Fundamentals of Wireless Lan Review (Espa Ol)1

V rin- t11 es sk .

n e cs o rs o s ic pe s

p bia op r tk u l d o sa y c

Fundamentals of Wireless LANs

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Mdulo 1: Introduccin a las LANs wireless ....................................................................................11 Descripcin general........................................................................................................................11 1.1 Introduccin a las LANs Inalmbricas.....................................................................................11 1.1.1 Qu es una LAN inalmbrica? ........................................................................................11 1.1.2 Ya no ms cables? ...........................................................................................................12 1.1.3 Por qu utilizar tecnologa inalmbrica?.........................................................................13 1.1.4 La evolucin de las LANs inalmbricas ...........................................................................14 1.2 Medios de Networking.............................................................................................................15 1.2.1 Medios de la capa fsica ....................................................................................................15 1.2.2 STP....................................................................................................................................16 1.2.3 UTP ...................................................................................................................................17 1.2.4 Cable coaxial.....................................................................................................................18 1.2.5 Fibra ptica .......................................................................................................................19 1.2.6 Atmsfera: los medios inalmbricos.................................................................................19 1.2.7 Instalacin de los medios ..................................................................................................21 1.3 Tecnologas Inalmbricas ........................................................................................................22 1.3.1 Descripcin general...........................................................................................................22 1.3.2 Tecnologa inalmbrica digital y celular...........................................................................23 1.4 Componentes y Topologas......................................................................................................25 1.4.1 Descripcin general de los componentes ..........................................................................25 1.4.2 Adaptadores clientes .........................................................................................................26 1.4.3 Access points.....................................................................................................................27 1.4.4 Bridges ..............................................................................................................................27 1.4.5 Antenas .............................................................................................................................28 1.4.6 Cables y accessorios..........................................................................................................28 1.4.7 Tecnologas LAN inalmbricas ........................................................................................29 1.5 El Mercado de las LANs Inalmbricas ....................................................................................30 1.5.1 Implicaciones ....................................................................................................................30 1.5.2 Crecimiento y aplicaciones de las WLANs ......................................................................31 1.5.3 Requisitos del Mercado.....................................................................................................32 1.6 Desafos y Problemas...............................................................................................................32 1.6.1 Interferencia y Degradacin de la Seal de Radio............................................................32 1.6.2 Administracin de la energa ............................................................................................34 1.6.3 Interoperabilidad ...............................................................................................................34 1.6.4 Seguridad en la red............................................................................................................35 1.6.5 Confiabilidad y conectividad ............................................................................................35 1.6.6 Problemas de instalacin y diseo del sitio ......................................................................36 1.6.7 Problemas de salud............................................................................................................36 1.6.8 Futuras direcciones ...........................................................................................................37 Resumen.........................................................................................................................................37 Mdulo 2: IEEE 802.11 y Network Interface Card (NIC).................................................................39 Descripcin general........................................................................................................................39 2.1 Estndares 802.11 ....................................................................................................................39 2.1.1 Descripcin general...........................................................................................................39 2.1.2 IEEE y 802.11 ...................................................................................................................40 2.1.3 Repaso del LLC IEEE 802.2.............................................................................................42 2.1.4 Descripcin general de una WLAN ..................................................................................42 2.1.5 Arquitectura lgica............................................................................................................43 2.2 Capa MAC 802.11 ...................................................................................................................45 2.2.1 Servicios MAC..................................................................................................................45 2.2.2 Estructura, arquitectura y operacin de frames MAC.......................................................46 1


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2.2.3 Mecanismos de deteccin de portadora, confirmaciones del nivel de la MAC, y espacios interframe ...................................................................................................................................47 2.3 Capa Fsica (PHY) ...................................................................................................................48 2.3.1 Alcance y funciones ..........................................................................................................48 2.3.2 Especificacin PHY DSSS IEEE 802.11b (Alta Velocidad)............................................49 2.3.3 Modulacin 802.11b .........................................................................................................50 2.3.4 Especificacin de PHY IEEE 802.11a..............................................................................52 2.3.5 Especificacin de PHY IEEE 802.11g..............................................................................52 2.3.6 Especificaciones de PHY de FHSS e Infrarrojo (IR)........................................................53 2.4 Adaptadores Clientes ...............................................................................................................54 2.4.1 Introduccin ......................................................................................................................54 2.4.2 Partes del adaptador cliente...............................................................................................55 2.4.3 Tipos de controladores y soporte al cliente.......................................................................56 2.4.4 Configuraciones de red utilizando los adaptadores clientes .............................................57 2.4.5 Ubicacin de los productos inalmbricos .........................................................................59 2.4.6 Medidor de estado del enlace............................................................................................60 Resumen.........................................................................................................................................61 Mdulo 3: Tecnologa de radio wireless............................................................................................63 Descripcin general........................................................................................................................63 3.1 Ondas .......................................................................................................................................63 3.1.1 Descripcin general de las ondas ......................................................................................63 3.1.2 Ondas sinusoidales............................................................................................................64 3.1.3 Conversin analgica a digital..........................................................................................65 3.2 Matemtica para el Estudio de la Radio...................................................................................65 3.2.1 Watts .................................................................................................................................65 3.2.2 Decibeles...........................................................................................................................66 3.2.3 Referencias a los decibeles ...............................................................................................67 3.3 Ondas Electromagnticas (EM) ...............................................................................................68 3.3.1 Conceptos bsicos acerca de las ondas EM ......................................................................68 3.3.2 Grfica del espectro EM ...................................................................................................69 3.3.3 Sntesis de Fourier.............................................................................................................70 3.3.4 Usos del espectro ..............................................................................................................70 3.4 Seales .....................................................................................................................................71 3.4.1 Visualizacin de las seales en el tiempo .........................................................................71 3.4.2 Visualizacin de las seales en la frecuencia....................................................................72 3.4.3 Las seales en tiempo y frecuencia...................................................................................73 3.4.4 Ruido en tiempo y frecuencia ...........................................................................................73 3.5 Tcnicas de Modulacin ..........................................................................................................74 3.5.1 Frecuencia portadora.........................................................................................................74 3.5.2 Tcnicas bsicas de modulacin .......................................................................................74 3.5.3 FHSS .................................................................................................................................75 3.5.4 DSSS .................................................................................................................................76 3.5.5 OFDM ...............................................................................................................................78 3.6 Acceso Mltiple y Ancho de Banda ........................................................................................79 3.6.1 Acceso mltiple al medio compartido ..............................................................................79 3.6.2 DSSS WLAN y CSMA/CA ..............................................................................................79 3.6.3 Ancho de banda.................................................................................................................80 3.7 Propagacin de las Ondas de Radio.........................................................................................81 3.7.1 Propagacin de RF ............................................................................................................81 3.7.2 Refraccin .........................................................................................................................81 3.7.3 Reflexin...........................................................................................................................81 2


