Redes Inalámbricas 802.11: Conceptos Clave y Componentes

1. Capa Física del Modelo de Referencia 802.11

La capa física utiliza la tecnología de espectro ensanchado, que consiste en difundir la señal de información a lo largo del ancho de banda disponible.

2. Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal (OFDM)

Es una tecnología que consiste en enviar un conjunto de portadoras de diferentes frecuencias, donde cada una transporta información modulada en QAM o PSK.

3. Tipos de Modulación

Modulación por Amplitud (ASK)
Puede modularse de diferentes modos dependiendo del parámetro sobre el que se actúe.
Modulación de Frecuencia (FSK)
Consiste en variar la frecuencia de la onda portadora de acuerdo con la intensidad de la onda de información.
Modulación de Fase (PSK)
Consiste en hacer variar la fase de la portadora entre un número de valores discretos.

4. Algoritmo de Acceso en la Capa de Enlace 802.11: CSMA/CA

El algoritmo básico de acceso utilizado es CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance). Este protocolo evita colisiones en lugar de simplemente detectarlas.

5. Solución para Nodos Ocultos y Nodos Expuestos: MACA

La solución propuesta es MACA (Multiple Access Collision Avoidance) para evitar los RTS y CTS.

6. RTS y CTS: Virtual Carrier Sense

RTS (Request to Send) y CTS (Clear to Send) son mecanismos que, denominados a veces Virtual Carrier Sense, permiten a una estación reservar el medio durante una trama para su uso exclusivo.

Es un mecanismo opcional utilizado por el protocolo de red inalámbrica 802.11 para reducir las colisiones introducidas por el problema del nodo oculto y nodos expuestos.

7. Interferencias Internas

Se refiere a situaciones donde se usa la misma banda con una potencia demasiado baja.

8. Multitrayectoria o Distorsión de Retardo

Actúa mediante una interferencia que afecta a las emisiones de radio.

9. Unidades de Medida en Redes Inalámbricas

dB (Decibel)
Mide la potencia de una señal o la intensidad de un sonido.
dBm (Decibel Miliwatt)
Es una medida relativa, necesaria para una medición absoluta de potencia.
dBr (Decibel Relativo)
Similar al dBm, pero en vez de tomar una potencia de referencia de 1mW, se establece una potencia X de referencia.
dBi (Ganancia Isotrópica)
Determina la ganancia de las antenas.

10. Tipos de Tarjetas de Red Inalámbricas

PCI
Útiles para computadoras de escritorio.
PCMCIA/PC Card
Para equipos laptops y notebooks.
USB
Para equipos que no tienen puertos disponibles.

11. Diferencia entre Access Point y Router Inalámbrico

Access Point
Es el dispositivo que se encarga de concentrar la señal de los nodos inalámbricos.
Router Inalámbrico
Es el encargado de conectarnos a Internet mediante la línea telefónica.

12. Consideraciones al Elegir una Antena WiFi

Se debe tener en consideración que se necesita transformar la energía de corriente alterna en un campo electromagnético o viceversa. Cuanto más eficaz sea esa transformación, mayor alcance tendrá la estación, independientemente del equipo que se posea.

13. Funcionamiento de una Antena WiFi

La corriente circula por un conductor que está separado en un punto, esto crea un campo eléctrico y magnético que forma una onda que se puede propagar por el espacio.

14. Características de una Antena

Impedancia Característica
Resistencia de la antena frente al transmisor de Radio Frecuencia, presenta la resistencia de carga al transmisor.
Ganancia
Amplificación de la señal electromagnética al momento de ser irradiada al espacio, depende de las características de la antena.
Patrón de Radiación
Es un diagrama polar que representa las intensidades de los campos o las densidades de potencia en varias posiciones angulares en relación con una antena.
Frecuencia de Operación
Rango de frecuencias soportadas por la antena para poder irradiar adecuadamente. Una antena no puede irradiar en cualquier frecuencia.
Polarización de la Antena
Se refiere a la orientación del campo eléctrico radiado desde esta. Una antena puede polarizar en forma lineal, ya sea horizontalmente o verticalmente.

