisión de 1 o 2 Mbps
* Modalidad de transmisión de secuencia directa o salto de frecuencia
Es posible adoptar otras técnicas de modulación distintas a las anteriores para aumentar la tasa de transmisión de datos: MBOK y CCK
HiperLAN
Se emplea el método de modulación OFDM.
Sus características son:
* Velocidad de transmisión de 54 Mbps. La mayor eficiencia en entornos con muchas reflexiones.
* Nuevo protocolo MAC con método dúplex de división dinámica del tiempo.
* Dos tipos de conexiones: punto a punto bidireccionales y punto a multipunto unidireccionales.
* Se permite el uso de prioridades.
Bluetooth
Esta tecnología permite interconectar tanto ordenadores, teléfonos móviles, PDA´s, etc. Permite la transmisión tanto de voz, datos y vídeo. Cada dispositivo contiene un chip para enviar y recibir la información. El alcance máximo es de 10 metros y permite conectarse a Internet por medio de una LAN.
HomeRF
Permite la conectividad sin cables en el hogar, compartiendo voz y datos entre los diferentes dispositivos presentes.
Hernández Caballero Indiana
Asignatura: CRF
No hay comentarios:
Publicar un comentario