WIRELESS COMMUNICATIONS
(REDES INALÁMBRICAS)
INTRODUCCIÓN
Las redes inalámbricas surgen por la necesidad del hombre de tener conectividad entre computadoras sin ser necesaria la existencia de cables para lograrlo, brindando con esto movilidad.
La conectividad se puede lograr mediante dos alternativas Ondas de Radio ó Luz Infrarroja, las que en la actualidad se están sometiendo a un profundo estudio.
Las principales ventajas de las redes inalámbricas se ven reflejadas en las redes LAN:
En cambio para otro tipo de redes como son MAN's (Redes de Acceso Metropolitano) y WAN's (Redes de Area Amplia), existe una desventaja, que para estos sistemas de redes es de vital importancia: La velocidad de transmisión de datos. Por este concepto es practicamente imposible que las redes inalámbricas lleguen a reemplazar a las alámbricas; ya que las primera ofrecen en la actualidad una velocidad de 2 Mbps y se espera que puedan llegar en el futuro a 10 Mbps, mientras que las alámbricas ofrecen velocidades de 10 Mbps y se espera que alcancen velocidades de 100 Mbps, además considerando que los sistemas de Cable de Fibra Optica logran velocidades aún mayores.
Sin embargo ambas tecnologías no son excluyentes, muy por el contratario, al mezclarlas obtenemos una Red Híbrida . Se puede considerar que un sistema cableado sea la parte principal de una red mientras que el sistema inalámbrico nos brinde la movilidad en el equipo y el operador se pueda desplazar dentro de un departamento, bódega u oficina.
Antes de continuar hay que hacer una diferencia entre la comunicación inalámbrica de datos y comunicación móvil de datos: La primera puede existir entre dos estaciones fijas, usando microondas como medio físico. Este sistema se viene utilizando en Chile desde hace varios años. La comunicación móvil de datos debe permitir a una estación móvil comunicarse - sin cables - con otra estación móvil o fija.
Existen dos categorias de Redes Inalámbricas:
1. De Larga Distancia, consiste en la transmisión de información dentro de una misma ciudad ó hasta varios paises vecinos; como se dijo anteriormente estan presentan el problema de la velocidad ya que son bajas, van desde 4.8 a 19,2 Kbps.
Dentro de las Redes Inalámbricas de Larga Distancia exiten dos tipos diferentes:
1.1 Redes Telefónicas Celulares, Esencialmente consiste en un sistema de comunicaciones analógico, que opera en los rangos de radiofrecuencia entre los 800 y 900 Khz. Esta zona del espectro se divide en bandas de 30 Khz, que a su vez se dividen en 4 canales que son asignados a un usuario mientras dure su conversación. El alcance de las ondas de radio es limitado, por lo que es necesario que las compañías operadoras instalen varias antenas en la zona que se desea cubrir. La tecnología utilizada en este tipo de sistema es bastante cara ya que permite mantener la pérdida de señal cuando el circuíto se alterna de una célula a otra, lo que requiere circuitería especial. En este tipo de sistemas la pérdida de señal no es mayor problema para la comunicación de voz ya que existe un retraso en la conmutación y dura unos cuantos cientos de milisegundos, lo que no se alcanza a percibir, pero en la trasnmisión de información podría ocasionar estragos. Existen algunas desventajas adicionales; la transmisión el fácil de interceptar (esto es de vital importancia en una organización ya que está relacionado con la seguridad), y también su velocidad de transmisión es baja. Lo anteriormente señalado hace que la comunicación celular no sea muy utilizada, su uso es posible para archivos pequeños, como cartas, planos, etc. Pero el desarrollo de nuevos avances en la compresión de datos, seguridad y algoritmos de verificación de errores permita que las redes celulares sean una opción aceptable para algunas situaciones
1.2 Redes de Conmutación de Paquetes Por Radio, estas pueden ser públicas ó privadas. La ventaja de este tipo de red es que no existe problema en cuanto a la pérdida de señal ya que su arquitectura está diseñada para soportar paquetes de datos en lugar de comunicación de voz. Las redes privadas de conmutación de paquetes utilizan la misma tecnología que las públicas, per la transmisión se realiza bajo bandas de radio frecuencia restringidas por la propia organización de sus sistemas de cómputo.
