Introducción a los sistemas y tipos de redes inalámbricas

A continuación, realizaremos una introducción y detallaremos brevemente los diversos tipos de redes inalambricas existentes.

A lo largo de los últimos cinco años, el mundo se ha convertido cada vez más en un mundo móvil. Como resultado, las formas tradicionales de crear redes han demostrado ser inapropiadas para los retos a los que debe enfrentarse el nuevo estilo de vida colectivo.

Si los usuarios tienen que conectarse a una red a través de cables físicos, sus movimientos se reducen extraordinariamente. Sin embargo, la conectividad inalámbrica no muestra este tipo de restricción y permite una gran cantidad de movimiento más libre por parte del usuario de red. Como resultado, las tecnolo­gías inalámbricas están usurpando el reino tradicional a las redes "fijas" o "con cables", a continuación se detallarán los tipos de redes inalámbricas que podemos encontrarnos en la industria.

Este cambio es evidente para cualquier persona que conduzca normalmente un coche. Uno de los retos de la "vida y muerte" para los que conducimos nor­malmente son los coches conducidos de forma irregular que contienen usuarios de teléfonos móviles en el asiento del conductor.

La conectividad inalámbrica en diferentes tipos de redes inalambricas para la telefonía de voz ha creado toda una in­dustria nueva. Este tipo de red inalambrica, además de añadir la conectividad móvil a la telefonía ha tenido profundas influencias en el negocio de la distribución de las llamadas de voz, ya que las personas que llaman se pueden conectar a otras personas, no a otros dispositi­vos. Nos encontramos en la cúspide de un cambio igualmente profundo en los sistemas de redes de equipos.

La telefonía inalámbrica ha tenido éxito porque permite a las personas conec­tarse entre sí independientemente de la ubicación. Nuevas tecnologías destinadas a las redes de equipos pueden hacer lo mismo para la conectividad con Internet. La tecnología de sistema de redes de datos inalámbricos más exitosa es, con mu­cho, 802.11, este tipo de red inalámbrica, cuyo nombre se corresponde con el estándar IEEE, también ampliamente conocido como WiFi, que es una certificación de determinados fabricantes y abarca un conjunto del estándar 802.11.

 

¿Por qué tecnología inalámbrica? Historia de los tipos de redes inalambricas

Para profundizar en una tecnología específica en este momento debemos re­currir antes a parte de su historia. Las redes inalámbricas comparten diversas ventajas importantes, independientemente de cómo se diseñen los protocolos o del tipo de datos que transporten.

La ventaja más evidente del sistema de los tipos de redes inalámbricas es la movilidad. Los usuarios de redes inalámbricas pueden conectarse a redes existentes y posterior­mente pueden transitar libremente. Un usuario de teléfono móvil puede recorrer kilómetros en el curso de una sola conversación porque el teléfono se conecta al usuario a través de las torres de celdas (cell tower). Al principio, la telefonía móvil era cara. Los altos costes limitaban su uso a profesionales muy móviles, como directores de ventas y ejecutivos que tomaban decisiones y que pudieran necesi­tar llegar a la noticia en el momento, independientemente de su ubicación. Sin embargo, la telefonía móvil ha demostrado ser un servicio útil y ahora es relati­vamente común en los Estados Unidos y muy común entre los europeos. Aun­que la mayoría de mis colegas, conocidos y familiares en los Estados Unidos tienen teléfonos móviles, todavía sigue siendo posible encontrar a alguien que no lo tenga. En Europa, parece como si todo el mundo tuviese un teléfono móvil (un taxista finlandés con el que hablé durante la escritura de este libro, ¡se sentía muy orgulloso del hecho de que su familia de cuatro personas tuviese seis teléfo­nos móviles!)

Asimismo, las redes de datos inalámbricos liberan a los desarrolladores de soft­ware de las ataduras a una mesa del cable Ethernet. Los desarrolladores pueden trabajar en la biblioteca, en una sala de conferencias, en un aparcamiento o in­cluso en una cafetería al otro lado de la calle. Siempre que los usuarios inalámbricos sigan estando dentro del rango de la estación base, pueden aprovechar la red. El equipamiento disponible comúnmente puede cubrir con facilidad una ciudad universitaria; con algo de trabajo, un equipamiento más exótico y un terreno favorable podemos ampliar el rango de una red 802.11 algunos kilómetros. Existen diversos tipos de redes inalambricas, pero 802.11 está especialmente diseñado para una topología de tipo LAN.

