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Antena Yagi
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PRESENTACIN
Ing. Carrasco en esta oportunidad ponemos a su
disposicin el proyeto encomendado sobre la realiazacin de una
Antena de Red Inalambrica, en este proyecto presentaremos la Antena
Yagi en la asignatura de Laboratorio de Redes. La elaboracin para el
presente proyecto fue realizada manualmente con diferentes materiales
mencionados posterior mente y siguiendo un tutorial sobre su
construnccion. Tambien configuramos el hostadp y el servidor dhcp en el
Sistema Operativo Linux. Para ello, a travs del trabajo en grupo pudimos
desarrollarlo exitosamente.
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INTRODUCCIN El protocolo IEEE 802.11 o WI-FI es un estndar de protocolo de comunicaciones de la
IEEE que define el uso de los dos niveles ms bajos de la arquitectura OSI (capas fsica y
de enlace de datos), especificando sus normas de funcionamiento en una WLAN. En
general, los protocolos de la rama 802.11x definen la tecnologa de redes de rea
local. Otro de los estndares definidos y que trabajan en este mismo sentido es el ETSI
HIPERLAN.
El estndar original de este protocolo data de 1997, fue el IEEE 802.11, tena
velocidades de 1 hasta 2Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 2,4GHz con
una modulacin de seal de espectro expandido por secuencia directa (DSSS), o con
espectro expandido por salto de frecuencia, FHSS y se defini el funcionamiento y la
interoperabilidad entre redes inalmbricas.
El mtodo de acceso al medio MAC (Medium Access Mechanism) es mediante
monitoreo pero sin deteccin de colisin, CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with
Collision Avoidance). La dificultad en detectar la portadora en el acceso WLAN
consiste bsicamente en que la tecnologa utilizada es Spread-Spectrum y con acceso
por divisin de cdigo (CDMA), lo que conlleva a que el medio radioelctrico es
compartido, ya sea por secuencia directa DSSS o por saltos de frecuencia en FHSS. El
acceso por cdigo CDMA implica que pueden coexistir dos seales en el mismo
espectro utilizando cdigos diferentes, y eso para un receptor de radio implicara que
detectara la portadora inclusive con seales distintas de las de la propia red WLAN.
Hay que mencionar que la banda de 2,4GHz est reglamentada como banda de
acceso pblica y en ella funcionan gran cantidad de sistemas, entre los que se
incluyen los telfonos inalmbricos Bluetooth. (Segn el Plan Nacional de Frecuencias,
esta banda es asignada para Telefona Fija, Mvil, Radiolocalizadotes, y Aficionados)
El trmino IEEE 802.11 se utiliza tambin para referirse a este protocolo al que ahora se
conoce como "802.11legacy." La siguiente modificacin se produjo en 1999 y fue
designada como IEEE 802.11b, esta especificacin tiene velocidades de 5 hasta
11Mbps, tambin trabajaba en la frecuencia de 2,4GHz. e realiz una especificacin
sobre una frecuencia de 5Ghz, que alcanzaba los 54Mbps, era la 802.11a y resultaba
incompatible con los productos de la 802.11b y por motivos tcnicos casi no se
desarrollaron productos con esta norma. (Segn el Plan Nacional de Frecuencias, esta
banda es asignada para Telefona Fija, Mvil (salvo mvil aeronutico), Radioastro, e
Investigacin Espacial)
Posteriormente se incorpor un estndar a esa velocidad y compatible con el 802.11b,
que es el estndar 802.11g. En la actualidad la mayora de productos son de las
especificaciones 802.11b y 802.11g.
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El primer estndar de esta familia que tuvo una amplia aceptacin fue el 802.11b.
Ahora en el 2006, la mayora de los productos que se comercializan siguen el estndar
802.11g con compatibilidad hacia 802.11b. Los estndares 802.11b y 802.11g utilizan
bandas de 2,4Ghz que no necesitan de permisos para su uso. El estndar 802.11a utiliza
la banda de 5GHz. Las redes que trabajan bajo los estndares 802.11b y 802.11g
pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas, telfonos inalmbricos y
otros equipos que utilicen la misma banda de 2,4Ghz.
A finales de la dcada de los 90, los lderes de la industria inalmbrica (3Com, Aironet,
Lucent, Nokia, etc.) crean la WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance), una
alianza para la Compatibilidad Ethernet Inalmbrica, cuya misin es la de certificar la
interfuncionalidad y compatibilidad de los productos de redes inalmbricas 802.11b y
promover este estndar para la empresa y el hogar. Para indicar la compatibilidad
entre dispositivos inalmbricos, tarjetas de red o puntos de acceso de cualquier
fabricantes, se les incorpora el logo "Wi-Fi" (estndar de Fidelidad Inalmbrica), y as los
equipos con esta marca, soportada por ms de 150 empresas, se pueden incorporar
en las redes sin ningn problema, siendo incluso la incorporacin de terminales
telefnicos Wi-Fi a estas redes para establecer llamadas de voz.
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MARCO TERICO REDES 802.11
Una red inalmbrica es un sistema de comunicacin de datos que proporciona
conexin inalmbrica entre equipos situados dentro de la misma rea (interior o
exterior) de cobertura. En lugar de utilizar el par trenzado, el cable coaxial o la fibra
ptica, utilizado en las redes LAN convencionales, las redes inalmbricas transmiten y
reciben datos a travs de ondas electromagnticas usando el aire como medio de
transmisin.
Actualmente nos encontramos con los siguientes tipos de redes inalmbricas:
WPAN (Wireless Personal Area Network - Red inalmbrica de mbito personal). Estas
redes estn pensadas para cubrir un rea del tamao de una habitacin.
Tradicionalmente este tipo de redes fue basado en infrarrojos que permiten la
comunicacin entre dos elementos (ordenadores porttiles, PDAs, etc.) a baja
velocidad y a una distancia cercana. Actualmente la tecnologa de radio frecuencia
denominada Bluetooth es el estndar en auge.
WLAN (Wireless Local Area Network - Red inalmbrica de mbito local). Son las redes
que cubren el mbito de una casa, una oficina o el edificio de una empresa.
WWAN (Wireless Wide Area Network - Red inalmbrica de rea extensa). Son las
redes cuyo mbito cubre reas ms amplias como por ejemplo: una ciudad. Por su
gran tamao, estas redes son explotadas por las empresas de telefona mvil o ISPs
(Internet Service Providers). Hasta la llegada de la telefona mvil de tercera
generacin, el UMTS, la alternativa es el uso del GPRS, aunque su velocidad es
bastante reducida.
HISTORIA
La versin original del estndar IEEE 802.11 publicada en 1997 especifica dos
velocidades de transmisin tericas de 1 y 2 mega bit por segundo (Mbit/s) que se
transmiten por seales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 2,4 GHz. IR sigue siendo parte
del estndar.
El estndar original tambin define el protocolo CSMA/CA (Mltiple acceso por
deteccin de portadora evitando colisiones) como mtodo de acceso. Una parte
importante de la velocidad de transmisin terica se utiliza en las necesidades de esta
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codificacin para mejorar la calidad de la transmisin bajo condiciones ambientales
diversas, lo cual se tradujo en dificultades de interoperabilidad entre equipos de
diferentes marcas. Estas y otras debilidades fueron corregidas en el estndar 802.11b,
que fue el primero de esta familia en alcanzar amplia aceptacin entre los
consumidores.
ORGANIZACIN DE UNA RED 802.11
ARQUITECTURA 802.11
Las especificaciones del estndar definido por el IEEE denominado 802.11x (x
comprende letras que definen las variantes de la norma 802.11 a, 802.11 b, 802.11 g,
802.11 n ), abarcan las capas fsica (Capa 1) y la subcapa de acceso al medio (MAC)
de la capa de enlace del modelo OSI.
Veamos algunos detalles que nos ayudarn a entender el funcionamiento y acotar los
problemas con los que nos vamos a encontrar.
CELULA 1
BE MEME
ME
CELULA 2
BE MEME
ME
ETHERNET
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TOPOLOGA DE RED EN 802.11
El estndar IEEE 802.11 define el concepto de Conjunto Bsico de Servicio (BSS, Basic
Service Set) que consiste en dos o ms nodos inalmbricos o estaciones que se
reconocen una a la otra y pueden transmitir informacin entre ellos.
Un BSS puede intercambiar informacin de dos modos diferentes:
1. Cada nodo se comunica con el otro en forma directa y sin ninguna
coordinacin. Este modo es comnmente llamado Ad-Hoc o IBSS (Independent
Basic Service Set). Este modo solo permite la transmisin entre los nodos
inalmbricos y no resuelve el problema de extender una LAN cableada.
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2. Existe un elemento llamado comnmente AP (Access Point) que coordina la
transmisin entre los nodos inalmbricos. Este modo es llamado modo
Infraestructura y permite vincular la red inalmbrica con la red cableada ya que
el AP acta como bridge entre las dos redes. La existencia de varios AP
conectados a un sistema de distribucin (DS: Distribution System), que puede ser
una LAN cableada es lo que denominamos EBSS (Extended Basic Service Set).
La tecnologa 802.11 permite el roaming entre los distintos AP.
CARACTERISTICAS DE UNA RED 802.11
Permite la movilidad de los usuarios
Facilidad de instalacin
Costos de instalacin mnimos
Ideal para despliegues ad hoc
Alcance limitado
Alta susceptibilidad a las interferencias
Datos de usuario expuestos durante su transmisin
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DESCRIPCION DE ELEMENTOS DE UNA RED 802.11
BSS Basic Service Set se corresponde con un clula.
BSA Basic Service Area el rea de cobertura geogrfica del un BSS
ME Movil Equipment estacin mvil
Adaptador LAN Los adaptadores inalmbricos tienen components
equivalentes a los de los adaptadores usados en redes cableadas como
adaptadores USB y tarjetas de red inalmbricas. Tambin tienen la misma
funcin, permitiendo a los usuarios acceder a la red. En una LAN, los
adaptadores proveen la interfase entre el sistema de operacin de la red y el
cable. En una WLAN, estos proveen la interfase entre el sistema de operacin de
la red y una antena para crear una conexin transparente a la red.