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3.7.4 Difraccin y dispersin .....................................................................................................82 3.7.5 Multirruta ..........................................................................................................................83 3.7.6 Prdida de la ruta...............................................................................................................83 Resumen.........................................................................................................................................84 Mdulo 4: Topologas wireless..........................................................................................................85 Descripcin general........................................................................................................................85 4.1 Componentes............................................................................................................................85 4.1.1 Laptops y estaciones de trabajo ........................................................................................85 4.1.2 Computadoras mviles, PDAs, y lectores de cdigo de barras ........................................86 4.1.3 Clientes y adaptadores ......................................................................................................88 4.1.4 Access points y bridges.....................................................................................................89 4.1.5 Antenas .............................................................................................................................91 4.1.6 Ethernet y LANs cableadas...............................................................................................93 4.2 Topologas WLAN...................................................................................................................94 4.2.1 Modularidad ......................................................................................................................94 4.2.2 Categoras de WLAN........................................................................................................95 4.2.3 Redes de rea local (LANs) ..............................................................................................96 4.2.4 Repetidor inalmbrico.......................................................................................................98 4.2.5 Redundancia del sistema y equilibrio de la carga .............................................................98 4.2.6 Roaming ..........................................................................................................................100 4.2.7 Escalabilidad ...................................................................................................................102 4.3 Configuracin del Canal ........................................................................................................103 4.3.1 Descripcin general.........................................................................................................103 4.3.2 Cobertura y comparacin de access points .....................................................................105 4.3.3 Implementacin multivelocidad......................................................................................106 4.3.4 Uso e interferencia del canal...........................................................................................106 4.4 Topologas de Bridge .............................................................................................................107 4.4.1 Modos raz ......................................................................................................................107 4.4.2 Configuracin punto a punto...........................................................................................108 4.4.3 Configuracin de punto a multipunto .............................................................................109 4.4.4 Limitaciones de distancia................................................................................................109 4.4.5 Ancho de banda...............................................................................................................110 4.5 Topologas de Muestra...........................................................................................................111 4.5.1 Topologas bsicas ..........................................................................................................111 4.5.2 Topologas de campus.....................................................................................................114 4.5.3 Adicin de las WLANs a AVVID ..................................................................................115 4.6 VLAN, QoS, e IP Mvil Proxy..............................................................................................117 4.6.1 Caractersticas de una VLAN .........................................................................................117 4.6.2 Funcin Calidad del Servicio (QoS) ...............................................................................120 4.6.3 eDCF ...............................................................................................................................121 4.6.4 IP mvil proxy ................................................................................................................121 Resumen.......................................................................................................................................123 Mdulo 5: Puntos de acceso (APs) ..................................................................................................125 Descripcin general......................................................................................................................125 5.1 Conexin del Access Point ....................................................................................................125 5.1.1 Introduccin ....................................................................................................................125 5.1.2 Conexin del 1100/1200 .................................................................................................126 5.1.3 Indicadores LED de los 1100/1200.................................................................................128 5.1.4 Conexin al AP ...............................................................................................................129 5.2 Configuracin Bsica.............................................................................................................129 3


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5.2.1 Resumen sobre configuracin.........................................................................................129 5.2.2 Configuracin de la direccin IP y la SSID de los APs..................................................129 5.2.3 Uso del navegador web: configuracin rpida para introducir la configuracin bsica.130 5.2.4 Interfaz de Lnea de Comandos (CLI) y Configuracin de SNMP.................................132 5.2.5 Navegacin por la administracin...................................................................................133 5.3 Configuracin del Puerto Ethernet.........................................................................................134 5.3.1 Descripcin general.........................................................................................................134 5.3.2 Pgina de identificacin de Ethernet...............................................................................134 5.3.3 Pgina hardware de Ethernet...........................................................................................135 5.3.4 Pgina del filtro de protocolo de Ethernet ......................................................................136 5.3.5 Pgina avanzada de Ethernet...........................................................................................137 5.4 Configuracin del Puerto de la Radio AP..............................................................................138 5.4.1 Descripcin general.........................................................................................................138 5.4.2 Identificacin del puerto de radio ...................................................................................138 5.4.3 Hardware del puerto de radio..........................................................................................139 5.4.4 Filtros del puerto de radio ...............................................................................................141 5.4.5 Radio AP avanzada .........................................................................................................142 5.5 Configuracin de Servicios....................................................................................................142 5.5.1 Servidor de tiempo ..........................................................................................................142 5.5.2 Servidor de inicio ............................................................................................................142 5.5.3 Servidor Web ..................................................................................................................144 5.5.4 Servidor de nombres .......................................................................................................144 5.5.5 FTP..................................................................................................................................145 5.5.6 Enrutamiento...................................................................................................................145 5.5.7 Configuracin de consola y telnet...................................................................................146 Resumen.......................................................................................................................................146 Mdulo 6: Puentes ...........................................................................................................................147 Descripcin general......................................................................................................................147 6.1 Bridges Inalmbricos .............................................................................................................147 6.1.1 Definicin del bridging inalmbrico ...............................................................................147 6.1.2 Roles que desempea un bridge en una red ....................................................................148 6.1.3 Consideraciones respecto a la instalacin.......................................................................152 6.1.4 Consideraciones acerca de la distancia y la prdida de las rutas ....................................155 6.2 Configuracin Bsica.............................................................................................................156 6.2.1 Precauciones....................................................................................................................156 6.2.2 Conexin al bridge ..........................................................................................................156 6.2.3 Configuracin de la direccin IP y el SSID para el bridge.............................................158 6.2.4 Introduccin de la configuracin bsica mediante configuracin rpida .......................158 6.3 Configuracin de los Puertos de Radio y Ethernet ................................................................160 6.3.1 Configuracin bsica del puerto de radio .......................................................................160 6.3.2 Configuracin de radio extendida - pgina de hardware ................................................161 6.3.3 Configuracin de radio extendida - pgina avanzada .....................................................161 6.3.4 Configuracin del puerto Ethernet - pgina de identificacin ........................................162 6.3.5 Configuracin del puerto Ethernet - pgina de hardware ...............................................162 6.3.6 Configuracin del puerto Ethernet - pgina avanzada ....................................................162 6.4 Configuracin de Servicios....................................................................................................163 6.4.1 Configuracin de servicios de tiempo.............................................................................163 6.4.2 Configuracin de los servicios de inicio .........................................................................163 6.4.3 Configuracin de servicios de nombre............................................................................165 6.4.4 Configuracin del enrutamiento......................................................................................166 6.5 Servicios de Cisco..................................................................................................................166 4


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6.5.1 Descripcin general de los servicios...............................................................................166 6.5.2 CDP.................................................................................................................................167 6.5.3 Actualizacin y distribucin del firmware......................................................................168 6.5.4 Administracin hot standby ............................................................................................169 6.5.5 Administracin de la configuracin del sistema .............................................................170 Resumen.......................................................................................................................................170 Mdulo 7: Antenas...........................................................................................................................171 Descripcin General.....................................................................................................................171 7.1 Antenas...................................................................................................................................171 7.1.1 Introduccin ....................................................................................................................171 7.1.2 Variables .........................................................................................................................174 7.1.3 Ancho de banda...............................................................................................................175 7.1.4 Ancho del rayo ................................................................................................................175 7.1.5 Ganancia..........................................................................................................................176 7.1.6 Polarizacin.....................................................................................................................177 7.1.7 Patrones de emisin ........................................................................................................179 7.1.8 Diversidad .......................................................................................................................181 7.2 Antenas Omnidireccionales ...................................................................................................182 7.2.1 Teora ..............................................................................................................................182 7.2.2 Bipolar de 2.2 dBi "rubber ducky estndar" ...................................................................182 7.2.3 2.2dBi de montura en cielo raso......................................................................................183 7.2.4 5.14 dBi vertical de montura en mstil ...........................................................................183 7.2.5 5.14 dBi montura en cielo raso .......................................................................................184 7.2.6 5.14 dBi diversidad de montura en pilar .........................................................................184 7.2.7 5.14 dBi plano del piso ...................................................................................................185 7.2.8 12 dBi omnidireccional (slo largo alcance) ..................................................................185 7.3 Antenas Direccionales............................................................................................................186 7.3.1 Teora ..............................................................................................................................186 7.3.2 Antenas patch..................................................................................................................186 7.3.3 Antena yagi de 13.5 dBi 25 grados ..............................................................................187 7.3.4 Antena de plato parablico de 21 dBi 12 grados .........................................................187 7.3.5 Antenas de 5 GHz integradas..........................................................................................188 7.3.6 Antenas integradas de 2.4 GHz.......................................................................................189 7.4 Cables y Accesorios ...............................................................................................................191 7.4.1 Seleccin de cables .........................................................................................................191 7.4.2 Prdida del cable .............................................................................................................191 7.4.3 Conectores y divisores de cables ....................................................................................192 7.4.4 Amplificadores................................................................................................................193 7.4.5 Pararrayos .......................................................................................................................194 7.5 Ingeniera del Enlace y Planificacin de la Ruta de RF.........................................................194 7.5.1 Descripcin General........................................................................................................194 7.5.2 Elevacin de la Tierra .....................................................................................................196 7.5.3 Estudio del sitio y perfil de la ruta ..................................................................................197 7.5.4 Alineacin e interferencia ...............................................................................................198 7.6 Instalacin de la Antena.........................................................................................................199 7.6.1 Descripcin general.........................................................................................................199 7.6.2 Seguridad de las escaleras...............................................................................................202 7.6.3 Seguridad en la instalacin .............................................................................................203 7.6.4 Problemas legales............................................................................................................203 7.6.5 Reglas de la EIRP ...........................................................................................................205 Resumen.......................................................................................................................................206 5