2. Redes Inalámbricas De Corta Distancia, son redes principalmente corporativas y cuyas oficinas se encuentran en uno o varias edificios, claro que estos no deben encontrarse muy retirados el uno del otro, sus velocidades de transmisión pueden varias de 280 Kbps a 2 Mbps.
Las Redes Inalámbricas de Area Local se diferencian de las convencionales en la "Capa Física" y la "Capa de Enlace de Datos", según el modelo OSI. La capa física indica como son enviados los bits de una estación a otra. La capa de Enlace de Datos (denominada MAC), se encarga de describir como se empacan y verifican los bits de modo que no tengan errores. Las demás capas forman los protocolos o utilizan puentes, ruteadores o compuertas para conectarse.
El patrón general para los enlaces inalámbricos dentro de las redes es como sigue :
Capa Física : Un RF porta la señal que es digitalmente modulada para crear una corriente de bits. Esta corriente de bits incorpora una corrección de errores anticipada y otras técnicas para mitigar los efectos de la interferencia y señales débiles que puedan producir altos rangos de errores de bit.
Capa de Enlace : Corresponde generalmente a un protocolo de radio especializado que emplea una forma de acceso al medio optimizado para el ambiente de radio. La mayoría de los protocolos de enlace involucra interacciones entre el módem inalámbrico y una estación base, y las unidades móviles no se comunican directamente con otras.
Capa de Red : Algunas WWAN tales como RAM Mobile Data y ARDIS, usan protocolos de capa de red diseñados específicamente para la red, sin embargo la tendencia va hacia el uso de IP. Este es el caso de CDPD, así como los servicios de paquetes desarrollados para redes PCS (GSM, CDMA, TDMA). El CDPD (Cellular Digital Packet Data), es una tecnología que aprovecha los canales desocupados de la telefonía celular convencional para el envío de paquetes de datos. Esta es una red de conmutación de paquetes y no de conmutación de circuitos como GSM que requiere de un canal dedicado. Un terminal portátil CDPD no está limitado a comunicarse solamente con otro terminal similar. Cada terminal CDPD tiene asociado un IP que le permitiría conectarse con un servidor central en la oficina o a cualquier otra máquina en Internet. CDPD es una alternativa para comunicaciones transaccionales, es decir, aquellas en que se requiere realizar frecuentes transacciones breves, de unos cuantos paquetes. ARDIS (Advanced Radio Data Information Service) que en un principio se usó para el personal de mantenimiento en terreno de IBM y Motorola. La comunicación se realiza entre un radio-modem y un RF-NCP (Procesador de Control de Red de Radiofrecuencia). Este lo envía a un computador principal, que lo envía a otro RF-NCP que lo trasmite al aire para que sea recibido por el radio móvil de destino.
Capas de Transporte y Superiores : Estas capas usualmente no son parte de la red inalámbrica, sino que son implementadas como parte de la solución de la aplicación. Algunos transportes han sido diseñados específicamente para redes inalámbricas, pero es también posible usar protocolos aprobados como TCP, aunque algunas optimizaciones de parámetros de tiempo de TCP y algoritmos tienden a producir mejores resultados.
Los dos métodos para remplazar la capa física en una red inalámbrica son la transmisión de Radio Frecuencia y la Luz Infrarroja.
REDES INFRARROJAS
La limitante existente en este tipo de red es el espacio físico, ya que generalmente la utilizan redes en donde las estaciones se encuentran ubicadas en un solo piso; algunas empresas para lograr comunicarse entre edificios colocan receptores/transmisores en las ventanas de estos. El incoveniente que presenta las transmisiónes de datos de radio frecuencia es que los paises que las utilizan, todavía están tratando de ponerse de acuerdo en cuanto a las bandas que pueden utilizar para realizar la comunicación.
