Introduction

De Departamento de Informatica
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Se define una red inalámbrica, como un sistema de comunicación que permite el intercambio de información entre los participantes sin el uso de cables, a través del uso de ondas electromagnéticas.

A diferencia de los sistemas cableados, los enlaces no son punto-a-punto y sus capacidades varían con el tiempo, así como también los retardos y las tasas de error de bits. La capacidad se comparte con los usuarios activos del sistema.

Es precisamente difícil construir sistemas confiables dado que las características del canal varían de forma aleatoria, el rango de comunicación se ve limitado por atenuaciones de señal e interferencias varias, además que se expone la comunicación a posibles intercepciones mal intencionadas. Dichas redes poseen tasas de transferencia menores que sus equivalentes cableadas. Aún así, las ventajas de implementar una red inalámbrica son muchas:

  • Mayor cobertura de operaciones, llegando incluso a lugares en los cuales resulta imposible tender cableado.
  • Entrega libertad al usuario al entregarle movilidad física.
  • Disminuye drásticamente los tiempos y costos necesarios para la expansión de redes ya existentes o mejoras en la infraestructura.

Una red inalámbrica se propaga generalmente a través de diversos mecanismos.

  • Espacios abiertos y libres de obstáculos
  • Reflexión (al chocar con objetos grandes, respecto a la longitud de la onda)
  • Difracción
  • Dispersión (al chocar con objetos pequeños, respecto a la longitud de onda).

A su vez, se implementan distintos modelos de propagación, dependiendo de la distancia que se requiere cubrir, sacrificando potencia de señal a cambio de trayectos más amplios. Estos modelos se dividen en tres categorías:

  • Gran escala: que consisten en atenuar el trayecto, con un área de cobertura determinada, al variar de forma gradual el nivel de la señal respecto a la distancia. Este modelo se caracteriza por entregar una predicción del nivel promedio de la señal a cierta distancia desde el transmisor al receptor.
  • Escala media: se usan técnicas como el Shadowing, en la que se busca mitigar el entorno (a diferencia de la gran escala que atenúa el trayecto) al variar rápidamente la amplitud de la señal cuando se experimenta una disminución en la señal recibida.
  • Pequeña escala: principalmente se estima el comportamiento de la señal en pequeños rangos de longitud. Se utiliza el multitrayecto, donde la señal recibida corresponde a la suma de pequeñas contribuciones provenientes de diversas direcciones.
Elementos de una red inalámbrica.

Contenido

Elementos de Red Inalámbrica

  • Host inalámbricos:

Son dispositivos (pueden ser o no móviles) que proveen y utilizan servicios de una red. Poseen una dirección IP y están inter-conectados con uno o más equipos. Actúan como sistemas iniciales o terminales para transferir datos y ejecutan aplicaciones. Los usuarios que usan estos hosts pueden pedir servicios a otras máquinas conectadas a esa red. En general son computadoras que pueden ser mono-usuario o multi-usuario, portátiles o de escritorio; también pueden ser un teléfono, PDA, entre otros, los cuales ofrecen conexión remota, servidores de base de datos, servidores web, etc, además de la transferencia de archivos.
Más información: Qué es Host, Cliente y Servidor

  • Enlaces inalámbricos:

Un host se puede conectar con otro host inalámbrico o con una estación base a través de un enlace de comunicaciones inalámbrico. El objetivo principal de esto es unir dos redes o también para proporcionar cobertura inalámbrica en puntos donde no hay acceso a la red cableada. Se considerará en este capítulo distintas de sus características, como sus tasas de errores de bit y las causas que conllevan a ello y se enfocará en el uso de estas comunicaciones inalámbricas alrededor las fronteras de la red y no dentro de ella (para conectar entre sí equipos de la red, routers, etc) como suele utilizarse también.

  • Estación base:

Sirve como pasarela entre las redes inalámbrica y fija y generalmente coordina la transmisión de los múltiples hosts inalámbricos que estén asociados con ella. En general es un transmisor/receptor de radio de la capa de enlace entre el host inalámbrico y el resto con los que se comunica ese host. Es una parte clave de la infraestructura de la red inalámbrica, pues es responsable de enviar y recibir datos(paquetes) hacia y desde un host inalámbrico que esté asociado con ella.

