Tarea 1 -Stalin Cárdenas - Conectividad Inalámbrica

8/18/2019 Tarea 1 -Stalin Cárdenas - Conectividad Inalámbrica

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REDES Y TELECOMUNICACIONES2016

Conectividad Inalámbrica

TRC500-40 / CONECTIVIDAD INALAMBRICA - NARVAEZ ROLANDO JAVIERREALIZADO POR: STALIN CÁRDENAS


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TRC500-40 / CONECTIVIDAD INALAMBRICA - NARVAEZ ROLANDO JAVIERCONECTIVIDAD INALAMBRICA STALIN CÁRDENAS

122 de marzo de 2016

1 1 Consultar sobre las bandas de frecuencia en las que trabajan los

sistemas de Comunicaciones Inalámbricas a nivel individual

Existen tres divisiones importantes en el espectro de frecuencias, las bandas particulares, lasbandas licenciadas y las bandas libres. Estos grupos de frecuencias varían en diferentes países,esto se debe a las regulaciones locales, pero están más o menos homologadas y se regulan a travésde un organismo supranacional llamado UIT (Unión internacional de Telecomunicaciones).

El conjunto de todas las frecuencias se conoce como "el espectro".

Nombre de la banda defrecuencia Gama defrecuencias Longitud de onda(metros) Aplicación

Frecuencia

Extremadamente Baja

(ELF)

3-30 Hz 10.000-100.000 km Comunicación bajo el agua

Super baja frecuencia (SLF) 30-300 Hz 1.000-10.000 kmAlimentación de CA (aunque

no una onda de transmisión)

Ultra baja frecuencia (ULF) 300-3000 Hz 100-1.000 km

Muy baja frecuencia (VLF) 3-30 kHz 10-100 km Balizas de navegación

De baja frecuencia (LF) 30-300 kHz 1-10 km Radio AMMedium Frequency (MF) 300-3000 kHz 100-1.000 m Aviación y Radio AM

De alta frecuencia (HF) 3-30 MHz 10-100 m Radio de onda corta

Muy alta frecuencia (VHF) 30-300 MHz 1-10 m Radio FM

Ultra Alta Frecuencia

(UHF)

300-3000

MHz10-100 cm

Televisión, teléfonos

móviles, GPS

Super Alta Frecuencia

(SHF)3-30 GHz 1-10 cm

Enlaces por satélite,

comunicaciones inalámbricas

Muy Alta Frecuencia (EHF) 30-300 GHz 1-10 mm Astronomía, Teledetección

Visible del espectro400-790 THz

(4*10^14-

7.9*10^14)

380-750 nm

(nanómetros)Ojo humano


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Las bandas particulares son bandas de uso privativo normalmente estas se compran al organismo

nacional regulador de las telecomunicaciones y solamente su dueño puede usarlas. Un claro

ejemplo son las frecuencias de telefonía móvil (900 y 1800 MHz) donde las compañías tienen el

uso exclusivo de estas bandas para dar el servicio requerido.

Las bandas licenciadas se usan típicamente para enlaces punto a punto de gran capacidad. Para

poder usarlas es necesario un permiso dado por la agencia reguladora del espectro en cada país y

la licencia se da por enlace. El pago es bajo, sobre todo si lo comparamos con las bandas

particulares y depende de la longitud del enlace, situación y ancho de banda requerido.

Las bandas que nos interesan, las frecuencias de libre utilización son aquellas donde cualquier

persona puede transmitir sin necesidad de tener un permiso. Hablaremos particularmente delas bandas en 2,4 GHz y 5 GHz por ser usadas para aplicaciones de banda ancha y usadas

prácticamente en todo el mundo.

1.2. Consulta de modelos de propagación más aplicados a los sistemas de

comunicaciones inalámbricos más importantes a nivel individual

Una onda electromagnética es la forma de propagación de la radiación electromagnética a través

del espacio. Y sus aspectos teóricos están relacionados con la solución en forma de onda que

admiten las ecuaciones de Maxwell.

A diferencia de las ondas mecánicas, las ondas electromagnéticas se propagan por el espacio sin

necesidad de un medio pudiendo por lo tanto propagarse en el vacío. Esto es debido a que las

ondas electromagnéticas son producidas por las oscilaciones de un campo eléctrico, en relación

con un campo magnético asociado.