Como las redes de transmisión infrarrojas no presentan este problema, actualmente es una clara alternativa para las Redes Inalámbricas.
El principio utilizado en la comunicación inalámbrica se encuentra implementado desde los 70's, cuando la compañía Hewllet-Packard desarrolló su calculadora HP-41 que utilizaba un transmisor infrarrojo para enviar información a una impresora térmica portátil, en la actualidad se utliza el mismo sistema en los controles remotos de los televisores o algunos otros apartos eléctricos que se usan en el hogar.
El mismo principio se usa en la comunicación de información en las redes, se utliza un "transreceptor" que envía un haz de luz infrarroja hacia otra que la recibe. La transmisión de luz se codifica y decodifica en el envío y recepción en un protocolo de red existente. Uno de los pioneros en esta área es Richard Allen, que fundó Photonics Corp., en 1985 y desarrolló un "Transreceptor Infrarrojo". Las primeros transreceptores dirigían el haz infrarrojo de luz a una superficie pasiva, generalmente el techo, donde otro transreceptor recibía la señal. Se pueden instalar varias estaciones en una sola habitación utilizando un área pasiva para cada transreceptor. El grupo de trabajo de red Inalámbrica IEEE 802.11 está trabajando en una capa estándar MAC para Redes Infrarrojas.
REDES DE RADIO FRECUENCIA
Por el otro lado para las Redes Inalámbricas de RadioFrecuencia , en los Estados Unidos se permitió la operación sin licencia de dispositivos que utilizan 1 Watt de energía o menos, en tres bandas de frecuencia : 902 a 928 MHz, 2,400 a 2,483.5 MHz y 5,725 a 5,850 Mhz. Esta bandas de frecuencia, llamadas bandas ISM, estaban anteriormente limitadas a instrumentos científicos, médicos e industriales. Esta banda está abierta para cualquiera. Para minimizar la interferencia, se estipularon algunas regulaciones; esta es una técnica de señal de transmisión llamada spread-spectrum modulation, la cual tiene potencia de transmisión máxima de 1 Watt. y deberá ser utilizada en la banda ISM. Esta técnica a sido utilizada en aplicaciones militares. La idea es tomar una señal de banda convencional y distribuir su energía en un dominio más amplio de frecuencia. En aplicaciones militares el objetivo es reducir la densidad de energía bajo el nivel de ruido ambiental de tal manera que la señal no sea detectable. La idea en las redes es que la señal sea transmitida y recibida con un mínimo de interferencia. La tecnología de espectro de radio extendido, es una nueva banda de radio aprobada para uso por la FCC (Federal Communications Commission) en 1986 ha abierto para el mercado un gran número de productos inalámbricos. Aironet Wireless Comucations ofrece sistemas inalámbricos para bandas de radio tanto de 900 Mhz como de 2.4 Ghz. Cada una de estas bandas de radio tiene sus propias ventajas : con la de 900 Mhz ofreciendo un mejor rango y resistencia a pérdidas de señal.La banda de 2.4 Ghz por su parte, corresponde al espacio abierto amplio. Se puede obtener un gran ancho de banda sin interferencia a los 2.4 Ghz y se les permite a las compañías desarrollar productos que muevan datos a velocidades mayores. Esta banda es donde los rangos de datos de 4 Mbps llegan a ser comunes y donde un número de fabricantes tienen o tendrán dispositivos para 10 Mbps en un futuro cercano. Estos rangos mayores de datos hacen que aplicaciones de datos intensivas como videoconferencias de LAN o conexiones a Internet a altas velocidades sean posibles.Existen dos técnicas para distribuir la señal convencional en un espectro de propagación equivalente :
Para que un sistema de radio sea eficiente y posea capacidad hay que determinar un método de acceso, modulación de radio y ancho de banda disponible adecuados; estos factores son considerados más importantes que la forma de implementarlos dentro de una zona geográfica y del espectro de ancho de banda.