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Mdulo 8: Seguridad........................................................................................................................207 Descripcin General.....................................................................................................................207 8.1 Fundamentos de Seguridad ....................................................................................................207 8.1.1 Qu es la seguridad?......................................................................................................207 8.1.2 Vulnerabilidades de las WLANs.....................................................................................207 8.1.3 Amenazas a la WLAN ....................................................................................................208 8.1.4 Reconocimiento ..............................................................................................................209 8.1.5 Acceso.............................................................................................................................210 8.1.6 Negacin del servicio......................................................................................................210 8.2 Tecnologas de Seguridad WLAN Bsica .............................................................................211 8.2.1 La rueda de la seguridad WLAN ....................................................................................211 8.2.2 Seguridad inalmbrica de primera generacin................................................................213 8.2.3 Privacidad equivalente a la cableada [Wired equivalent privacy (WEP)] ......................214 8.2.4 Autenticacin y asociacin .............................................................................................214 8.3 Configuracin de Seguridad WLAN Bsica..........................................................................216 8.3.1 Seguridad WLAN Bsica................................................................................................216 8.3.2 Activacin de filtros de protocolo y de MAC en APs ....................................................218 8.3.3 Seguridad en clientes y APs............................................................................................219 8.3.4 Supervisin del equipo WLAN.......................................................................................220 8.3.5 Desactivacin de servicios no necesarios .......................................................................222 8.4 Autenticacin WLAN Empresarial........................................................................................223 8.4.1 Autenticacin de segunda generacin.............................................................................223 8.4.2 Autenticacin de usuarios inalmbricos .........................................................................224 8.4.3 Fundamentos de 802.1x ..................................................................................................224 8.4.4 Cmo funciona 802.1x....................................................................................................226 8.4.5 Tipos de autenticacin de 802.1x....................................................................................227 8.4.6 Eleccin de un tipo de 802.1x.........................................................................................228 8.5 Encriptacin Inalmbrica Empresarial...................................................................................229 8.5.1 Fortalecimiento WEP......................................................................................................229 8.5.2 Control de la integridad de los mensajes ........................................................................229 8.5.3 Rotacin de clave de broadcast [Broadcast key rotation (BKR)] ...................................230 8.5.4 Encriptacin de segunda generacin...............................................................................230 8.5.5 Uso de VPNs...................................................................................................................231 8.6 Otros Servicios de Seguridad Empresariales .........................................................................233 8.6.1 VLANs ............................................................................................................................233 8.6.2 Spanning tree ..................................................................................................................235 Resumen.......................................................................................................................................235 Mdulo 9: Aplicaciones, diseo y prep. del estudio del sitio ..........................................................237 Descripcin General.....................................................................................................................237 9.1 Estudio del Sitio .....................................................................................................................237 9.1.1 Descripcin General........................................................................................................237 9.1.2 Consideraciones del estudio del sitio..............................................................................238 9.1.3 Estndares y topologas...................................................................................................238 9.1.4 Consideraciones importantes ..........................................................................................240 9.2 plicaciones..............................................................................................................................240 9.2.1 Cambio de tecnologa y de aplicaciones .........................................................................240 9.3 Diseo de WLAN ..................................................................................................................242 9.3.1 Descripcin general.........................................................................................................242 9.3.2 Aplicaciones y recoleccin de datos ...............................................................................242 9.3.3 Carga y cobertura ............................................................................................................243 9.3.4 Ancho de banda y throughput .........................................................................................244 6


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9.3.5 Usuarios mviles.............................................................................................................245 9.3.6 Consumo de energa........................................................................................................246 9.3.7 Interferencia ....................................................................................................................247 9.3.8 Encriptacin ....................................................................................................................248 9.3.9 Cdigo contra incendios y problemas de seguridad........................................................248 9.4 Diseo de Edifico a Edificio ..................................................................................................249 9.4.1 Descripcin General........................................................................................................249 9.4.2 Ejemplos de diseo .........................................................................................................250 9.4.3 Consideraciones de rutas.................................................................................................252 9.5 Equipo para el Estudio del Sitio.............................................................................................253 9.5.1 Equipo .............................................................................................................................253 9.5.2 APs y tarjetas ..................................................................................................................255 9.5.3 Antenas y atenuadores ....................................................................................................256 9.5.4 Bateras, cables, monturas y marcadores ........................................................................257 9.5.5 Dispositivos de medicin y cmaras digitales ................................................................258 9.5.6 Valija de viaje .................................................................................................................259 9.5.7 Dispositivo de prueba de RF...........................................................................................260 9.6 Documentacin y Utilitarios del Estudio del Sitio.................................................................260 9.6.1 Dibujo y recorrido del sitio .............................................................................................260 9.6.2 Utilitario para el clculo del alcance del bridge..............................................................261 9.6.3 Estudio del sitio con ACU ..............................................................................................262 9.6.4 Medidor del estado del enlace (LSM).............................................................................263 Resumen.......................................................................................................................................265 Mdulo 10: Estudio del sitio e instalacin.......................................................................................267 Descripcin General.....................................................................................................................267 10.1 Conocimiento de la Infraestructura......................................................................................267 10.1.1 Trabajo con el personal .................................................................................................267 10.1.2 Infraestructura de la LAN .............................................................................................268 10.1.3 Mapa de la red...............................................................................................................268 10.1.4 Medios de la LAN.........................................................................................................270 10.1.5 Firewalls, conductores verticales, rutas de los cables y bucles de servicio ..................271 10.1.6 Infraestructura de LAN .................................................................................................272 10.1.7 Control de la salud de la red existente ..........................................................................273 10.1.8 Referencia de rendimiento de la red .............................................................................274 10.2 Estudio .................................................................................................................................274 10.2.1 Preparativos...................................................................................................................274 10.2.2 Primeros pasos ..............................................................................................................275 10.2.3 Seleccin del canal, velocidades de datos y superposicin ..........................................276 10.2.4 Trabajo en las condiciones existentes ...........................................................................278 10.2.5 Congeladores.................................................................................................................279 10.2.6 Estudio de mltiples pisos ............................................................................................280 10.2.7 Interferencia y propagacin de RF................................................................................280 10.3 Montaje e Instalacin ...........................................................................................................282 10.3.1 Montaje del AP .............................................................................................................282 10.3.2 Montaje de la antena .....................................................................................................284 10.3.3 Energa ..........................................................................................................................285 10.3.4 Gabinetes NEMA..........................................................................................................286 10.4 Documentacin ....................................................................................................................287 10.4.1 Documentacin del diseo de la WLAN ......................................................................287 10.4.2 Pedido de propuesta ......................................................................................................288 10.4.3 Especificaciones del estudio del sitio de la WLAN......................................................289 7


