PDF de programación - Wireless LAN: Diseño

Wireless LAN: Diseño

César A. Cabrera E.

Ingeniero de Sistemas y Computación UTP
Instructor Academia Regional de Networking UTP
CCNP en proceso (BSCI)
CISCO Certified Networking Associate (CCNA)
CISCO Certified Academy Instructor (CCAI)
----- www.cesarcabrera.info ----- Pereira, 2007 ---

Modelo de diseño en tres capas

● Capa de Acceso: Elementos que dan acceso a la red a las

estaciones
– Introduce tráfico a la red, Control de acceso,

autenticación/autorización/contabilización, filtrado del tráfico,
redireccionamiento.

– Las redes inalámbricas se deben contemplar en esta capa.

● Capa de Distribución: intercomunicar partes de la red.

– Redistribución de tráfico, control/redirección de tráfico, Acceso

a los servicios de la infraestructura, manipulación de
paquetes, conectividad basada en políticas

● Núcleo: Conmutación de alta velocidad

– No se manipula tráfico.

WLAN Modelo de diseño

Papel de WLAN en la

infraestructura

Dos ambientes:
● WLAN in-building
● WLAN Building-to-building
Posibles Requerimientos
● Cobertura/Velocidad
● Roaming transparente
● Redundancia
● Autenticación/Autorización

Papel de WLAN en la

infraestructura

Sobreposición:
● Canales diferentes evitan interferencia
● Sobreposición de celdas permiten el

roaming transparente (si los AP lo
soportan).

Otras consideraciones
● Repetidores: Aumentar el alcance (necesita

un 50% de sobreposición en el mismo
canal), reduce drásticamente el rendimiento
de la red.

● Redundancia: varios AP en el mismo canal,

Hot Standby de CISCO.

● Escalabilidad: AP = Hub, sólo con varios AP

en diferentes frec. Se puede lograr lo que
se hace con Switches.

Disposición de los AP

Criterios:
● Velocidad mínima requerida.
● Nivel de movilidad
● Densidad de usuarios.
Cobertura:
● Usar frecuencias diferentes para c/AP.
● Ubicar los AP según necesidad de

cobertura y velocidad mínima.

● Determinar necesidades de densidad de

usuarios (A más usuarios menos ancho de
banda por frecuencia).

Pasos
● Determinar la mejor posición de los AP
● Establecer las frecuencias de operación

Canales sin interferencia en

802.11b

Disposición en 802.11b

Disposición en 802.11a

Transferencia Adaptable

Tasa de Transferencia

Adaptable

Tecnologías complementarias

● VLAN

– Seguridad, Tipos específicos de trabajo, Flujo de

tráfico/Broadcast, troncalización (Trunking).

● QoS

– WLAN da prioridad a cierto tráfico: diferencia

fundamental con Ethernet alambrado

● Mobile IP

– Roaming de usuarios conservando la IP

Tecnologías complementarias

● VLAN

– Seguridad, Tipos

específicos de
trabajo, Flujo de
tráfico/Broadcast,
troncalización
(Trunking).

Tecnologías complementarias

● QoS

– Usa CoS de

Ethernet para
marcar el tráfico y
eDCF+TxOP para
priorizar el medio.

Tecnologías complementarias

● Roaming

– Capa 2: Asociar

cliente de AP a otro
AP (IAPP propietarios)
– Capa 3: Conservar IP
entre APs en diferente
subred

– Mobile IP: Estándar

que requiere software
en c/cliente.

– Proxy Mobile IP:

CISCO mecanismo
del IOS para tunelizar
el roaming.

Servicios del AP

● Telnet/SSH: Administración remota encriptada
● Hot Standby: Redundancia
● CDP: Reconocimiento de otros dispositivos CISCO
● DNS: Servidor de nombres
● HTTP: Administración por Navegador
● Proxy Mobile IP: Roaming transparente de capa 3
● QoS: Configuración detallada de la sensibilidad del AP a la

CoS

● NTP: Sincronización de hora/fecha -seguimiento de

eventos-.

