WIRELESS LOCAL AREA NETWORK (WLAN) - UTN

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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL
-FACULTAD REGIONAL LA PLATA-
SISTEMAS DE TRANSMISIÓN Y REDES
INALÁMBRICAS
WIRELESS LOCAL AREA
NETWORK (WLAN)
1
Ing. RAPALLINI, José A.
Ing. ROQUÉ, Francisco E.
IEEE 802.11
IEEE 802.11, julio 1997
IEEE 802.11a
IEEE 802.11b septiembre 1999
IEEE 802.11g
Acceso al medio CSMA/CA
Tres tecnologías:
Spread Spectrum (SS)
Frecuency Hopping (FHSS)
Direct Sequence (DSSS)
Infrarrojo
Microondas
2
IEEE 802.11
802.11:
1-2 Mbps
2.4 GHz
FHSS
DSSS
802.11a:
54Mbps( 6, 12, 24Mbps)
5GHz
OFDM
3
OFDM
4
IEEE 802.11
802.11:
1-2 Mbps
2.4 GHz
FHSS
DSSS
802.11a:
54Mbps( 6, 12, 24Mbps)
5GHz
OFDM
5
IEEE 802.11
802.11b – Wi-Fi (no es un estándard)
11 Mbps
CCK(Complementary Code Keying)
HR/DSSS
802.11g:
54 Mbps
2.4 GHZ
ERP/DSSS
IEEE 802.11e:
Qos y soporte multimedia a 802.11a y b.
IEEE 802.11i:
Incorpora AES a 802.11.
6
IEEE 802.15
Estándar para WPANs(Wireless Personal Area Networks).
Basada en Bluetooth 1.1
20 Kbps, 200 Kbps (TG4)
11 Mpbs – 55 Mbps (TG3)
Direccionamiento dinámico
Seguridad.
Power Management
16 canales en 2.4 GHz.
10 canales en 915 MHz.
1 canal en 868 MHz.
7
IEEE 802.16
WiMAX(Intel, Proxim y Nokia)
Especificación en MAN(Metropolitan Area Networks).
Conexión punto-multipunto en la banda 10-66 GHz
licenciada
802.16a: extensión para 2-11 GHz con 70 Mbps hasta 45
Km.
8
DSSS
11 canales de 22 MHz
9
INDUSTRIAL, SCIENTIFIC AND MEDICAL (ISM)
Bandas de frecuencias no licenciadas
10
TOPOLOGÍAS 802.11: BSS
11
TOPOLOGÍAS 802.11: IBSS
12
ARQUITECTURA 802.11
13
FUNCIONES
MAC:
MAC management:
Carrier sensing
Formateo de paquetes para diferentes PHY
Physical Medium Dependent (PMD):
Roaming en ESS
Power management
Permisos de acceso
Physical layer convergence protocol (PLCP):
Mecanismo de acceso
Fragmentación y reesanmblado de tramas
Codificación, Modulación
Station management:
Coordinación e ineracción enre MAC y PHY
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CONTROL DE ACCESO AL MEDIO
(MAC)
Distributed Coordination Function (DCF)
CSMA/CA
RTS/CTS – CSMA/CA
Point Coordination Function (PCF)
Contention-free access
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INTERFRAME SPACE (IFS)
Prioriza tipos de tráfico. A mayor prioridad, menor
IFS
SIFS (Short IFS) RTS, CTS, ACK
PIFS (PCF ISF) Datos con PCF
DIFS (DCF IFS) Datos con DCF
EIFS (Extended IFS) Error en la Tx
16
TRAMA MAC IEEE 802.11
To
DS
17
TRAMA MAC FRAME CONTROL
Versión del protocolo MAC 802.11 00
More Fragments: MF=1 si no es el último
fragmento. Poco usado
Retry: 1 si la trama se está retransmitiendo
Power Management:
1: Ahorro de energía
0: Placa de red activa
More data: Seteado en 1 si hay más tramas en el
buffer del AP
Protected Frame: Seguridad a nivel de enlace
Order: Entrega en orden estricto
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TRAMA MAC NAV / DIRECCIONES
NAV: Network Allocation Vector
NAV representa los microsegundos que se estima
tener el canal ocupado durante la transmisión
actual
Address: Dirección MAC de la placa de red
Primer bit 0: Unidifusión (UNICAST)
Primer bit 1: Multidifusión (MULTICAST)
Todos los bits 1. Difusión (BROADCAST)
Dirección 1: Próximo dispositivo
Dirección 2: Dispositivo previo
Dirección 3: Destino final (si no se especifica en 1)
Dirección 4: Origen (Si no se especifica en 2)
19
TRAMA MAC SEQUENCE CONTROL
Desfragmentación y control de tramas duplicadas
Todos los fragmentos tienen el mismo número de
secuencia
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TRAMA MAC DATOS / FCS
Body Frame: Carga útil (0-2312 bytes)
FCS: Frame Check Sequence CRC-32
Diferencias trama 802.3 802.11
Etiqueta de protocolo de nivel superior
No se rellenan las tramas para obtener una longitud
mínima
21
DIRECCIONAMIENTO CASO 1
RED AD HOC: BSS
“To
DS” = 0 y “From DS” = 0
La trama no viene del DS y no se dirige al
DS
La trama va de una estación a otra dentro
del mismo BSS.
Puede ser un ACK
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DIRECCIONAMIENTO CASO 2
“To
DS” = 0 y “From DS” = 1
La trama proviene del DS
La trama proviene del AP y se dirige a una
estación
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DIRECCIONAMIENTO CASO 3
“To DS” = 1 y “From DS” = 0
La trama va al DS
Dentro del BSS, la trama va de la estación al AP
24
DIRECCIONAMIENTO CASO 4
“To DS” = 1 y “From DS” = 1
El DS es wireless
La trama va de una estación a un AP de un BSS a
otro
Se necesitan las 4 direcciones
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ACCESS POINT:802.11 802.3
Función AP: Procesar tramas 802.11 802.3
1) Comprobar integridad básica
2)
3) Descifrar, si es necesario
4) Comprobar si es fragmento. Si es así, agruparlos
5) Convertir encabezado 802.11 802.3:
Verificar que la dirección 1 sea la MAC del AP
Verificar que no sea trama duplicada
Dirección Destino (802.3) = Dirección 3
Dirección Origen (802.3) = Dirección 2
Tipo de datos (802.3) SNAP 802.11
6) Se calcula el CRC-32 para ethernet
7) Se transmite por ethernet la trama
26
ACCESS POINT:802.3 802.11
1) Comprobar integridad básica de trama ethernet
2) Verificar si el destino está asociado al AP
3) Determinar administración de potencia
4) Asignar número de secuencia. Calcular FCS y
fragmentar de ser necesario
3) Cifrar la trama, si es necesario
5) Convertir encabezado 802.3 802.11:
Dirección 1 =Dirección Destino (802.3)
Dirección 2 =MAC AP
Dirección 3 = Dirección Origen (802.3)
Duración/ID: tiempo estimado (NAV)
Completar el resto de campos
6) Se calcula el CRC-32 para 802.11
7) Se transmite por 802.11
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BIBLIOGRAFÍA GENERAL
www.wi-fi.org
http://standards.ieee.org/getieee802/
http://grouper.ieee.org/groups/802/11/index.html
Redes wireless 802.11 (Matthew Gast)
www.802wirelessworld.com/
http://www.wlana.com
http://www.sss-mag.com/wlan.html#info
http://www.bluetooth.com/
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