Post on 23-Dec-2015
description
1
Unidad IAFundamentos de comunicaciones inalámbricas.
Horacio Vega FCCNA – CCAI – CCNAS - CCNP
2
Estamos en la Semana……..
3
Recomendaciones El alumno deberá tener un cuaderno y tomar apuntes.
Asistencia 60%
Las materias son acumulativas.
La puntualidad es un requisito fundamental para su futuro en la vida laboral. 15 minutos para llegar atrasado y luego al cambio de hora.
No use dispositivos de audio en clases. No use celulares en clases No use estas o cualquier otra aplicación en su Pc o Smartphone.
4
Características del espectro de Radio Frecuencia
Horacio Vega FCCNA – CCAI – CCNAS - CCNP
5
Espectro radioeléctrico.
Las redes inalambricas usan señales de RF.
Las señales de Radio Frecuencia son una onda electromágnetica.
El espectro define los tamaños de onda, agrupados por categorías.
El rango de las redes inalambricas esta en el espectro de microondas.
6
Espectro inalámbrico
7
Sistemas de unidades y medidas en radio
El rango de variabilidad de frecuencia ha obligado a utilizar múltiplos de la unidad básica de la frecuencia (Hertz).
8
Tipos de redes Inalámbricas
Horacio Vega FCCNA – CCAI – CCNAS - CCNP
9
Tipos de redes Inalámbricas
10
Clasificación de redes, servicios y tecnologías inalámbricas
11
Clasificación de redes, servicios y tecnologías inalámbricas
12
Clasificación de redes, servicios y tecnologías inalámbricas
13
Clasificación de los medios de transmisión
No guiados
electromagnético ondas de radio
Comunicaciones terrestres
radiodifusión AM, FM
televisiónanalógica NTSC
digital ISDB‐TbMMDS
enlaces microondas minilinktrunked Tetracoordless DECT‐1900
celular2G: GSM
3G: UMTS
datosWPAN BlueToothWLAN WIFI, DLNAWMAN WiMax
Comunicaciones satelitales
Televisión DBS, DTHDatos VSATTelefoníaGeoposicionamiento GPS
Telemetría/Telecontrol ZigbeeRFID
óptico InfrarrojoTelemetría/Telecontrol Mando a distanciacomunicaciones terrestres FSO
14
Aplicaciones en el espectro de frecuenciasVHF (Very High Frequencies – Frecuencias muy altas)Canales de televisión (del 2 al 6), 54 a 88 MHzEmisoras FM(Frecuencia Modulada), 88 a 108 MHzBanda de radio aeronáutica, 108 a 137 MHzCanales de televisión (del 7 al 13), 174 a 220 MHz
UHF (Ultra High Frequencies – Frecuencias ultra altas)Canales de televisión del 14 al 83 – 470 a 890 MHzGPS (Global Positioning System ‐ Sistema de Posicionamiento Global), 1227 a 1575 MHzGSM (Global System for Mobile Communications – Sistema Global para Telefonía Móvil o Celular), 900 a 1900 MHzWi‐Fi (802.11b) (Wireless Fidelity – Fidelidad inalámbrica), 2,4 GHzBluetooth, 2,45 GHz
SHF (Super High Frequencies – Frecuencias super altas)Wimax, 3,5 GHz se encuentra en la banda SHF o SWLL, 5,8 GHz VSAT, 8,0 GHzTV Satelital (12 GHz) se encuentra en la banda SHF o Ku
15
Características del medio de transmisión
Horacio Vega FCCNA – CCAI – CCNAS - CCNP
16
Propagación de ondas electromagnéticas.
Las señales inalámbricas son ondas electromagnéticas, que pueden viajar a través del espacio.
Ningún medio físico es necesario para las señales inalámbricas, que viajan tan bien en el vacío del espacio como lo hacen a través del aire en un edificio de oficinas.
La capacidad de las ondas de radio de atravesar las paredes y abarcar grandes distancias convierten a la tecnología inalámbrica en una forma versátil de construir una red.
17
Modelos de representación
Componentes de equipos en enlace de radio bidireccional:
Inte
rfaz
Cod
ifica
dor
Mod
ulad
or
Salid
a R
F
Inte
rfaz
Dec
odifi
cado
r
Dem
odul
ador
Ent
rada
RF
transmisor
receptor
Inte
rfaz
Cod
ifica
dor
Mod
ulad
or
Salid
a R
F
Inte
rfaz
Dec
odifi
cado
r
Dem
odul
ador
Ent
rada
RF
transmisor
receptor
Antena Antena
Perturbaciones a la tx:• Atenuación• Ruido• Distorsión• Interferencia
Canal de radio(potencia, frecuencia, BW)
18
Clasificación de RI
Horacio Vega FCCNA – CCAI – CCNAS - CCNP
19
Clasificación de RI
LTE (4G)
20
Clasificación de RI
El IEEE adoptó la cartera 802 LAN/MAN de estándares de arquitecturade red de computadoras.Los dos grupos de trabajo 802 dominantes son 802.3 Ethernet y IEEE802.11 LAN inalámbrica.