Las ondas electromagnéticas viajan aproximadamente a una velocidad constante muy alta, pero

no infinita de 300.000 km por segundo.

A esta velocidad podemos:

- Dar la vuelta entera a la Tierra en 20 milisegundos.

- Viajar a la Luna en 1,3 segundos

- Llegar al Sol en 8 minutos 19 segundos

- Llegar a la estrella más cercana en 4,2 años

Gracias a ello podemos observar la luz emitida por una estrella lejana hace tanto tiempo que quizás

esa estrella haya desaparecido ya. O enterarnos de un suceso que ocurre a miles de kilómetros

prácticamente en el instante de producirse.


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1 1 La evolución y beneficios de las redes inalámbricas en una empresa

Cualquier red inalámbrica se basa en la transmisión de datos mediante ondas electromagnéticas,

según la capacidad de la red y del tipo de onda utilizada hablamos de una u otra red inalámbrica.

Los expertos empezaban a investigar en las redes inalámbricas hace ya más de 30 años. En 1979IBM publicaba los resultados de su experimento con infrarrojos en una fábrica suiza. La idea de los

ingenieros era construir una red local en la fábrica. Los resultados se publicaron en el volumen 67

de los Proceeding del IEEE y han sido considerados como el punto de partida en la línea evolutiva

de las redes inalámbricas.

Wifi es una de ellas, en este caso el alcance de la red es bastante limitado por lo que se utiliza a

nivel doméstico y oficina. Por eso mismo es la más popular ya que muchos usuarios se han decidido

por eliminar los cables que le permiten la conexión a Internet. De manera que es posible

conectarse a la red desde cualquier lugar de la casa.

IEEE 802.11

El IEEE 802.11 es una familia de estándares para redes locales inalámbricas desarrollada por el

IEEE, que fue definida en 1997 (en el año 1999 se definieron los estándares 802.11a y 802.11b). El

estándar garantiza la interoperabilidad entre diferentes fabricantes. Es decir, por ejemplo, que una

tarjeta WLAN para PC de un fabricante funcione con un punto de acceso de otro fabricante.

El estándar 802.11 describe la funcionalidad de las capas y subcapas y las relaciones entre ellas,

pero no especifica cómo se tienen que hacer; solo indica cómo se debe comportar el equipo y deja

vía libre al fabricante en la manera de implementarlo.

El objetivo principal del estándar 802.11 es garantizar la funcionalidad de las aplicaciones sin tenerque considerar si la comunicación es o no inalámbrica.

El estándar 802.11 es una familia de especificaciones, entre las cuales destacamos las siguientes:


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• IEEE 802.11a: soporta velocidades de hasta 54 Mbps y utiliza la banda de frecuencias de 5 GHz.

Este protocolo está orientado a la transmisión de paquetes, pero no soporta funciones de calidad

de servicio.

• IEEE 802.11b: (inicialmente denominado Wi-Fi): soporta velocidades de hasta 11 Mbps y utilizala banda de frecuencias de 2,4 GHz.

• IEEE 802.11g: soporta velocidades de hasta 54 Mbps. Es una evolución del IEEE 802.11b y utiliza

la misma banda de frecuencias de 2,4 GHz.

• IEEE 802.11i: se creó para superar la vulnerabilidad de seguridad para protocolos de

autenticación y de codificación. El estándar incluye los protocolos 802.1x, TKIP y AES y se

implementa con WPA2.

• IEEE 802.11n: soporta velocidades de hasta 600 Mbps y puede trabajar en dos bandas de

frecuencia: 2,4 GHz (la que utilizan 802.11b y 802.11g) y 5 GHz (la que utiliza 802.11a). 802.11n escompatible con dispositivos basados en todas las especificaciones anteriores de 802.11. El hecho

de que trabaje en la banda de 5 GHz le permite alcanzar un mayor rendimiento, ya que está menos

congestionada.

