Capítulo 4: LAN inalámbricas

Capítulo 4: LAN inalámbricas

1. Las redes inalámbricas se clasifican en los siguientes tipos:

   • Redes de área personal inalámbrica (WPAN): tienen un alcance de unos pocos metros. En las WPAN, se utilizan dispositivos con Bluetooth o Wi-Fi Direct habilitado.
   • LAN inalámbricas (WLAN): tienen un alcance de unos 30 m, como en una sala, un hogar, una oficina e incluso un campus.
   • Redes de área extensa inalámbrica (WWAN): tienen un alcance de kilómetros, como un área metropolitana, una jerarquía de datos móviles o incluso los enlaces entre ciudades mediante retransmisiones de microondas.

2. Tecnologías inalámbricas disponibles para conectar los dispositivos a redes inalámbricas.

   • Bluetooth: originalmente era un estándar de WPAN IEEE 802.15 que usa un proceso de emparejamiento de dispositivos para comunicarse a través de distancias de hasta 0,05 mi (100 m).
   • Fidelidad inalámbrica (Wi-Fi): es un estándar de WLAN IEEE 802.11 que se implementa generalmente para proporcionar acceso a la red a los usuarios domésticos y empresariales, que permite incluir tráfico de datos, voz y video a distancias de hasta 300 m (0,18 mi)
   • Interoperabilidad mundial para el acceso por microondas (WiMAX): es un estándar de WWAN IEEE 802.16 que proporciona acceso a servicios de banda ancha inalámbrica hasta 30 mi (50 km) WiMAX es una alternativa a las conexiones de banda ancha por cable y DSL. Se agregó la movilidad a WiMAX en 2005, y los proveedores de servicios ahora la pueden usar para proporcionar banda ancha de datos móviles.
   • Banda ancha celular: consta de varias organizaciones empresariales, nacionales e internacionales que usan el acceso de datos móviles de un proveedor de servicios para proporcionar conectividad de red de banda ancha celular. Disponible por primera vez en 1991 con los teléfonos celulares de segunda generación (2G), con mayores velocidades disponibles en 2001 y 2006 como parte de la tercera (3G) y la cuarta (4G) generación de la tecnología de comunicaciones móviles.
   • Banda ancha satelital: proporciona acceso de red a sitios remotos mediante el uso de una antena parabólica direccional que se alinea con un satélite específico en la órbita geoestacionaria (GEO) de la Tierra. Normalmente es más costosa y requiere una línea de vista despejada.