Punto de acceso El punto de acceso es el equivalente inalmbrico al hub en
una LAN. Este recibe y transmite los datos entre la WLAN y la red cableada, que
soporta un grupo de usuarios con dispositivos inalmbricos. Tpicamente, un
punto de acceso se conecta con el eje principal de la red, es decir, el enlace
principal de conexin entre nodos de una red, a travs de un cable Ethernet
estndar, y se comunica con los dispositivos inalmbricos a travs de una
antena. El punto de acceso o la antena conectada al mismo, generalmente se
instala en una pared alta o en el techo. Como las clulas en redes de telefona
celular, mltiples puntos de acceso pueden realizar handoff de un punto de
acceso a otro mientras el usuario se mueva de un rea a otra. Los puntos de
acceso tienen un
rango de 20 a 500 metros. Un punto de acceso puede soportar entre 15 y 250
usuarios, dependiendo de la tecnologa, configuracin y el uso. Es
relativamente
fcil extender una WLAN agregando ms puntos de acceso para reducir la
congestin de la red y expandir el rea de cobertura. Las redes grandes que
requieren mltiples puntos de acceso crean clulas que se traslapan, creando
una conectividad constante a la red.
AP/BE Access Point/Base Equipment punto de acceso a estacin base
Puentes LAN para exterior Los puentes LAN en el exterior conectan LANs en
diferentes edificios. Cuando se considera el costo de comprar un cable de fibra
ptica que una a edificios, una WLAN puede ser una alternativa econmica.
Los
puentes usados en WLAN soportan tasas de transferencia altas y rangos de
varios kilmetros con el uso de antenas direccionales con lnea de vista. Algunos
puntos de acceso tambin pueden usarse como puentes entre edificios que se
encuentren relativamente cerca.
Sistema de Distribucin mecanismo de interconexin entre BSS
ESS Extended Service Set La agrupacin de varios BSS mediante un sistema
de distribucin
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Portal Parte funcional de los AP que permite la conexin de BSS sistema de
distribucin.
MODOS DE OPERACIN
MODO DE INFRESTRUCTURA
El modo de infraestructura se utiliza para conectar equipos con adaptadores de
red inalmbricos, tambin denominados clientes inalmbricos, a una red con
cables existente. Por ejemplo, una oficina domstica o de pequea empresa
puede tener una red Ethernet existente. Con el modo de infraestructura, los
equipos porttiles u otros equipos de escritorio que no dispongan de una
conexin con cables Ethernet pueden conectarse de forma eficaz a la red
existente. Se utiliza un nodo de red, denominado punto de acceso inalmbrico
(PA), como puente entre las redes con cables e inalmbricas. En la figura 1 se
muestra una red inalmbrica en modo de infraestructura.
En el modo de infraestructura, los datos enviados entre un cliente inalmbrico y
otros clientes inalmbricos y los nodos del segmento de la red con cables se
envan primero al punto de acceso inalmbrico, que reenva los datos al destino
adecuado.
MODO AD HOC
El modo "Ad-Hoc" es un modo de funcionamiento que permite la
comunicacin directa entre ordenadores que poseen una tarjeta de red WIFI,
sin necesidad de utilizar otro equipo suplementario como un Punto de acceso
(AP). Este modo es ideal para interconectar rpidamente equipos entre ellos sin
material suplementario (Ejemplo: intercambio de archivos entre PC porttiles en
un tren, compartir el acceso a Internet en el hogar, en la calle, en el caf, etc.).
La implementacin de una red de este tipo se limita a configurar los equipos en
modo Ad-Hoc (en lugar del modo Infraestructura), la seleccin del canal
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(frecuencia) y de un SSID (nombre de la red) comn a todos. La ventaja de este
modo es que elimina materiales suplementarios costosos, es ms fcil
implementarlo. Gracias a la adicin de un programa de enrutamiento dinmico
(Ejemplo: OLSR, AODV, etc.) la red crece automticamente con la conexin de
nuevos equipos. Una red ad hoc consta de un mximo de 9 clientes
inalmbricos, que se envan los datos directamente entre s. En la figura se
muestra una red inalmbrica en modo ad hoc.
MODELO DE REFERENCIA
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COMPARACION DE LAS DISTINTAS NORMAS
CAPA FISICA 802.11
La capa fsica de la especificacin IEEE 802.11 ofrece dos tipos de tcnicas para las
transmisiones en frecuencias de radio y una especificacin para transmisiones
infrarrojas. Las tcnicas de radio frecuencia trabajan basadas en el concepto de
Espectro Ensanchado o Spread Spectrum (SS). Este concepto se basa en un
ensanchamiento forzado del espectro de ancho de banda usando una funcin XOR
con una secuencia Numrica Pseudorandmica larga, esto disminuye la densidad de
potencia espectral y reduce la potencia de pico. La potencia total transmitida no
vara pero la seal se hace mucho mas inmune a las interferencias y al ruido ambiente.
Las dos tcnicas previstas en la norma 802.11 son:
1. Salto de Frecuencia (Frecuency Hoping Spread Spectrum, FHSS) Es la forma ms
simple de modulacin de espectro ensanchado, normalmente la mayora de los
sistemas de salto de frecuencia definen un conjunto de saltos uniformes dentro
de una banda de frecuencia aunque esto no es absolutamente necesario ya
que ambos extremos de la transmisin conocen de antemano el patrn de salto
de frecuencias utilizado. Esta tcnica consigue una alta inmunidad a las
interferencias y al ruido ambiente, sobre todo cuando usa patrones aleatorios
de salto de frecuencia. La desventaja de esta tcnica es que solo se ha
desarrollado en el mercado para velocidades que no superan los 2 Mbps.
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Existen 75 subcanales de 1 MHz que permiten definir secuencias de saltos que
no se solapan entre si.
2. Secuencia Directa (Direct Secuence Spread Spectrum, DSSS) En la tcnica de
secuencia directa se usa un cdigo de pseudo-ruido generado localmente
para codificar la seal digital a transmitir. Este cdigo se ejecuta a frecuencias
varias veces ms altas que la frecuencia de la seal. Si ejecutamos una funcin
EXOR con la seal, obtenemos una seal codificada que luego ser modulada
usando BPSK (Binary Phase Shift Key) antes de ser transmitida.
Esta seal, al ser recibida en el otro extremo, es decodificada usando una
rplica local del cdigo de pseudo-ruido usado en el emisor. De este modo, el
receptor solo decodificar la seal que est codificada con un cdigo
determinado, resultando en un filtro natural para las interferencias y seales
espurias.
Las tcnicas no son interoperables entre si.
En cualquiera de los dos casos, las seales de Espectro Ensanchado (SS) se convierten
en seales que tienen una baja probabilidad de interferencia con seales de espectro
estrecho debido a que la energa es desparramada en un ancho de banda que
puede ser 100 veces el ancho de banda de la seal a transmitir.
Este tipo de modulacin es exigida por la FCC de los EEUU y por la mayora de los entes
regulatorios de los pases para utilizar las bandas de frecuencias libres llamadas ISM
(Industrial, Scientific and Medical) que operan entre los 2.400 GHz y los 2.483 GHz y
tambin entre los 5.725 y los 5.875 GHz.
Para lograr velocidades de 1, 2, 5.5 y 11 Mbps, es necesario un AB de alrededor de 20
MHz por canal por lo que se debe entender que la norma 802.11 tiene solamente 3
canales no solapados en la banda ISM de 2.4 GHz.
En los sistemas de secuencia directa (DS), es necesario compensar el ruido que se
introduce en cada canal debido a su ancho de banda, para ello cada bit de datos se
convierte en una serie de patrones de bits redundantes llamados chips. La
redundancia que presenta cada chip combinada con el ensanchamiento de la seal
-
a travs de los 20 MHz provee un mecanismo solido de deteccin y correccin de
errores, minimizando las retransmisiones.
CAPA DE ENLACE EN 802.11
La capa de enlace de datos en 802.11 consiste en dos subcapas:
1. Capa de Control lgico de Enlace, o Logical Link Control (LLC):
Esta capa es exactamente igual a la capa LLC utilizada por las redes cableadas
del tipo 802.3 con un sistema de direccionamiento de 48 bits idntico (MAC
Address). Esto permite simplificar al extremo los puentes (bridges) entre los dos tipos
de red.
2. Capa de Control de Acceso al Medio o Media Access Control (MAC) o capa de
Acceso Mltiple.
El mtodo de acceso mltiple en IEEE 802.11 es la llamada Funcin de Distribucin
Coordinada (Distributed Cordination Function, DCF) que utiliza el conocido
mtodo de Acceso Mltiple por Censado de Portadora con Prevencin de
Colisiones, (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance, CSMA/CA).
Este mtodo requiere que cada nodo inalmbrico escuche el medio compartido
para saber si otros nodos se encuentran transmitiendo. Si el canal est
desocupado, el nodo puede transmitir, caso contrario, el nodo escucha hasta que
la transmisin finalice, y entra en un perodo de espera aleatorio para luego volver
a ejecutar el procedimiento. Esto previene que algunas estaciones monopolicen el
canal al comenzar a transmitir inmediatamente despus que termine la otra.
La recepcin de los paquetes en el DCF requiere de confirmaciones por parte del
destino. Hay un corto perodo de tiempo entre el envo del ACK por parte del
destinatario llamado Short Inter Frame Space, SIFS. En 802.11, los paquetes de
confirmacin ACK tiene prioridad frente a cualquier otro trfico, logrando una de
las caractersticas sobresalientes que es la gran velocidad de las confirmaciones.
Cualquier transmisin distinta a un ACK deber esperar por lo menos un DIFS (DCF
Inter Frame Space) antes de transmitir algn dato. Si el transmisor detecta un
medio ocupado nuevamente, vuelve al tiempo de BackOff pero reduciendo el
tiempo de espera. Asi se repetir hasta que el tiempo de espera llegue a CERO
donde se habilita al nodo a transmitir, luego de que termine la prxima transmision.
