IMPORTANT: Per accedir als fitxer de subversion: http://acacha.org/svn (sense password). Poc a poc s'aniran migrant els enllaços. Encara però funciona el subversion de la farga però no se sap fins quan... (usuari: prova i la paraula de pas 123456)

WIFI

Sistemes sense fils

  • Sistemes radioterrestres
  • Ones electromagnètics que es propaguen a velocitatsproperes a les de la llum
    • Ona curta (velocitats de Mhz): Radio i Televisió
    • Microones (velocitats de Ghz): Telefonia mòbil
  • Transmissions via satèl·lit: velocitats de fins a 100Ghz
    • Molt car posar un satèl·lit en orbita
    • Hi ha un retard notable
    • GPS (Global Positioning System)
  • Sistemes per a xarxes informàtiques
    • Bluetooth i infraroigs: Utilitzats en les modernes xarxes personals (PAN)
    • WI-FI: aquest sistema és el que veurem en aquesta unitat didàctica
    • WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access):Sistema orientat a proporcionar accés Internet

WiMAX

  • Interoperabilitat Mundial per a l'accés per microones
  • IEEE 802.16 MAN (Metropolitan Area NetWork)
  • Similar a WI-FI
  • Norma de transmissió per ones electromagnètiques
  • Cobertura de fins a 48Km
  • Velocitat de fins a 70Mbps
  • WiMax és un concepte paregut a Wi_FI però dissenyat específicament per a donar més cobertura i ample de banda.
  • Orientat a oferir accés a Internet allà on no arriba el cable
  • Iberbanda és un operador espanyol que ofereix accés a Internet mitjançant aquesta tecnologia


Wimax112.png


Ethernet

  • Nivell 1 TCP/IP (Nivells físics i d'enllaç (1 i 2) OSI)
  • Família d'estàndards IEEE 802
    • 802.2: Capa LLC (Logical Link Control). Interfície comuna entre el nivell de xarxa i la família de protocols
  • La resta de protocols defineixen el nivell físic i el subnivell MAC
  • 802.3 Ethernet
  • 802.4 Token Ring
  • 802.11 Wi-FI
  • 802.15 Bluetooth
  • 802.16 WiMAX

WI-FI

  • Què és WI-FI?
    • Wi-Fi és una marca registrada utilitzada per denominar la popular tecnologia sense cables utilitzada en xarxes informàtiques.
  • Actualment l'ús de Wi-Fi està molt expandit i el trobem en xarxes SoHo, dispositius mòbils, consoles, impressores i altres perifèrics de xarxa

IMPORTANT: No podem anomenar WIFI a tot les tecnologies sense fils. Com veurem, WIFI fa referència a una tecnologia molt concreta

  • Concretament, WI-FI és refereix a les diverses tecnologies de l'estàndard IEEE 802.11 (802.11n, 802.11b, 802.11g, 802.11a...)

WIFI Alliance

  • Que és WI-FI Alliance?
    • És una associació sense ànim de lucre, amb més de 300 membres (empreses del sector de les telecomunicacions)
    • Té com a objectiu promocionar l'ús de les xarxes sense fils (WLAN)
    • Propietaris del logo WIFI
    • Certifiquen productes WIFI

Avantatges i inconvenients

Avantatges

  • Comoditat. Facilita la instal·lació de xarxes
  • Estàndard mundial (telefonia mòbil no)

Inconvenients

  • Menor velocitat que les xarxes amb cable 100Mbps (LAN) vs 54Mbps (WAN màxim teòric)
  • La pèrdua de velocitat es deguda al fet d'utilitzar un medi compartit (aire).
  • No és tant adequat (compartir, interferències, etc.)
  • Menys seguretat. El medi és compartit i és més fàcil que tercers obtinguin informació de la WLAN. Les clau WEP no són segures.
  • No és pot controlar fàcilment l'àrea de cobertura
  • No és compatibles amb altres tecnologies sense fils: Bluetooth, GPRS, UMTS, etc

