UNIVERSIDAD TÉCNICA DEL NORTE

FACULTAD DE INGENIERIA EN CIENCIAS APLICADAS

CARRERA DE INGENIERIA EN ELECTRONICA Y REDES DE COMUNICACIÓN

NETWORKING I

TEMA: REDES IEEE 802.11

AUTOR: EDUARDO CARTAGENA

FECHA: 05/12/2013

IEEE 802.11

Fue aprobado en 1997 con el fin de producir una especificación de red local

inalámbrica capaz de transmitir información, con flexibilidad, movilidad y proporcionar

soporte necesario para la transferencia de archivos, conversaciones de voz y control de

procesos en tiempo real

IEEE 802.11 es un estándar de protocolo de comunicaciones de la IEEE que

define el uso de los dos niveles más bajos de la arquitectura OSI (capa física y capa

enlace de datos), especificando sus normas de funcionamiento e interoperabilidad en

una WLAN.

La norma no especifica las tecnologías ni aplicaciones, sino simplemente las

especificaciones para la capa física para la transmisión inalámbrica y la capa de control

de acceso al medio MAC.

TOPOLOGIA DE LAS REDES 802.11

El estándar soporta las dos siguientes topologías de red :

- Redes IBSS (Indipendent Basic Service Set)

- Redes ESS (Extended Service Set)

Redes IBSS (AD-HOC) son las que cada estación puede comunicarse directamente con

otra perteneciente a la misma BSS sin que el tráfico sea llevado hacia cualquier AP o a

través de más estaciones intermedias.

Figura 1. Ejemplo de una red IBSS

Redes ESS (de infraestructura) están formadas por muchas BSS interconectadas a

través de un sistema distribuido, el cual puede ser realizado tanto con tecnología

cableada como con tecnología sin cables. Esta topología de red es necesaria con el fin

de permitir la interacción entre terminales que no se encuentran al interno de la

cobertura radio de un único BSS(Basic Service Set).

Figura 2. Ejemplo de una red ESS

FORMATO DE LAS TRAMAS DEL MAC 802.11

Cada trama de nivel MAC contiene un conjunto de campos que están en un orden

preestablecido: una cabecera (MAC header); el cuerpo de la trama (frame body), de

longitud variable (máximo 2312 byte) que contiene informaciones específicas en base al

tipo de trama; un FCS (Frame Check Sequence) que contiene un código de redundancia

cíclica (CRC) a 32 bit

Figura 3. Formato de trama 802.11

FRAME CONTROL: este campo contiene las informaciones de control

Figura 4. Formato del campo Frame Control

Protocol Versión: es un campo de longitud 2 bit, su valor por defecto es 0 y todos

los demás valores están reservados para versiones futuras del protocolo.

Type y Subtype: el campo Type tiene longitud 2 bit y el Subtype 4 bit. Juntos

identifican si la trama es de gestión, de control o de datos.

- Trama de datos (Data Frames): para la transmisión de las unidades

informativas.

- Trama de control (Control Frames): para el control del acceso al medio.

- Trama de gestión (Management Frames): utilizadas para intercambiar

información sobre la gestión de la conexión.

To DS: es un campo de 1 bit, y vale 1 para las tramas destinadas al DS, sino 0.

From DS: es un campo de 1 bit, y vale 1 para las tramas provenientes de un DS,

sino un 0.

More Fragments: es un campo de 1 bit, y vale 1 en todas las tramas de datos o de

gestión que tienen fragmentos de la MSDU, sino vale 0.

Retry: es un campo de 1 bit, y vale 1 en todas las tramas de datos o de gestión que

son retransmitidas en un mismo frame, sino vale 0.

Esta información la usan las estaciones receptoras para eliminar las tramas

duplicadas.

Power Management: es un campo de 1 bit e indica el estado de energía en la que se

encontrará la estación después de haber completado la secuencia de intercambios de

tramas.

More Data: es un campo de longitud 1 bit y si está a 1 indica que hay otras MSDU

que están para ser enviadas a la estación receptora.

WEP: está puesto a 1 si el campo frame body contiene informaciones que están

codificadas mediante algoritmo WEP.

Order: si está puesto a 1 indica a la estación receptora que procese los datos según

el orden de llegada.

DURATION/ ID : es un campo de longitud 16 bits que indica el tiempo en el cual

el canal estará ocupado hasta que llegue una transmisión correcta

ADDRESS 1,2,3 y 4 : son cuatro campos de dirección en el formato de trama

MAC y se utilizan para indicar BSSID( Basic Service Set Identifie), el DA

( Destination Address) , el SA (Source Address), el RA (Receiver Address) y el

TA(Trasmitter Address)

SEQUENCE CONTROL: es un campo de 16 bit que a su vez está formado por

dos campos

Sequence Number: indica el número de secuencia de una MSDU que le viene

atribuido por un contador de incremento unitario 4096. El Sequence Number

permanece invariante en todas las retransmisiones y para todos los fragmentos de

una MSDU.