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Este mtodo es similar al utilizado en el protocolo Ethernet 802.3 y supone que
todos los nodos escuchan simultneamente el canal.
Esto no es siempre cierto en un canal inalmbrico, donde se puede dar el caso del
Nodo oculto. Veamos el siguiente caso, los nodos A y B estn dentro del rango del
Access Point pero el Nodo B no sabe que existe el Nodo A porque est fuera de su
rango y por lo tanto no puede saber si est transmitiendo o no.
Esto se resuelve usando un segundo mtodo de sensado de portadora llamado
Sensado Virtual de Portadora (Virtual Carrier Sense) que habilita a un nodo a reservar
el canal por un determinado perodo de tiempo usando tramas RTS/CTS. En el ejemplo
de arriba, El Nodo A enva un RTS (Request To Send) al Access Point. Este RTS, tiene un
campo que especifica el tiempo que solicita la reserva y no es escuchado por el
Nodo B porque esta fuera del alcance. La informacin de la reserva es almacenada
por los restantes nodos dentro del alcance de A en una base llamada Network
Allocation Vector (NAV). El AP responde con un CTS que contiene el tiempo asignado
para la reserva. El nodo B que recibe el CTS del AP actualiza su tabla NAV de acuerdo
a la info suministrada, resolviendo as el problema del nodo oculto.
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DIFICULTADES DURANTE EL PROTOCOLO DE ACUERDO
PROBLEMA DE LA ESTACIN OCULTA
Supongamos 3 estaciones A, B y C en un entorno CSMA/CA:
La Estacin A y la Estacin C transmitiran correctamente (no pueden verse
mutuamente en la fase de deteccin; as pues, ambas podran transmitir
simultneamente y de forma correcta un paquete), pero la Estacin B recibira
datos daados. Se dice que la Estacin A y la Estacin B estn "ocultas" la una
de la otra.
Para resolver este problema utilizamos las tramas RTS y CTS. La estacin A enva
una trama RTS a la estacin B, que a su vez enva una trama CTS pequeo
como respuesta. Esta trama es lo recibida tanto por la estacin A como por la
estacin C. La estacin C se detendr y no llevar a cabo la transmisin en este
caso durante el tiempo que dure la transmisin.
Se debe tener en cuenta que las estaciones ocultas pueden reducir la
capacidad de la red debido a la posibilidad de colisin.
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PROBLEMA DE LA ESTACIN EXPUESTA
Supongamos 4 estaciones A, B, C y D en un entorno CSMA/CA:
Supongamos que la estacin A esta transmitiendo datos a B. La estacin C
tiene datos por enviar a D, que pueden ser enviados sin intervenir con la
transmisin entre A y B. Dado que C esta expuesta a la estacin B este toma la
decisin de no enviar datos a D, desaprovechando la capacidad de canal
TRAMAS DEL ESTANDAR 802.11
Para analizar el funcionamiento de una WLAN basada en 802.11 usando un analizador
de paquetes, debemos comprender los distintos tipos de paquetes que circulan y cual
es su funcin especfica.
En forma general, podemos decir que el estndar 802.11 define una serie paquetes
que son usados por los nodos y los AP para establecer la comunicacin entre ellos y
mantener el link entre ellos.
Cada trama tiene un campo de control que define la versin del protocolo 802.11, el
tipo de trama y algunos indicadores ms. Cada trama tiene tambin la direccin MAC
del origen y del destino, el nmero de secuencia de la trama y una secuencia de
redundancia para deteccin de errores.
FORMATO DE TRAMA 802.11
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TIPOS DE TRAMA
- TRAMAS DE MANEJO DE CONEXIN
Permiten a los nodos establecer y mantener la comunicacin entre ellos. Podemos
encontrar los siguientes subtipos:
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Tramas de Autenticacin: como ya dijimos, la autenticacin es el proceso por el
cual un Access Point acepta o rechaza la identidad de un nodo que pretende
conectarse con el. El nodo inicia el procedimiento enviando una trama de
autenticacin, si la autenticacin es Abierta, el AP simplemente
contesta con una trama de respuesta afirmativa o negativa. Si el AP tiene
definido el tipo opcional de Autenticacin por frase de paso compartida
(Shared Key Authtentication), el AP responde con una trama de respuesta
conteniendo una frase de texto. El nodo deber ahora enviar una versin
encriptada de la palabra de paso usando su clave WEP para encriptar. El AP se
asegura que el nodo tiene la clave WEP correcta desencriptando y
comparando la frase de texto con la que envi previamente. Una vez validada
la identidad del nodo, el AP enva una trama de respuesta afirmativa al nodo.
Tramas de Desautenticacin: es una trama enviada por un nodo a otro nodo
para terminar la conexin segura entre ellos.
Tramas de solicitud de asociacin: la asociacin en 802.11 habilita a un AP a
disponer de recursos para establecer una conexin con un nodo estacin. El
nodo estacin comienza la solicitud de asociacin enviando una trama de este
tipo. Esta trama contiene informacin sobre el nodo estacin como las
velocidades soportadas y el SSID al cual desea asociarse. El AP evala el
requerimiento del nodo y si decide aceptar reserva un espacio de memoria
para permitir el intercambio de datos y establece un nmero de asociacin
(Association ID) para el nodo.
Trama de respuesta de Asociacin: es la trama con el que el AP responde a una
solicitud de asociacin del tipo 3. La trama contiene informacin relativa a la
asociacin en cuestin como el Association ID, las velocidades
aceptadas, etc.
Tramas de Reasociacin: las tramas de solicitud de reasociacin se envan
cuando un nodo se mueve y encuentra otro AP con mayor seal (Beacon
Signal) que el actual al que est asociado. El nuevo AP al recibir esta seal
coordina a travs del DS (Red cableada probablemente) el envo de los
paquetes que pudieran estar pendientes en el viejo AP para transmitirlos al
nodo y luego enva una trama de respuesta de reasociacin con los nuevos
datos de Association ID y las velocidades aceptadas.
Trama de desasociacin: es una trama que suele enviar un nodo estacin
cuando desea cancelar la asociacin en forma ordenada. Esta trama instruye
al AP para que libere la memoria y el Association ID relacionado a este nodo.
Trama de balizamiento (beacon): es una trama que el AP enva peridicamente
para anunciar su presencia y recabar informacin tales como el SSID y otros
parmetros que le indican al AP si los nodos siguen a
su alcance. Los nodos estacin permanentemente escanean los canales de
radio escuchando los beacons para establecer a cual AP conviene asociarse.
-
Tramas de prueba: las tramas de requerimiento de prueba son los que envan los
nodos estacin para saber que otras radios estn al alcance. Al
recibirlos, el otro extremo responde con una trama de respuesta a la prueba
conteniendo capacidades, velocidades soportadas, etc.
- TRAMAS DE CONTROL
Son tramas que dan asistencia a la transferencia entre estaciones inalmbricas
Tramas RTS: implementan la funcin RTS para salvaguardar la presencia de
nodos ocultos.
Tramas CTS: implementan la funcin CTS para salvaguardar la presencia de
nodos ocultos
Trama ACK: implementan la funcin de confirmacin de recepcin de tramas
de datos sin error.
- TRAMAS DE DATOS (paquetes IP,ARP,ST,etc): Son las tramas que transportan la
informacin entre los nodos y los AP
SERVICIOS DE UNA RED 802.11
Si bien el DS no es parte de la norma 802.11, la misma especifica los servicios que este
sistema debe soportar, los cuales son:
SERVICIOS DE DISTRIBUCIN
1. Asociacin: un nodo inalmbrico debe estar asociado a un AP para
poder hacer uso de la red. Solo puede estar asociado a un AP por vez,
as el DS sabe perfectamente en que AP se encuentra el nodo. Es
iniciado por el nodo.
2. Reasociacin: este servicio permite que un nodo deje la asociacin de
un AP para pasar a asociarse a otro AP. Es tambin iniciado por el nodo.
3. Desasociacin: el servicio que permite a cualquiera de las partes (AP o
nodo) terminar la asociacin.
4. Distribucin: es el servicio por el cual se llevan los datos desde el origen al
destino. Los datos son enviados al AP local, de ah a travs del DS al AP
remoto (donde est asociado el nodo destino) y este lo pasa al nodo
destino directamente. El servicio de distribucin se invoca inclusive si
ambos nodos estn asociados al mismo AP.
5. Integracin: es el servicio que permite integrar el sistema inalmbrico a
otra red, por ejemplo una LAN cableada, realizando las conversiones de
protocolo necesarias.
-
SERVICIOS DE ESTACIN (SS)
1. Autenticacin: Antes de que un nodo pueda unirse a la red, debe
establecer su identidad, para ello debe superar una serie de tests que
permitan saber que quien se quiere conectar es quien dice ser. 802.11
ofrece 2 tipos de servicios de autenticacin:
a. Autenticacin Abierta (Open System Authentication), significa que
cualquiera que solicite autenticarse ser aceptado.
b. Autenticacin de llave compartida (Shared Key Authentication),
significa que para poder autenticarse en la red, el nodo debe
conocer la frase de paso.
2. Deautenticacin: Ocurre cuando el AP o el nodo inalmbrico desea
terminar la autenticacin. Implica una desasociacin.
3. Privacidad: est satisfecha en 802.11 con un sistema de encriptacin
llamado WEP (Wired Equivalent Privacy). Es opcional.
4. Transporte de unidad de Servicios de capa MAC (MSDU: MAC Service
Data Unit Delivery): se ocupa de que la informacin necesaria para
operacin de la subcapa MAC sea transportada entre los distintos AP.
ROAMING
La itinerancia es el proceso o capacidad de un cliente inalmbrico de moverse de
una clula o BSS a otra sin perder la conectividad de la red. Los AP pasan el cliente de
una a otro, siendo esto invisible para el usuario. El estndar no define como debe
llevarse a cabo la itinerancia, pero si define los bloques constructivos bsicos, que
incluyen el escaneado activo y pasivo y el proceso de reasociacin.