Cuando decimos que un host inalámbrico está “asociado” con una estación base, quiere decir que pueden ocurrir dos cosas:
1.- El host utiliza la estación base para reenviar datos hacia y desde la red de mayor tamaño.
2.- El host se encuentra dentro de la distancia máxima de comunicación inalámbrica de la estación base.

De los host asociados con una estación base se suele decir que operan en modo de infraestructura, puesto que todos los servicios de red tradicionales (como por ejemplo, la asignación de direcciones y el enrutamiento) son proporcionados por la red con la que un host se conecta a través de la estación base. Un ejemplo de estación base son las torres de telefonía en las redes celulares y los puntos de acceso en las redes LAN inalámbrica 802.11.

  • Infraestructura de red:

Es la red más grande con la que un host inalámbrico puede querer comunicarse.

Clasificación Redes Inalámbricas

Podemos ver que los elementos que conforman a una red inalámbrica se pueden combinar de varias maneras para formar distintas clasificaciones.

A nivel general, las podemos catalogar según dos criterios:

1.- Cantidad de saltos: Si un paquete dentro de la red inalámbrica realiza exactamente un salto inalámbrico o varios saltos inalámbricos.

2.- Infraestructura: Si existe una infraestructura, como por ejemplo una estación base, dentro de la red.


  • Redes basadas en infraestructura y un único salto:


Se trata de redes inalámbricas que se apoyan en conexiones de un salto hacia otra red que emplee cableado, como un nodo central. Actualmente se utiliza en las redes de telefonía móvil, redes Wi-Fi y sistemas satelitales.

  • Redes sin infraestructura y un único salto:


Conocidas como redes ad hoc, se componen de nodos que se pueden mover libremente sin depender un un control central. Estos nodos pueden establecer enlaces de forma inalámbrica con otros nodos si se encuentran dentro de su rango de transmisión. Otra opción, es conectarse a través de una serie de nodos intermediarios.


A nivel logístico, se pueden clasificar de acuerdo a la cobertura que pueden entregar:


  • WPAN: Redes inalámbricas personales


Se caracterizan por poseer distancias de transmisión cortas, usualmente cerca de los 10 metros. En esta categoría se encuentra IrDA, comúnmente conocido como Comunicación por Infrarojos (hasta 4Mbps) y la comunicación via Bluetooth, que en la actualidad puede alcanzar velocidades de hasta 480Mbps (en la especificación 3).


  • WLAN: Redes inalámbricas locales


Se trata de una tecnología de transmisión de datos similar a LAN, de manera inalámbrica. Conocida como Wi-Fi. Se basa en la transmisión de paquetes no guiados a través de ondas electromagnéticas de radio entre 2,4 GHz o 5 GHz.


  • WMAN: Redes inalámbricas metropoitanas


Se trata de redes de interconexión como WiMax o MMDS/LMDS. Se utiliza mucho para proveer servicios de internet mediante subcontrataciones de las compañías telefónicas.


  • WWAN: Redes inalámbricas amplias


En esta categoría se encuentran las redes usadas por las compañías telefónicas para dar servicios móviles. Es capaz de entregar conexión entre dos puntos físicamentes muy separados. Las licencias de este tipo de redes son controladas por los gobiernos. Por lo general incluyen una implementación de encriptación y autenticación.


Cuadro Comparativo
Tipo de Red WPAN WLAN WMAN WWAN
Estándar IEEE 802.15 (Bluetooth) IEEE 802.11 IEEE 802.16 GSM/CDMA2000/UMTS
Velocidad 721 Kb/s 1-2-11-54 Mb/s 70 Mbits 9,6/170/2000 Kb/s
Rango 10 m 70-150 m Hasta 50 Km 35 Km
Equivalente a: Cables de conexión LAN MAN Conexión telef. (módem)

Referencias

Enlaces Externos

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