Administrabilidad CISCO

Topología típica de Bridge

● Bandas 802.11a:

UNII-1,2,3

● Papel como root/no

root.

● Modo instalación
● PoE: Power over

Ethernet

Bridges CISCO

● Serie BR350

– Puentes para interiores/exteriores

● Serie WBR350

– Puentes para interiores con capacidad para

conectar hasta 8 clientes.

● Serie 1400

– Puentes de exteriores de alto rendimiento (No
soporta múltiples SSID, Proxy Mobile IP, Hot
Standby, World Mode, Broadcast Key Rotation).

● Diferentes opciones de antena (incluída o no incluída)

según la aplicación.

Antenas

● Dirección

– Direccional, Omnidireccional, ancho del foco

(Beamwidth)

● Frecuencia de operación

– 2.4GHz, 5GHz, Bandas UNII-1, UNII-2, UNII-3,

ancho de banda.

● Polarización

– Lineal Vertical, Lineal Horizontal, Circular.

● Parámetros: Bandas, ancho del foco (BeamWidth),

Ganancia (Gain), Polarización,
Diversidad(Diversity), Potencia.

Antenas: Dirección

Antenas: Frecuencias/BW

● Calibradas para operación en una frecuencia

en particular.

● Ancho de banda: (Ff-Fi)/Fc (Frec. Max, Frec.

Mín, Frec. Central).

Antenas: Potencia/Ganancia

● Potencia y Ganancia
están estrechamente
relacionadas: Potencia
es la energía radiada y
ganancia es la
efectividad de la
antena en focalizarla.
● Potencia = mW ó dBm
● Ganancia = dBi/dBd, a

< ancho del foco, >
ganancia.

Ancho de foco medido en
grados a la distancia en que la
potencia es la mitad de la
inicial.

Antenas: Patrones de radiación

Antena Isotrópica: Referencia para
FCC y CISCO. G = 0dBi

Antena Dipolar: Referencia para otros
dom. De regulación. G=2,14 dBi

Antenas para AP

Antenas para Bridge

Antenas: Omnidireccionales

E-Plane: Corte Vertical, Plano
de elevación.

H-Plane: Plano Horizontal,
Vista desde arriba.

Antenas: Omni

Antena de parche para Techo:
●Omnidireccional de 2.2dBi
●Indoor, 213/61m

E-Plane

Antenas: Omni

Antena de montaje en Techo:
●Omnidireccional de 5.2dBi
●Indoor/Outdoor, 107/30m

E-Plane

Antenas: Omni

Antena de montaje en mástil:
●Omnidireccional de 5.2dBi
●Outdoor, 151/43m

E-Plane

Antenas: Omni

Antena de montaje en mástil:
●Omnidireccional de 12dBi
●Outdoor, 1500/400m

E-Plane

Antenas: Omni

E-Plane

Antena de montaje en columna:
●Omnidireccional de 5.2dBi
●Indoor, 151/43m

Antenas: Omni

● Antena de doble función integrada en AP 1200:
Instalar en pared=6dBi/Instalar vertical = 5dBi

Antenas: Direccional

Antenas: Direccional

Yagi 13,5dBi
Outdoor, 10,5/3Km

Antenas: Direccional

Plato sólido
●outdoor, 40/18Km

28dBi

Antenas: Direccional

Antena sectorial
●9,5dBi
●Ancho de foco 90º
●Punto a multipunto con cisco Aironet 1400

Antenas

Cable del BR a la antena

● Usar siempre los cables incluídos en el kit.
● Calcular la pérdida en el cable.

Amplificadores

● FCC: Sólo se puede usar amplificador si se

vende con la antena y el AP.

Protección contra sobrevoltaje

● Drenar electricidad estática
● Proteger contra inducción

eléctrica (No descargas
directas).