El inconveniente existente en redes de radio frecuencia es que mientras la distancia de conección aumenta, disminuye la señal de radio, esto dado por la curbatura de la tierra y por factores físicos naturales que se transforman en obtáculos, como cerros, valles, edificios, etc.
Este diseño es muy utilizado en interferencia limitada. Existe una trayectoria normal cuando en el nivel de transferencia, de estaciones simultáneamente activas, no prevén la transferencia actual de datos. Para este tipo de diseño, los siguientes factores son importantes:
FACTOR DE REUSO
El número del conjunto de canales requeridos es comúnmente llamado "Factor de Reuso" o "Valor N", para el sistema de planos celulares. El sistema de planos celulares original, contempla 7 grupos de canales de comunicación y 21 grupos de canales de configuración basados en una estructura celular hexagonal. (Un patrón de un hexágono con 6 hexágonos alrededor, da el valor de 7, y un segundo anillo de 14 da el valor de 21.)
Estos valores fueron calculados asumiendo la Modulación de Indexamiento 2 FM, previendo un valor de captura de cerca de 12 dB y un margen de cercanía de 6 dB. En los sistemas digitales el factor de Reuso es de 3 ó 4.
Un sistema de teléfonos inalámbricos divide una ciudad dentro de áreas de servico llamadas células, cada una de estas con baja capacidad de transmisión y recepción. Una central de computadoras se encarga de direccionar las llamadas a través de dos métodos "switching" ó "handing off", luego la llamada es transmitida a la célula más cercana.
Las comunicaciones inalámbricas pueden realizarse en cualquier lugar y a cualquier hora. Cuando se habla por un teléfono inalámbrico o celular, este transmite radioondas de baja energía hacia donde se encuentre la antena local y de ahí envía la señal a la central que retransmite la señal al teléfono celular deseado.
Una célula puede tener un diametro quee fluctua de 1,5 a 32 kilometros, este diametro varira segun las condiciones del terreno y la capacidad del sistema. Cada célula está provista con un transmisor/receptor, que se conecta con la compañía celular y ésta rutea la señal a la red telefónica local. Cuando se comienza a cargar el poder de transmisión de la célula, el rango de la frecuencia de transmición puede traspasarse a una sola célula. Estas mismas frecuencias pueden ser usadas en otras células que no se encuentren muy retiradas, resultando con esto una baja probabilidad de causar interferencia.
Cuando la señal de un teléfono móvil comienza a desocupar una célula, la red siente que esa señal se torna débil y la conecta a la siguiente célula más cercana que reciba la señal más fuerte. Esto se conoce con el nombre de "handoff".
La FCC ( Comisión Federal de Comunicaciones) ha asignado 50 Megahertz (Mhz) de espectro de radio, especificamente 824 a 849 Mhz y 869 a 894 Mhz, a los servicios de teléfonos celulares o inalámbricos.
FACTOR DE DISTANCIA
El promedio de inclinación de curva es reconocido por tener un exponente correspondiente a 35-40 dB/Decena para una extensión lejana y de propagación no óptica. Para distancias cortas el exponente es más cerca al espacio libre o 20 dB/Decena. El aislamiento de estaciones simultáneamente activas con antenas omni-direccionales pueden requerir factores de Reuso de 49 dB/Decena ó más en espacio libre. La distancia de aislamiento trabaja muy bien con altos porcentajes de atenuación media. Dependiendo de lo disperso del ambiente, la distancia de aislamiento en sistemas pequeños resulta ser en algunos casos la interferencia inesperada y por lo tanto una menor cobertura.
PUNTOS DE ACCESO.
En el punto de acceso al sistema de red inalámbrico existen dispositivos que validan y retransmiten los mensajes recibidos, estos son los llamados Guardar y Repetir. Los que pueden situarse en lugares que abarquen el área donde se encuentren las estaciones, además deben poseer las siguientes características:
Al repetidor se le llama también punto de acceso compartido ya que posee la capacidad de seleccionar diferentes puntos de acceso para la retransmisión.
