Nuevas Tecnologías Inalámbricas Emergentes y Servicios de Movilidad en Comunicaciones Unificadas

1. Nuevas Tecnologías Inalámbricas Emergentes y Servicios de Movilidad en Comunicaciones Unificadas Encarna Sánchez encsanchez@unitronics.es

2. AGENDA • Evolución en las Arquitecturas Inalámbricas. • Redes Inalámbricas Centralizadas • Beneficios. • Componentes. • Servicios de Localización Inalámbricos • Arquitectura. • Algoritmos de Localización. • Requerimientos de diseño. • RFID • Arquitectura. • Aplicaciones. • Redes Outdoor Inalámbricas MESH • Infraestructura. • Aplicaciones.

3. Arquitectura Inalámbrica Descentralizada Objetivo: Proporcionar conectividad inalámbrica básica. Puntos de Acceso Autónomos => “Inteligentes” Configuración individual de funcionalidades. Limitaciones: NoFast Secure Roaming a L3. No Balanceo de Carga entre distintos puntos de acceso. No permite implementar Servicios Avanzados: Localización. Sistemas Inalámbricos de Prevención y Detección de Intrusos (WIPS). Evolución en las Arquitecturas Inalámbricas Arquitectura Inalámbrica Centralizada

4. Layer 2/3 Red Arquitectura Inalámbrica Centralizada Arquitectura Split-MAC Controlador Inalámbrico • Funciones MAC del controlador • 802.11 MAC Gestión: Peticiones de (Re)asociación • y tramas de acción. • 802.11 Datos: Encapsulación y envío de datos al AP. • 802.11e Reserva de Recursos: El protocolo de control • es transportado a los APs en tramas de gestión 802.11. • 802.11i autenticación e intercambio de claves. • Políticas de Seguridad • Políticas de QoS • Gestión de RF • Gestión de la Movilidad Protocolo LWAPP • Funciones MAC del Punto de Acceso • 802.11: Envío de Beacons, probe response, • autenticación. • 802.11 Control: ACKs y transmisión (latencia). • 802.11e: Encolado de tramas y priorización de • paquetes. • 802.11i: Encriptación en el AP. • Despliegue Seguro. • Control en tiempo real del AP • Monitorización de RF • Encriptación Layer MAC Puntos de Acceso

5. Red Inalámbrica Centralizada.- Puntos de Acceso • Características: • Soporte estándares 802.11 a/b/g • Funciones: • Simultáneamente: • Envío de datos. • Monitorización de RF. • Tipos • Indoor • Con antenas integradas. • 2,4 Ghz / 5 Ghz. • Sin antenas integradas. • Mayor flexibilidad • Gran variedad de modelos: Omnidireccional, Patch.. • Outdoor ( Bridges ) • No antena Integrada • Gran variedad de Modelos • Mayor Ganancia: Parabólica, Yagi..

6. Red Inalámbrica Centralizada.- Controlador • Gestión del Espectro de Radiofrecuencia: • Radio Resource Management (RRM) • Monitorización de las fuentes de radio. • “Off channel”.- Escanea simultáneamente todos los canales 802.11 a/b/g. • Asignación dinámica de canales. • Carrier-Sense Multiple Access/Collision Avoidance (CSMA/CA). • Minimiza la interferencia co-canal entre APs vecinos. • Detección de interferencias. • Reasignación de canales para incrementar el rendimiento. • Control dinámico de potencia transmitida. • Detección y corrección de agujeros de cobertura. • Balanceo de Carga de clientes. • Tipos: • Estandalone • Tipos en base al nº APs soportados. • Integrados en equipos: • Conmutadores • Routers

7. Red Inalámbrica CentralizadaHerramienta de Gestión Inalámbrica • Funciones: • Planificación y diseño de la red inalámbrica. • Configuración, monitorización y gestión de la infraestructura inalámbrica. • Gestión del espectro de Radiofrecuencia. • Asignación de canales. • Ajuste de los niveles de potencia transmitidos. • Protección de la infraestructura inalámbrica • Prevención y detección de intrusos. • Ataques de DoS, NetStumble y FakeAP. • Detección y localización de: • APs malintencionados. • Redes ad-hoc • Motor de Políticas Centralizadas: • Seguridad / Calidad de Servicio. • Listas de exclusión de usuarios.