Normalmente las redes inalámbricas tienen mucha flexibilidad, que se tradu­ce en una implantación rápida. Las redes inalámbricas utilizan diversas estacio­nes base para conectar los usuarios a una red existente. (En una red 802.11, las estaciones base se denominan puntos de acceso.) Sin embargo, la parte de la in­fraestructura de una red inalámbrica es cualitativamente la misma con la co­nexión de un usuario que con la de un millón de usuarios. Para proporcionar servicio en una determinada área, es necesario que las estaciones base y las ante­nas estén en su sitio. Sin embargo, una vez creada la infraestructura, añadir usuarios a una red inalámbrica es simplemente una cuestión de autorización. Una vez creada la infraestructura hay que configurarla para que reconozca y ofrezca servicios a los nuevos usuarios, pero la autorización no requiere más infraestructura. Añadir un usuario a una red inalámbrica es cuestión de confi­gurar la infraestructura, pero no implica el empleo de cables, agujerear termina­les ni parchear un nuevo aplique.

 

Nota: Este simple ejemplo ignora los desafíos del escalado. Naturalmente, si los nuevos usuarios van a sobrecargar la infraestructura existente, será necesario reforzar la propia infraestructura. La ampliación de la infraestructura puede ser cara y consumir mucho tiempo, especialmente si implica una aprobación legal y de normativas. Sin embargo, mi punto de vista básico sostiene que añadir un usuario a una red inalámbrica normalmente puede reducirse a una materia de configuración (mover o cambiar bits) mientras que añadir usuarios a una red fija requiere crear conexiones físicas (mover átomos) y mover bits es más fácil que mover átomos.

 

En los tipos de redes inalambricas la flexibilidad es un atributo importante para los proveedores de servicios. Uno de los mercados más perseguidos por los suministradores de equipamiento 802.11 ha sido el denominado mercado de conectividad de "punto interactivo". Es muy probable que los aeropuertos y las estaciones de tren tengan viajeros comerciales itinerantes interesados en acceder a la red durante las demoras. Los cibercafés y otros puntos públicos son avenidas sociales en las que es deseable un acceso de red.

Muchos cibercafés ya ofrecen acceso a Internet; ofrecer acceso a Internet so­bre una red inalámbrica es una extensión natural de la conectividad de Internet existente. Aunque es posible servir a un grupo fluido de usuarios con conectores Ethernet, suministrar acceso sobre una red con cables es un tema problemático por distintos motivos. Cablear es una tarea que consume tiempo y es cara y además también requiere una construcción. Adivinar el número correcto de instalaciones de cable es más un arte que una ciencia. No obstante, con una red inalámbrica no hay necesidad de cablear un edificio o de realizar suposiciones sobre la demanda. Una simple infraestructura con cables conecta a Internet y, posteriormente, se puede acomodar la red inalámbrica a tantos usuarios como crean necesarios. Aunque las LAN inalámbricas tienen un ancho de banda limita­do, el factor limitativo en un pequeño punto interactivo de un sistema de red es muy probable que sea a costa del ancho de banda WAN de la infraestructura de apoyo.

La flexibilidad puede ser particularmente importante en edificios más anti­guos porque reduce la necesidad de construcción. Una vez declarada histórica la edificación, su remodelación puede ser particularmente difícil. Además de satisfacer los requerimientos del propietario, las agencias de preservación histórica deben comprobar que la nueva construcción no está profanando a la antigua. Las redes inalámbricas se pueden implantar muy rápidamente en este tipo de entornos ya que sólo hay que instalar una pequeña red con cables.