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10.4.4 Reporte del estudio del sitio..........................................................................................289 Resumen.......................................................................................................................................290 Mdulo 11: Localizacin, supervisin, manejo y diagnstico de averias .......................................291 Descripcin General.....................................................................................................................291 11.1 Enfoque General de la Solucin de Problemas....................................................................291 11.1.1 Descripcin General......................................................................................................291 11.1.2 Sntoma - diagnstico - solucin...................................................................................292 11.1.3 Preparacin para una falla de la red ..............................................................................293 11.1.4 Administracin de la red y de las fallas ........................................................................294 11.2 Solucin de Problemas segn OSI .......................................................................................296 11.2.1 Descripcin general del modelo....................................................................................296 11.2.2 Solucin de problemas segn las capas ........................................................................296 11.2.3 Capa 1: medios, conectores y dispositivos....................................................................298 11.2.4 Capa 2: bridges y switches............................................................................................299 11.2.5 Capa 3: routers ..............................................................................................................300 11.2.6 Solucin de problemas de TCP/IP ................................................................................301 11.3 Herramientas de Diagnstico ...............................................................................................302 11.3.1 Probadores de cables, multmetros y monitores de red.................................................302 11.3.2 Sniffers ..........................................................................................................................304 11.3.3 Analizadores de Espectro..............................................................................................304 11.3.4 Medidores de gauss y tesla............................................................................................305 11.4 Puntos Simples de Falla .......................................................................................................306 11.4.1 Firmware y controladores .............................................................................................306 11.4.2 Configuracin del software...........................................................................................306 11.4.3 Cables de antena............................................................................................................307 11.4.4 Antena ...........................................................................................................................308 11.5 Registro de Eventos .............................................................................................................309 11.5.1 Configuracin de eventos en el AP...............................................................................309 11.5.2 Configuracin de la notificacin de eventos.................................................................311 11.5.3 Servidor syslog..............................................................................................................311 11.5.4 SNMP............................................................................................................................311 11.5.5 Configuracin del SNMP..............................................................................................312 11.6 dministracin Empresarial ...................................................................................................314 11.6.1 Descripcin General......................................................................................................314 11.6.2 Mobile Manager de Wavelink.......................................................................................314 Resumen.......................................................................................................................................316 Mdulo 12: Tecnologas que emergen.............................................................................................317 Descripcin General.....................................................................................................................317 12.1 Tecnologa Inalmbrica de Banda Ultra Ancha...................................................................317 12.1.1 Descripcin general de la tecnologa inalmbrica de banda ultra ancha [ultra-wideband (UWB)] ....................................................................................................................................317 12.1.2 Aplicaciones UWB .......................................................................................................317 12.1.3 Aceptacin de la UWB .................................................................................................318 12.1.4 Interferencia ..................................................................................................................319 12.1.5 Evitar la interferencia de otros dispositivos..................................................................319 12.1.6 Especificaciones de la UWB.........................................................................................320 12.2 VoIP y Voz sobre WLANs ..................................................................................................322 12.2.1 Descripcin general de la voz sobre IP (VoIP).............................................................322 12.2.2 Componentes de la VoIP ..............................................................................................323 12.2.3 Arquitecturas VoIP centralizadas y distribuidas...........................................................325 8


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12.2.4 El protocolo marco de ITU-T: H.323............................................................................325 12.2.5 Protocolo de Inicio de Sesin [Session Initiation Protocol (SIP)] ................................326 12.2.6 MGCP y H.248/Megaco ...............................................................................................327 12.2.7 Otros protocolos VoIP ..................................................................................................327 12.2.8 VoIP y Calidad del Servicio (QoS)...............................................................................328 12.2.9 VoIP y WLANs.............................................................................................................328 12.3 Tecnologa Inalmbrica Mvil.............................................................................................329 12.3.1 Breve historia de la tecnologa inalmbrica mvil........................................................329 12.3.2 Descripcin general de los sistemas inalmbricos mviles ..........................................331 12.3.3 Roaming en un sistema inalmbrico mvil...................................................................331 12.3.4 Software intermedio [middleware] de tecnologa inalmbrica mvil...........................332 12.3.5 Protocolo de Aplicacin Inalmbrica [Wireless Application Protocol (WAP)] ...........334 12.3.6 La Alianza Mvil Abierta [Open Mobile Alliance (OMA)].........................................335 12.3.7 El futuro de la tecnologa inalmbrica mvil................................................................335 12.4 Organizaciones y Certificaciones Inalmbricas...................................................................336 12.4.1 La Alianza Fidelidad Inalmbrica [Wireless Fidelity (Wi-Fi)] ....................................336 12.4.2 Asociacin WLAN [WLAN Association (WLANA)]..................................................336 12.4.3 Comisin Federal de Comunicaciones [Federal Communications Commission (FCC)] ..................................................................................................................................................337 Resumen.......................................................................................................................................337

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Mdulo 1: Introduccin a las LANs wirelessDescripcin generalEste mdulo proporciona una introduccin a la tecnologa en rpida evolucin de las LANs inalmbricas (WLANs). Las WLANs redefinen la forma en que la industria contempla las LANs. La conectividad ya no implica conexin fsica. El networking inalmbrico proporciona todas las funciones y beneficios de las tecnologas de LAN tradicionales sin alambres ni cables. La libertad de movilizarse sin perder la conectividad ha ayudado a conducir al networking inalmbrico hasta nuevos niveles. Despus de proporcionar las razones de la popularidad del networking inalmbrico, este mdulo enumerar y explicar los diferentes tipos de medios de networking, identificar las caractersticas bsicas de las WLANs y presentar los componentes de las WLANs y sus funciones. Existen cuatro factores importantes a considerar antes de implementar una red inalmbrica: Alta disponibilidad Escalabilidad Gestionabilidad Arquitectura abierta Finalmente, este mdulo explicar el uso del espectro inalmbrico y su conservacin en lo que se refiere al futuro del networking inalmbrico.

1.1 Introduccin a las LANs Inalmbricas1.1.1 Qu es una LAN inalmbrica?En trminos sencillos, una red de rea local inalmbrica (WLAN) hace exactamente lo que el nombre implica. Proporciona todas las funciones y beneficios de las tecnologas LAN tradicionales, como Ethernet y Token Ring, pero sin las limitaciones impuestas por los alambres o cables. De esta forma, las WLANs redefinen la forma en la cual la industria contempla las LANs. Conectividad ya no significa conexin fsica. Las reas locales ya no se miden en pies ni en metros, sino en millas o kilmetros. Una infraestructura no necesita estar enterrada u oculta detrs de los muros, sino que puede desplazarse y cambiar segn las necesidades de una organizacin. Una WLAN, al igual que una LAN, requiere un medio fsico a travs del cual pasan las seales de transmisin. En lugar de utilizar par trenzado o cable de fibra ptica, las WLANs utilizan luz infrarroja (IR) o frecuencias de radio (RFs). El uso de la RF es mucho ms popular debido a su mayor alcance, mayor ancho de banda y ms amplia cobertura. Las WLANs utilizan las bandas de frecuencia de 2,4 gigahertz (GHz) y de 5 GHz. Estas porciones del espectro de RF estn reservadas en la mayor parte del mundo para dispositivos sin licencia. El networking inalmbrico proporciona la libertad y la flexibilidad para operar dentro de edificios y entre edificios. A lo largo de este curso, los conos y smbolos mostrados en las Figuras a se utilizarn para documentar los dispositivos y la infraestructura del networking inalmbrico.

