WIRELESS LOCAL AREA NETWORK (WLAN) - UTN

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
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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
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TRAMA MAC IEEE 802.11
To
DS
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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)
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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
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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
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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
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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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