IEEE 802 11a - University of Las Palmas de Gran Canaria · Frecuencias Aspecto 802.11a 802.11b. 7...
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Índice
GeneralidadesResumen 802.11b802.11aOFDMEspectro y tomas de decisión802.11hFuturo de las redes Wi-Fi
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802.11: Generalidades
Familia de estándares para LANinalámbrica
Define requerimientos para la capa física y la capa MAC
802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11h
802.11: Generalidades
Tasas de error 10-4 vs. 10-10 cable
Atenuación alta con obstáculos
Modos de operaciónAd-hoc: comunicación estrellaInfrastructure: acceso a cable por PA
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802.11:Generalidades
Operación en modo Ad-hoc
802.11:Generalidades
Operación en modo Infrastructure
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802.11:Generalidades
Aumento de seguridadWEP (Privacidad Equivalente de Cable)Autentificación Segura basada en 802.1xVPN (Red Privada Virtual)FirewallClaves de acceso
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GeneralidadesResumen 802.11b802.11aOFDMEspectro y tomas de decisión 802.11hFuturo de las redes Wi-Fi
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Resumen 802.11b
Dell TrueMobile, AppleAirport, 3COM
Dispositivos / empresas
Portátiles, PDA y sobremesa
Propósito específico o dispositivo
45 m interiores90 m exteriores
Alcance óptimoWEP y DSSSSeguridad11Mbps - 1Mbps Tasa de bits2.4 GHz (2.400-2.4835)Espectro802.11bEstándar
802.11b: Ventajas
Acceso universal al espectro 2.4 GHz
Estándar que domina las redes inalámbricas domésticas
Gran soporte de hardware
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802.11b: Inconvenientes
WEP: inseguridad de las transmisiones
Espectro 2.4 GHz saturado: Bluetooth, microondas, teléfonos inalámbricos
Lentitud: 11 Mbps
Comparativa 802.11a y b
5712Alcance (m)DSSS(1 p/c)OFDM (mp/c)Modulación
1-116-54Tasas (Mbps)Max 100050/250/1000 Potencia (mW)
12/20 Mhz/+2011/22 Mhz/+5Canales83300BW (Mhz)
Banda 2.4 Ghz(ISM)
Banda 5 Ghz(UNII)
Frecuencias802.11b802.11aAspecto
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802.11a: Seguridad
WEP
Cifrar los datosProtege enlace estación-PANo solución completa punto a puntoCompatible con otros sistemas
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802.11a: Capa Física
Propósito: transmitir MPDUs dirigido por la capa MACDos subcapas:
PLCP – Protocolo de Convergencia de la Capa FísicaPMD – Dependiente del Medio Físico
802.11a: Capa Física - PLCP
Comunicación con la MAC a través de primitivas específicas
Entrega tramas entrantes del medio inalámbrico
Minimiza la dependencia con la PMD
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802.11a: Capa Física - PMD
Auténtica transmisión y recepción
Interfaz con el medio: modulación y demodulación
Comunicación con PLCP usando primitivas de servicio
802.11a: Formato de trama
El PLCP transforma la trama 802.11 en un PPDU
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802.11a: Formato de trama
Campos:Preámbulo PLCPTasa de bitsReservadoLongitudServicioPSDUPad bits
802.11a: Formato de trama
54 Mbps001148 Mbps000136 Mbps101124 Mbps100118 Mbps011112 Mbps01019 Mbps11116 Mbps1101Tasa de datosTasa de bits
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802.11a: OFDM
Técnica de modulación y multiplexación
Transmisión paralela de señales ortogonales con FDM (Multiplexación por división en frecuencia)
Tasa portadora ‘b’, espaciada ‘b’ de otra
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802.11a: OFDM
Diferencia entre FDM-OFDM
802.11a: OFDM
Información en 52 subportadoras
48 subportadoras de datos4 subportadoras piloto: ayuda detector coherente del Rx
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802.11a : OFDMFuncionamiento:
Producir preámbuloProducir cabecera
802.11a : OFDM
Calcular Bits datos/símbolo OFDM (NDBPS)
Bits subportadora (NBPSC)
Bits codificados/símbolo OFDM (NCBPS)
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802.11a: OFDM
802.11a: OFDM
Dividir datos en grupos de NCBPS
Convertir cada grupo en nº complejoPosición en la constelación
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802.11a: OFDM
