Las redes inalámbricas son aquellas que se comunican por un medio de transmisión no guiado (sin cables) mediante ondas electromagnéticas. La transmisión y la recepción se realiza a través de antenas.
Tienen ventajas como la rápida instalación de la red sin la necesidad de usar cableado, permiten la movilidad y tienen menos costos de mantenimiento que una red convencional.
Tienen ventajas como la rápida instalación de la red sin la necesidad de usar cableado, permiten la movilidad y tienen menos costos de mantenimiento que una red convencional.
Tipos
Según su cobertura, se pueden clasificar en diferentes tipos:
WPAN (Wireless Personal Area Network)
En este tipo de red de cobertura personal, existen tecnologías basadas en HomeRF (estándar para conectar todos los teléfonos móviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato central); Bluetooth (protocolo que sigue la especificación IEEE 802.15.1); ZigBee (basado en la especificación IEEE 802.15.4 y utilizado en aplicaciones como la domótica, que requieren comunicaciones seguras con tasas bajas de transmisión de datos y maximización de la vida útil de sus baterías, bajo consumo); RFID (sistema remoto de almacenamiento y recuperación de datos con el propósito de transmitir la identidad de un objeto (similar a un número de serie único) mediante ondas de radio.
Cobertura y estándares
WLAN (Wireless Local Area Network)
En las redes de área local podemos encontrar tecnologías inalámbricas basadas en HiperLAN (del inglés, High Performance Radio LAN), un estándar del grupo ETSI, o tecnologías basadas en Wi-Fi, que siguen el estándar IEEE 802.11 con diferentes variantes.
WMAN (Wireless Metropolitan Area Network, Wireless MAN)
Para redes de área metropolitana se encuentran tecnologías basadas en WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access, es decir, Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas), un estándar de comunicación inalámbrica basado en la norma IEEE 802.16. WiMax es un protocolo parecido a Wi-Fi, pero con más cobertura y ancho de banda. También podemos encontrar otros sistemas de comunicación como LMDS (Local Multipoint Distribution Service).
WWAN (Wireless Wide Area Network, Wireless WAN)
En estas redes encontramos tecnologías como UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), utilizada con los teléfonos móviles de tercera generación (3G) y sucesora de la tecnología GSM (para móviles 2G), o también la tecnología digital para móviles GPRS (General Packet Radio Service).
Lo más extraordinario sobre los estándares inalámbricos
En los esfuerzos de estandarización relacionados con 802.11 se encuentran implicados diversos grupos de estándares ya que 802.11 reduce muchos de los primeros límites de los sistemas de red. Gran parte de los esfuerzos siguen concentrados en el IEEE, pero se han recibido importantes contribuciones para los estándares de las LAN inalámbricas de diversas ubicaciones importantes.
El primer grupo es el Institute of Electronics and Electrical Engineers (IEEE). Además de sus actividades como sociedad profesional, el IEEE trabaja en la estandarización del equipamiento eléctrico, incluyendo diversos tipos de tecnologías de la comunicación. Los esfuerzos de estandarización de IEEE se organizan en proyectos, a cada uno de los cuales se les asigna un número. El proyecto de [EEE más famoso es el proyecto IEEE 802 para desarrollar estándares LAN. Dentro de un proyecto, grupos de trabajo individuales desarrollan estándares para dirigir una faceta determinada del problema. Los grupos de trabajo también tienen un número, que se escribe tras el punto del proyecto correspondiente, Ethernet, la tecnología LAN de IEEE más utilizada, fue estandarizada por el tercer grupo de trabajo, el grupo 802.3. Las LAN inalámbricas fueron formadas por el Undécimo grupo de trabajo, de ahí su nombre: 802.11.
Dentro de un grupo de trabajo, se forman grupos de tarea para revisar aspectos determinados del estándar o para añadir algo al área general de la funcionalidad. A los grupos de tarea se les asigna una letra. El grupo de trabajo y el documento producido por un grupo de tarea combina el proyecto y el número de grupo de trabajo con la letra del grupo de tarea. (Algunas letras que están sujetas a una fácil confusión, como la "i" minúscula, no se utilizan.) En los sistemas de redes inalámbricas, el primer grupo de tarea en obtener un amplio reconocimiento fue el Grupo de tarea B (TGb), que produjo la especificación 802.1 Ib. La tabla 1.3 recoge un listado básico de los diferentes estándares de 802.11
Seguridad en redes inalámbricas
Muchas redes inalámbricas se basan en ondas de radio, lo que convierte básicamente al medio de la red en un medio abierto a la intercepción de datos. Proteger correctamente las transmisiones de radio en cualquier red es siempre una preocupación para los diseñadores de protocolo. 802.11 no se había integrado en los protocolos de seguridad. Tratar con la inherente poca fiabilidad y la movilidad del medio inalámbrico, requería diversas opciones de protocolo para confirmar la entrega de paquetes, ahorrar potencia y ofrecer movilidad. La seguridad estaba muy lejos en la lista y demostró ser poco apropiada en las primeras especificaciones.