La flexibilidad también ha conducido al desarrollo de redes de comunidades populares. Con la rápida bajada de precio del equipamiento 802.11, grupos de voluntarios están configurando redes inalámbricas compartidas abiertas a visi­tantes. Las redes comunitarias también están extendiendo el rango de acceso a Internet más allá de las limitaciones para DSL en las comunidades donde el acce­so a Internet de alta velocidad sólo había sido un sueño. Las redes comunitarias han tenido éxito particularmente en lugares apartados que están demasiado le­jos para una solución tradicional con cables, donde los tipos de redes inalámbricas cobran importancia.

Igual que todas las redes, las redes inalámbricas transmiten datos sobre un medio de red. Un medio es una forma de radiación electromagnética. Para ajus­tar bien su uso en redes móviles, el medio debe cubrir una amplia área para que los clientes puedan moverse a través de un área de cobertura. Las primeras redes inalámbricas utilizaban la luz e infrarrojos. Sin embargo, tenían sus limitacio­nes; se podía bloquear fácilmente a través de las paredes, divisiones y otros ele­mentos constructivos de una oficina Las ondas de radio pueden traspasar la mayoría de estos elementos constructivos en una oficina y ofrecen un rango de cobertura superior. No es sorprendente que gran parte de los productos 802.11 en el mercado (por no decir todos) utilizan la capa física de ondas de radio.

 

Nota: La luz láser también se utiliza en algunas aplicaciones de sistemas de red inalámbricos pero el objetivo principal de un rayo láser lo convierte sólo en apropiado para aplicaciones en las que los extremos son estacionarios. Las aplicaciones "fijas inalámbricas", en las que los láser reemplazan a otra tecnología de acceso, como los circuitos telefónicos arrendados, son una aplicación común.

 

 

Espectro de radio: El recurso clave

Los dispositivos inalámbricos están obligados a funcionar en una determina­da banda de frecuencia. Cada banda tiene un ancho de banda asociado, que es simplemente la cantidad de espacio de frecuencia en la banda. El ancho de banda ha adquirido la connotación de ser una medida de la capacidad de datos de un enlace. Se puede utilizar mucho más material matemático, información teórica y procesamiento de señales para demostrar que para transmitir más informa­ción, se pueden utilizar las partes de ancho de banda superiores. Como ejemplo, un canal analógico de telefonía móvil requiere un ancho de banda de 20 kHz. Las señales de TV son mucho más complejas y tienen un ancho de banda superior correspondiente de 6 MHz.

Primera aceptación de 802.11

El explosivo avance de 802.11 no ha sido regular. Algunos mercados han evolucionado más rápidamente que otros debido a que el valor de las redes inalámbricas es superior en algunos mercados. En general, cuanto mayor es el valor en movilidad y flexibilidad, mayor es el interés en las LAN inalámbricas. Las organizaciones logísticas responsables del desplazamiento de mercancías (pensemos por ejemplo en UPS, FedEx o en las líneas aéreas) quizás fueron las primeras en adoptar 802.11. Mucho antes del adveni­miento de 802.11, el registro de tramas se llevaba a cabo a través de LAN inalámbricas propietarias. Los productos estandarizados redujeron el pre­cio y crearon una competencia entre suministradores de equipamientos de red por lo que fue una decisión fácil reemplazar los productos propietarios con los estandarizados. El sector sanitario adoptó pronto las redes inalámbricas debido a la extraordinaria flexibilidad requerida normalmen­te en el equipamiento para este sector. Los pacientes se pueden mover por el hospital y los profesionales que asisten a los pacientes se encuentran entre algunos de los trabajadores más móviles de la economía. Organiza­ciones sanitarias tecnológicamente avanzadas han adoptado las LAN inalámbricas para que la información del paciente se encuentre disponible sobre una LAN inalámbrica para mejorar el cuidado del paciente haciendo que la información sea más accesible para los médicos. Los registros computerizados se pueden transferir entre departamentos sin el requeri­miento de descifrar los trazos legendariamente ilegibles de los médicos. En los entornos saturados de una sala de emergencias, acceder rápidamente a la representación de datos puede literalmente salvar una vida. Diversos hospitales han implantado PC para que las imágenes radiológicas se en­cuentren disponibles a través de LAN inalámbricas sobre "carros de cho­que" especialmente equipados que ofrecen un acceso instantáneo a los rayos X, permitiendo a los doctores tomar decisiones rápidas sin esperar al reve­lado de una película.