1
A B C
ME
23
4
ME
ME
1. La estacin ME se enciende. Se asocia y autentifica con el AP A
2. La estacin se mueve y se pre-autentifica con el AP B
3. La estacin decide reasociarse con B
4. B notifica a A la nueva ubicacin de ME con lo que ME se disocia de A. A enva a B
cualquier trama para ME en curso
5. ME sigue movindose por lo que ms tarde repite el proceso con C
-
OPERACIN DE REDES
802.11a
Caractersticas
Velocidad mxima de hasta 54Mbps.
Opera en el espectro de 5Ghz.
Menos saturado.
No es compatible con las normas: 802.11b y 802.11g.
Modulacin de OFDM.
En 1997 el IEEE (Instituto de Ingenieros Elctricos y Electrnicos) crea el Estndar 802.11
con velocidades de transmisin de 2Mbps. En 1999, el IEEE aprob mbos estndares: el
802.11a y el 802.11b.
En 2001 se lanzaron al mercado los productos del estndar 802.11a. La revisin 802.11a
al estndar original fue ratificada en 1999. El estndar 802.11a utiliza el mismo juego de
protocolos de base que el estndar original, opera en la banda de 5Ghz y utiliza 52
subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una velocidad
mxima de 54Mbps, lo que lo hace un estndar prctico para redes inalmbricas con
velocidades reales de aproximadamente 20 Mbps. La velocidad de datos se reduce a
48, 36, 24, 18, 12, 9 o 6 Mbps segn el caso.
La norma 802.11a tiene 12 canales no solapados, 8 para red inalmbrica y 4 para
conexiones punto a punto. No puede interoperar con equipos del estndar 802.11b,
excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estndares
Dado que la banda de 2.4Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los
telfonos inalmbricos y los hornos de microondas, entre otros aparatos), el utilizar la
banda de 5GHz representa una ventaja del estndar 802.11a, dado que se presentan
menos interferencias. Sin embargo, la utilizacin de esta banda tambin tiene sus
desventajas, dado que restringe el uso de los equipos 802.11a a nicamente puntos en
lnea de vista, con lo que se hace necesario la instalacin de un mayor nmero de
puntos de acceso; Esto significa tambin que los equipos que trabajan con este
estndar no pueden penetrar tan lejos como los del estndar 802.11b dado que sus
ondas son ms fcilmente absorbidas.
Transmisin Exterior
Valor Mximo A 30 metros 54Mbps
Valor Mnimo A 300 metros 6Mbps
-
Transmisin Interior
Valor Mximo A 12 metros 54Mbps
Valor Mnimo A 90 metros 6Mbps
Estndar liberado en el ao 2003, por lo que su ndice de penetracin es escaso. El
utilizar canales en la banda de 5GHz es la diferencia fundamental con el estndar
802.11 b y 802.11g. El uso de un elevado nmero de canales ayuda a evitar los
problemas a nivel de interferencias si bien plantea el problema de que esos rangos de
frecuencia se han usado en determinado momento para aplicaciones militares
aunque es un rango de frecuencia liberado para su uso.
802.11b
Caractersticas
Velocidad mxima de hasta 11Mbps
Opera en el espectro de 2.4Ghz sin necesidad de licencia.
Las mismas interferencias que para 802.11
Conocido como WIFI
Modulacin DSSS
Compatible con los equipos DSSS del estndar 802.11.
La revisin 802.11b del estndar original fue ratificada en 1999. La norma 802.11b tiene
una velocidad mxima de transmisin de 11Mbps y utiliza el mismo mtodo de acceso
CSMA/CA definido en el estndar original. El estndar 802.11b funciona en la banda
de 2.4 a 2.497GHz del espectro radioelctrico. El mtodo de modulacin seleccionado
para el 802.11b se conoce como espectro de difusin de secuencia directa
complementaria (DSSS) y utiliza la llave de cdigo complementario (CCK).
Debido al espacio ocupado por la codificacin del protocolo CSMA/CA, en la
prctica, la velocidad mxima de transmisin con este estndar es de
aproximadamente 5.9Mbps sobre TCP y 7.1Mbps sobre UDP.
Actualmente cuenta con el mayor grado de implantacin al llevar varios aos
disponibles en el mercado, lo que ha permitido una notabilsima reduccin de los
precios de los equipos requeridos para su uso.
-
802.11g
Caractersticas
Velocidad mxima de hasta 54Mbps.
Opera en el espectro de 2.4Ghz sin necesidad de licencia.
Compatible con 802.11b.
Modulacin DSSS y OFDM.
En Junio de 2003, se ratific un tercer estndar de modulacin: 802.11g. Este utiliza la
banda de 2.4Ghz (al igual que el estndar 802.11b) pero opera a una velocidad
terica mxima de 54Mbps, o cerca de 24.7Mbps de velocidad real de transferencia,
similar a la del estndar 802.11a. Es compatible con el estndar 802.11b y utiliza las
mismas frecuencias. Buena parte del proceso de diseo del estndar lo tom el hacer
compatibles los dos estndares. Sin embargo, en redes bajo el estndar 802.11g la
presencia de nodos bajo el estndar 802.11b reduce significativamente la velocidad
de transmisin.
Los equipos que trabajan bajo el estndar 802.11g llegaron al mercado muy
rpidamente, incluso antes de su ratificacin. Esto se debi en parte a que para
construer equipos bajo este nuevo estndar se podan adaptar los ya diseados para
el estndar 802.11b.
Actualmente se venden equipos con esta especificacin, con potencias hasta medio
vatio, que permite hacer comunicaciones de hasta 50km con antenas parablicas
apropiadas.
El principal problema que puede plantear un despliegue masivo de los estndares
802.11b y 802.11g, se basa en la necesidad de realizar una normalizacin estricta
desde entornos reguladores oficiales, puesto que la divisin de canales establecida
para el rango de frecuencia utilizado por estos dispositivos (2,4GHz), provoca
-
interferencias entre equipos cuyas zonas de cobertura se solapen, que pueden llegar a
impedir el uso de ambas redes de una forma eficiente.
COMPARACIN ENTRE LAS NORMAS 802.11a, 802.11b, 802.11g
802.11n
IEEE 802.11n es una propuesta de modificacin al estndar IEEE 802.11-2007 para
mejorar significativamente el rendimiento de la red ms all de los estndares
anteriores, tales como 802.11b y 802.11g, con un incremento significativo en la
velocidad mxima de transmisin de 54 Mbps a un mximo de 600 Mbps. Actualmente
la capa fsica 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. El estndar 802.11n fue ratificado por
la organizacin IEEE el 11 de septiembre de 2009.2
IEEE 802.11n est construido basndose en estndares previos de la familia 802.11,
agregando Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) y unin de interfaces de red
(Channel Bonding), adems de agregar tramas a la capa MAC.
MIMO es una tecnologa que usa mltiples antenas transmisoras y receptoras para
mejorar el desempeo del sistema, permitiendo manejar ms informacin (cuidando la
coherencia) que al utilizar una sola antena. Dos beneficios importantes que provee a
802.11n, son la diversidad de antenas y el multiplexado espacial.
La tecnologa MIMO depende de seales multirruta. Las seales multirruta son seales
reflejadas que llegan al receptor un tiempo despus de que la seal de lnea de visin
(line of sight, LOS) ha sido recibida. En una red no basada en MIMO, como son las
redes 802.11a/b/g, las seales multiruta son percibidas como interferencia que
degradan la habilidad del receptor de recobrar el mensaje en la seal. MIMO utiliza la
diversidad de las seales multirutas para incrementar la habilidad de un receptor de
recobrar los mensajes de la seal.
Otra habilidad que provee MIMO es el Multiplexado de Divisin Espacial (SDM). SDM
multiplexa espacialmente mltiples flujos de datos independientes, transferidos
simultneamente con un canal espectral de ancho de banda. SDM puede
incrementar significativamente el desempeo de la transmisin conforme el nmero
de flujos espaciales es incrementado. Cada flujo espacial requiere una antena
discreta tanto en el transmisor como el receptor. Adems, la tecnologa MIMO requiere
una cadena de radio frecuencia separada y un convertidor de analgico a digital
para cada antena MIMO lo cual incrementa el costo de implantacin comparado
con sistemas sin MIMO.
Channel Bonding, tambin conocido como 40 MHz o unin de interfaces de red, es la
segunda tecnologa incorporada al estndar 802.11n la cual puede utilizar dos canales
separados, que no se solapen, para transmitir datos simultneamente. La unin de
interfaces de red incrementa la cantidad de datos que pueden ser transmitidos. Se
utilizan dos bandas adyacentes de 20 MHz cada una, por eso el nombre de 40 MHz.
Esto permite doblar la velocidad de la capa fsica disponible en un solo canal de 20
MHz. (Aunque el desempeo del lado del usuario no ser doblado.)
Utilizar conjuntamente una arquitectura MIMO con canales de mayor ancho de
banda, ofrece la oportunidad de crear sistemas muy poderosos y rentables para
incrementar la velocidad de transmisin de la capa fsica.
802.11ac
-
802.11ac, denominada Wireless AC, 5G o incluso Wi-Fi Gigabit, ofrecer al
principio hasta tres veces ms ancho de banda que los actuales productos Wireless N
y aumentar posteriormente. Son noticias magnficas para los usuarios de Wi-Fi
domstica que esperan que sus redes hagan de todo, desde compartir archivos y
navegar por Internet hasta jugar con otros jugadores o transmitir vdeo 1080p a la
mxima velocidad. *en comparacin con Wireless N300.
802.11ac hace que esto sea posible, sobre todo gracias al cambio al radioespectro de
5 GHz, donde hay menos ruido e interferencias de tecnologas competidoras. Adems,
hay mucho ms espacio disponible en esta banda, lo que permite hasta 19 canales
inalmbricos no solapados en comparacin con solo tres en 802.11n. Adems, estos
canales pueden ser ms anchos para transmitir muchos ms datos, con canales a 80
MHz y despus a 160 MHz disponibles en 802.11ac, en comparacin con los 20/40 MHz
de 802.11n.
