RESUMEN DE WLAN's

Como su nombre lo dice, las LAN (Redes de área local) inalámbricas hacen uso de medios de transmisión inalámbricos. Recientemente, las LAN inalámbricas han sido muy poco usadas. La razón es por sus altos costos, bajas velocidades de transmisión de datos y requerimientos de licencias. Para lograr una auténtica movilidad, las computadoras portátiles necesitan usar señales de radio (o infrarrojas)para comunicarse. De esta manera, los usuarios dedicados pueden leer y enviar correo electrónico mientras conducen o navegan. Es posible tener diferentes combinaciones de redes alámbricas e inalámbricas en determinados campos.

REDES LOCALES INALÁMBRICAS

Una red de área local por radio frecuencia o WLAN (Wireless LAN) puede definirse como una red local que utiliza tecnología de radiofrecuencia para enlazar los equipos conectados a la red, en lugar de los cables coaxiales o de fibra óptica que se utilizan en las LAN convencionales cableadas, o se puede definir de la siguiente manera: cuando los medios de unión entre sus terminales no son los cables antes mencionados, sino un medio inalámbrico, como por ejemplo la radio, los infrarrojos o el láser.

La aparición en el mercado de los laptops y los PDA (Personal Digital Assistant), y en general de sistemas y equipos de informática portátiles es lo que ha generado realmente la necesidad de una red que los pueda acoger, o sea, de la WLAN.

De esta manera, la WLAN hace posible que los usuarios de ordenadores portátiles puedan estar en continuo movimiento, al mismo tiempo que están en contacto con los servidores y con los otros ordenadores de la red, es decir, la WLAN permite movilidad y acceso simultáneo a la red. En una LAN convencional, cableada, si una aplicación necesita información de una base de datos central tiene que conectarse a la red mediante una estación de acogida o "docking station", pero no puede estar en movimiento continuo y libre. La WLAN puede ser autocontenida o bien puede actuar como una extensión de la red de cable Ethernet o Token-Ring.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS. Las principales ventajas que presentan las redes de este tipo son su libertad de movimientos, sencillez en la reubicación de terminales y la rapidez consecuente de instalación. La solución inalámbrica resuelve la instalación de una red en aquellos lugares donde el cableado resulta inviable, por ejemplo en edificios históricos o en grandes naves industriales, donde la realización de canaletas para cableado podría dificultar el paso de transportes, así como en situaciones que impliquen una gran movilidad de los terminales del usuario o la necesidad de disponer de vías alternativas por motivos de seguridad. Los inconvenientes que tienen las redes de este tipo se derivan fundamentalmente de encontrarnos en un periodo transitorio de introducción, donde faltan estándares, hay dudas que algunos sistemas pueden llegar a afectar a la salud de los usuarios, no está clara la obtención de licencias para las que utilizan el espectro radioeléctrico y son muy pocas las que presentan compatibilidad con los estándares de las redes fijas.

APLICACIONES. Actualmente, las redes locales inalámbricas (WLAN) se encuentran instaladas mayoritariamente en algunos entornos específicos, como almacenes, bancos, restaurantes, fábricas, hospitales y transporte. Las limitaciones que, de momento, presenta esta tecnología ha hecho que sus mercados iniciales hayan sido los que utilizan información tipo "bursty" (períodos cortos de transmisión de información muy intensos seguidos de períodos de baja o nula actividad) y donde la exigencia clave consiste en que los trabajadores en desplazamiento puedan acceder de forma inmediata a la información a lo largo de un área concreta, como un almacén, un hospital, la planta de una fábrica o un entorno de distribución o de comercio al por menor; en general, en mercados verticales.

El previsible aumento del ancho de banda asociado a las redes inalámbricas y, consecuentemente, la posibilidad del multimedia móvil, permitirá atraer a mercados de carácter horizontal que surgirán en nuevos sectores, al mismo tiempo que se reforzarán los mercados verticales ya existentes. La aparición de estos nuevos mercados horizontales está fuertemente ligada a la evolución de los sistemas PCS (Personal Communications Systems), en el sentido de que la base instalada de sistemas PCS ha creado una infraestructura de usuarios con una cultura tecnológica y hábito de utilización de equipos de comunicaciones móviles en prácticamente todos los sectores de la industria y de la sociedad.