Fragment Number: indica el número del fragmento de una MSDU. Vale 0 para el

primer fragmento y se queda igual en todas las retransmisiones del mismo

segmento.

FRAME BODY: es un campo de longitud variable; su longitud mínima es de 0

byte y la máxima de 2312 byte. Estas contienen información específica al tipo de

trama.

FCS: campo de 32 byte que contiene el código CRC a 32 bit que viene calculado

sobre todos los campos de la cabecera más el campo Frame Body.

NORMAS IEEE 802.11a

La norma 802.11a fue aprobado en 1999. El estándar 802.11a utiliza los mismos

protocolos de base del estándar original, opera en la banda de 5Ghz y utiliza OFDM

(Multiplicación por División de Frecuencias Ortogonales) con una velocidad máxima de

54 Mbps lo que hace un estándar practico para redes inalámbricas.

La norma 802.11a tiene 12 canales no solapados, 8 para red inalámbrica y 4

para conexiones punto a punto.

Características

- Velocidad máxima hasta 54 Mbps

- Opera en el espectro de 5Ghz

- Menos saturado

- No es compatible con las normas 802.11b y 802.11g

- Modulacion OFDM

NORMAS IEEE 802.11b

La norma 802.11b tiene una velocidad máxima de 11Mbps y utiliza el mismo

método de acceso al medio CSMA/CA definido en el estándar original. El estándar

802.11b funciona en la banda de 2.4 a 2.497 GHz del espetro radioeléctrico. El método

de modulación para este estándar se conoce como espectro de difusión de secuencia

complementaria DSSS y se utiliza la llave de código complementario CCK.

Actualmente cuenta con el mayor grado de implantación al llevar varios años disponible

en el mercado

Características

- Velocidad máxima de hasta 11Mbps

- Opera en el espectro de 2.4 Ghz sin necesidad de licencia

- Las mismas interferencias que para 802.11

- Conocido como WIFI

- Modulación DSSS

- Compatible con los equipos DSSS dl estándar 802.11.

Figura 5. Disposición de equipos bajo la norma 802.11b

NORMAS IEEE 802.11g

En junio del 2003, se ratifico un tercer estándar de modulación 802.11g. este utiliza la

banda de 2.4 GHz pero opera a una velocidad teorica máxima de 54Mbps. Es

compatible con la norma 802.11b y utiliza las mismas frecuencias.

Características

- Velocidad máxima de hasta 5Mbps

- Opera en el espectro de 2.4 GHz sin necesidad de licencia

- Es compatible con 802.11b

- Modulación DSSS y OFDM

NORMAS 802.11n

IEEE 802.11n es una propuesta de modificación al estándar IEEE 802.11-2007 para

mejorar significativamente el rendimiento de la red más allá de los estándares

anteriores, tales como 802.11by 802.11g, con un incremento significativo en la

velocidad máxima de transmisión de 54 Mbps a un máximo de 600 Mbps. Actualmente

la capa física soporta una velocidad de 300Mbps, con el uso de dos flujos espaciales en

un canal de 40 MHz. Dependiendo del entorno, esto puede traducirse en un rendimiento

percibido por el usuario de 100Mbps.

Características

- Velocidad máxima de 600Mbps

- MIMO (Multi-In, Multi-Out) generando canales de trafico simultáneos entre las diferentes

antenas de los productos 802.11n

- Canales de 20 y 40 Hz (Lo que permite incrementar enormemente la velocidad)

Comparación entre las normas 802.11a, 802.11b, 802.11g y 802.11n

CONCLUSIONES

- Al utilizar las normas 802.11 nos permiten alcanzar velocidades de 1Mbps hasta

54Mbps, dependiendo del protocolo que se utilice

- Las redes inalámbricas son la alternativa para extender una red cableada a

lugares donde el cableado no lo permite

- La diferencia entre las entre las diferentes normas es la velocidad de transmisión

- El estándar 802.11b es el más extendido o utilizado en la actualidad

BIBLIOGRAFIA

[1] Normas IEEE 802.11a, 802.11b y 802.11g

- http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/221/4/Capitulo%203.pdf

[2] Estándar 802.11

- http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/11306/fichero/TEORIA%252F07+-

+Capitulo+2.pdf

[3] Principales Estándares 802.11

- http://redesinl.galeon.com/aficiones1340364.html

[4] Estándares Wi-Fi

- http://tsc.urjc.es/tc-wiki_1213/index.php/Est%C3%A1ndares_Wi-Fi