Nos complejos divididos en 48Cada grupo asignado a símbolo OFDM
Grupo subportadoras dominio tiempoJuntar símbolos OFDMBanda base RF=f(fc)
Mayor eficiencia del espectroRobusto frente a desvanecimiento selectivo en frecuencia Elimina interferencia entre símbolo y frecuencia
802.11a: Ventajas OFDM
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802.11a: Ventajas OFDM
Baja distorsión multi-trayecto(Velocidad de señal OFDM suma de baja
velocidad de subportadoras)
Cada subportadora lejos interferir a otra
Computacionalmente eficiente
802.11a: Ventajas OFDM
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802.11a: Inconvenientes OFDM
Alta complejidad en transmisor y receptorEnvolvente de potencia no constanteCanal no invariante en tiempoProblemas de sincronización
Tiempo: encontrar inicio de símboloFrecuencia: encontrar posición de subportadoras
802.11a: Aplicaciones OFDMRedes de cable
ADSLDifusión de audio digitalDifusión de video
Redes Wi-Fi802.11a802.11g802.11hHiperLAN/2
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802.11a: Espectro 5 GHz
FCC asigna 300 MHz de espectroSegmentado
5.15 MHz a 5.35 MHz (interiores)5.725 MHz a 5.825 MHz (exteriores)
Dividido en tres dominios50 mW, 250 mW y 1 W
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802.11a: Espectro 5 GHz
802.11a: Problemas 5 GHz
802.11b: Aceptación internacional
802.11a: ConflictosJapón: Sólo comparte 100 MHz (inferior)Europa: Comparte 200 MHz (inferior)
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802.11a: Problemas 5 GHz
802.11a: ConflictosEuropa
Comparte 200 MHz inferiores100 MHz superiores (aplicaciones en exteriores no disponibles)Hiperlan2 (ETSI) aceptado en banda 5 GHz
802.11a: Problemas 5 GHz
802.11a: ConflictosJapón
Mercado japonés sólo comparte 100 MHzinferioresProblema de contención
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802.11a: Problemas 5 GHz
Estándar HiperLan 2
Propuesto por la ETSI (BRAN)Aceptado en 5 GhzTDMA (canales 20 Mhz)
802.11a: Problemas 5 GHz
Uso gubernamental y militar
Comunicaciones vía satélite
Evitar interferencias (ETSI)
DFS y TPCCambio de canales
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802.11a: Problemas 5 GHz
802.11a: Espectro 802.11b
802.11b 2.4000 GHz to 2.4835 GHz (ISM)Máximo 1 W (práctico < 30 mW)
Espectro 4 veces menor y saturado
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802.11a: el mundo real
Decisión:
¿802.11a o 802.11b?
Cuestiones: rendimiento, alcance, interoperabilidad
802.11a: el mundo real
802.11b
El alcance importa: menos puntos de accesoBase 802.11b: migración caraPocos usuarios finales, bajo rendimiento
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802.11a: el mundo real
802.11a
Alto rendimiento: video, voz (multimedia)Interferencia en la banda 2.4 GhzConcentración de usuarios: aeropuertos, convenciones (mismo punto de acceso)
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Estándar 802.11h
Basado totalmente en 802.11aPropósito: satisfacer normas que regulan banda de 5Ghz en EuropaMétodo:
Sistema de selección dinámica de frecuencia (DFS): evita interferencias co-canalSistema de control de potencia de transmisión (TPC):reducir interferencias, control rango de cobertura y consumo
Estándar 802.11h-DFS
Extender DFS funcionalmente a modo IBSS
DFS IBSS
Método y anuncio de nuevo canal
Anuncio conmutación
Responder a la peticiónRespuesta de medida
Solicitar medida a estaciónPetición de medida
Intervalo sin transmisiónSilencios
Lista de bandas de sub-canales de operación posible de estación
Canales soportados
DescripciónNombre
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Estándar 802.11h-DFS
Estación conmuta a nuevo canal dirigido por PA
Estándar 802.11h-TPC
Respuesta a petición en dBmRespuesta TPC
Informe: transmisión de potencia y límite de cobertura
Petición TPC
Potencia máx. transmisión-potencia máx. local
Restricción de potencia
Máx. y mín. potencia de transmisión para estaciones (dB)
Capacidad de potencia
DescripciónElementos
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Futuro de redes Wireless
WiMAX (IEEE 802.16)
Sistema punto-multipuntoFrecuencia [10-66]GhzAlcance de 50KmTasa de datos de 70MBPS