Muchas instituciones educativas han adoptado con entusiasmo las LAN inalámbricas. Hace 10 años, las universidades competían por sus alumnos basándose en cómo estaba "cableado" el recinto universitario. Se suponía que eran mejores las universidades que disponían de puertos de datos de más velocidad por todas partes. Hoy en día, los historiales educativos más importantes se llevan a cabo en universidades que utilizan LAN inalámbricas con una cobertura de todo el recinto universitario. Los estudiantes son usuarios de red muy móviles y pueden beneficiarse extraordinariamente de un acceso de red entre clases o en sus "hogares fuera del hogar" (la bi­blioteca, un estudio, un laboratorio, etc.).

 

Las autoridades normativas controlan rigurosamente la asignación del espec­tro de radio a través de los procesos de licencias. La mayoría de los países tienen sus propias entidades de regulación. En los Estados Unidos, esta regulación la lleva a cabo la Federal Communications Commission (FCC). Muchas reglas de la FCC han sido adoptadas por otros países americanos. La asignación europea la lleva a cabo la European Radiocommunications Office (ERO). Otras tareas de asig­nación las realiza la International Telecommunications Union (ITU). Para evitar la superposición de usos de ondas de radio, la frecuencia se asigna en bandas, que simplemente son rangos de frecuencias disponibles para aplicaciones específicas. La tabla 1.1 recoge algunas bandas de frecuencia comunes utilizadas en los Esta­dos Unidos.

 

Nota: Todo el mapa de asignación de espectro completo se encuentra disponible en el sitio del National Telecommunications and Information Administration en http://www.ntia.doc.gov/osmhome/allochrt.pdf.

 

labia 1.1. Bandas de frecuencia comunes en los Estados Unidos.

 

Banda	Rango de frecuencia
UHF ISM	902-928 MHz
Banda S	2-4 GHz
Banda ISM S	2,4-2,5 GHz
Banda C	4-8 GHz
Enlace descendente (downlink) de satélite de banda C	3,7-4,2 GHz
Radar de banda C (clima)	5,25-5,925 GHz
ISM banda C	5f725-5f875 GHz
Enlace ascendente (uplink) de satélite de banda C	5,925-6,425
Banda X	8-12 GHz
Radar de banda X (policía/clima)	8,5-10,55 GHz
Banda Ku	12-18 GHz
Radar de banda Ku (policía)	15,7-17,7 GHz

 

 

Las bandas ISM

En la tabla 1.1 existen tres bandas etiquetadas como ISM (Industrial, Scientific,and Medical, Industrial, científico y médico). Las bandas ISM se han establecido aparte para el equipamiento que, en resumen, está relacionado con

procesos industriales o científicos o que utiliza un equipamiento médico. Quizá el dispositivo de banda ISM más familiar sea el horno microondas, que opera en la banda ISM de 2,4 GHz porque la radiación electromagnética en dicha frecuen­cia es particularmente efectiva para calentar agua.

En la tabla prestamos especial atención a las bandas ISM ya que dichas ban­das permiten un funcionamiento sin licencias, siempre que los dispositivos cum­plan determinadas restricciones de potencia. 802.11 funciona en las bandas ISM junto con muchos otros dispositivos. Los teléfonos inalámbricos comunes fun­cionan también en las bandas ISM. Los dispositivos 802.11b y 802.11g funcio­nan dentro de la banda ISM de 2,4 GHz, mientras que los dispositivos 802.11a funcionan en la banda de los 5 GHz.

Los dispositivos 802.11 b/g más comunes funcionan en la banda ISM S. Las bandas ISM normalmente disponen de licencia gratuita, siempre que los dispositivos sean de baja potencia. Después de todo, ¿qué sentido tiene requerir una licencia para utilizar hornos microondas? Asimismo, no necesitamos ninguna licencia para configurar y operar una LAN inalámbrica de poca potencia.

 

¿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.