La forma en la que se transmiten las seales de radio tambin est cambiando.
Desaparecen las antenas omnidireccionales, que transmiten en todas direcciones, en
favor de la llamada tecnologa de modelado de haz, donde la seal se dirige hacia
el dispositivo al que va dirigida. Usando una tecnologa similar a la de SmartBeamTM,
ya disponible en los productos Wireless N de D-Link, el modelado de haz de 802.11ac
funciona con independencia del fabricante para contribuir a triplicar el ancho de
banda de Wi-Fi
El modelado de haz tambin permite aumentar la fiabilidad y la cobertura. La
distancia mxima que admite Wi-Fi sigue siendo de 200 a 300 metros, pero al
concentrar y enfocar las seales, 802.11ac permitir eliminar las zonas de sombra y, al
mismo tiempo, mejorar la potencia y la fiabilidad de la seal en todas las distancias.
As, si su red actual sufre interrupciones cuando transmite vdeo de una habitacin a
otra, este problema desaparecer con 802.11ac.
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802.11ac tambin permitir conectar ms dispositivos a la red al mismo tiempo,
ajustando la seal inalmbrica automticamente para ofrecer a cada uno de ellos
una conexin optimizada. Adems, al transmitir ms datos en menos tiempo, 802.11ac
ayudar a aumentar la autonoma de la batera de los dispositivos mviles y le
permitir hacer ms cosas entre recargas.
TEORA DE ANTENAS
HISTORIA
Los primeros sistemas de comunicacin elctricos fueron la telegrafa, introducida en
1844, seguida por la telefona, en el ao 1878. En estos sistemas, las seales se
enviaban a travs de lneas de transmisin de dos hilos conductores, que conectaban
el emisor con el receptor.
Las teoras de las antenas surgen a partir de los desarrollos matemticos de James C.
Maxwell, en 1854, corroborados por los experimentos de Heinrich R. Hertz, en 1887, y los
primeros sistemas de radiocomunicaciones de Guglielmo Marconi en 1897.
La primera comunicacin transocenica tuvo lugar en 1901, desde Cornualles a
Terranova. En 1907 ya existan servicios comerciales de comunicaciones. Desde la
invencin de Marconi, hasta los aos 40, la tecnologa de las antenas se centr en
elementos radiantes de hilo, a frecuencias hasta UHF. Inicialmente se utilizaban
frecuencias de transmisin entre 50 y 100 kHz, por lo que las antenas eran pequeas
comparadas con la longitud de onda. Tras el descubrimiento del trodo por De Forest,
se puedo empezar a trabajar a frecuencias entre 100 kHz y algunos MHz, con tamaos
de antenas comparables a la longitud de onda.
A partir de la Segunda Guerra Mundial se desarrollaron nuevos elementos radiantes
(como guiaondas, bocinas, reflectores, etc). Una contribucin muy importante fue el
desarrollo de los generadores de microondas (como el magnetrn y el klystron) a
frecuencias superiores a 1 GHz.
En las dcadas de 1960 a 1980 los avances en arquitectura y tecnologa de
computadores tuvieron un gran impacto en el desarrollo de la moderna teora de
antenas. Se espera un mayor avance a partir del ao 2000.
Los mtodos numricos se desarrollaron a partir de 1960 y permitieron el anlisis de
estructuras inabordables por mtodos analticos. Se desarrollaron mtodos asintticos
de baja frecuencia (mtodo de los momentos, diferencias finitas) y de alta frecuencia
(teora geomtrica de la difraccin GTD, teora fsica de la difraccin PTD).
-
El avance ms importante de la dcada fue la invencin de la ranura resonante. En
1939 A. D. Blumlein patent un cilindro ranurado excitado por una espira, o bien
mediante la conexin directa de una lnea bifilar a los extremos de la ranura. La
polarizacin era perpendicular a la dimensin mayor de la ranura. Se propuso una
agrupacin lineal de ranuras. Tambin se descubrieron los efectos de la carga
inductiva serie y capacitiva paralelo.
Los avances en los generadores de seal permitieron la utilizacin de los reflectores
propuestos el siglo anterior. Marconi construy un enlace de 25 Km, a la frecuencia de
600 MHz entre el Vaticano y Castelgandolfo con antenas parablicas con
alimentadores coaxiales.
Desde el punto de vista terico destaca el anlisis de las antenas cilndricas realizado
por King en 1937 y Hallen en 1938. La formulacin integral propuesta se sigue utilizando
en la actualidad.
-
QU ES UNA ANTENA?
Es un dispositivo que sirve para transmitir y/o recibir ondas de radio. Convierte la onda
guiada por la lnea de transmisin (el cable o gua de onda) en ondas
electromagnticas que se pueden transmitir por el espacio libre.
-
En realidad una antena es un trozo de material conductor al cual se le aplica una
seal y esta es radiada por el espacio libre.
Existe una gran diversidad de tipos de antenas, dependiendo del uso a que van a ser
destinadas. En unos casos deben expandir en lo posible la potencia radiada, es decir,
no deben ser directivas (ejemplo: una emisora de radio comercial o una estacin base
de telfonos mviles. Tambin es una antena la que est integrada en la
computadora porttil para conectarse a las redes Wi-Fi.), otras veces deben serlo para
canalizar la potencia en una direccin y no interferir a otros servicios (antenas entre
estaciones de radioenlaces).
Las caractersticas de las antenas dependen de la relacin entre sus dimensiones y la
longitud de onda de la seal de radiofrecuencia transmitida o recibida. Si las
dimensiones de la antena son mucho ms pequeas que la longitud de onda las
antenas se denominan elementales, si tienen dimensiones del orden de media longitud
de onda se llaman resonantes, y si su tamao es mucho mayor que la longitud de
onda son directivas.
Circuito equivalente de una antena
La fuente es representada por un generador ideal, la lnea de transmisin es
representada por una impedancia caracterstica Zo, la antena es representada por
una
impedancia Za compuesta de 3 impedancias en serie: Ri, Rr, Xa. La impedancia Ri
representa las prdidas por conductor y por dielctrico. Rr es la llamada resistencia
de radiacin y es una resistencia ficticia utilizada para justificar la potencia que es
radiada al espacio. La reactancia Xa es utilizada para representar la parte imaginaria
de la radiacin (potencia reactiva).
En condiciones ideales se espera que la potencia generada por la fuente sea
transmitida en su totalidad a la resistencia de radiacin, sin embargo esto no se logra
en la prctica debido a que existen prdidas intrnsecas por conduccin y por
dielctrico as como cuestiones de acoplamiento de impedancias por lo que no toda
la potencia es transmitida y se generan 2 tipos de ondas viajando en direcciones
opuestas; ondas transmitidas de la fuente hacia la carga y ondas reflejadas en
-
direccin contraria. Estas ondas en direcciones opuestas generan interferencia
constructiva o destructiva que deriva en las llamadas standing waves (ondas
estacionarias).
TIPOS DE ANTENAS
2.2 TIPOS DE ANTENAS
Existen diversos tipos de antenas con caractersticas especficas y particulares para las
aplicaciones en las cuales se requieran. Algunos tipos de antenas son:
1. Antenas de alambre. Es el tipo ms comn de antenas y pueden encontrarse
prcticamente en todos lados, ya sea en edificios, en automviles, en aviones,
naves espaciales, etc. Existen varios tipos de antenas de alambre como los
monopolos, dipolos, las antenas de lazo y antenas de hlice.
2. Antenas de apertura. Tienen gran aplicacin en aviones y naves espaciales
debido a que pueden ser montadas fcilmente en la estructura del avin o
nave Su estructura consta de una gua de onda con terminacin en formas
piramidales, cilndricas, corneta, etc .
3. Antenas de apertura planas. Debido a las necesidades actuales de buscar
tamaos reducidos se ha buscado generar diseos de antenas de apertura con
dimensiones cada vez ms pequeas, que puedan adems de lograr ser
msprcticas, disminuir los costos de fabricacin. Un ejemplo de ste tipo de
antenas son las llamadas Vivaldi, las cuales tienen la peculiaridad de utilizar dos
formas de cobre cada una en un lado de un substrato dielctrico. Una
tecnologa muy reciente que ha cobrado auge en los ltimos aos es la
llamada Substrate Integrated Waveguide (explicada a detalle en el captulo 4)
que consiste en utilizar una gua de onda de tamao reducido integrada en un
substrato dielctrico, la cual presenta una gran practicidad para construir
circuitos de dimensiones pequeas.
-
4. Antenas de microstrip. Las antenas de microstrip desde su aparicin han tenido
un gran desarrollo principalmente debido a sus tamaos reducidos (conforme
las frecuencias de operacin han ido incrementando, los tamaos para estas
antenas disminuyen considerablemente). Las antenas de microstrip constan de
un parche conductor sobre un substrato dielctrico aterrizado [5]. Las antenas
de microstrip se describen a detalle en el captulo 3. En la figura 2.3 se muestra
una antena de microstrip caracterstica.
5. Antenas de reflexin. Este tipo de antenas consta de una estructura de antena
de cualquier tipo mencionada anteriormente incluyendo un reflector para
mejorar sus propiedades. Entre los tipos ms comunes de estas antenas estn la
parablica, de plano de esquina, cilndrico y esfrico.
6. Antenas de lentes . Dependiendo de la forma de las lentes y su composicin se
pueden convertir varias formas de energa divergente en ondas planas. Se
pueden usar en prcticamente las mismas aplicaciones que las antenas de
reflector parablico sobre todo a altas frecuencias ya que conforme la
frecuencia es pequea, los tamaos y pesos de las lentes pueden llegar a ser
demasiado altos
PARMETROS FUNDAMENTALES DE LAS ANTENAS.
Cada antena tiene propiedades distintas que sirven para poder caracterizarla, stas
caractersticas son los llamados parmetros de las antenas. Estos parmetros se
encuentran relacionados con la radiacin que de la antena es emitida. En este
captulo se presentan y describen los parmetros primordiales para juzgar el
comportamiento de una antena.