Las redes inalámbricas tienen que autenticarse de forma robusta para evitar su uso por parte de usuarios no autorizados y las conexiones autenticadas tienen que cifrarse sólidamente para evitar la intercepción e inserción de tráfico por partes no autorizadas. En este libro se analizarán las nuevas tecnologías que ofrecen un cifrado y autenticación sólidos.
Muchas redes inalámbricas se basan en ondas de radio, lo que convierte básicamente al medio de la red en un medio abierto a la intercepción de datos. Proteger correctamente las transmisiones de radio en cualquier red es siempre una preocupación para los diseñadores de protocolo. 802.11 no se había integrado en los protocolos de seguridad. Tratar con la inherente poca fiabilidad y la movilidad del medio inalámbrico, requería diversas opciones de protocolo para confirmar la entrega de paquetes, ahorrar potencia y ofrecer movilidad. La seguridad estaba muy lejos en la lista y demostró ser poco apropiada en las primeras especificaciones.
Las redes inalámbricas tienen que autenticarse de forma robusta para evitar su uso por parte de usuarios no autorizados y las conexiones autenticadas tienen que cifrarse sólidamente para evitar la intercepción e inserción de tráfico por partes no autorizadas. En este libro se analizarán las nuevas tecnologías que ofrecen un cifrado y autenticación sólidos.
¿Por qué las redes inalámbricas son diferentes?
Las redes inalámbricas son un complemento excelente para las redes fijas, pero no se trata de una tecnología de reemplazo. Existen gran cantidad de tipos de redes inalámbricas, y a igual que los teléfonos móviles complementan la telefonía de línea fija, las LAN inalámbricas complementan las redes fijas existentes, proporcionando movilidad a los usuarios. Los servidores y otro equipamiento de centros de datos tienen que acceder a los datos, pero la ubicación física del servidor es irrelevante. Siempre que los servidores no se mueven, pueden estar conectados a cables que no se mueven. Al otro lado del espectro, deben diseñarse redes inalámbricas para cubrir grandes áreas para acomodar clientes de movimiento rápido. Los puntos de acceso 802.11 típicos no cubren grandes áreas y puede que sea difícil tratar a usuarios en vehículos que se están desplazando rápidamente.
Características
Según el rango de frecuencias utilizado para transmitir, el medio de transmisión pueden ser las ondas de radio, las microondas terrestres o por satélite, y los infrarrojos, por ejemplo. Dependiendo del medio, la red inalámbrica tendrá unas características u otras:
Ondas de radio: las ondas electromagnéticas son omnidireccionales, así que no son necesarias las antenas parabólicas. La transmisión no es sensible a las atenuaciones producidas por la lluvia ya que se opera en frecuencias no demasiado elevadas. En este rango se encuentran las bandas desde la ELF que va de 3 a 30 Hz, hasta la banda UHF que va de los 300 a los 3000 MHz, es decir, comprende el espectro radioelectrico de 30 - 3000000 Hz.
Microondas terrestres: se utilizan antenas parabólicas con un diámetro aproximado de unos tres metros. Tienen una cobertura de kilómetros, pero con el inconveniente de que el emisor y el receptor deben estar perfectamente alineados. Por eso, se acostumbran a utilizar en enlaces punto a punto en distancias cortas. En este caso, la atenuación producida por la lluvia es más importante ya que se opera a una frecuencia más elevada. Las microondas comprenden las frecuencias desde 1 hasta 300 GHz.
Microondas por satélite: se hacen enlaces entre dos o más estaciones terrestres que se denominan estaciones base. El satélite recibe la señal (denominada señal ascendente) en una banda de frecuencia, la amplifica y la retransmite en otra banda (señal descendente). Cada satélite opera en unas bandas concretas. Las fronteras frecuenciales de las microondas, tanto terrestres como por satélite, con los infrarrojos y las ondas de radio de alta frecuencia se mezclan bastante, así que pueden haber interferencias con las comunicaciones en determinadas frecuencias.