Los ángulos para que una antena de patrón vertical incremente su poder direccional de 1 a 6 están entre los 0° y los 30° bajo el nivel horizontal, y cuando el punto de acceso sea colocado en una esquina, su poder se podrá incrementar de 1 a 4 en su cobertura cuadral. El patrón horizontal se puede incrementar de 1 hasta 24 dependiendo del medio en que se propague la onda. En una estación, con antena no dirigida, el poder total de dirección no puede ser mucho mayor de 2 a 1 que en la de patrón vertical. Aparte de la distancia y la altura, el punto de acceso tiene una ventaja de hasta 10 Db en la recepción de transmisión de una estación sobre otra estación .
Estos 10 Db son considerados como una reducción en la transmisión de una estación, al momento de proyectar un sistema de estación-a-estación.
MODULACION DE RADIO
El espectro disponible es de 40 MHz, según el resultado de APPLE y 802.11 La frecuencia es "Desvanecida" cuando en una segunda o tercera trayectoria, es incrementada o decrementada la amplitud de la señal. La distribución de probabilidad de este tipo de "Desvanecimientos" se le denomina "rayleigh". El desvanecimiento rayleigh es el factor que reduce la eficiencia de uso del espectro con pocos canales de ancho de banda.
Si es usada la señal de espectro expandido, la cual es 1 bit/símbolo, la segunda o tercera trayectoria van a causar un "Desvanecimiento" si la diferencia de la trayectoria es más pequeña que la mitad del intervalo del símbolo. Por ejemplo, una señal a 10 Mbs, necesita de 0.1 m seg. de tiempo para propagar la señal a 30 mts. Diferencias en distancias mayores de 5 mts. causan mayor interferencia entre símbolos que el causado por el "Desvanecimiento". Si el símbolo es dividido en 7 bits, el mecanismo ahora se aplicara a una séptima parte de 30 mts. (o sea, 4 metros aproximadamente), una distancia en la trayectoria mayor de 4 metros no es causa de "Desvanecimiento" o de interferencia entre símbolos.
El promedio de bits debe de ser constante, en el espacio localizado en el espectro y el tipo de modulación seleccionado. El uso de ciertos símbolos codificados, proporcionaran una mejor resolución a la longitud de trayectoria.
Un espectro expandido de 1 símbolo y cada símbolo con una longitud de 7,11,13, ....31 bits, permitirá una velocidad de 10 a 2 Mbs promedio. El código ortogonal permite incrementar los bits por símbolo, si son 8 códigos ortogonales en 31 partes y si se incluye la polaridad, entonces es posible enviar 4 partes por símbolo para incrementar la utilización del espacio.
La canalización y señalización son métodos que compiten entre sí por el uso de códigos en el espacio del espectro expandido. Algunos de los códigos de espacio pueden ser usados por la canalización para eliminar problemas de superposición.
El espectro expandido puede proporcionar una reducción del "Desvanecimiento" rayleigh, y una disminución en la interferencia a la señal para que el mensaje sea transmitido satisfactoriamente, lo cual significa que se reduce el factor de Reuso.
En términos más simples esto quiere decir, que cuando el transmisor envía la señal al receptor (Primera Trayectoria), también envía impurezas (Segunda y Tercera Trayectoría), que son el doble que la señal original, además puede envíar una tercera señal que es el doble de la segunda; el desvanecimiento rayleight consiste en identificar estas impurezas y no transmitirlas o más bien no reproducirlas.
RED DE AREA LOCAL ETHERNET HIBRIDA
Las tecnologías para las LAN´s inalámbricas son dos: Infrarrojas y Radio Frecuencia. El grupo IEEE 802.11 esta desarrollando normas para LAN´s inalámbricas. Ellos planean introducir una nueva subcapa de Control De Acceso al Medio (MAC) que tenga capacidad de accesar varios medios de transmisión y que tenga un rango aceptable para los requerimientos del usuario. No es fácil para el grupo tratar de rehusar alguna de las subcapas MAC existentes. Por dos razones principales:
Así las LAN´s inalámbricas, únicamente son compatibles con las LAN´s cableadas existentes (incluyendo Ethernet) en la Subcapa de Control de Enlaces Lógicos (LLC). Sin embargo por restricciones, el rango de aplicaciones de éstas requieren estaciones fijas y por reordenamiento, para la tecnología infrarroja, es posible rehusar cualquiera de las Subcapas MAC.