SÍNTESIS DE CUATRO TÉCNICAS EXISTENTES

Ø INFRARROJO. Los infrarrojos son ondas electromagnéticas que se propagan en línea recta, siendo susceptibles de ser interrumpidas por cuerpos opacos. Su uso no precisa licencias administrativas y no se ve afectado por interferencias radioeléctricas externas, pudiendo alcanzar distancias de hasta 200 metros entre cada emisor y receptor. InfraLAN es una red basada en infrarrojos compatible con las redes Token Ring a 4Mbps, pudiendo utilizarse independientemente o combinada con una red de área local convencional.

Ø RADIO UHF. Las redes basadas en equipos de radio en UHF necesitan para su instalación y uso una licencia administrativa. Tienen la ventaja de no verse interrumpida por cuerpos opacos, pudiendo salvar obstáculos físicos gracias a su cualidad de difracción.

Ø MICROONDAS. Las microondas son ondas electromagnéticas cuyas frecuencias se encuentran dentro del espectro de las super altas frecuencias, SHF, utilizándose para las redes inalámbricas la banda de los 18-19 Ghz. Estas redes tienen una propagación muy localizada y un ancho de banda que permite alcanzar los 15 Mbps. La red Rialta de Motorola es una red de este tipo, la cual va a 10 Mbps y tiene un área de cobertura de 500 metros.

Ø LASER La tecnología láser tiene todavía que resolver importantes cuestiones en el terreno de las redes inalámbricas antes de consolidar su gran potencial de aplicación.

Hoy en día resulta muy útil para conexiones punto a punto con visibilidad directa, utilizándose fundamentalmente en interconectar segmentos distantes de redes locales convencionales (Ethernet y Token Ring). Es de resaltar el hecho de que esta técnica se encuentre en observación debido al posible perjuicio para la salud que supone la visión directa del haz. Como circuitos punto a punto se llegan a cubrir distancias de hasta 1000 metros, operando con una longitud de onda de 820 nanómetros.

APLICACIONES DE LAN INALÁMBRICAS. Existen cuatro aplicaciones de LAN inalámbricas: Extensión de LAN, interconexión de edificios, acceso nómada y conexión de dos nodos. A continuación, se describe a detalle cada una de estas cuatro aplicaciones.

Ø EXTENSIONES DE LAN. Una LAN inalámbrica ahorra el costo de la instalación del cableado de una LAN y facilita la tarea de relocalización y otras modificaciones a la estructura de la red. Sin embargo, esta introducción de LANs inalámbricas fue sobrepuesta por eventos. La figura siguiente muestra una configuración simple de una LAN inalámbrica que es típica en muchos ambientes. Hay un backbon LAN cableado, como Ethernet, que soporta servidores, estaciones de trabajo, y uno o más bridge o ruteador funcionalmente para conectar la LAN inalámbrica al backbone. También se incluyen algunos arreglos de control de acceso lógico, tales como un esquema polling o token-passing, para regular el acceso desde el fin de los sistemas. Note que algunos de los sistemas finales son ordenadores independientes, tal como servidores y estaciones de trabajo. Hubs u otros módulos que controlan un número de estaciones fuera de una LAN cableada puede también ser parte de la configuración de LAN inalámbrica.

Otra configuración común, sugerida por la figura siguiente son múltiples celdas de LAN inalámbrica. En este caso, hay múltiples módulos de control interconectados por una LAN cableada. Cada módulo de control soporta un número de sistemas inalámbricos dentro de un rango de transmisión. Por ejemplo, con una LAN infrarroja, la transmisión está limitada a una simple habitación; por consiguiente, una celda es necesaria para cada habitación en un edificio oficina que requiere soporte inalámbrico.

Ø INTERCONEXIÓN DE EDIFICIOS. Otro uso de esta tecnología es conectar LANs en edificios vecinos, son cableados o LAN inalámbricas. En este caso, una conexión inalámbrica punto a punto es usada entre dos edificios. Los dispositivos conectados son típicamente bridges o ruteadores. Esta simple conexión punto a punto no es una LAN de por sí, pero esta es usada para incluir esta aplicación bajo el encabezado de LAN inalámbricas.

Ø ACCESOS NÓMADA. Los accesos nómadas proveen una conexión inalámbrica entre un hub LAN y una terminal móvil de datos equipada con una antena, tal como una computadora laptop o computadora notepad. Un ejemplo de la utilidad de tal conexión, es habilitar a un empleado regresando de viaje, transferir datos desde una computadora personal portátil a un servidor en la oficina. Accesos nómada, es también usado en un ambiente extendido como un campus o un negocio operativo fuera de un conjunto de edificios. En ambos casos, los usuarios se pueden mover a los alrededores con sus computadoras portátiles y pueden desear acceder a los servidores en una LAN cableada desde varias localizaciones.