Los nuevos tipos de WiFi (AC, AD y HaLow)

• IEEE 802.11ac: a la conquista del gigabit, en el verano de 2013 la WiFi Alliance empezó a certificar

dispositivos bajo el estándar WiFi AC, para poder solucionar la congestión que la banda pública de

2,4 GHz venía arrastrando desde hacía años debido tanto a las redes WiFi ya existentes como a

otros aparatos domésticos, como los teléfonos inalámbricos, mandos a distancia, microondas, etc.

WiFi AC se perfilaba así como un sistema pensado para trabajar en 5 GHz que mantendría la

compatibilidad con versiones anteriores y sería capaz de funcionar de forma simultánea en ambasbandas. ¿Qué velocidades permite obtener? La primera especificación marcaba inicialmente una

combinación de ambas bandas para lograr un máximo de tres flujos de datos de 433 Mbps, lo que

suponía un total de 1,3 Gbps. Es decir, por primera vez superábamos el gigabit por segundo y ya

estábamos en condiciones de descargar o ver en streaming películas Full HD o 4K sin problemas.

En enero de 2014 el IEEE aprobó una nueva versión del protocolo, conocida como 802.11ac-2013,

que revisaba ciertos aspectos e introducía el uso de canales de 160 MHz, tanto contiguos como no

contiguos, en la banda de 5 GHz, alcanzando velocidades máximas teóricas de 7 Gbps.

• IEEE 802.11ad: de la mano de un terminal móvil compatible basado en la plataforma Snapdragon

820 de Qualcomm y del primer router doméstico que integraba la nueva versión del protocolo,

promete mejorar considerablemente las transmisiones a corta distancia entre nuestros terminales

móviles y el resto de equipos del hogar conectado utilizando para ello la banda de frecuencias de


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los 60 GHz (típicamente entre 57 y 66 GHz). Es un estándar pensado para comunicaciones de corto

alcance (entre 5 y 10 metros) con línea de visión directa, sin obstáculos como paredes o techos, ya

que la banda de frecuencias utilizada no es capaz de traspasarlos, no está ideado como sistema de

conexión de los diferentes dispositivos del hogar inteligente o para llevar Internet a todas las

habitaciones de la casa, sino más bien como medio directo para trasmitir grandes volúmenes de

información a cortas distancias entre equipos como ordenadores, móviles, tabletas, discos de red

y televisores. Es decir, WiFi AD podría convertirse en el sistema que por fin nos permita prescindir

de una vez por todas de los cables de datos, como los HDMI, entre el reproductor y la pantalla

inteligente del salón. Para ello las primeras implementaciones serán capaces de lograr tasas de

transferencia que partirán de 4,6 Gbps, para pasar posteriormente a los 7 Gbps.

• IEEE 802.11ah: viene con la intención de sustituir o complementar a Bluetooth como sistema de

conexión de los objetos de la Internet de las cosas, pone su punto de mira no en la velocidad

máxima, sino en la latencia, el consumo y el radio de cobertura en interiores que mejora gracias a

la utilización de la banda de 900 MHz (está por ver cómo se implementará en países como España

en donde esta banda está destinada a comunicaciones móviles 3G). Según la WiFi Alliance, el

alcance dentro de casa será el doble que las conexiones WiFi actuales, con enlaces más robustos

y capaz de lidiar sin problemas con paredes y barreras físicas. También funcionará en las bandas

de 2,4 y 5 GHz para mantener la compatibilidad y aunque no se ha aclarado todavía qué

velocidades de conexión ofrecerá, sí se sabe que serán muy inferiores a los actuales estándares

WiFi N o AC, ya que su objetivo no es transferir grandes cantidades de datos sino mantener la

señalización de los objetos conectados

1 2 Mapa mental de los equipos y elementos que se necesitan para instalar

una red inalámbrica

Adaptadores de red: estos adaptadores (tambiéndenominados tarjetas de interfaz o NIC) conectanequipos a una red, de forma que puedancomunicarse. Un adaptador de red puede conectarseal puerto USB o Ethernet del equipo o instalarsedentro del equipo en una ranura de expansión PCI(Interconexión de componentes periféricos)

disponible.Concentradores y conmutadores de red: losconcentradores y conmutadores conectan dos o másequipos a una red Ethernet. Un conmutador cuesta unpoco más que un concentrador, pero es más rápido.