Figura 1

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Figura 2

Figura 3

Figura 4

1.1.2 Ya no ms cables?Los sistemas inalmbricos no carecen completamente de cables. Los dispositivos inalmbricos son slo una parte de la LAN cableada tradicional. Estos sistemas inalmbricos, diseados y construidos utilizando microprocesadores y circuitos digitales estndar, se conectan a sistemas LAN cableados tradicionales. Adems, los dispositivos inalmbricos deben recibir alimentacin que les proporcionen energa para codificar, decodificar, comprimir, descomprimir, transmitir y recibir seales inalmbricas. Los dispositivos WLAN de primera generacin, con sus bajas velocidades y falta de estndares, no fueron populares. Los sistemas estandarizados modernos pueden ahora transferir datos a velocidades aceptables. El comit IEEE 802.11 y la Alianza Wi-Fi han trabajado diligentemente para hacer al equipo inalmbrico estandarizado e interoperable. La Figura enumera algunas de las funciones importantes de estas dos organizaciones

Figura 1

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La tecnologa inalmbrica soportar ahora las tasas de datos y la interoperabilidad necesarias para la operacin de la LAN. Adems, el costo de los nuevos dispositivos inalmbricos ha disminuido mucho. Las WLANs son ahora una opcin costeable para la conectividad LAN. En la mayora de los pases estos dispositivos no requieren licencia gubernamental.

1.1.3 Por qu utilizar tecnologa inalmbrica?Las LANs Ethernet cableadas actuales operan a velocidades de alrededor de 100 Mbps en la capa de acceso, 1 Gbps en la capa de distribucin, y hasta 10 Gbps a nivel de la capa principal. La mayora de las WLANs operan a una velocidad de 11 Mbps a 54 Mbps en la capa de acceso y no tienen como objetivo operar en la capa de distribucin o en la capa principal. El costo de implementar WLANs compite con el de las LANs cableadas. Por lo tanto, por qu instalar un sistema que se encuentra en el extremo ms bajo de las capacidades de ancho de banda actuales? Una razn es que en muchos entornos LAN pequeos, las velocidades ms lentas son adecuadas para soportar las necesidades de las aplicaciones y del usuario. Con muchas oficinas conectadas ahora a la Internet por medio de servicios de banda ancha como DSL o cable, las WLANs pueden manejar las demandas de ancho de banda. Otra razn es que las WLANs permiten a los usuarios movilizarse dentro de un rea definida con libertad y an as permanecer conectados. Durante las reconfiguraciones de oficina, las WLANs no requieren un recableado ni sus costos asociados. La Figura enumera muchos de los beneficios proporcionados por las WLANs.

Figura 1 Las WLANs presentan numerosos beneficios para las oficinas hogareas, los negocios pequeos, los negocios medianos, las redes de campus y las corporaciones ms grandes. Los entornos que es probable que se beneficien de una WLAN tienen las siguientes caractersticas: Requieren las velocidades de una LAN Ethernet estndar Se benefician de los usuarios mviles Reconfiguran la disposicin fsica de la oficina a menudo Se expanden rpidamente Utilizan una conexin a Internet de banda ancha Enfrentan dificultades significativas al instalar LANs cableadas Necesitan conexiones entre dos o ms LANs en un rea metropolitana Requieren oficinas y LANs temporales La Figura proporciona ejemplos adicionales de situaciones en las cuales una WLAN sera beneficiosa.

Figura 2

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Las WLANs no eliminan la necesidad de la existencia de los Proveedores de Servicios de Internet (ISPs). La conectividad a Internet an requiere de acuerdos de servicios con portadoras de intercambio locales o ISPs para un acceso a la Internet. Existe una tendencia actual para que los ISPs proporcionen un servicio de Internet inalmbrico. Estos ISPs se denominan Proveedores de Servicios de Internet Inalmbricos (WISPs). Adems, las WLANs no reemplazan la necesidad de los routers, switches y servidores cableados tradicionales de una LAN tpica. Incluso aunque las WLANs han sido diseadas principalmente como dispositivos LAN, pueden utilizarse para proporcionar una conectividad de sitio a sitio a distancias de hasta 40 km (25 millas). El uso de dispositivos de WLAN es mucho ms eficaz en costos que el uso del ancho de banda WAN o la instalacin o arrendamiento de largas trayectorias de fibra. Por ejemplo, para instalar una WLAN entre dos edificios se incurrir en un costo nico de varios miles de dlares estadounidenses. Un enlace T1 arrendado dedicado, que slo proporciona una fraccin del ancho de banda de una WLAN, fcilmente costar cientos de dlares estadounidenses por mes o ms. Instalar fibra a travs de una distancia de ms de 1,6 km (1 milla) es difcil y costara mucho ms que una solucin inalmbrica.

1.1.4 La evolucin de las LANs inalmbricasLas primeras tecnologas LAN inalmbricas definidas mediante el estndar 802.11 eran ofertas propietarias de baja velocidad de 1 a 2 Mbps. A pesar de estos inconvenientes, la libertad y flexibilidad de las tecnologas inalmbricas permitieron a estos primeros productos encontrar su lugar en los mercados tecnolgicos. Los trabajadores mviles utilizaban dispositivos porttiles para la administracin de inventarios y la recoleccin de datos en ventas al por menor y almacenamiento. Posteriormente, los hospitales aplicaron la tecnologa inalmbrica para reunir y entregar informacin acerca de los pacientes. A medida que las computadoras se abran paso hacia las aulas, las escuelas y universidades comenzaron a instalar redes inalmbricas para evitar costos de cableado, a la vez que habilitaban un acceso compartido a la Internet. Al darse cuenta de la necesidad de un estndar similar a Ethernet, los fabricantes de tecnologas inalmbricas se aliaron en 1991 y formaron la Alianza de Compatibilidad de Ethernet Inalmbrica (WECA). La WECA propuso y construy un estndar basado en tecnologas contribuyentes. WECA cambi posteriormente su nombre a Wi-Fi. En junio de 1997 IEEE lanz el estndar 802.11 para el networking de rea local inalmbrico. La Figura ilustra la evolucin en las LANs inalmbricas.

Figura 1 As como el estndar de Ethernet 802.3 permite la transmisin de datos a travs de par trenzado y cable coaxial, el estndar de WLAN 802.11 permite la transmisin a travs de medios diferentes. Los medios especificados incluyen los siguientes: Luz infrarroja Tres tipos de transmisin de radio dentro de las bandas de frecuencia de 2,4 GHz no licenciadas: o Espectro expandido de saltos de frecuencia (FHSS) o Espectro expandido de secuencia directa (DSSS) o Multiplexado por divisin de frecuencia ortogonal (OFDM) 802.11g Un tipo de transmisin de radio dentro de las bandas de frecuencia de 5 GHz no licenciadas: o Multiplexado por divisin de frecuencia ortogonal (OFDM) 802.11a

El espectro expandido es una tcnica de modulacin que se desarroll en los aos cuarenta. Expande una seal de transmisin a travs de un amplio rango de frecuencias de radio. Esta tcnica es ideal para las comunicaciones de datos porque es menos susceptible al ruido de radio y crea menos interferencia.