Patrn de radiacin
-
El patrn de radiacin de una antena se puede definir como la representacin
espacial de la energa que es radiada por una antena. Esta representacin
generalmente se hace en el campo lejano (ms adelante se hablar de los campos
de radiacin de una antena) y puede llevarse a cabo en dos o tres dimensiones.
Cuando se habla de un patrn de radiacin en tres dimensiones existen dos planos
sobre los cuales se grafican los puntos correspondientes a la energa radiada de la
antena: el plano Azimutal y el plano de elevacin. El plano Azimutal es aquel que est
en funcin del ngulo (f()) y puede verse como un plano horizontal, mientras que el
plano de elevacin es aquel que est en funcin del ngulo (g()) y puede verse
como un ngulo vertical.
En dicha figura se pueden apreciar tambin las dimensiones para considerar el patrn
de radiacin de una antena (coordenadas esfricas): el radio donde se mide la
radiacin (r), el diferencial del plano azimutal (d), el diferencial del plano de
elevacin (d), el diferencial de rea esfrica (dA) as como los vectores unitarios de
las coordenadas esfricas (r, y ).
En el estudio de los patrones de radiacin de las antenas se presentan 3 casos, los
cuales se definen a continuacin: patrn isotrpico (aquel en el cual una antena
hipotticamente sin prdidas irradia igual energa hacia todas las direcciones), patrn
direccional (la energa puede depender de la direccin angular en el plano Azimutal
(f()), en el plano de elevacin (g()) o ambos) y patrn omnidireccional (presenta un
patrn no direccional en un plano y un patrn direccional en otro) [5]. En la figura 2.5
se muestran los 3 tipos de patrones mencionados.
-
Lbulos de radiacin
En el patrn de radiacin de cualquier antena se pueden apreciar los llamados lbulos
de radiacin, los cuales se definen como el rea del patrn de radiacin rodeada
por regiones de relativamente baja intensidad de radiacin [5]. Los lbulos de
radiacin de las antenas se pueden clasificar en dos tipos: lbulos principales (main
lobes) y lbulossecundarios (minor lobes). A su vez los lbulos secundarios pueden
subdividirse en lbulos laterales (side lobes) y lbulos posteriores (back lobes). En la
figura 2.6 se muestra un patrn de radiacin direccional conteniendo su lbulo
principal, lbulos secundarios, lbulos laterales y lbulo posterior.
-
En una antena la potencia radiada est compuesta por una parte real y una parte
imaginaria. La parte real es la llamada potencia radiativa, la cual puede ser transferida
a un medio y por lo tanto es la que se puede utilizar. La potencia reactiva es la parte
imaginaria de la potencia radiada y sta no puede ser transferida a los medios,
simplemente permanece oscilando entre los campos. La potencia radiativa y reactiva
se presentan en diferentes proporciones dependiendo de la distancia donde se midan
a partir de la antena, es por ello que se han definido las llamadas regiones de campo
El espacio que rodea a una antena se puede dividir en 3 regiones de forma esfrica: la
regin de campo cercano reactivo, regin de campo cercano radiante tambin
conocida
como regin de Fresnel y la regin del campo lejano tambin conocida como
Fraunhofer. La regin del campo cercano reactivo es aquella inmediatamente
cercana a la antena donde la potencia radiada est constituida en su mayora por
potencia reactiva. Para la mayora de las antenas sta regin se ha definido en el
rango . R es el radio alrededor de la antena, es la longitud de onda y
D es la dimensin mayor de la antena. Para dipolos muy cortos o antenas similares esta
regin queda delimitada por . En esta regin la potencia reactiva es
aproximadamente igual a la potencia radiativa.. La regin de campo cercano
radiante se encuentra limitada en los . Para antenas cortas
se puede considerar a esta regin para el rango .La regin de campo
lejano o de Fraunhofer es aquella que en la que la potencia radiada est constituida
-
en su mayora por potencia radiativa. La regin de campo lejano se extiende en el
rango . Paraantenas de cortas dimensiones el rango para este campo se
puede considerar como .
Densidad de potencia radiada
La potencia de una onda electromagntica cualquiera puede definirse mediante el
vector de Poynting, el cual apunta hacia la direccin de propagacin de la onda. La
potencia contenida en un rea se debe realizar la integral cerrada del vector de
Poynting, como se muestra a continuacin:
Donde:
P es la potencia total instantnea en W.
W es el vector de Poyting puntual.
n es vector unitario normal a la superficie.
da es el rea infinitesimal de la superficie cerrada en m2.
La densidad de potencia promedio queda expresada como:
-
La potencia radiada promedio de una antena entonces puede encontrarse
integrando en el rea deseada, por lo tanto se tiene
Intensidad de radiacin
La intensidad de radiacin se define como la potencia radiada por una antena por
unidad de ngulo slido [5]. La intensidad de potencia se mide en el campo lejano
donde la potencia que se radia es en su mayora radiativa y se expresa como:
U =r 2Wrad
Donde:
U es la intensidad de radiacin (W/unidad de ngulo slido).
r es el radio.
Wrad es la densidad de radiacin (W/m2).
Directividad
La directividad constituye probablemente el parmetro de mayor importancia a la
hora de juzgar el patrn de radiacin de una antena. La directividad se define como
la razn de la intensidad radiada en una direccin a la intensidad de radiacin
promedio en todas las direcciones [5]. En otras palabras la directividad se puede
considerar como la razn de la intensidad radiada en una direccin a la intensidad de
radiacin de una antena con patrn isotrpico. Entre ms alta sea la directividad, el
haz de radiacin ser ms afilado. La directividad entonces est dada por:
Ganancia
Las antenas son elementos pasivos y por lo tanto no pueden realizar una amplificacin,
es por ello que el trmino ganancia cuando se habla de antenas vara de su
definicin convencional utilizada para circuitos electrnicos. La ganancia es un
parmetro de las antenas similar a la directividad. La diferencia reside en que la
directivitad solamente toma en cuenta las propiedades direccionales de la antena y
-
por lo tanto sta depende nicamente del patrn de radiacin. Por el contrario la
ganancia de una antena toma en cuenta tanto las propiedades direccionales de sta
como la eficiencia. La definicin de ganancia dice que es la razn de la intensidad
de radiacin en cualquier direccin a la radiacin de intensidad que sera obtenida si
la potencia aceptada por la antena fuera radiada de manera isotrpica [5]. La
ganancia de una antena se expresa como sigue:
Eficiencia de una antena
La eficiencia de una antena sirve como un parmetro para determinar las prdidas
presentes en la entrada de un circuito cualquiera. Para una antena la eficiencia total
est dada por
Donde:
er es la eficiencia de reflexin de una antena debida a desacoplamientos de
impedancia entre la antena y la gua de transmisin. Esta eficiencia est ampliamente
ligada al coeficiente de reflexin mediante er = 1 - ||2. A su vez el coeficiente de
impedancia de entrada de la antena y Z0 es la impedancia caracterstica de la lnea
de transmisin.
ec es la eficiencia de conductor asociada con las prdidas por efecto Joule, es decir
con potencia que es transferida al medio.
ed es la eficiencia del dielctrico asociada con las prdidas del dielctrico con el cual
se est trabajando
Ancho de banda
El ancho de banda de una antena es un valor subjetivo dependiendo de las
caractersticas buscadas en el funcionamiento de una antena. El ancho de banda se
describe como el rango de frecuencias dentro del cual el desempeo de la antena,
con respecto a alguna caracterstica se ajusta a un estndar especificado . En otras
palabras el ancho de banda se refiere al rango de frecuencias que cumplan las
caractersticas deseadas, las cuales pueden ser intensidad de potencia, potencia
radiada,coeficiente de reflexin, coeficiente de transmisin, directividad, etc.
-
ANTENA ELEGIDA- ANTENA YAGI
La antena Yagi o antena Yagi-Uda es una antena direccionalinventada por el
Dr. Shintaro Uda de la Universidad Imperial de Tohoku y en menor parte, el
Dr. Hidetsugu Yagi (de ah al nombre Yagi-Uda). Esta invencin de avanzada a las
antenas convencionales, produjo que mediante una estructura simple de dipolo,
combinada con elementos parsitos conocidos como reflector y directores, se pudiera
construir una antena de muy alto rendimiento.
La invencin del Dr. Uda (patentada en 1926) no fue usada en Japn en un principio,
ya que el diseo original de la antena tena como objetivo latransmisin inalmbrica
de energa. Sin embargo fue aceptada en Europa y Norteamrica, en donde se
incorpor a la produccin comercial, de los sistemas de difusin, TV y otros.
El uso de esta antena en Japn solo comenz a utilizarse durante la Segunda Guerra
Mundial, cuando fue descubierto que la invencin de Yagi era utilizada como antena
de radar por los ejrcitos aliados.
CMO FUNCIONA UNA ANTENA YAGI-UDA
En virtud del principio de reciprocidad, se puede demostrar que las propiedades
(impedancia, ganancia, etc.) de una antena cualquiera son las mismas tanto en
emisin como en recepcin. Como es ms fcil de comprender el funcionamiento de
una antena Yagi-Uda en transmisin que en recepcin, comenzaremos por una
antena en transmisin.
Como ya se ha mencionado, una antena Yagi-Uda est formada por un elemento
alimentado (conectado al emisor o al receptor) formado por un simple dipolo o un
dipolo doblado llamado tambin "radiador" de manera inapropiada, ya que en la
antena Yagi-Uda todos los elementos irradian de manera comparable. Adems de ese
elemento, la antena tiene uno o varios elementos aislados llamados, injustamente,
elementos parsitos. La corriente que circula en el elemento alimentado irradia un
campo electromagntico, el cual induce corrientes en los "elementos parsitos" de la
antena. Las corrientes inducidas en esos elementos irradian tambin campos
electromagnticos que a su vez inducen corrientes en los dems. Finalmente la
corriente que circula en cada uno de los elementos es el resultado de la interaccin
entre todos los elementos. El elemento alimentado. La fase de la corriente que circula
en el elemento parsito depender de la distancia entre los dos elementos y de la
longitud y dimetro de este ltimo. La amplitud tambin depender de lo mismo pero
mucho menos y ser, de todas maneras, de la misma magnitud que la corriente del
elemento alimentado.