Ø REDES TEMPORALES Una red temporal es una red par a par (servidores no centralizados) que se establece temporalmente para encontrar algunas necesidades inmediatas.

TECNOLOGÍA DE LAN INALÁMBRICA

Las LANs inalámbricas son generalmente categorizadas de acuerdo a la técnica de transmisión que usan. Todos los productos actuales de LAN inalámbrica caen en una de las siguientes categorías: · LANs infrarrojas: Una celda de una LAN infrarroja está limitada para una simple habitación porque la luz infrarroja no penetra las paredes opacas. · LANs de espectro disperso: Este tipo de LANs hace uso de tecnologías de transmisión de espectros dispersos. En la mayoría de los casos, estas LANs operan en las bandas de ISM (industrial, scientific and medical) ya que no se requiere licencia para su uso en los Estados Unidos. · Microondas de bandas estrechas: Estas LANs operan en frecuencias de microondas pero no usan espectro disperso. Algunos de estos productos operan en frecuencias que requieren licencias, mientras que otros usan unas de las bandas que no necesitan licencia (ISM).

ARQUITECTURA. El trabajo en LAN's inalámbricas en el comité IEEE 802.3 inició en 1987 dentro del grupo IEEE 802.4. El interés inicial fue desarrollar una LAN inalámbrica basada en ISM utilizando el protocolo MAC token-passing bus. Después de algo de trabajo, se decidió que token bus no era adecuado para controlar un medio de radio sin causar un uso ineficiente del espectro de radio frecuencia. IEEE 802 decidió en 1990 formar un nuevo grupo de trabajo, IEEE 802.11, específicamente dedicado a LAN's inalámbricas, con el objetivo de desarrollar un protocolo MAC y una especificación física.

La terminología y algunas de las características específicas de 802.11 son únicas a este estándar y no son reflejadas en todos los productos comerciales. Sin embargo, es útil estar familiarizados con los estándares porque sus características son representativas de las capacidades requeridas en las LAN´s inalámbricas Figura siguiente ilustra el modelo desarrollado por el grupo de trabajo 802.11. El block más pequeño que constituye una red inalámbrica local es el Basic service set (BSS), el cual consiste de algunas estaciones ejecutando el mismo protocolo MAC y compitiendo por acceso al mismo medio compartido.

Un BSS puede estar aislado o puede estar conectado a un backbone a través de un acceso distribuido o controlado por una función de coordinación central que se encuentra en el punto de acceso. El BSS generalmente corresponde a lo que es referido como una celda. El estándar define 3 tipos de estaciones basado en movilidad: · Sin transmisión: Una estación de este tipo es estacionaria o se mueve solo dentro del rango de las estaciones que se comunican dentro del BSS. · Transición de BSS: Este es definido como una estación que se mueve de un BSS a otro dentro del mismo ESS. En este caso, la entrega de datos a la estación requiere que la capacidad de direccionamiento sea capaz de reconocer la nueva localización de a estación. § Transición ESS: Este es definido como una estación que se mueve de un BSS dentro de un ESS a otro BSS dentro de otro ESS. Este caso es soportado solo en el sentido de que la estación se puede mover. El mantenimiento de las capas superiores del 802.11 no puede ser garantizado.

SERVICIOS IEEE 802. 11 La IEEE 802.11 define un numero de servicios que son necesarios que sean proveídos por las LAN's Inalámbricas, esto con el fin de que ofrezcan una funcionalidad equivalente a las que ofrecen las LAN's Alámbricas. Estos servicios, son los siguientes: · Asociación: Establece una asociación entre la estación y su punto de acceso. Antes de que se transmita o se reciban tramas en una red inalámbrica, la identidad y dirección de esta, debe de ser conocida. Para este propósito una estación debe de establecer una comunicación con un punto de acceso dentro de un BSS particular. · Reasociación: Estables y des establece la asociación para transmitir de un BSS a otro, pero permite que una estación móvil se pueda mover de un BSS a otro. · Desasociación: Es la notificación que se da desde una estación o bien de un punto de acceso, con el cual se indica que la asociación a terminado. La notificación se puede dar cuando una estación deja el ESS o bien la estación pierde la conexión. · Autentificación: Se usa para establecer la relación que guarda alguna estación con respecto a las de más. · Privacidad: Usado para prevenir que los mensajes puedan ser leídos por otro que no sea en receptor principal.