Ruteadores (Routers). Estos son utilizados para la interconexión de redes donde internamente se le dice al dispositivoque ruta seguir para establecer el contacto con otra red.


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Switch.Este dispositivo además de ser unconcentrador, tiene la gran posibilidad deser un amplificador de señal, conuna administración eficiente de las

solicitudes de datos de cliente al servidor,en la cual cada cliente puede solicitarinformación al mismo tiempo sincontratiempos o colapsos de la informacióngracias a su semáforo interno que identificaa donde debe llegar la informacióndirectamente.

Gateways (Puertas). Son también utilizadas para interconexión de redes, pero esta puede ser através de hardware o software por medio de protocolos como el TCP/IP para

que identifique la ruta de conexión con otra red.Contrafuegos (Firewall). Es un artefacto diseñado para realizar encaminamientos de redes, con ladiferencia es que este aparato principalmente protege las redes de ataquesde virus o agentes ajenos a la red.En la actualidad la tecnología inalámbrica está tomando fuerza, por lo quepara este tipo de se cuentan con aparatos llamados Access Point (Punto de

Acceso) o Ruteador Inalámbrico, el cual su función es distribuir la señal de conexión en una redde área local o ancha.Gracias a los ruteadores ó encaminadotes es posible tener una interconexión entre redes a larga

distancia, conectarse con servidores que proveen el servicio de internet, realizar redes con accesoprivado para el uso de información exclusiva sin que nadie más la pueda ver esta es una conexiónllamada VPN o Red Privada Virtual, con las cuales son un método muy seguro para implementarsistemas a distancia y centralizados.Los cables utilizados para cualquier conexión en los hubs, switch, access point, etc., los que seutilizan actualmente son:Par trenzado: que es un cable con un número de conductores de cobre que van en pares; los máscomunes son de 2, 3, 4 pares.Fibra óptica: que es un cable que cuenta con conductores de fibra de vidrio los cuales conduce lainformación a través de un haz de luz, lo que aumenta la confiabilidad y velocidad en que los datos

son transportados.Cable Coaxial: aunque ya no es muy utilizado en redes de computadoras, consiste en unconductor central de cobre recubierto con una maya que permite la continuidad de la conexión yel flujo de los datos.

Tecnología Hardware Cantidad

Inalámbrico Adaptador de red inalámbricaUno para cada equipo de la red (losportátiles casi siempre los integran)

Punto de acceso o enrutador inalámbrico

(recomendado) Uno

Ethernet Adaptador de red EthernetUno para cada equipo de la red (los equiposde escritorio casi siempre los integran)


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Enrutador o conmutador Ethernet (solo sidesea conectar más de dos equipos, pero noquiere compartir una conexión a Internet)

Uno (se recomienda un concentrador oconmutador 10/100/1000, con puertossuficientes para admitir todos los equipos dela red)

Enrutador Ethernet (solo si desea conectarmás de dos equipos y compartir una conexióna Internet)

Uno (es posible que necesite unconcentrador o conmutador adicional si elenrutador no tiene puertos suficientes paralos equipos)

Cable Ethernet

Uno para cada equipo conectado alconcentrador o conmutador de la red (losmejores son los cables Cat 5e 10/100/1000,pero no es un requisito)

Cable cruzado (solo si desea conectar dos

equipos directamente entre sí, sin usar unconcentrador, conmutador o enrutador)

Uno

HomePNAAdaptador de red Home Phoneline(HomePNA)

Uno para cada equipo de la red

Enrutador EthernetUno, si desea compartir una conexión aInternet

Cables de teléfonoUno para cada equipo de la red (use un cabletelefónico estándar para conectar cadaequipo al conector telefónico)

PowerlineAdaptador de red Powerline Uno para cada equipo de la red

Enrutador EthernetUno, si desea compartir una conexión aInternet

Cableado eléctrico en el hogarUna toma eléctrica para cada equipo de lared

Bibliografía

http://ezinearticles.com

http://www.adslfaqs.com.ar

http://www.redes.upv.es

http://www.cienciafacil.com

http://media.wiley.com

http://www.maestrosdelweb.com

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