 

Carencia de límites físicos en redes inalámbricas

La seguridad de red tradicional enfatiza mucho sobre la seguridad física de los componentes de red. Los datos en la red viajan sobre rutas bien definidas, normalmente de cobre o de fibra, y la infraestructura de la red está protegida mediante un fuerte control de acceso físico. El equipamiento está bloqueado en forma segura en armarios con cables y están configurados para que los usuarios no puedan volver a configurarla. La seguridad básica desciende de la seguridad (aceptadamente marginal) de la capa física. Aunque es posible tocar o redireccionar

las señales, el control de acceso físico dificulta mucho más el que un intruso pueda obtener un acceso a la red no autorizado.

Las redes inalámbricas tienen un medio de red mucho más abierto. Por defini­ción, el medio de red en la red inalámbrica no es una ruta bien definida compues­ta por un cable físico, sino un enlace de radio con una codificación y modulación determinadas. Cualquiera que conozca técnicas de radio, pueden enviar o recibir señales, técnicas que evidentemente son bien conocidas porque son estándares abiertos. La intercepción de datos es un juego de niños dado que el medio está abierto a cualquiera con la interfaz de red correcta y una interfaz de red se puede comprar por menos de 50 euros en una tienda de suministros de consumidor. Una compra meticulosa en línea puede ofrecer tarjetas por la mitad de precio.

Asimismo, las ondas de radio suelen viajar fuera de su ubicación pretendida. No existe un límite físico abrupto entre el medio de la red y el rango en el que se pueden recibir las transmisiones se puede ampliar con antenas de alta ganancia en cualquier parte. Cuando se crea una red inalámbrica, se debe considerar cui­dadosamente cómo se va a asegurar la conexión para evitar un uso no autoriza­do, la inyección de tráfico y el análisis del mismo. Con la maduración de los protocolos inalámbricos, las herramientas para autenticar usuarios inalámbricos y cifrar el tráfico correctamente se encuentran ahora disponibles fácilmente.

 

Medio físico dinámico en redes inalámbricas

Una vez colocada una red con cables, la red suele ser aburrida, es decir, predecible. Una vez colocados los cables en su sitio, suelen hacer lo mismo un día tras otro. Siempre que la red se haya diseñado según las reglas de diseño especi­ficadas, debería funcionar como se esperaba. Se puede añadir capacidad fácil­mente a una red actualizando los conmutadores en el armario de cableado.

Por el contrario, el medio físico en las LAN inalámbricas es mucho más diná­mico. Las ondas de radio rebotan en los objetos, penetran por las paredes y a menudo se comportan de un modo poco predecible. Las ondas de radio pueden sufrir diversos problemas de propagación que pueden interrumpir el enlace de radio, como una interferencia y sombras de múltiples rutas. Sin un medio de red fiable, las redes inalámbricas deben validar cuidadosamente las tramas recibidas para evitar la pérdida de tramas. Un acuse de recibo positivo, táctica utilizada por 802.11, realiza una excelente tarea para asegurar la entrega a costa del ren­dimiento.

Los enlaces de radio están sujetos a diversas limitaciones adicionales a las que no están sujetas las redes fijas. Como el espectro de radio es un recurso relativa­mente escaso, se regula meticulosamente. Existen dos métodos para que las re­des de radio sean más rápidas. Se puede asignar más espectro o se puede hacer que la codificación en el enlace sea más sensible para que empaquete más datos

por unidad de tiempo. Las asignaciones de espectro adicionales son relativamente e raras, especialmente en redes con licencia gratuita. Las redes 802.11 han incluido el ancho de banda de un canal de radio de estación en aproximadamente 30 MHz, mientras que el desarrollo ha mejorado mucho en la codificación para aumentar la velocidad.

Los métodos de codificación más rápidos pueden aumentar la velocidad pero tienen un inconveniente potencial. Como el método de codificación más rápido depende del receptor para recoger diferencias sutiles en las señales, se requieren ratios superiores de señal a ruido. Por consiguiente, las velocidades de datos mayores requieren que la estación se encuentre más cerca de su punto de acceso. La Libia 1.2 recoge las capas físicas estandarizadas en 802.11 y sus respectivas velocidades.

 

Segunda PHY estándar (1999), pero no se lanzaron productos hasta finales de 2000.

Tercera PHY estándar, pero segunda fase de productos.