ESPECIFICACIÓN DEL MEDIO FISICO. Actualmente están definidos 3 medios físicos en el estándar 802.11: · Infrarroja a 1 Mbps y 2 Mbps que operan a la longitud de onda entre 850 y 950 nm. · Secuencia directa de espectro expandido que opera en la banda ISM de 2.4 Ghz. Hasta 7 canales, cada uno con una tasa de datos de 1 Mbps o 2 Mbps, puede ser usado. · Salto de frecuencias de espectro expandido que opera en la nada ISM de 2,4 GHz, a tasas de datos de 1 Mbps y 2 Mbps.

PREGUNTAS DE WLAN's

1. Define red de área local por radio frecuencia o WLAN (Wireless LAN).

Puede definirse como una red local que utiliza tecnología de radiofrecuencia para enlazar los equipos conectados a la red, en lugar de los cables coaxiales o de fibra óptica que se utilizan en las LAN convencionales cableadas, o se puede definir de la siguiente manera: cuando los medios de unión entre sus terminales no son los cables antes mencionados, sino un medio inalámbrico, como por ejemplo la radio, los infrarrojos o el láser.

2. Ventajas de las redes WLAN.

Presenta libertad de movimientos, sencillez en la reubicación de terminales y la rapidez consecuente de instalación. La solución inalámbrica resuelve la instalación de una red en aquellos lugares donde el cableado resulta inviable, por ejemplo en edificios históricos o en grandes naves industriales, donde la realización de canaletas para cableado podría dificultar el paso de transportes, así como en situaciones que impliquen una gran movilidad de los terminales del usuario o la necesidad de disponer de vías alternativas por motivos de seguridad.

3. Desventajas de las redes WLAN.

Como esta red se encuentran en un periodo transitorio de introducción, faltan estándares, hay dudas que algunos sistemas pueden llegar a afectar a la salud de los usuarios, no está clara la obtención de licencias para las que utilizan el espectro radioeléctrico y son muy pocas las que presentan compatibilidad con los estándares de las redes fijas.

4. Describe la técnica Infrarrojo.

Los infrarrojos son ondas electromagnéticas que se propagan en línea recta, siendo susceptibles de ser interrumpidas por cuerpos opacos. Su uso no precisa licencias administrativas y no se ve afectado por interferencias radioeléctricas externas, pudiendo alcanzar distancias de hasta 200 metros entre cada emisor y receptor.

5. Define la técnica de microondas.

Las microondas son ondas electromagnéticas cuyas frecuencias se encuentran dentro del espectro de las super altas frecuencias, SHF, utilizándose para las redes inalámbricas la banda de los 18-19 Ghz. Estas redes tienen una propagación muy localizada y un ancho de banda que permite alcanzar los 15 Mbps.

6. ¿Cuáles son las aplicaciones de LAN inalámbricas?

Extensión de LAN, interconexión de edificios, acceso nómada y conexión de dos nodos

7. Definición de Redes Temporales.

Es una red par a par (servidores no centralizados) que se establece temporalmente para encontrar algunas necesidades inmediatas. Por ejemplo, un grupo de empleados, cada uno con una computadora laptop o palmtop, puede convocar en una conferencia para una junta de negocios. Los empleados conectan sus computadoras en una red temporal que permanece mientras está la junta.

8. Categorías de las LaN´s inalámbricas de acuerdo a la técnica de transmisión usada.

Las categorías son: LANs infrarrojas: Una celda de una LAN infrarroja está limitada para una simple habitación porque la luz infrarroja no penetra las paredes opacas; LANs de espectro disperso: Este tipo de LANs hace uso de tecnologías de transmisión de espectros dispersos y Microondas de bandas estrechas: Estas LANs operan en frecuencias de microondas pero no usan espectro disperso.

9. Características del concepto de Narrowband RF para microondas de banda estrecha

Usan el espectro ISM; Tienen una potencia de 1W o menos; Operan a 10 Mbps; Utilizan tres frecuencias para transmitir que son: 902 a 928 MHz, 2,400 a 2483.5 Mhz y 5,725 a 5850 MHz. (Es la que más se utiliza); Abarca un lugar de 50 a 100 metros.

10. Estándares que existen actualmente para las redes de banda estrecha.

IEEE 802.11 y HiperLAN