15. Tipos de Antenas Según su Construcción

Dipolos (Omnidireccionales)
Irradian en todas las direcciones, tienen un ángulo de 360°, utilizadas para enlaces multipunto del lado del transmisor.
Biquad (Direccionales)
Irradian en una sola dirección, tienen un ángulo de radiación de menos de 70 grados, utilizadas para enlaces de larga distancia de lado tanto del transmisor como el receptor.
Yagi (Sectoriales)
Antenas que irradian en un área o zona determinada, mayor ángulo de irradiación, son de alcance medio, muy utilizadas para enlaces multipunto por el lado de transmisor.
Panel (Direccionales)
Irradian en una sola dirección, tienen un ángulo de radiación de menos de 70 grados, utilizadas para enlaces de larga distancia de lado tanto del transmisor como el receptor.
Grid, Malla o Parilla (Direccionales)
Irradian en una sola dirección, tienen un ángulo de radiación de menos de 70 grados, utilizadas para enlaces de larga distancia de lado tanto del transmisor como el receptor.
Parabólicas (Direccionales)
Son altamente direccionales, irradian en una sola dirección, tienen un ángulo de radiación de menos de 70 grados, utilizadas para enlaces de larga distancia de lado tanto del transmisor como el receptor.
Indian (Omnidireccionales)
Son antenas que irradian en todas las direcciones, tienen un ángulo de 360 grados en el plano horizontal, menor alcance, utilizado para enlaces multipunto del lado del transmisor.
Colineales
Mayor número de segmentos, mayor ganancia.

16. Recomendaciones para Evitar la Pérdida de Señal al Añadir Conectores y Cables

Utilizar cable y conectores de calidad.
Utilizar cable lo más corto posible.
Usar el número de conectores imprescindibles.
No hacer empalmes entre cables.

17. Mejor y Peor Tipo de Cable para Bajar Señal Desde una Antena

El mejor tipo de cable sería el LMR-1700 con una pérdida de 0.055 dB por metro. El peor sería el LMR-100 con una pérdida de 1.3 dB por metro.

18. Nombres de los Conectores Más Comunes y Cuáles se Utilizan en el Mundo WiFi

Conector N-Navy
Conector N-Macho
Conector N-Hembra
- *Conector N-Hembra estándar (sin sujeción física) (WiFi)
- *Conector N-Hembra de chasis (sujeción 4 tornillos)
- *Conector N-Hembra de chasis (sujeción solo 1 tuerca) (WiFi)
SMA (Sub-Miniature Connect)
- *Conector SMA Macho (WiFi)
- *Conector RP-SMA Hembra (WiFi)
TNC (Threaded BNC) (WiFi)
- *Conector TNC Macho (WiFi)
- *Conector RP-TNC Hembra (WiFi)
BNC (Bayonet Navy Connector)
MiniPCI (WiFi)
MC-Card (WiFi)

19. ¿Qué es un Pigtail?

Es el cable unido con los conectores en ambos extremos, que permite conectar la antena a nuestro dispositivo inalámbrico.

20. ¿Para Qué Sirve la Función Power Over Ethernet (PoE)?

Sirve para que algunos equipos inalámbricos (Access Point) puedan recibir, a través del cable UTP, además de datos, energía eléctrica mediante este sistema. Hay que tener cuidado al implementarlo, ya que no todos los equipos lo soportan.

21. ¿Qué Función Tiene un Splitter?

Es un divisor de señal mediante el cual podremos conectar más de una antena a nuestro Access Point. Podemos encontrar de 2, 3 y 4 salidas.

22. ¿Qué Otros Dispositivos o Accesorios Son Necesarios Implementar Dentro de una Caja Estanca y Dónde Fijamos Dicha Caja?

Es una caja hermética donde colocaremos nuestros equipos sobre la torre para protegerlos del clima como la lluvia, humedad, sol, etc., permitiendo que se conserven y funcionen adecuadamente.

23. ¿Qué Consideraciones Debemos Tener en Cuenta Para Diseñar una Estructura Metálica Tipo Torre Donde Montaremos Nuestros Equipos?

Su altura depende de la distancia, condiciones geográficas, interferencia, etc.
El ancho de esta depende de la altura a implementar.
Peldaños tipo (Z) de 20 a 30 cm por lado interior.
Antena completamente galvanizada.

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