Estàndards WIFI. IEEE 802.11

IMPORTANT: IEEE 802.11 és un conjunt d'estàndards per a les xarxes sense fils (WLAN)

  • Desenvolupat per l'IEEE 802. Són els mateixos que desenvolupen els estàndards de xarxes LAN/MAN
  • Té 2 freqüències de treball
    • 2.4 Ghz i 5 Ghz


Versions

Taulawifi112.png


Parts d'una arquitectura d'una WLAN

  • Estacions
    • Són dispositius amb interfície sense fils(Pc de sobretaula)
    • N'hi ha de 2 tipus host o de punt accés
  • Punts d'accés sense fils (PA)
    • També coneguts com a WAP (Wireless Acces Point)
    • Fa la funció de pont entre dos xarxes amb nivells d'enllaç similars però diferents. Pont LAN-WAN
    • Converteix les trames d'una xarxa a l'altre
  • Conjunt de serveis Bàsic. BSS (Basic Service Set)
    • Grup d'estacions que es comuniquen entre elles (WLAN)

IMPORTANT: BSSID: És l'identificador (nom) d'una xarxa. Per exemple WLAN_CASA

Components d'una WLAN

ESS (Extended Service Set)

  • Conjunt de serveis estès: es la unió de diferents BSS

BSA (Basic Service Area)

  • És la zona on es comuniquen les estacions d'una BSS

SSID (Service Set Identifier) (Nom de la xarxa)

  • Inclòs a tots els paquets d'una xarxa Wi_FI per identificar-los. 32 caràcters alfanumèrics
  • Tots els dispositius sense fils que es volen comunicar entre si han de tenir el mateix SID
    • BSSID (Basic Service Set Identifier): xarxes ad-hoc
    • ESSID (Basic Service Set Identifier): xarxes infraestructura


Wifi12.png


Topologia. Xarxa Ad-hoc

Wireless Ad-hoc network

  • Es caracteritzen per no necessitar d'infraestructura per a establir una comunicació entre estacions
  • Topologia mallada (també anomenada mesh)

Similituds amb LAN

  • Similars a les LAN per coaxial. No necessiten de dispositius específics per connectar màquines
Wifi21.png


Comandes lspci | lsusb | lspcmcia

Identificació de dispositius pci

$ lspci | grep Ethernet 
02:06.0 Ethernet controller: Atheros Communications Inc. AR5212/AR5213 Multiprotocol MAC/baseband processor (rev 01)
02:08.0 Ethernet controller: Marvell Technology Group Ltd. 88E8001 Gigabit Ethernet Controller (rev 13)}}

Identificador del dispositiu

$ lspci -n
168c:0013 (rev 80)
11ab:4320

Per a USB i pcmcia teniu les comandes

  • lsusb
  • lspcmcia

Potències

  • Direccional

2,4 GHz

    • Fins a 1 km, antena de 8dB
    • De 1 a 3 km, antena de 14dB
    • De 3 a 8 km, antena de 19dB
    • Distàncies més grans --> antena de 24dB o més

5GHz

    • És més recomanable per enllaços de més de 4 Km
    • Fins a 1 km, antena de 12dB
    • De 1 a 6 km, antena de 19 o 21dB
    • De 6 a 12 km, antena de 24dB
    • Distàncies més grans --> antena de 26dB o més (parabòliques)

Sectorials i omnidireccionals

    • Màxim de 17-19db amb equips emissors de menys de 100mW

Qualitat de la senyal

Espectre electromagnètic saturat:Més d'una xarxa en el mateix espai de freqüència

Qualitatdesenyal.png

Canals WIFI

Canalwifi.png


Potència de la senyal

  • Les potències s'expressen en Watts
  • dBm
    • Mesura utilitzada per mesurar potència en telecomunicacions
    • És una mesura que compara una senyal amb la senyal de referència 1mW
  • Es sumen potències es resten les pèrdues de cable
  • El transmisor i l'antena estan integrades en Nanostations
  • Sensibilitat el valor el qual el receptor serà incapaç de percibir-ho


