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 14 CONTROL DE ACCESO AL MEDIO (MAC) Distributed Coordination Function (DCF) CSMA/CA RTS/CTS – CSMA/CA Point Coordination Function (PCF) Contention-free access 15 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 18 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 20 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 22 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 23 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 25 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 27 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/ 28