21
WPAN: Redes personales.
Las redes PAN son conocidas por bastantes usuarios, sobre todola juventud es la más familiarizada, están las redes que se usanactualmente mediante el intercambio de información medianteinfrarrojos.
Estas redes son muy limitadas dado su corto alcance, necesidadde visión sin obstáculos entre los dispositivos que se comunican ysu baja velocidad (hasta 115 kbps).
Se encuentran principalmente en ordenadores portátiles, PDAs(Agendas electrónicas personales), teléfonos móviles y algunasimpresoras, dentro de estas redes también aparece Bluetoothposibilita la transmisión de voz y datos entre diferentesdispositivos mediante un enlace por las radiofrecuencias.
22
WLAN
La WLAN se usa generalmente para ampliar los límitesde la red de área local (LAN, local wired network). LasWLAN usan la tecnología RF y cumplen con losestándares IEEE 802.11.
Permiten a muchos usuarios conectarse a una redconectada por cable mediante un dispositivo conocidocomo punto de acceso (AP).
El punto de acceso proporciona una conexión entre loshosts inalámbricos y los hosts en una red Ethernetconectada por cable.
23
WWAN
Las redes WWAN proporcionan cobertura en áreasextremadamente grandes.
Un buen ejemplo de esta tecnología WWAN es la redpor teléfono celular.
Estas redes utilizan tecnologías como el accesomúltiple por división de código (CDMA, Code DivisionMultiple Access) o el sistema global para comunicacionesmóviles (GSM, Global System for Mobile Communication) yestán generalmente reguladas por entidadesgubernamentales.
24
Desarrollo de sistemas alámbricos e inalámbricos terrestres
24
25
Sistemas de Transmisión Inalámbrica
Horacio Vega FCCNA – CCAI – CCNAS - CCNP
26
Comparación entre una RI y una LAN
Las Redes Inalámbricas utilizan radiofrecuencia (RF) en lugarde cables en la capa física y la subcapa MAC de la capa deenlace de datos. Comparada con el cable, la RF tiene lassiguientes características:
La RF no tiene límites.
La señal RF no está protegida de señales exteriores, como sí loestá el cable en su envoltura aislante.
La transmisión RF está sujeta a los mismos desafíos inherentes acualquier tecnología basada en ondas, como la radio comercial.
Las bandas RF se regulan en forma diferente en cada país.
27
Tecnologías que lideran el mercado Inalámbrico
• Bluetooth
• WLAN
• Móvil o celular
• Wireless Local Loop (WLL)
• Wimax
• V‐SAT
• TV Satelital
28
Ventajas de las redes inalámbricas
Muchas de las ventajas proporcionadas por las redes inalámbricas son:
Movilidad
Escalabilidad
Flexibilidad
Ahorro de costos a corto y largo plazo
Ventajas de Instalación
Fiabilidad en entornos complejos
Reducción del tiempo de instalación
29
Aplicaciones Inalámbricas
Una aplicación común de comunicación de datos inalámbrica es eluso móvil. Algunos ejemplos de uso móvil incluyen los siguientes:
Comunicaciones persona a persona desde automóviles o aviones enmovimiento
Transmisiones de comunicación satelital
Señales de telemetría a sondas espaciales remotas
Enlaces de comunicación a transbordadores espaciales y estacionesespaciales
Comunicaciones sin basarse en cobre o hebras de fibra óptica
Comunicaciones de cualquiera a cualquiera para intercambiar datos en lared
30
Entornos de las redes inalámbricas
Negocios
Almacenes de deptos
Centros Medicos
Educación
•Comercio
•Hogares
•Enlaces Outdoor
•Empresas
31
Dispositivos que utilizan RI
PDA’s
Teléfonos
Impresoras
Projectores
Tablet PC’s
Camaras de seguridad
Scanners
Celulares
Notebooks
Netbooks
Smartphone
HP iPAQ 5450 PDA
Compaq Tablet PC
HHP Barcode Scanner
Epson Printer
SpectraLink Phone
32
Parámetros de una comunicación inalámbrica
Horacio Vega FCCNA – CCAI – CCNAS - CCNP
33
Frecuencia
La frecuencia es la cantidad de repeticiones o ciclos por unidad detiempo, expresada en general en ciclos por segundo, o Hz.
Un ciclo por segundo es igual a 1 Hz.
La unidad de frecuencia corresponde a una oscilación porsegundo (1/s).
Las bajas frecuencias viajan más lejos en el aire que las altasfrecuencias.
34
Amplitud
La amplitud es la distancia vertical, o la altura, entre las crestas dela onda.
Por la misma longitud de onda y frecuencia, pueden existirdiferentes amplitudes.
La amplitud representa la cantidad de la energía inyectada en laseñal.