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El futuro del networking de rea local inalmbrico Las tecnologas WLAN actuales ofrecen velocidades de datos en rpido incremento, una mayor confiabilidad, y menores costos. Las tasas de datos se han incrementado de 1 Mbps a 54 Mbps, la interoperabilidad se ha convertido en una realidad con la introduccin de la familia de estndares IEEE 802.11, y los precios han disminuido mucho. A medida que las WLANs se hacen ms populares, los fabricantes pueden cada vez ms hacer hincapi en la economa a gran escala. Hay muchas mejoras por venir. Por ejemplo, se han hallado muchas debilidades en las configuraciones de seguridad bsicas de las WLANs, y una seguridad ms fuerte en todos los productos futuros es una prioridad. Versiones tales como 802.11g ofrecern 54 Mbps como 802.11a, pero tambin sern compatibles con 802.11b. Este curso tratar las tecnologas generales detrs de las WLANs 802.11a y 802.11b, incluyendo las tecnologas de radio, el diseo de una WLAN, la preparacin del sitio y la teora de la antena. Tambin se presentar una cobertura detallada de los productos y accesorios Cisco Aironet. Los alumnos debern poder aplicar su conocimiento una vez completo el curso para disear WLANs utilizando productos de uno o mltiples fabricantes.

1.2 Medios de Networking1.2.1 Medios de la capa fsicaPara construir una LAN cableada o inalmbrica debe utilizarse una base slida. Como lo muestra la Figura , esta base se denomina Capa 1 o capa fsica en el modelo de referencia OSI. La capa fsica es la capa que define las especificaciones elctricas, mecnicas, procedimentales y funcionales para activar, mantener y desactivar el enlace fsico entre sistemas finales. Esta seccin presenta diferentes tipos de medios de networking que se utilizan en la capa fsica, incluyendo: cable de par trenzado blindado cable de par trenzado sin blindaje cable coaxial cable de fibra ptica ondas de radio propagadas Las ondas de radio son el medio utilizado por las tecnologas inalmbricas. Al disear y construir redes, es importante cumplir con todos los cdigos de incendio, cdigos edilicios y estndares de seguridad aplicables. Debern seguirse los estndares de desempeo establecidos para asegurar una ptima operacin en la red. A causa de la amplia variedad de opciones actualmente disponibles en medios de networking, tambin debern considerarse la compatibilidad y la interoperabilidad.

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Figura 1

1.2.2 STPEl cable de par trenzado blindado (STP) combina las tcnicas de blindaje y trenzado de los alambres. El cableado STP se muestra en la Figura . Cada par de alambres es trenzado y luego envuelto en una lmina metlica. Los cuatro pares de alambres se envuelven en una malla o lmina metlica que lo cubre todo. STP usualmente es un cable de 150 ohms. Segn se lo especifica en las instalaciones de red Ethernet, STP reduce el ruido elctrico. ste incluye el acoplamiento de par a par, o diafona, desde el interior del cable, y la interferencia electromagntica (EMI) y la interferencia de frecuencia de radio (RFI) desde el exterior del cable. El cable STP debe seguir especificaciones precisas respecto a la cantidad de trenzados existentes cada 30 cm (1 pie) de cable. El cable de par trenzado blindado comparte muchas de las ventajas y desventajas del cable de par trenzado sin blindaje (UTP). Un STP instalado apropiadamente ofrece una mayor proteccin contra todos los tipos de interferencia externa, pero es ms caro y difcil de instalar que el UTP.

Figura 1 Un hbrido entre UTP y STP es UTP protegido (ScTP), tambin denominado par trenzado con lmina (FTP), o pares en lmina metlica (PiMF). ste se muestra en la Figura . ScTP es esencialmente UTP envuelto en un blindaje de lmina metlica, o proteccin. Usualmente es un cable de 100 ohms.

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Figura 2 Si se los conecta a tierra inapropiadamente, o si existe alguna discontinuidad a lo largo de la longitud del material del blindaje, (por ejemplo, debido a una instalacin pobre) STP y ScTP se vuelven susceptibles a importantes problemas de ruido. Esto se debe a que los problemas de ruido hacen que el blindaje acte como una antena, recogiendo seales no deseadas. Este efecto funciona de dos maneras. La lmina no slo evita que ondas electromagnticas entrantes ocasionen ruido en los alambres de datos, sino que tambin minimiza las ondas electromagnticas irradiadas, lo cual podra ocasionar ruido en otros dispositivos. Los cables STP y ScTP no pueden tenderse tan lejos como otros medios de networking, como el cable coaxial o la fibra ptica, sin que la seal se repita. Adems, ms aislacin y blindaje se combinan para incrementar considerablemente el tamao, el peso y el costo de los cables. Los materiales de blindaje hacen a las terminaciones ms difciles y susceptibles a una mano de obra pobre. A pesar de sus desventajas, los cables STP y ScTP an son tiles en entornos altamente elctricos o con ruido de RF, como cerca de la instalacin de radar de un aeropuerto. Estos cables tambin son populares en Europa.

1.2.3 UTPEl cable de par trenzado sin blindaje (UTP) es un medio de cuatro pares de alambres utilizado en una variedad de redes. . Los ocho alambres de cobre individuales del cable UTP estn recubiertos por material aislante. Dos alambres se trenzan entre s para formar pares. Este tipo de cable se basa en el efecto de cancelacin, producido por los pares de alambres trenzados, para limitar la degradacin de la seal ocasionada por la diafona y la EMI y RFI externas. Para reducir an ms la diafona entre pares en el cable UTP, se incrementa la cantidad de trenzados de los pares de alambres. Al igual que el cable STP, el cable UTP debe seguir especificaciones precisas respecto a cuntos trenzados existen cada 30 cm (1 pie) de cable.

Figura 1 Los cuatro pares utilizados en el cable UTP para networking son usualmente alambres de cobre con un Calibre de Alambres Norteamericano (AWG) nmero 22 24. Esto lo diferencia del par trenzado utilizado para el cableado telefnico, que es de usualmente 19, 22, 24, o 26 AWG. Puesto que UTP tiene un dimetro externo de aproximadamente 0,64 cm (0,25 pulgadas), su pequeo tamao puede resultar ventajoso durante la instalacin. Puesto que UTP puede utilizarse con las ms importantes arquitecturas de networking, contina creciendo en popularidad. El cable UTP tiene muchas ventajas. Es fcil de instalar y es menos caro que otros tipos de medios de networking. Puesto que tiene un dimetro externo pequeo, UTP no llena los conductos de cableado tan rpidamente como otros tipos de cable, a excepcin del cable de fibra ptica, que es el ms costoso de adquirir e instalar. ste puede ser un factor extremadamente importante a considerar, particularmente al

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instalar una red en un edificio antiguo. Otra ventaja del UTP est relacionada con la topologa en estrella basada en el hub o basada en el switch que se utiliza en las LANs Ethernet cableadas con UTP . Resulta mucho ms fcil detectar problemas en esta topologa que en la topologa de bus de las LANs cableadas con coaxial.

Figura 2 Tambin hay desventajas en el uso de cableado UTP. El cable UTP es ms proclive al ruido elctrico y a la interferencia que otros tipos de medios de networking, y la distancia entre potenciamientos de la seal es ms corta para UTP que lo que lo es para los cables coaxiales y de fibra ptica. UTP se consideraba ms lento en la transmisin de datos que otros tipos de cable. UTP puede alcanzar actualmente velocidades de transmisin de hasta 1000 Mbps (1 Gbps). Se est considerando un estndar de 10 Gbps.

1.2.4 Cable coaxialEl cable coaxial consiste en un conductor central, ya sea en hebras o slido, que est rodeado por una capa de material aislante llamado dielctrico. El dielctrico est rodeado por un blindaje hecho de papel de aluminio, hebras de alambre trenzado, o ambos. Fuera de este blindaje hay una vaina de aislacin protectora que forma la funda del cable. Todos los elementos del cable coaxial rodean al conductor central, como los anillos de crecimiento de un rbol rodean al ncleo. Puesto que todos comparten el mismo eje, esta construccin se denomina coaxial, o abreviado, coax. El coax es el medio ms ampliamente utilizado para transportar elevadas frecuencias de radio a travs del alambre, especialmente seales de televisin por cable. Los cables que conducen a las antenas ms externas son de coax. Los cables de video que conectan una VCR a una TV son de coax. En la mayora de las instalaciones de produccin de video se encuentran kilmetros de coax.