Se propondrán algunas soluciones para la introducción de células infrarrojas dentro de redes Ethernet existentes (10Base5 ó 10base2). Se incluirá la presentación de la topología de LAN híbrida y los nuevos componentes requeridos para soportarla. Las LANs híbridas permitirán una evolución de las redes LANs IEEE 802.11.
DESCRIPCIÓN DE LA ETHERNET
Ethernet es una topología de red que basa su operación en el protocolo MAC CSMA/CD. En una implementación Ethernet CSMA/CD, una estación con un paquete listo para enviar, retarda la transmisión hasta que sense o verifique que el medio por el cual se va ha trasmitir, se encuentre libre o desocupado. Después de comenzar la transmisión existe un tiempo muy corto en el que una colisión puede ocurrir, este es el tiempo requerido por las estaciones de la red para sensar en el medio de transmisión el paquete enviado. En una colisión las estaciones dejan de transmitir, esperan un tiempo aleatorio y entonces vuelven a sensar el medio de transmisión para determinar si ya se encuentra desocupado.
MODOS DE RADIACION INFRARROJOS
Las estaciones con tecnología infrarroja pueden usar tres modos diferentes de radiación para intercambiar la energía Optica entre transmisores-receptores: punto-a-punto cuasi-difuso y difuso.
En el modo punto-a-punto los patrones de radiación del emisor y del receptor deben de estar lo más cerca posible, para que su alineación sea correcta. Como resultado, el modo punto-a-punto requiere una línea-de-vista entre las dos estaciones a comunicarse.
A diferencia del modo punto-a-punto, el modo cuasi-difuso y difuso son de emisión radial, o sea que cuando una estación emite una señal Optica, ésta puede ser recibida por todas las estaciones al mismo tiempo en la célula. En el modo cuasi-difuso las estaciones se comunican entre si, por medio de superficies reflejantes. No es necesaria la línea-de-vista entre dos estaciones, pero si deben de estarlo con la superficie de reflexión. Además es recomendable que las estaciones estén cerca de la superficie de reflexión, esta puede ser pasiva ó activa. En las células basadas en reflexión pasiva, el reflector debe de tener altas propiedades reflectivas y dispersivas, mientras que en las basadas en reflexión activa se requiere de un dispositivo de salida reflexivo, conocido como satélite, que amplifica la señal óptica. La reflexión pasiva requiere más energía, por parte de las estaciones, pero es más flexible de usar.
En el modo difuso, el poder de salida de la señal óptica de una estación, debe ser suficiente para llenar completamente el total del cuarto, mediante múltiples reflexiones, en paredes y obstáculos del cuarto. Por lo tanto la línea-de-vista no es necesaria y la estación se puede orientar hacia cualquier lado. El modo difuso es el más flexible, en términos de localización y posición de la estación, sin embargo esta flexibilidad esta a costa de excesivas emisiones ópticas.
Por otro lado la transmisión punto-a-punto es el que menor poder óptico consume, pero no debe de haber obstáculos entre las dos estaciones. En la topología de Ethernet se puede usar el enlace punto-a-punto, pero el retardo producido por el acceso al punto óptico de cada estación es muy representativo en el rendimiento de la red. Es más recomendable y más fácil de implementar el modo de radiación cuasi-difuso. La tecnología infrarroja esta disponible para soportar el ancho de banda de Ethernet, ambas reflexiones son soportadas (por satélites y reflexiones pasivas).