-
Coloquemos el elemento parsito delante del elemento alimentado a una distancia
de Lambda/ 10 (donde lambda es la longitud de onda) y ajustemos su longitud para
que la corriente tenga un retardo de fase de 180-(360 / 10)=144. En ese caso, el
clculo muestra que la corriente en el elemento parsito es 1,19 veces la corriente en
el elemento alimentado. El campo radiado hacia atrs ser la suma del campo
producido por el elemento alimentado ms el campo producido por el elemento
parsito. Pero ste ltimo ha sido emitido con un retardo de 144 y como debe recorrer
una distancia adicional de lambda/ 10 sufrir un retardo adicional de 36, lo que hace
que, hacia atrs, los campos emitidos por los dos elementos estarn a 180 en
oposicin de fase y se anulan. En cambio, hacia adelante, el campo emitido por el
elemento parsito, ganar 36 (en lugar de perderlos) y su retardo de fase no ser ms
que 144-36=108. La suma de los dos campos ser mxima.
En el caso particular de este ejemplo, la amplitud E del campo elctrico de la onda
electromagntica radiada hacia adelante en una direccin theta es
es el campo producido por el elemento alimentado si
estuviese solo. La ganancia es de 8,96 dBi.
Este tipo de elemento parsito, situado delante el elemento alimentado y que refuerza
el campo hacia adelante, se llama director. Los elementos situados detrs y que
refuerzan el campo hacia adelante se llaman reflectores. Pero no hay que confundirlos
con las superficies o rejas reflectoras utilizadas en otros tipos de antenas.
Generalmente se ponen uno o dos reflectores y uno o varios directores. Se calculan las
posiciones y las dimensiones de manera que las fases de las corrientes resultantes sean
tales que la adicin de los campos sea mnima hacia atrs y mxima hacia adelante.
Elctricamente, el costo de esta directividad es una disminucin de la parte resistiva
de la impedancia de la antena. Con una misma corriente de alimentacin, el campo
radiado es ms dbil. Se compensa este inconveniente remplazando el dipolo
alimentado por un dipolo doblado.
Para la antena en recepcin, la fase y la amplitud de las corrientes inducidas en los
elementos por el campo incidente y los dems elementos hace que la corriente
inducida en el elemento alimentado (ahora conectado al receptor) sea mxima para
los campos que vienen de delante y mnima para los campos que vienen de detrs.
ALIMENTAR UNA ANTENA YAGI
Para respetar la adecuacin entre la impedancia de la antena y la impedancia de la
lnea de transmisin se utilizan distintos tipo de alimentacin.
-
Alimentacin asimtrica por cable coaxial: adaptacin gamma
Alimentacin simtrica por cable bifilar: adaptacin delta
A veces es necesario interponer un simetrizador o balun para asegurar y para adaptar
la impedancia de la antena Yagi.
Algunas personas alimentan con cable coaxial a una antena Yagi que espera una
alimentacin simtrica. Esta manera de alimentar puede funcionar, pero slo a ciertas
frecuencias, y a costa de convertir a la vaina del coaxial en parte del elemento
irradiante. Por lo tanto, no es una prctica aconsejable.
PROPIEDADES ELCTRICAS
TENSIN Y CORRIENTE
Siendo una evolucin del dipolo, el punto medio del elemento conductor es
un nodo de tensin y un vientre de corriente. Los reflectores y directores, pese a no
estar directamente alimentados, tambin tienen tensiones y corrientes.
DIAGRAMA DE EMISIN
La antena Yagi puede concebirse como una evolucin del dipolo, donde los
reflectores reducen la emisin hacia atrs, y donde los directores concentran la
emisin hacia adelante.
Dependiendo entre otras cosas de la cantidad de elementos directores, y de la
longitud de la antena (boom, en ingls), es posible llegar a ganancias mximas de por
ejemplo 15 dB, lo que equivale a multiplicar la seal por 32.
Como la antena Yagi no crea energa, cuanta ms ganancia en una direccin, ms
estrecho ser el haz. Para medir esa apertura, la definimos como el ngulo respecto
del eje de la Yagi donde la ganancia cae a la mitad, es decir, pierde 3 dB respecto
del eje central. Sumamente importante en las antenas Yagi, cuyo objetivo es el de ser
direccional, es el coeficiente de ganancia en las direcciones 0/180 (adelante/atrs).
Cuanto mayor sea ese coeficiente, ms inmune es la antena a seales provenientes
de otras direcciones.
POLARIZACIN
Cuando la antena Yagi es paralela al plano de la tierra, la componente elctrica de la
onda es paralela al plano de la tierra: se dice que tiene polarizacin horizontal.
Cuando la antena Yagi es perpendicular al plano de la tierra, la componente elctrica
de la onda es perpendicular al plano de la tierra: se dice que tiene polarizacin
vertical.
-
En HF, y en VHF en clase de emisin banda lateral nica se prefiere la polarizacin
horizontal, y en VHF en clase de emisin frecuencia modulada, la polarizacin vertical.
IMPEDANCIA
La impedancia de una antena Yagi depende de la configuracin de los reflectores y
directores (dimensiones de cada elemento, espaciamiento entre elementos).
Habitualmente las antenas se disean para que la impedancia sea de 50 o 75 Ohms, o
sea, la impedancia requerida por los equipos conectados a la antena:
Antenas de recepcin de televisin: 75
Antenas de emisin / recepcin (por ejemplo, radioaficionados): 50
Antenas de Wifi: 50
RESONANCIA
La Yagi es una antena resonante, es decir, existe una frecuencia en la cual presenta
una resistencia hmica pura. Esto se presenta cuando la reactancia inductiva del
circuito que conforma la antena tiene igual valor que la reactancia capacitiva.
En frmula:
donde
-> Reactancia Inductiva
-> Reactancia Capacitiva
-> Pulsacin
-> Frecuencia
La frecuencia de resonancia ser aquella para la cual se cumple que XL = XC, y
resulta:
=>
resultando un circuito resistivo puro.
CONSTRUCCIN Y FRMULAS
-
En esta seccin se hace referencia a la construccin de la antena para cualquier
banda o frecuencia. Tambin se incluyen frmulas para la modelizacin de antenas
manualmente. Para el diseo por ordenador se utilizan programas como MMANA.
CONSTRUCCIN BSICA
Aqu se muestra la construccin bsica de una antena Yagi, que consta de
un elemento director, un elemento reflector y un elemento activo.
La longitud del elemento activo es de /2, es decir, la mitad de la longitud de onda.
El elemento reflector es ligeramente ms grande ya que mide 0,55 (es decir, un
10% ms que media longitud de onda o /2)
A su vez, el elemento director es 10% ms corto que el elemento activo.
para el elemento exitador es /2*0,9 0,45
AMPLITUD
En el caso particular de este ejemplo,
donde es el campo producido por el elemento alimentado si estuviese solo. la
importancia de los dbi es mayor con respecto al tipo de uso y frecuencia que se
maneje. La ganancia es de 8,96 dBi.
CONSTRUCCIN DE LA ANTENA PASOS A SEGUIR
-
Puede parecerte "complicado" al principio
pero en realidad es MUY SIMPLE DE HACER y
es una antena desarrollada con medidas
especficas y probada para funcionar con
seales en 2.4Ghz para redes WiFi
El costo de fabricarla es menor a 35 soles y
los materiales se consiguen en cualquier
lugar
ELEMENTOS NECESARIOS
Calibre como por ejemplo del tipo Vernier plstico o metlico
50cm de alambre de cobre de 2 a 2,5mm de espesor hueco o macizo
Perforadora o taladro (manual o de mesa) y mecha del dimetro del alambre
de cobre
30cm de cao plstico para instalaciones elctricas o de PVC de 15 o 16mm de
dimetro externo
Un conector tipo N-chasis
Soldadora y estao
Pistola plstica (para pegar) o similar
30cm de cao cuadrado de metal o aluminio hueco, con 15 o 16mm de luz
interna
Una lima de metal o para uas
30cm de cao de PVC de caeras o desages
CORTAR LOS DIRECTORES, EL REFLECTOR Y FABRICAR EL ELEMENTO
RADIANTE
Los elementos pasivos (reflector y directores) deben cortarse primero a groso modo es
decir con uno o dos milmetros de ms y luego llevarse a la medida especificada en la
tabla a partir de limar los extremos.
Elem
.
Largo
(mm)
Distancia al Elem. Activo
(mm)
Separacin con el siguiente
(mm) Tipo
-
1 55.6 -31,6 31.6 Reflector
2 44.1 x 19.6 0 24.6
Elem.
Activo
3 49.2 24,6 26,1 Director
4 44.2 50,7 25,1 Director
5 47.7 75,8 23,7 Director
6 43.8 99,5 33,7 Director
7 47.5 133,2 27,9 Director
8 43.5 161,1 20,8 Director
9 48.7 181,9 33,7 Director
10 48.5 215,6 - Director
El elemento activo debe construirse segn la imagen con un alambre de unos 15cm
que deber plegarse como se muestra. Puede imprimirse la ilustracin que tiene
relacin de escala 1:1 de manera de poderse guiar con el papel impreso a medida
que se dobla el alambre. Una vez plegado debe estaarse como se muestra,
soldando un extremo al pin central del conector N y otro al chasis. Luego se puede
colocar un trozo de plstico de aproximadamente 50mm x 25mm (con un orificio del
dimetro del cao en el centro) al cual se le pega el elemento activo para sostenerlo
alineado con el boom de PVC.
-
PERFORAR EL CAO PLSTICO PARA COLOCAR LOS ELEMENTOS
Basndose en la tabla de la pgina anterior se deber perforar el cao de plstico o
PVC de 16mm efectundole agujeros pasantes de manera de poder encastrar luego
los elementos de la antena.
Dado que hacer los orificios de manera alineada no es una tarea fcil se sugiere
construir un simple artefacto que facilitar la tarea. El cual se detalla a continuacin.