En el pasado, el cable coaxial ofreca ventajas significativas para las LANs. Su respuesta de frecuencia le permita transportar seales con menor degradacin a travs de distancias ms largas que los medios de par trenzado disponibles en el momento. Tcnicas de fabricacin mejoradas y una mejor electrnica han hecho desde hace tiempo del par trenzado o de las fibras pticas la opcin preferida para el cableado de red. Originalmente, las LANs Ethernet utilizaban un grueso cable coaxial que tena 1,27 cm (0,5 pulgadas) de dimetro. La industria comenz a referirse a este cable como Thicknet. Era difcil trabajar con el gran coax

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utilizado para las redes de la era 10Base5 y requera gran cuidado para evitar dobleces y torceduras. Cuando se estandariz Ethernet, Thicknet se convirti en IEEE 802.3 10Base5. Posteriormente, el comit 802.3 estandariz 10Base2, una versin que utilizaba un cable coaxial mucho ms delgado, con un dimetro exterior de slo 0,635 cm (0,25 pulgadas). 10Base2 se denomina en ocasiones Thinnet. A causa de su bajo costo y facilidad de instalacin, tambin se denomina en ocasiones cheapernet. Consideraciones respecto a la conexin a tierra Debe tenerse un especial cuidado en asegurarse de que los cables coaxiales estn siempre apropiadamente conectados a tierra. En networking, una conexin a tierra correcta significa que el cable queda sin conexin a tierra en uno de sus extremos. En la mayora de las otras aplicaciones es importante asegurarse de que exista una slida conexin elctrica a ambos extremos del cable. El no observar una conexin a tierra apropiada puede resultar en que corrientes errantes fluyan por el blindaje del coax. Esto puede resultar en una interferencia electromagntica y posiblemente incluso en la corrupcin de paquetes de datos hasta el punto de que la red se vuelva inutilizable. Tambin podra crear un riesgo de choque elctrico.

1.2.5 Fibra pticaEl cable de fibra ptica es un medio de networking que utiliza transmisiones de luz modulada. Puede ser ms costoso que otros medios de networking, dependiendo de la pureza y del tamao de la fibra utilizada. Los conectores que terminan la fibra tambin tienden a ser ms costosos. La fibra no es susceptible a la interferencia electromagntica o de frecuencia de radio. Es capaz de velocidades de datos ms elevadas que cualquiera de los otros tipos de medios de networking actuales. A medida que el dimetro de la fibra se hace ms pequeo, se incrementa la velocidad de transmisin mxima. Los datos que viajan por el cable de fibra ptica se convierten en impulsos luminosos y se permite a esta luz propagarse por la fibra. Segn lo ilustra la Figura , las partes que guan la luz de una fibra ptica se denominan ncleo y revestimiento. El ncleo es usualmente vidrio muy puro. Cuando una capa de revestimiento de vidrio o plstico con un ndice de refraccin ms bajo rodea al vidrio del ncleo, la luz puede quedar atrapada en el ncleo de la fibra. Este proceso se denomina reflexin total interna, y permite a la fibra ptica actuar como un conducto luminoso que gua a la luz a travs de tremendas distancias, incluso en curvas.

Figura 1 La comunicacin de fibra ptica se basa en cierta cantidad de invenciones del siglo diecinueve. No fue hasta los '60, con la introduccin de las fuentes de luz lser de estado slido y los vidrios de alta calidad y libres de impurezas, que se pusieron en prctica las comunicaciones de fibra ptica. Las compaas telefnicas, que vieron sus beneficios para las comunicaciones a larga distancia, fueron pioneras en su uso difundido.

1.2.6 Atmsfera: los medios inalmbricosLas seales inalmbricas son ondas electromagnticas, que pueden viajar a travs del espacio. Ningn medio fsico es necesario para las seales inalmbricas, que viajan tan bien en el vaco del espacio como lo hacen a travs del aire en un edificio de oficinas. La capacidad de las ondas de radio de atravesar las paredes y abarcar grandes distancias convierten a la tecnologa inalmbrica en una forma verstil de construir una red. La Figura muestra tecnologas y funciones inalmbricas. La Figura representa una onda electromagntica.

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Figura 1

Figura 2 Las ondas difieren slo en su frecuencia. Las ondas de energa, ondas de radio, microondas, ondas de luz infrarroja, ondas de luz visible, ondas de luz ultravioleta, rayos x, y rayos gamma proporcionan algunas caractersticas muy importantes: Todas estas ondas tienen un patrn de energa similar al representado en la Figura . Todas estas ondas viajan a la velocidad de la luz, c = 299.792.458 metros por segundo, en el vaco. Esta velocidad podra denominarse con ms precisin velocidad de las ondas electromagnticas. Todas estas ondas obedecen a la ecuacin (frequencia) x (longitud de onda) = c. Todas estas ondas viajarn a travs del vaco. No obstante, tienen interacciones muy diferentes con diversos materiales. La diferencia principal entre las diferentes ondas electromagnticas es su frecuencia. Ondas electromagnticas de baja frecuencia tienen una longitud de onda larga, mientras que las ondas electromagnticas de alta frecuencia tienen una longitud de onda corta. La longitud de onda representa la distancia de un pico al siguiente en la onda sinusoidal. Aplicaciones inalmbricas Una aplicacin comn de comunicacin de datos inalmbrica es el uso mvil. Algunos ejemplos de uso mvil incluyen los siguientes: Comunicaciones persona a persona desde automviles o aviones en movimiento Transmisiones de comunicacin satelital Seales de telemetra a sondas espaciales remotas Enlaces de comunicacin a transbordadores espaciales y estaciones espaciales Comunicaciones sin basarse en cobre o hebras de fibra ptica Comunicaciones de cualquiera a cualquiera para intercambiar datos en la red