● Debe estar apropiadamente

aterrizada (<25Ω)

Ingeniería de enlace

● Determinar la línea de vista
● Determinar altura de las

antenas (y torres).

● Determinar posiciones

alternativas de las antenas

● Proporcionar soluciones si hay

obstáculos

Ingeniería de enlace

● Línea de vista = Zona de

Fresnel

Ingeniería de enlace

● Curvatura terrestre: Después

de 11Km (7Millas)

Ingeniería de enlace

● Alineación de antenas: Modo instalación
● EIRP

EIRP= Potencia Tx + Ganancia – Pérdida Cable.

● Otros países tienen un EIRP de 20dBm

Ingeniería de enlace

Otros dominios de regulación (P.ej.: ETSI y Japón) exigen 20dBm.

Estudio de sitio

● Informe escrito de las condiciones del

espacio.

● Recorrido físico de toda el área de cobertura.
● Establecimiento temporal de los AP o

Bridges.

● Descubrir obstáculos físicos, interferencia.
● Calcular necesidad de torres y altura, mejor

disposición de APs

● Requiere planificación minuciosa, tiempo,

equipo, coordinación.

Estudio de sitio

● Requerimientos del cliente: Cuántas STA, dónde,

rendimiento, cobertura

● Factibilidad de la cobertura, Interferencia de otros

equipos/ruido de banda estrecha, Limitaciones

● Pasos

– Determinar herramientas necesarias y

configuraciones

– Investigar regulación local.
– Obtener y preparar equipo necesario
– Efectuar el estudio de sitio y documentarlo

detalladamente

Estudio de sitio

● Estar preparado para responder preguntas
● Vestirse adecuadamente
● Inducir sensación de confianza en el cliente
● Vista o tenga a mano credenciales de la empresa
● Tenga tarjetas de negocios disponibles
● Traiga equipo necesario
● Tenga en cuenta las normas de la empresa cliente

Estudio de sitio

● Seguridad

– No toque o mueva la antena mientras está

recibiendo/transmitiendo

– No sostenga la antena cerca o en contacto con partes

expuestas del cuerpo mientras está Tx

– No encienda los radios o intente establecer enlaces sin

conectar las antenas

● Tenga en cuenta la regulación de seguridad local
● FCC

– Dipolos a más de 20cm de cualquier persona
– Antenas de alta ganancia a más de 30cm
– Antenas de alta ganancia instaladas por profesionales

Estudio de sitio

● Material recomendado

– Access Points, Dispositivos Cliente, Portátil, Paquete

adicional de baterías, Antenas, Cámara, Cables de
varias longitudes y material para ponchar.

● Otro material

– Amarras, Cinta aislante, Linterna, Mismo equipo que
usará el cliente, Etiquetador, Escalera, Extensiones,
Dispoitivos de medida -flexómetro, rueda de medida, etc-
, protección -casco, gafas, guantes-, binoculares o
telescopio, dispositivos de comunicación -walkie talkies-,
marcadores, cintas de colores, analizadores de espectro.

● Se puede necesitar una grúa o un elevador en tijera.

Estudio de sitio

Información de la infraestructura instalada

●

● Planos de los edificios
● Diagramas del trazado esperado
● Mapa de red físico y lógico
● Protocolos y servicios que presta la red
● Normas de nomenclatura de la organización

Estudio de sitio

Se instala con el driver de
la tarjeta inalámbrica
CISCO, opera en dos
modos: Pasivo (analiza el
espectro y muestra los
resultados), Activo (Envía
paquetes para encontrar
APs).

Estudio de sitio

Ejemplos

Conexión punto a punto a 800m
sobre una calle ordinaria.
Altura de antenas 3,9m
Cable en A: 6m, Cable en B: 15m
Antenas tipo Parche

Ejemplos

Área rural a 40Km
Antenas tipo disco sólido
cables a mínima longitud.

Ejempl