Así las LAN´s inalámbricas, únicamente son compatibles con las LAN´s cableadas existentes (incluyendo Ethernet) en la Subcapa de Control de Enlaces Lógicos (LLC). Sin embargo por restricciones, el rango de aplicaciones de éstas requieren estaciones fijas y por reordenamiento, para la tecnología infrarroja, es posible rehusar cualquiera de las Subcapas MAC.
Las LAN inalámbricas pueden ser simples o complejas. En su forma básica, dos PC con tarjetas para adaptación inalámbrica se pueden configurar como una red independiente siempre que estén dentro del mismo rango. A esto se le llama una red de igual a igual.
La instalación de un punto de acceso (AP) puede extender el rango de una red específica, doblando de forma efectiva el rango en el cual los dispositivos se pueden comunicar. Ya que el punto de acceso se conecta a la red alámbrica, cada cliente puede tener acceso a los recursos del servidor así como a los de los otros clientes. Cada punto de acceso puede acomodar a muchos clientes, el número específico dependerá del número y la naturaleza de la transmisión. Existen muchas aplicaciones prácticas en las que un solo punto de acceso sirve los dispositivos de 15 a 50 clientes.
Los puntos de acceso tienen un rango finito, del orden de unos 500 pies (aprox. 150 m) en el interior y 1000 pies (aprox. 300 m) en el exterior. En locales muy grandes como por ejemplo un almacén o el campo de una universidad probablemente será necesario instalar más de un punto de acceso. La ubicación de los puntos de acceso se determina después de inspeccionar el lugar. La meta es cubrir el área de cobertura con células sobrepuestas de modo que los clientes puedan desplazarse a través del área sin perder en ningún momento contacto con la red. La posibilidad de que los clientes se muevan sin dificultades entre los puntos de contacto de una agrupación se llama roaming (vagabundeo). El cliente es transferido de un punto de acceso a otro sin darse cuenta de ello y tiene asegurada una conexión ininterrumpida.
Para resolver problemas particulares de topología, el diseñador de la red puede escoger usar puntos de extensión (EP) para aumentar los puntos de acceso a la red. Los puntos de extensión tienen el aspecto y el funcionamiento de los puntos de acceso, pero, a diferencia de estos, no están unidos a la red alámbrica y funcionan como su nombre lo indica: extienden el rango de la red al entregar las señales de un cliente a un punto de acceso o a otro punto de extensión. Los puntos de extensión pueden formar una hilera para pasar mensajes de un punto de acceso a clientes lejanos.
Uso de antenas direccionales
Una última pieza de equipo de una LAN inalámbrica que se debe considerar es la antena direccional. Supongamos que usted tiene una LAN inalámbrica en el edificio A y la quiere extender al edificio B que está a una milla (1600 m). Una solución puede ser instalar una antena direccional en cada edificio de modo que las antenas se apunten una a la otra. La antena en A se conecta a su red alámbrica por medio de un punto de acceso. La antena en B se conecta en forma similar a un punto de acceso de ese edificio lo cual permite la conexión de una LAN inalámbrica en ese edificio.
PROTOCOLO 802.11
El estándar 802.11 fue desarrollado por el IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos), y define las opciones para la Capa Física de las transmisiones inalámbricas y la Capa de protocolos MAC (Control de Acceso al Medio). Representa además el primer estándar para los productos orientados a las WLAN. Ademas el IEEE maneja la mayoría de las normas para LAN cabledas. La mayoría de los productos WLAN disponibles hoy en día en el mercado, son objeto de aplicaciones verticales que utilizan soluciones propietario, funcionando en bandas de frecuencia ISM (Bandas de Aplicaciones Industriales, Científicas y Médicas) de 900 Mhz y 2,4 Ghz.La norma IEEE 802.11 fue aprobada en junio de 1997 y especifica un subnivel de Control de Acceso al Medio (MAC) y 3 especificaciones para el nivel físico.El MAC proporciona los siguientes servicios: autenticación, deautenticación, privacía, envío MSDU (servicios de estación), asociación, deasociación, distribución, integración y reasociación (servicios del sistema de distribución).