PERFORAR EL CAO PLSTICO PARA COLOCAR LOS ELEMENTOS
Basndose en la tabla de la pgina anterior se deber perforar el cao de plstico o
PVC de 16mm efectundole agujeros pasantes de manera de poder encastrar luego
los elementos de la antena.
-
Dado que hacer los orificios de manera alineada no es una tarea fcil se sugiere
construir un simple artefacto que facilitar la tarea. El cual se detalla a continuacin.
PROTECCIN EXTERNA
Cuando ya se tiene todo el conjunto armado puede colocarse dentro de un cao de
PVC.
PARMETROS
Esta antena es muy direccional teniendo cuando est bien construida 15dbi de
ganancia, impedancia de entrada de 50ohms y una ROE menor de 1.5. La
polarizacin ser horizontal si los elementos estn horizontalmente y por lo tanto el
conector queda para abajo o para arriba. En caso de colocarse de manera que los
elementos queden verticalmente (conector hacia alguno de los lados) la polarizacin
ser vertical.
CONFIGURACIN DE HOSTAPD Y SERVIDOR DHCP
Para comenzar comprobmaos is neustra tarejta esta reconocida con el comando:
iwconfig
-
Podemos ver que nuestra trajeta de red sera el wlan0
Luego instalamos hostapd con el comando:
apt-get install hostapd
Configuramos los parmetros de nuestra red usamos en el archivo hostapd.conf con el
el comando
sudo gedit gedit /etc/hostapd/hostapd.conf
Llenamos el archivo con nuestra configuracion
# Interfaz que se usara como AP:
# Cambiarla de acuerdo a sus necesidades
interface=wlan0
# Driver a usar:
driver=nl80211
# Nombre del punto de acceso (SSID):
# Obviamente este hay que cambiarlo
ssid=steve
-
# Modo de radio, este depende de las capacidades del la tajeta que se usara, puede
ser a,b,g o n:
hw_mode=b
# Canal que usar el AP:
channel=1
# Filtrado de direcciones MAC: 0 acepta todos clientes excepto aquellos que estn en
deny_mac_file,
# 1 Acepta solo a los clientes que estn en accept_mac_file.
macaddr_acl=0
# Ubicacin completa de las listas accept_mac_file y deny_mac_file
# (deben contener una direccin MAC por linea):
#accept_mac_file=/etc/hostapd.accept
#deny_mac_file=/etc/hostapd.deny
# Algoritmo de autenticacin: 0 Autenticacin abierta, 1 Autenticacin con clave
compartida y 3 ambos.
auth_algs=1
# Difusin de SSID: 0 Visible, 1 Oculto:
ignore_broadcast_ssid=0
# Modo WPA que se usar (1 para WPA, 2 para WPA2, 3 para WPA + WPA2)
wpa=2
# Contrasea de nuestra red:
wpa_passphrase=12345678
# Tipo de gestin de claves: WPA-PSK (WPA personal) o WPA-EAP (WPA Enterprise)
wpa_key_mgmt=WPA-PSK
wpa_pairwise=TKIP
rsn_pairwise=CCMP
Luego configuramos los demonios del hostapd para que inicien el servidor ap con el
-
archivo de configuracin hostapd.conf ubicando en /etc/hostapd/hostapd.conf .
Comando para configurar los demonios del hostapd :
sudo gedit /etc/default/hostapd
Quedaria de la sigueinte manera:
# Defaults for hostapd initscript
#
# See /usr/share/doc/hostapd/README.Debian for information about alternative
# methods of managing hostapd.
#
# Uncomment and set DAEMON_CONF to the absolute path of a hostapd
configuration
# file and hostapd will be started during system boot. An example configuration
# file can be found at /usr/share/doc/hostapd/examples/hostapd.conf.gz
RUN_DAEMON="yes"
DAEMON_CONF="/etc/hostapd/hostapd.conf"
DAEMON_OPTS="-dd"
# Additional daemon options to be appended to hostapd command:-
# -d show more debug messages (-dd for even more)
# -K include key data in debug messages
# -t include timestamps in some debug messages
#
# Note that -B (daemon mode) and -P (pidfile) options are automatically
# configured by the init.d script and must not be added to DAEMON_OPTS.
#
#DAEMON_OPTS=""
Iniciamos el servidor ap no deberia mostrar [OK] como muestra la imagen y
deberiamos poder ver nuestra red.
-
Para finalizar instalamos el servidor dhcp con el siguiente comando
apt-get install dhcp3-server
Configuramos la interface de nuestra red con el siguiente comando:
nano /etc/network/interfacces
y debria quedar asi:
-
Luego cofiguramos el servidor dhcp par que brinde ips desde la trajeta de red
inalambrica en este caso wlan0 con el comando:
nano /etc/default/isc-dhcp-server
-
Configuramos los rangos de nuestra red en el archivo /etc/dhpc/dhcp.conf con el
siguiente comando y nos quedaria asi:
nano /etc/dhcp/dhcpd.conf
-
y para concluir reiniciamos el servidor dhcp con el siguiente comando:
/etc/init.d/isc-dhcp-server restart
Nos muestra lo siguiente:
-
EVALUACIN DE LA ANTENA Para la evaluacin de la antena hicimos ping entre la antena y una maquina, esta
tuvo 0% de perdidas en 150 metros luego de eso se detecto perdida en 1 % de datos.
Para ver la asignacin de ip conectamos diferentes dispositivos y la antena asigno de
manera correcta esos.
-
BIBLIOGRAFA Dlink- wirelessAC : http://www.dlink.com/es/es/home-solutions/11ac/wireless-ac
IEEE Standards: http://ieeestandards.galeon.com/aficiones1573579.html
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http://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/221/4/Capitulo%203.pdf
Fundamentos de Redes Inalmbricas, Cisco Networking Academy Program,
Cisco Systems, Cisco Press, 2013 - Tutorial 802.11 MAC Layer Defined By Jim
Geier : http://www.wi-fiplanet.com/tutorials/article.php/1216351
Tutorial Understanding 802.11 Frame Types - Jim Geier : http://www.wi-
fiplanet.com/tutorials/article.php/1447501
Wikipedia: IEEE 802.11 : http://es.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11
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http://sss-mag.com/pdf/802_11tut.pdf
Estndar IEEE 802.11 X de las WLAN -Ing. Pablo Jara Werchau, Ing. Patricia Nazar:
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Configuracin de redes inalmbricas IEEE 802.11:
https://www.microsoft.com/spain/technet/recursos/articulos/wifisoho.mspx
Conectividad inalmbrica Cecilia Urbina :
http://cecilia-urbina.blogspot.com/2012/02/conectividad-inalambrica.html
Seguridad en redes inalmbricas IEEE 802.11 - Coleccin de Tesis Digitales -
Universidad de las Amricas Puebla :
http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lem/de_l_j/capitulo2.pdf
http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lem/hernandez_a_r/capitul
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http://spminds.net16.net/redes/pres_sesion09_macaw.pdf
Wikipedia Antena Yagi: http://es.wikipedia.org/wiki/Antena_Yagi
Manual Antena Yagi: http://www.axones.com.ar/axones/antenas/yagi-
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Introduccion teora de las antenas:
http://www.slideshare.net/PattPeaPalomino/savedfiles?s_title=introduccin-a-la-
teoria-de-antenas&user_login=z00mbie
Universidad la salle-teoria de las antenas:
http://www.salleurl.edu/semipresencial/ebooks/ebooks/ebook_teoria_antenas.p
df
Diego Alejandro Villegas Oliveros, Universidad Icesi: Estndar IEEE 802.11 Wireless
LAN
-
Blackberry:
http://docs.blackberry.com/en/admin/deliverables/26414/Supported_IEEE80211
_standards_601692_11.jsp
http://www.slideshare.net/vaceitunofist/80211b-wireless-networks-vulnerabilities
-
TABLA DE CONTENIDO
Presentacin ................................................................................................................................. 2
Introduccin .................................................................................................................................. 3
Marco Teorico ............................................................................................................................... 5
Redes 802.11 .......................................................................................................................... 5
Historia ................................................................................................................................ 5
Organizacin de un red 802.11 ...................................................................................... 6
Arquitectura ...................................................................................................................... 6
Topologa ........................................................................................................................... 7
Caracteristicas .................................................................................................................. 8
Descripcin de elementos .............................................................................................. 9
Modos de Operacin .................................................................................................... 10
Modelo de Referencia .................................................................................................. 11
Comparacin de las Distintas Normas ........................................................................ 12
Capa Fisica 802.11 ......................................................................................................... 12
Capa de Enlace 802.11 ................................................................................................. 14
Dificultades durante el protocol .................................................................................. 15
Tramas del Estandar 802.11 ........................................................................................... 17
Formato de Trama 802.11 ............................................................................................. 17
Servicios de una Red 802.11 ......................................................................................... 19
Roaning ............................................................................................................................ 21
Operacin de Redes........................................................................................................... 22
802.11a ............................................................................................................................. 22
802.11b ............................................................................................................................. 23
802.11g ............................................................................................................................. 24
Comparacin entre Normas ....................................................................................... 25
802.11n ............................................................................................................................. 25
-
802.11ac .......................................................................................................................... 26
Modos de Operacin .................................................................................................... 10
Modelo de Referencia .................................................................................................. 11
Teora de Antenas ............................................................................................................... 28
Historia .............................................................................................................................. 28
Qu es antena? ........................................................................................................... 30
Tipos de antena .............................................................................................................. 31
Parametros fndamentales ............................................................................................ 33
Antena Yagi ......................................................................................................................... 39
Como funciona .............................................................................................................. 39
Alimentar una antenna Yagi ........................................................................................ 41
Propiedades Elctricas .................................................................................................. 41
Construccin y frmulas ................................................................................................ 43
Construccion de la Antena ....................................................................................................... 44
Pasos a seguir .................................................................................................................. 44
Configuracinde Hostapd y servidor dhcp ................................................................ 48
Bibliografa .............................................................................................................................. 55