Potenc1.png


Potenc2.png


Potenc3.png

Zona de fresnel

  • Tenim que tenir amb compte de no tenir obstacles,la senyal electromacnètica es amb forma ovaloide
  • Punt crític de l'ovoloïde esta en el punt mig
Potenc4.png


  • Exemple on veiem que l'ovaloide ens afecta


Potenc5.png


  • El soroll electromagnètic és difícil de eliminar i te un soroll de -100/110dB


  • Alguns exemples de calculs
Potenc6.png


Potenc7.png


Qualitat de la senyal

  • SNR (Signal Noise Ratio):Diferència del soroll i la senyal que rebem

NOTA: SNR es igual a Potència de la senya dBm menys Potència del soroll dBm

  • Si la senyal és molt més potent que el soroll aleshores el SNR és alt i la qualitat és bona
  • Menys de 1 milibar numeros amb negatiu
  • SNR =0 --> Soroll i senyal tenen la mateixa potència
    • SNR=10 --> La senyal és 10 vegades més potent
    • SNR=20 --> La senyal és 100 vegades més potent
    • SNR=30 --> La senyal és 1000 vegades més potent

Connectors de xarxa

  • Els cables que connecten la targeta de xarxa amb l'antena s'anomenen pigtails (cua de porc)
Pt9.png


  • Antena jogui
Pt10.png


Antenes

  • Antenes DireccionalsUtilitzades per fer un enllaç punt a punt (connectar dos nodes wifi remots)
  • Les més típiques són les antenes de rajola
  • Força assequibles (30€ aprox.)
  • Antena Patch(cobreixen a 90º)

Pt11.png

  • Antenes parabòliques
  • Més cares (150-300€). Útils per a distàncies més grans

Pt12.png


  • Antenes Reixeta
  • 80-200€. Distàncies mitjanes

Pt13.png


  • OmniDireccionals
  • Dipols': Són les més utilitzades en SoHo (Small Office Home Office)
    • Preus assequibles (4€ a 20€).
    • Rangs de cobertura limitats. Pensades per a interiors
    • Alguns dipols són duals (2.4 i 5Ghz)
  • Sectorials
  • Similars a les antenes de telefonia mòbil
  • Cobreixen 120o. Es necessiten 3 antenes per cobrir els 360º

Connectors

  • N - Navy:Connector més habitual en antenes de 2.4 Ghz
  • Connector tipus rosca
  • N-mascle
  • Extrems cables RF
  • N-femella

• Connectors de les antenes Estrany de trobar en targetes WIFI o punts d'accés

  • SMA (Sub-Miniature Connect)
  • Connectors petits de rosca
  • El més conegut és (RP-SMA) que és connector més utilitzat en targetes sense fils PCI
  • Utilitza dobles polarització
  • Doble polarització es perquè treballem amb dos antenes
  • Connector MC-card
  • Els connectors més petits
  • No són de rosca. Inserció per pressió. Delicats

MC-mascle

  • Extrem del cable

MC-femella

  • Alguns tipus de targetes sense fils com alguns PCMCIA


Cables

  • LMS Els més utilitzats
  • Diferents diàmetres
  • Altes pèrdues ---> cables curts. +1dB per metre (cal tenir en compte que els guanys de les antenes són d'entre 15-30dB)
  • Pigtails (cua de porc)
  • Són cables molt curts que connecten el xip de la targeta sense fils amb:
  • Antena: normalment de tipus dipol. Xip i antena estan molt a prop (targetes de xarxa wifi SoHo). Aproximadament < 0.5m
  • Connector + cable de radiofreqüència: si l'antena està més lluny cal utilitzar cable especials per evitar pèrdues. El pigtail és connecta a un cable de radiofreqüència d'aproximadament < 3-6m

POE

  • Power Over EthernetPermet aportar energia elèctrica mitjançant cables UTP
  • Necessari en instal·lacions exteriors on no hi ha una font d'electricitat a prop







  • Vegeu també

Wifi

Càlcul d'enllaç