El estándar IEEE 802.11 define el protocolo para dos tipos de redes:
La norma proporciona los servicios mencionados arriba con la siguiente funcionalidad: roaming dentro de un ESS, múltiples velocidades en BSSs y Administración de Energía (las estaciones pueden apagar sus transceptores para ahorrar energía).
El protocolo MAC es CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance).
La norma proporciona 2 especificaciones para Nivel Físico a través de radio de espectro disperso operando en la banda de 2400 - 2483.5 MHz y una para transmisión infrarroja.
TABLAS DE COMPLACENCIA
La siguiente tabla muestra los niveles de potencia permitidos en cada una de las regiones citadas.
En la siguiente tabla se listan las frecuencias centrales permitidas y su correspondiente nro. de canal para las tres grandes áreas de mercado para la implementación de la capa física secuencia directa.
La tabla ilustrada a continuación lista el rango de las frecuencias centrales a ser utilizadas en las implementaciones de la capa física FH. Dentro de estos rangos hay conjuntos de frecuencias de saltos definidos para operar en redes FH. Dpendiendo del país en el que se implemente la WLAN, hay un número de canales definidos para ser utilizados en cada tipo de salto.
* Los rangos de frecuencias reseñadas en esta tabla están sujetos a las autoridades reguladoras específicas de cada región.
En el siguiente cuadro se muestra el mínimo de canales operativos requeridos para cada país y el número definido para el funcionamiento del 802.11.
* El número de canales requeridos está sujeto a las autoridades reguladoras específicas de cada región.
En las próximas tablas se define el valor del canal para las distintas frecuencias. Los valores están en Ghz.
REQUISITOS NORTEAMERICANOS Y EUROPEOS
REQUISITOS JAPONESES
REQUISITOS ESPAÑOLES
REQUISITOS FRANCESES
CONCLUSIONES
Realizando una profunda comparación de la gama de redes inalámbricas con las LANs cableadas, se llega a la conclusión que ambos sistemas de telecomunicación no son en absoluto excluyentes sino complementarios, ya que es el sistema inalámbrico el que funciona con el usuario final, pero este sistema se basa en los sistemas alámbricos.
Con las redes inalámbricas se ofrece como gran prestación el ahorro del costoso cableado del edificio. Como punto negativo se tiene que comentar el inconveniente de transmitir por un medio que cuenta con interferencias y otros factores no propicios, lo que dificulta poder alcanzar velocidades comparables con las de las redes alámbricas.
En un futuro se puede prever la integración de las dos tecnologías, es decir la tecnología alámbrica y la inalámbrica, de manera que se aplique la que mejor resultado tenga en cada uno de los casos que se presenten.
El sector de las redes inalámbricas necesita de un acuerdo entre las principales empresas de telecomunicaciones para que se unifique un estándar que fructifique en un mercado necesitado de estándares en la materia. Aunque se haya definido el borrador del estándar de redes inalámbricas 802.11, el de DECT y el aún no definido estándar Hiperlan, las inversiones que han realizado las compañías para desarrollar la tecnología inalámbrica, no han fructificado hasta la fecha, y sólo lo harán cuando se cree un estándar potente para entrar en el mercado de forma convincente para conseguir una buena acogida, y así fomentar el uso de este tipo de telecomunicaciones que da a las redes más flexibilidad.
Las redes inalámbricas tomarán buena parte del mercado en un futuro próximo, ya que proporcionan unas ventajas de movilidad y flexibilidad tales, que los usuarios las aceptaran cuando llegue la tecnología estandarizada al mercado, teniendo en cuenta los precios, porque el usuario siempre cuida sus intereses económicos. Por lo tanto, la mayoría de comunicaciones telefónicas o informáticas de un futuro próximo se realizarán en algún punto de forma inalámbrica.
Envíar sujerencias a [email protected]
Página hecha por Carlos Molina Molina
Estudiante de Ingeniería de Ejecución en Informática
Universidad Católtica de Temuco
Profesor : Raúl Burgos
Ramo : Teleprocesos