8. Herramienta de Localización Controladores Layer 2/3 Outdoor Mesh RFID Tags Red Inalámbrica Centralizada Unificada Herramienta de Gestión Inalámbrica Servidor RADIUS Base de Datos de usuarios Wireless Bridge Puntos de Acceso Ligeros

9. Servicios de Localización Inalámbricos • Herramienta de Localización • Es capaz de localizar miles de dispositivos inalámbricos: • Clientes inalámbricos: Portátiles, teléfonos, PDAs, …. • Etiquetas RFID activas. • Puntos de acceso no autorizados. • Se integra dentro de la infraestructura inalámbrica centralizada. • Gestionable • A través del browser de la herramienta de gestión inalámbrica. • Escalable • Localiza hasta 1500 dispositivos inalámbricos simultáneamente. • Seguridad Avanzada • Mantiene un histórico de localización de los dispositivos durante un mes. • Basado en estándares • SOAP/XML API que se puede integrar con otras aplicaciones de negocio. • Aplicaciones: • Servicios de Localización de Red • Localización basada en la seguridad. • Localización en tiempo real de determinados elementos críticos. • Gestión de la capacidad de RF. • Voice over WLAN (VoWLAN).

10. Herramienta de Gestión Inalámbrica Controlador Inalámbrico LWAPP SNMP SOAP/XML Layer 2/3 Herramienta de Localización SNMP Puntos de Acceso Ligeros Dispositivos Clientes Inalámbricos Servicios de Localización InalámbricosArquitectura

11. Servicios de Localización InalámbricosAlgoritmos de Localización • APs próximos • Se lanza una petición a la herramienta de gestión en base a su MAC. • Sistema de gestión comprueba todos los APs hasta localizar en cual está asociado el cliente buscado. • Localización poco precisa => Depende del área de cobertura del AP. • Triangularización • La herramienta de gestión pregunta a todos los APs de la red quién escucha a un determinado cliente. • Los APs que le escuchan, proporcionan el RSSI de éste. • La herramienta de gestión dibuja círculos de cobertura alrededor de cada AP. • Punto de intersección de estos círculos es la localización del cliente. • Localización inexacta => No se tiene en cuenta la influencia del entorno. • RF Fingerprinting • Localización sea más precisa y fiable debido a que: • Tiene en cuenta la interacción del entorno ( materiales del edificio, paredes, etc ) en la señal de RF. • Usa características de RF, como reflexión, atenuación, multicamino, que modifican la fortaleza de la señal leída de los dispositivos. • Al ser estadística: • Precisión dentro de 10 metros el 90% de las veces. • Depende del entorno y del despliegue.

12. Se mejora la localización aumentando la densidad de APs Una localización más precisa mejorando la situación de los APs Servicios de Localización InalámbricosRequerimientos de Diseño • Parámetros a considerar: • Densidad de APs. • No menos de 3 APs, deben proporcionar cobertura para cada área dónde se necesite localizar a un dispositivo. • Un dispositivo inalámbrico debe ser detectado con una señal mayor de -75 dBm. • Situación. • Debería de haber un AP cada 20 metros. • Un AP cada 230 – 450 metros cuadrados.

13. AGENDA • Evolución en las Arquitecturas Inalámbricas. • Redes Inalámbricas Centralizadas • Beneficios. • Componentes. • Servicios de Localización Inalámbricos • Arquitectura. • Algoritmos de Localización. • Requerimientos de diseño. • RFID • Arquitectura. • Aplicaciones. • Redes Outdoor Inalámbricas MESH • Infraestructura. • Aplicaciones.

14. RFID.- Radio Frecuency IDentification • Identificación por Radiofrecuencia (RFID): • Es un sistema de almacenamiento y recuperación de datos remoto que usa dispositivos denominados etiquetas ó tags RFID • Objetivo: • Es transmitir la identidad de un objeto mediante ondas de radio. • Etiqueta ó tag RFID: • Dispositivo pequeño que puede ser adherida a un objeto ó persona. • Contiene antenas para poder recibir y responder a peticiones por radiofrecuencia desde un emisor-receptor RFID. • Tipos de Etiquetas RFID: • Pasivas.- No necesitan alimentación eléctrica interna. • Distancias de lectura varían entre 10 milímetros hasta 6 metros. • Activas.- Necesitan alimentación eléctrica interna. • Rangos de 10 metros. Duración de batería de varios años. • Clasificación: • Frecuencia Baja ( 125 ó 134,2 kilohercios ) • Alta Frecuencia ( 13,56 Mhz ) • UHF ó de Frecuencia Ultraelevada ( 868 a 956 Mhz ) • Microondas ( 2,45 Ghz )