Infrarrojos: se enlazan transmisores y receptores que modulan la luz infrarroja no coherente. Deben estar alineados directamente o con una reflexión en una superficie. No pueden atravesar las paredes. Los infrarrojos van desde 300 GHz hasta 384 THz.
Ondas de radio: las ondas electromagnéticas son omnidireccionales, así que no son necesarias las antenas parabólicas. La transmisión no es sensible a las atenuaciones producidas por la lluvia ya que se opera en frecuencias no demasiado elevadas. En este rango se encuentran las bandas desde la ELF que va de 3 a 30 Hz, hasta la banda UHF que va de los 300 a los 3000 MHz, es decir, comprende el espectro radioelectrico de 30 - 3000000 Hz.
Microondas terrestres: se utilizan antenas parabólicas con un diámetro aproximado de unos tres metros. Tienen una cobertura de kilómetros, pero con el inconveniente de que el emisor y el receptor deben estar perfectamente alineados. Por eso, se acostumbran a utilizar en enlaces punto a punto en distancias cortas. En este caso, la atenuación producida por la lluvia es más importante ya que se opera a una frecuencia más elevada. Las microondas comprenden las frecuencias desde 1 hasta 300 GHz.
Microondas por satélite: se hacen enlaces entre dos o más estaciones terrestres que se denominan estaciones base. El satélite recibe la señal (denominada señal ascendente) en una banda de frecuencia, la amplifica y la retransmite en otra banda (señal descendente). Cada satélite opera en unas bandas concretas. Las fronteras frecuenciales de las microondas, tanto terrestres como por satélite, con los infrarrojos y las ondas de radio de alta frecuencia se mezclan bastante, así que pueden haber interferencias con las comunicaciones en determinadas frecuencias.
Infrarrojos: se enlazan transmisores y receptores que modulan la luz infrarroja no coherente. Deben estar alineados directamente o con una reflexión en una superficie. No pueden atravesar las paredes. Los infrarrojos van desde 300 GHz hasta 384 THz.
Aplicaciones
Las bandas más importantes con aplicaciones inalámbricas, del rango de frecuencias que abarcan las ondas de radio, son la VLF (comunicaciones en navegación y submarinos), LF (radio AM de onda larga), MF (radio AM de onda media), HF (radio AM de onda corta), VHF (radio FM y TV), UHF (TV).
Mediante las microondas terrestres, existen diferentes aplicaciones basadas en protocolos como Bluetooth o ZigBee para interconectar ordenadores portátiles, PDAs, teléfonos u otros aparatos. También se utilizan las microondas para comunicaciones con radares (detección de velocidad o otras características de objetos remotos) y para la televisión digital terrestre.
Las microondas por satélite se usan para la difusión de televisión por satélite, transmisión telefónica a larga distancia y en redes privadas, por ejemplo.
Los infrarrojos tienen aplicaciones como la comunicación a corta distancia de los ordenadores con sus periféricos. También se utilizan para mandos a distancia, ya que así no interfieren con otras señales electromagnéticas, por ejemplo la señal de televisión. Uno de los estándares más usados en estas comunicaciones es el IrDA (Infrared Data Association). Otros usos que tienen los infrarrojos son técnicas como la termografía, la cual permite determinar la temperatura de objetos a distancia.
Mediante las microondas terrestres, existen diferentes aplicaciones basadas en protocolos como Bluetooth o ZigBee para interconectar ordenadores portátiles, PDAs, teléfonos u otros aparatos. También se utilizan las microondas para comunicaciones con radares (detección de velocidad o otras características de objetos remotos) y para la televisión digital terrestre.
Las microondas por satélite se usan para la difusión de televisión por satélite, transmisión telefónica a larga distancia y en redes privadas, por ejemplo.
Los infrarrojos tienen aplicaciones como la comunicación a corta distancia de los ordenadores con sus periféricos. También se utilizan para mandos a distancia, ya que así no interfieren con otras señales electromagnéticas, por ejemplo la señal de televisión. Uno de los estándares más usados en estas comunicaciones es el IrDA (Infrared Data Association). Otros usos que tienen los infrarrojos son técnicas como la termografía, la cual permite determinar la temperatura de objetos a distancia.
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