El valor de la amplitud es por lo general regulada, ya que puedeafectar a los receptores.
35
Longitud de onda (Wavelength)
La señal generada en el transmisor se envía a la antena.
El movimiento de los electrones genera un campo eléctrico, que es laonda electromagnética.
El tamaño del patrón del ciclo se llama la longitud de onda.
La longitud de onda es la distancia entre dos crestas (o valles)consecutivos y se mide en metros.
De esta manera una onda electromagnética con una frecuencia de2.4 GHz tiene una longitud de onda de 12.5 cm.
36
Ganancia
La ganancia de una antena es una medida de su tendenciaa concretar la señal en una dirección específica.
La ganancia de cualquier antena es esencialmente, unamedida de lo bien que enfoca la energía RF irradiada enuna dirección en particular.
La unidad para medir la ganancia es el decibel [dB].
37
Decibel
El decibel es una relación logarítmica entre voltajes, que seutiliza principalmente para medir ganancia.
También el decibel aparece cuando hablamos dedispositivos de audio como medida de la amplificación quebrinda un cierto componente.
El decibel, dado que es una relación logarítmica puedetomar valores positivos o negativos.
38
Multiruta (Multipath)
Se produce cuando una señal se refleja en las superficies ylas señales llegan al receptor en diferentes momentos.
Retardan múltiples copias de la misma señal en el receptor .
Depende de la longitud de onda y la posición del receptor.
39
Perdida de la ruta (Free Path Loss) Un factor crucial en el éxito o fracaso de un sistema de comunicaciones
es cuánta potencia procedente del transmisor llega al receptor.
Cuando la onda se propaga fuera del emisor, se vuelve más débil.
La cantidad de energía disminuye a medida que aumenta la distancia; la cantidad de la energía disponible en cada punto de la circunferencia es menor a medida que se aleja del círculo central, y el receptor sólo captura una parte de la energía irradiada
La determinación de un rango de la energía, es la determinación de la pérdida de energía en función de la distancia.
40
Tipos de Enlaces en RI
Horacio Vega FCCNA – CCAI – CCNAS - CCNP
41
Enlaces punto a punto
Al utilizar bridges inalámbricos punto a punto, dos LANs puedenubicarse hasta a 40 km (25 millas) de distancia, como se muestraen la Figura.
No obstante, las antenas deben encontrarse en línea de visiónentre sí. Obstáculos tales como edificios, árboles y montañasocasionarán problemas de comunicación.
42
Enlaces de punto a multipunto
Mediante estas antenas los sitios remotos pueden comunicarse entonces con el sitio principal.
En esta configuración, nuevamente, todas las LANs aparecen como un único segmento.
El tráfico desde un sitio remoto a otro se enviará al sitio principal y luego al otro sitio remoto. Los sitios remotos no pueden comunicarse directamente entre sí.
Debe mantenerse la línea de visión entre cada sitio remoto y el sitio principal.
43
Enlaces de punto a multipunto
Para el bridging multipunto, se utiliza en general una antenaomnidireccional en el sitio principal.
Las antenas direccionales se utilizan en los sitios remotos. Estadistinción se muestra en la Figura .
44
• Los enlaces Punto a Punto se consideran para extender las áreas decobertura en campus de grandes extensiones y para alcanzar locacionesremotas
• Características:– Tecnologías propietarias ó con WiFi 802.11a configurado P2P (Banda 5,7 Ghz)– 10, 20, 54 Mbps– Bajada desde antena cable UTP (Ethernet Directo)– Alcance entre 10 a 15 km– Requiere visibilidad entre extremos– Requiere concesión de Subtel
Enlace Punto a Punto 5 GHz 10 a 16 km
45
• Los enlaces Punto a Multipunto se consideran para extender las áreas de coberturaen campus de grandes extensiones y para alcanzar locaciones remotas distribuyendoacceso a múltiples clientes en forma independiente
• Características:– Tecnología WiFi 802.11a Banda 5 ,7 Ghz– Bajada desde antena con cable UTP (Ethernet Directo)– Alcance ~ 16 km @ 6 Mbps (depende del tamaño de las antenas)– Velocidad disminuye con la distancia
• 54 Mbps @ 4 km• 6 Mbps @ 16 km
– Requiere visibilidad entre extremos– Soporta hasta 15 clientes independientemente
Enlace Punto a Multipunto 5 GHz
46
• Enlaces P2P hasta 60 kms• Enlaces P2M hasta 30 kms• Características:
– Tecnología WiFi 802.16 Banda 5,7 Ghz sobre tecnología OFDM quepermite propagación con semi-visibilidad directa.
– Bajada desde antena con cable UTP (Ethernet Directo)– Ancho de banda hasta 24 Mbps– Requiere visibilidad entre extremos– Soporta hasta 15 clientes independientemente
Enlace Punto a Multipunto 5,7 GHz
47
Tiene alguna pregunta?