15. RFID.- Arquitectura • Etiqueta Activa RFID envía una señal inalámbrica al lector inalámbrico correspondiente (AP). • La señal inalámbrica es recibida por el punto de acceso inalámbrico adecuado y envía dicha información a la herramienta de localización. • La herramienta de Localización utiliza dicha información (RSSI) junto con el algoritmo correspondiente para determinar la localización adecuada de dicha etiqueta y se lo envía a la herramienta software. • La herramienta software interpreta dicha información y lo refleja en sus mapas. • Dicha herramienta puede: • Habilitar búsquedas. • Lanzar alertas. • Gestionar recursos. Lectores ( APs ) Excitadores Herramienta de Localización Inalámbrica Herramienta Software de Visibilidad Etiquetas Activas RFID

16. CHOKE-POINT RFID.- Aplicaciones • Utiliza la red inalámbrica centralizada desplegada para la localización precisa de recursos. • Beneficios: • Visualización basada en web y localización de recursos. • Notificación y alerta automática. • Permite enviar información de localización a aplicaciones de terceros ( Hospitalarias, Bibliotecas, etc.. ) LOCALIZACIÓN EN TIEMPO REAL PRESENCIA

17. AGENDA • Evolución en las Arquitecturas Inalámbricas. • Redes Inalámbricas Centralizadas • Beneficios. • Componentes. • Servicios de Localización Inalámbricos • Arquitectura. • Algoritmos de Localización. • Requerimientos de diseño. • RFID • Arquitectura. • Aplicaciones. • Redes Outdoor Inalámbricas MESH • Infraestructura. • Aplicaciones.

18. Mesh Controller Mesh Controller Redes Outdoor Inalámbricas Mesh • MESH es una topología de red en dónde los dispositivos inalámbricos están conectados a través de muchas conexiones redundantes entre sí. • Conexión entre nodos es inalámbrica. • En base al estándar 802.11 a. • Sólo se necesita un subconjunto de nodos que se conecten a la red cableada. • Es descentralizada y escalable. • Cada nodo actúa como un repetidor. • Es fiable. • En caso de fallo de un nodo, siempre existe un posible camino.

19. 802.11a Herramienta de Gestión Inalámbrica Controlador MAP RAP Layer 2/3 MAP Redes Outdoor Inalámbricas MeshInfraestructura 802.11b/g • APs Mesh establecen automáticamente la conexión al controlador: • Root AP (RAP) se conecta vía conexión cableada. • 1 RAP puede soportar hasta 32 MAPs. • Mesh AP (MAP) • Adaptive Wireless Path Protocol (AWPP).- Es utilizado por: • Los MAPs para establecer el mejor camino al Root. • Si la topología cambia ó las condiciones inalámbricas del entorno. • APs Mesh son autenticados por el controlador y les descarga configuración y parámetros radio.

20. Redes Outdoor Inalámbricas MeshAplicaciones • Redes Ciudadanas: • Despliegue de una red municipal sin hilos. • Servicios corporativos al personal del municipio. • Servicios a los ciudadanos. • Despliegue inmediato de redes IP. • En Situaciones de Emergencia. • Extinción de Incendios. • Protección Civil. • Redes de Exterior • Despliegue de una red IP corporativa en exterior con un requerimiento de negocio. • Para dar servicio en zonas que no sean cubiertas por los operadores.

21. Conclusiones • Los Servicios de Localización de Red serán el valor diferencial a implementar en las actuales infraestructuras inalámbricas centralizadas desplegadas. • Las Redes Inalámbricas Centralizadas Unificadas son el futuro de las comunicaciones inalámbricas al permitir: • Localización precisa de recursos. • Dotar de nuevos servicios a los usuarios accesibles desde cualquier ubicación gracias al despliegue de Redes Outdoor Inalámbricas Mesh. • Los Servicios Profesionales de Unitronics le pueden asegurar la correcta implantación de una Red Inalámbrica Centralizada Unificada en su empresa.

22. Gracias por su atención