Cuarta PHY estándar (2003). Se aplica a las técnicas de codificación de 802.11a para una velocidad superior en la banda de los 2,4 GHz, mientras que conserva la compatibilidad hacia atrás con las redes 802.11b existentes. La tecnología más común se incluyó en portátiles en 2005.

La radio es esencialmente un medio de difusión. Cuando una estación transmite , el resto de estaciones tienen que escuchar. Los puntos de acceso actúan de una forma muy parecida a los concentradores de red (hub) en lo que respecta a 802.11 existe una cantidad fija de capacidad de transmisión por punto de acceso y tiene que compartirse entre todos los usuarios añadidos. La adición de capacidad requiere que un administrador de red añada puntos de acceso mientras reduce simultáneamente el área de cobertura de los puntos de acceso existentes.

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.

 

Una red con otro nombre

 

Las redes inalámbricas constituyen un segmento importante de la industria. Se han destinado diversas tecnologías inalámbricas para la transmisión de datos. Bluetooth es un estándar utilizado para crear redes pequeñas entre periféricos: una forma de "cable inalámbrico", por decirlo de alguna manera. La mayoría de personas de la industria están familiarizadas con el entorno de exageración de Bluetooth, aunque parece que ha desaparecido algo a medida que se han intro­ducido en el mercado dispositivos reales. Hoy en día no conozco a nadie que haya utilizado dispositivos Bluetooth, pero es mucho más común actualmente. (Per­sonalmente utilizo auriculares Bluetooth de forma regular.)

Las redes de telefonía móvil de segunda (2.5G) y tercera (3G) generación tam­bién son tecnologías inalámbricas familiares. Este tipo de redes inalámbricas prometen velocidades de datos de megabits por célula, así como conexiones "siempre activas" que han demostrado ser bastante valiosas para los clientes de DSL y de modern por cable. Tras muchos años de exageración y presión por parte de los suministradores de equipamiento de 3G, el ofrecimiento de servicios 3G comerciales por fin está en camino. Servi­cios de 2.5G, como GPRS, EDGE y lxRTT, ahora se encuentran ampliamente dis­ponibles y se están creando rápidamente redes de tercera generación basadas en UMTS o EV-DO. (Recientemente me he suscrito a un servicio GPRS limitado para poder tener conexión durante mis viajes entre mi oficina y mi casa.) Muchos artículos citan velocidades límites para estas tecnologías en cientos de kilobits por segundo o incluso megabits por segundo, pero esta capacidad tiene que compartirse entre todos los usuarios de una celda. Las velocidades en el mundo real son bastante comparables a las conexiones de un modem telefónico y no pueden contactar con un punto interactivo 802.11.

Este libro trata sobre las redes 802.11, la cual se conoce por diversos nombres, dependiendo de quién hable sobre el asunto, algunos lo denominan Ethernet inalámbrico 802.11 para enfatizar su linaje compartido con la tradicional Ethernet con cable (802.3). Un segundo nombre, que ha crecido espectacularmente en popularidad, es Wi-Fi, gracias al programa de certificación de interoperatividad de Wi-Fi Alliance, la asociación comercial más importante de suministradores de equipamiento de 802.11. La Wi-Fi Alliance, anteriormente conocida como Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA) prueba la compatibilidad de los produc­tos miembros con los estándares 802.11. Otras organizaciones también realizan pruebas que compatibilidad y, recientemente el Interoperability Lab (IOL) de la universidad de New Hampshire ha lanzado un consorcio de pruebas inalámbricas.

 

Nota: Puede encontrar más detalles sobre la Wi-Fi Alliance y su programa de certificación en http://www.wi-fi.org/.

 

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.

 

Nota: Es interesante saber que las mayúsculas o minúsculas de una letra en la revisión de estándares codifica información. Las letras minúsculas indican estándares dependientes que no se pueden tomar en cuenta sin su estándar principal, mientras que las letras mayúsculas indican especificaciones totalmente independientes.

802.11b añade una nueva cláusula a 802.11 pero no es independiente, por lo que la "b" se escribe en minúsculas. Por el contrario, estándares como 802.11d y 802.11X son especificaciones independientes que son totalmente autónomas en un documento y por consiguiente utilizan letras mayúsculas.