3. Implementaciones del estándar IEEE 802.11

   • 802.11: lanzado en 1997 y ahora obsoleto, es la especificación de WLAN original que funcionaba en la banda de 2,4 GHz y ofrecía velocidades de hasta 2 Mb/s. Cuando se lanzó, las LAN conectadas por cable funcionaban a 10 Mb/s, por lo que la nueva tecnología inalámbrica no se adoptó con entusiasmo. Los dispositivos inalámbricos tienen una antena para transmitir y recibir señales inalámbricas.
   • IEEE 802.11a: lanzado en 1999, funciona en la banda de frecuencia de 5 GHz, menos poblada, y ofrece velocidades de hasta 54 Mb/s. Posee un área de cobertura menor y es menos efectivo al penetrar estructuras edilicias ya que opera en frecuencias superiores
   • IEEE 802.11b: lanzado en 1999, funciona en la banda de frecuencia de 2,4 GHz y ofrece velocidades de hasta 11 Mb/s. Los dispositivos que implementan este estándar tienen un mayor alcance y pueden penetrar mejor las estructuras edilicias que los dispositivos basados en 802.11a.
   • IEEE 802.11g: lanzado en 2003, funciona en la banda de frecuencia de 2,4 GHz y ofrece velocidades de hasta 54 Mb/s. Por lo tanto, los dispositivos que implementan este estándar funcionan en la misma radiofrecuencia y en el mismo rango que 802.11b, pero con el ancho de banda de 802.11a. Los dispositivos inalámbricos tienen una antena para transmitir y recibir señales inalámbricas. Es compatible con el estándar anterior 802.11b. Sin embargo, cuando admite un cliente 802.11b, se reduce el ancho de banda general.
   • IEEE 802.11n: lanzado en 2009, funciona en las bandas de frecuencia de 2,4 GHz y 5 GHz, y se conoce como “dispositivo de doble banda”. Las velocidades de datos típicas van desde150 Mb/s hasta 600 Mb/s, con un alcance de hasta 70 m (0,5 mi). Sin embargo, para lograr mayores velocidades, los AP y los clientes inalámbricos requieren varias antenas con tecnología de múltiple entrada múltiple salida (MIMO).
   • IEEE 802.11ac: lanzado en 2013, funciona en la banda de frecuencia de 5 GHz y proporciona velocidades de datos que van desde 450 Mb/s hasta 1,3 Gb/s (1300 Mb/s). Usa la tecnología MIMO para mejorar el rendimiento de la comunicación. Se pueden admitir hasta ocho antenas. El estándar 802.11ac es compatible con dispositivos 802.11a/n anteriores; sin embargo, admitir un entorno mixto limita las velocidades de datos esperadas.
   • IEEE 802.11ad: programado para su lanzamiento en 2014 y también conocido como “WiGig”, utiliza una solución de Wi-Fi de triple banda con 2,4 GHz, 5 GHz y 60 GHz, y ofrece velocidades teóricas de hasta 7 Gb/s. Sin embargo, la banda de 60 GHz es una tecnología de línea de vista y, por lo tanto, no puede penetrar las paredes. Cuando un usuario se mueve, el dispositivo cambia a las bandas más bajas de 2,4 GHz y 5 GHz. Es compatible con dispositivos Wi-Fi anteriores existentes.

4. Las tres organizaciones que influyen en los estándares de WLAN en todo el mundo son las siguientes:

   • ITU-R: regula la asignación del espectro de RF y las órbitas satelitales.
   • IEEE: especifica cómo se modula la RF para transportar la información. Mantiene los estándares para las redes de área local y metropolitana (MAN) con la familia de estándares de LAN y MAN IEEE 802. Los estándares dominantes en la familia IEEE 802 son Ethernet 802.3 y WLAN 802.11.
   • Wi-Fi Alliance: es una asociación comercial global del sector sin fines de lucro dedicada a promover el crecimiento y la aceptación de las redes WLAN. Es una asociación de proveedores cuyo objetivo es mejorar la interoperabilidad de los productos basados en el estándar 802.11 mediante la certificación de los proveedores por el cumplimiento de las normas del sector y la observancia de los estándares.

5. Router doméstico inalámbrico

   • Punto de acceso: proporciona acceso inalámbrico 802.11a/b/g/n/ac.
   • Switch: proporciona un switch Ethernet 10/100/1000, full-duplex, de cuatro puertos para conectar dispositivos por cable.
   • Router: proporciona un gateway predeterminado para la conexión a otras infraestructuras de la red.

6. Antenas inalámbricas

   • Antenas Wi-Fi omnidireccionales: con frecuencia, el engranaje Wi-Fi de fábrica usa antenas dipolos básicas, conocidas como “antenas de goma”, similares a aquellas usadas en las radios walkie-talkie. Las antenas omnidireccionales proporcionan cobertura de 360° y son ideales para áreas de oficinas abiertas, pasillos, salas de conferencias y exteriores.
   • Antenas Wi-Fi direccionales: las antenas direccionales concentran la señal de radio en un sentido determinado. Esto mejora la señal desde y hasta el AP en el sentido que apunta la antena, lo que proporciona una mayor potencia de señal en un sentido, así como una menor potencia de señal en todos los demás sentidos.
   • Antenas Yagi: son un tipo de antena de radio direccional que se puede usar para las redes Wi-Fi de larga distancia. Normalmente, estas antenas se usan para extender el alcance de las zonas de cobertura exteriores en un sentido específico o para llegar a un edificio externo.