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1.2.7 Instalacin de los mediosEs importante calcular todos los costos involucrados al disear redes. El impacto del diseo y la construccin del edificio deben considerarse al instalar medios LAN. Algunos factores importantes a considerar incluyen la calefaccin, ventilacin y acondicionamiento de aire (HVAC), el agua, los desages cloacales, la iluminacin y los sistemas elctricos existentes. Los materiales estructurales como el yeso, el cemento armado, la madera y el acero, as como los cdigos de incendios, deben considerarse tambin. Muchas paredes representan un papel estructural y de contencin de incendios, y no pueden perforarse sin seguir pasos especiales para restaurar su integridad. Las LANs se convertirn rpidamente en una combinacin de sistemas cableados e inalmbricos, dependiendo de las necesidades de la red y de las restricciones de diseo. En redes empresariales ms grandes, las capas principal y de distribucin continuarn siendo sistemas de backbone cableados, conectados en general por medio de fibra ptica y cables UTP. La capa ms cercana al usuario final, la capa de acceso, ser la ms afectada por la implementacin de la tecnologa inalmbrica. Enlaces inalmbricos de edificio a edificio Las conexiones de edificio a edificio se llevan a cabo en general utilizando fibra ptica, a causa de las altas velocidades disponibles y para evitar medidas de proteccin de conexin a tierra que se requieren en los medios de cobre. Instalar cable de fibra ptica entre edificios es muy costoso y consume mucho tiempo. Incluso cortas distancias son difciles de cubrir debido a utilidades subterrneas existentes, cemento armado y otros obstculos estructurales. Una instalacin area sujeta con cuerdas es una opcin de instalacin alternativa. Las WLANs se han convertido actualmente en una opcin popular puesto que la instalacin se limita a construir antenas montadas. Qu sucedera si utilizramos conexiones de edificio a edificio all donde las distancias excedieran los lmites de una propiedad o las limitaciones de cableado? La mayora de los negocios utilizan una conectividad WAN entre sitios metropolitanos distantes. Algunos negocios utilizan microondas entre sitios distantes. En el caso de los bridges LAN inalmbricos, los edificios que se encuentran a hasta 32 km (20 millas) de distancia pueden conectarse a velocidades de hasta 11 Mbps. En general, cuanto mayor es la distancia entre edificios, ms alto es el costo de la instalacin LAN inalmbrica. Las antenas estndar rubber ducky no sern adecuadas. Se requieren torres y antenas de elevada ganancia. Las torres pueden resultar costosas, dependiendo de la altura y los requisitos de la construccin. El costo inicial puede recuperarse dentro del primer ao. Se generan ganancias provenientes de un incremento en la productividad utilizando ms elevado ancho de banda y tarifas de lneas arrendadas mensuales discontinuas. Los bridges inalmbricos Cisco ofrecen muchas ventajas sobre conexiones alternativas ms costosas. Por ejemplo, una lnea T-I cuesta en general aproximadamente 400 a 1000 dlares estadounidenses por mes. Para un sitio con cuatro edificios, eso significara alrededor de 15.000 a 36.000 dlares estadounidenses al ao. Con un sistema inalmbrico, la recuperacin de los costos de hardware podra tener lugar realmente en menos de un ao. Si una lnea T-I no est disponible o los edificios estn ubicados en la misma propiedad, podra colocarse un cable subterrneo. No obstante, la introduccin en la tierra puede costar ms de 100 dlares estadounidenses por cada 0,3 m (1 pie), dependiendo de la tarea. Para conectar tres edificios ubicados a 305 m (1000 pies) separados entre s, el costo podra exceder los 200.000 dlares estadounidenses. Las microondas son una solucin posible. En el caso de las microondas se requiere usualmente un permiso del gobierno. En Estados Unidos, ste se obtiene de la Comisin Federal de Comunicaciones (FCC). Este permiso sirve como proceso de registro que permite al dueo del permiso tomar acciones legales contra aqullos que interfieran. El costo del equipamiento es en general de ms de 10.000 dlares estadounidenses por sitio, lo cual no incluye el costo de los elementos de instalacin. El desempeo puede verse severamente degradado en el caso de niebla espesa, lluvia o nieve. Las microondas tambin tienden a ser punto a punto. Las conexiones multipunto usualmente no son posibles. Independientemente de si son cableadas o inalmbricas, las redes modernas deben poder manipular un ancho de banda ms elevado, ms aplicaciones y una mayor movilidad. Se requieren combinaciones de tecnologas cableadas e inalmbricas para proporcionar las soluciones. El diseador de redes es responsable de proporcionar el diseo ms eficaz en materia de costos y la solucin que cumpla con o exceda las necesidades de la organizacin. El diseo, la preparacin y el sondeo del sitio se tratarn en detalle posteriormente en el curso. Debe completarse un sondeo del sitio antes de tomar las decisiones de implementacin. Por ejemplo, los planes

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iniciales pueden incluir una solucin inalmbrica, pero el sondeo del sitio podra indicar que la tecnologa inalmbrica sera ineficaz. Inversamente, una solucin cableada puede planificarse inicialmente y el sondeo final puede probar que la solucin inalmbrica resultaba una mejor opcin.

1.3 Tecnologas Inalmbricas1.3.1 Descripcin generalLas WLANs son slo uno de los usos del espectro de frecuencia de radio (RF). La Figura ilustra las relaciones de distancia versus velocidad de datos que existen en diferentes tecnologas inalmbricas. La Figura enumera las diferentes bandas de frecuencia de radio, junto con el nombre de las ondas transmitidas en cada banda y sus tipos de usos. Una multitud de tecnologas diferentes y complejas llenan el espectro de frecuencia y no pueden abarcarse completamente en este curso.

Figura 1

Figura 2 La definicin de radio de la Administracin de Servicios Generales de EE.UU. es la siguiente: 1. Telecomunicacin por medio de modulacin e irradiacin de ondas electromagnticas 2. Un transmisor, receptor o transceptor utilizado para la comunicacin a travs de ondas electromagnticas 3. Un trmino general aplicado al uso de ondas de radio

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Las tecnologas inalmbricas se componen de muchos parmetros variables, como los que se enumeran en la Figura . Algunas tecnologas proporcionan comunicaciones en un solo sentido mientras que otras proporcionan comunicaciones simultneas en dos sentidos. Algunas operan a niveles de baja energa, mientras que otros operan a niveles de energa altos. Algunos son digitales y otros son analgicos. Algunos operan a distancias cortas de 30,5 m (100 pies) o menos, y otros operan a mayores distancias, incluso a travs de continentes. El costo de las diversas tecnologas inalmbricas puede variar de varios dlares estadounidenses a billones de dlares estadounidenses.

Figura 3 Las tecnologas inalmbricas, algunas de las cuales se muestran en la Figura , han estado en circulacin durante muchos aos. La televisin, la radio AM/FM, la televisin satelital, los telfonos celulares, los dispositivos de control remoto, el radar, los sistemas de alarmas, las radios climticas, las CBs, y los telfonos inalmbricos estn integrados a la vida cotidiana. Las tecnologas beneficiosas que dependen de la tecnologa inalmbrica incluyen sistemas de radares climticos, rayos x, Imgenes de Resonancia Magntica (MRIs), hornos a microondas, y Satlites de Posicionamiento Global (GPSs). La tecnologa inalmbrica rodea a la humanidad diariamente, en los negocios y en la vida personal.

Figura 4

1.3.2 Tecnologa inalmbrica digital y celularLa tecnologa inalmbrica digital y celular data de los '40, cuando comenz la telefona mvil comercial. La revolucin inalmbrica comenz despus de que los microprocesadores de bajo costo y la conmutacin digital se hicieron disponibles, y el clima regulador cambi para permitir un mejor control del equipamiento de transmisin de radio.

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Radio celular La radio celular proporciona un servicio de telefona mvil empleando una red de sitios clula distribuidos a travs de un rea amplia. Un sitio clula contiene un transceptor de radio y un controlador de estacin de base. La estacin de base administra, transmite y recibe trfico proveniente de las radios mviles de su rea geogrfica. Un sitio clula tambin tiene una torre y antenas, as como un enlace a un switch distante, que se denomina oficina de conmutacin de telecomunicaciones mviles (MTSO). La MTSO conecta llamadas de telfonos basados en tierra a clientes inalmbricos, conmuta llamados entre clulas a medida que los mviles viajan a travs de fronteras de clulas, y autentica a los clientes inalmbricos antes de que hagan llamadas. Las redes celulares utilizan un principio llamado reutilizacin de la frecuencia para incrementar en gran medida la cantidad de clientes servidos. La reutilizacin de la frecuencia se muestra en la Figura . Las radios mviles de baja energa y el equipamiento de radio en cada sitio clula permite que las mismas frecuencias de radio sean reutilizadas en clulas diferentes, no contiguas, multiplicando as la capacidad sin crear interferencia. Este mtodo eficiente en cuanto al espectro contrasta claramente con los sistemas mviles ms antiguos que utilizaban un transmisor de alta potencia, localizado centralmente para comunicarse con mviles mon

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Fundamentals of Wireless Lan Review (Espa Ol)1