 

A intervalos periódicos, las adiciones de los grupos de tarea dependientes se incluyen en "pliegos" dentro de la especificación principal. La revisión inicial de 802.11 se produjo en 1997. En 1999 se lanzaron cambios poco importantes al texto, como 802.11-1999, que fue el estándar básico durante algún tiempo. El pliego más reciente es 802.11 -2003.

Tabla 1.3. Estándares.

 

Estándar IEEE                      Notas

802.11                                    Primer estándar (1997). Especificaba el MAC y las

técnicas de salto de frecuencia y modulación de secuencia directa originales más lentas.

802.11a                                  Segundo estándar de capa física (1999) pero los

productos no se lanzaron hasta finales de 2000.

802.11b                                  Tercer estándar de capa física (1999), pero segunda

fase de productos.

TGc                                        Grupo de tarea que realizó una corrección al ejemplo

de codificación en 802.11a. Como el único producto era una corrección, no existe un 802.11c.

802.11d                                  Amplía el salto de frecuencia en PHY para su uso en

múltiples dominios de regulación.

TGe (futuro 802.11e)      Grupo de tarea que produce extensiones de calidad de

servicio (QoS) para el MAC. Es muy probable que se

 

Protocolo de punto de interacceso para mejorar el tránsito entre puntos de acceso unidos directamente.

PHY más recientemente estandarizada (2003) para redes en la banda ISM.

Estándar para hacer compatible 802.1 la con las regulaciones de emisiones de radio europeas. Otros reguladores han adoptado estos mecanismos por distintos motivos.

Mejoras para la seguridad en la capa del enlace. Mejoras a 802.1 la para ajustarse a las regulaciones de emisión de radio japonesas.

Grupo de tarea para mejorar la comunicación entre clientes y la red para mejorar la administración del uso escaso de la radio.

Grupo de tarea para incorporar cambios realizados por 802.11a, 802.11b y 802.1 Id así como cambios realizados por TCc en la especificación 802.11 princi­pal (Considere la "m" como de "mantenimiento").

Grupo de tarea fundada para crear un estándar de alto rendimiento. El objetivo del diseño es un rendi­miento en exceso de 100 Mbps y el estándar resultan­te se denominará 802.11n.

Grupo de tarea que adopta 802.11 para su uso en automóviles. El uso inicial es muy probable que sea un protocolo de estándar utilizado para peajes. Mejoras para el rendimiento de tránsito.

Grupo de tarea que mejora 802.11 para su uso como tecnología de red de malla.

Grupo de tarea que diseña la especificación de prueba y medida para 802.11. Resultados serán independien­tes; que allí su letra en mayúsculas. Grupo de tarea que modifica 802.11 para ayudar en el trabajo con otras tecnologías de red.

Cuando se hizo evidente que la autenticación en redes inalámbricas se había roto fundamentalmente, el IEEE adoptó diversos estándares de autenticación de­sarrollados originalmente por el Internet Engineering Task Force (IETF). La au­tenticación de LAN inalámbrica depende mucho de los protocolos definidos por el IETF.

La Wi-Fi Alliance es una combinación de asociación comercial, organización de pruebas y organización de estandarización. Gran parte del énfasis de Wi-Fi Alliance es actuar como una asociación comercial para sus miembros, aunque también se conoce por su programa de certificación Wi-Fi. Se prueba la interoperatividad de los productos con un banco de pruebas compuesto por pro­ductos de suministradores principales y los productos que pasan la prueba obtie­nen el derecho a utilizar la marca Wi-Fi.

Los esfuerzos de estandarización que Wi-Fi Alliance se llevan a cabo con ayu­da de IEEE. En cuanto a la seguridad de las redes inalámbricas, Wi-Fi Alliance ha producido una especificación de seguridad temporal denominada Acceso protegi­do de Wi-Fi (WPA, Wi-Fi Protected Access). Básicamente, WPA es una instantá­nea del trabajo realizado por el grupo de tarea de seguridad IEEE. Es un estándar más comercial que técnico ya que la tecnología ha sido desarrollada por el IEEE. Sin embargo, sirve como función para acelerar el desarrollo de soluciones LAN inalámbricas seguras.