Tener información de todo tipo al alcance de las manos era un sueño que sólo se presentaba en las películas de ciencia ficción. Desde hace tiempo existen diversos dispositivos que tienen el tamaño y la apariencia deseada por los usuarios, esta visión la encaran también las organizaciones donde las características de las tendencias tecnológicas apuntan hacia la Movilidad de negocios, Acceso a aplicaciones centralizadas, Alto Volumen de Datos y sobre todo en Tiempo Real, lo que nos lleva al tema de redes inalámbricas de ambas áreas pero que en este análisis el investigador se enfocara en las WLAN.

Una WLAN es un sistema de comunicaciones de datos que transmite y recibe datos utilizando ondas electromagnéticas, en lugar del par trenzado, coaxial o fibra óptica utilizado en las LAN convencionales, y que proporciona conectividad inalámbrica de igual a igual (peer to peer), dentro de un edificio, de una pequeña área residencial/urbana o de un campus universitario. En EEUU proliferan estas redes para acceso a Internet, en donde hay más de 4.000 zonas de acceso, y en Europa es previsible que pronto se extiendan.

Las WLAN se encuadran dentro de los estándares desarrollados por el IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) para redes locales inalámbricas. Otras tecnologías como HyperLAN apoyada por el ETSI, y el nuevo estándar HomeRF para el hogar, también pretenden acercarnos a un mundo sin cables y, en algunos casos, son capaces de operar en conjunción y sin interferirse entre sí. Otro aspecto a destacar es la integración de las WLAN en entornos de redes móviles de 3G (UMTS) para cubrir las zonas de alta concentración de usuarios (los denominados hot spots), como solución de acceso público a la red de comunicaciones móviles.

Como todos los estándares 802 para redes locales del IEEE, en el caso de las WLAN, también se centran en los dos niveles inferiores del modelo OSI, el físico y el de enlace, por lo que es posible correr por encima cualquier protocolo (TCP/IP o cualquier otro) o aplicación, soportando los sistemas operativos de red habituales, lo que supone una gran ventaja para los usuarios que pueden seguir utilizando sus aplicaciones habituales, con independencia del medio empleado, sea por red de cable o por radio.

Otra tecnología de acceso inalámbrico en áreas de pequeña extensión (WPAN/WLAN Personal Area Network) es la denominada Bluetooth, que aunque pueda parecer competencia directa de las WLAN, es más bien complementaria a ella. Bluetooth pretende la eliminación de cables, como por ejemplo todos los que se utilizan para conectar el PC con sus periféricos, o proporcionar un medio de enlace entre dispositivos situados a muy pocos metros, sirviendo también como mando a distancia.

Las WLAN tienen su campo de aplicación específico, igual que Bluetooth, y ambas tecnologías pueden coexistir en un mismo entorno sin interferirse gracias a los métodos de salto de frecuencia que emplean, Sus aplicaciones van en aumento y, conforme su precio se vaya reduciendo, serán más y más los usuarios que las utilicen, por las innegables ventajas que supone su rápida implantación y la libertad de movimientos que permiten.

REDES LOCALES INALÁMBRICAS 802.11

El origen de las LAN inalámbricas (WLAN) se remonta a la publicación en 1979 de los resultados de un experimento realizado por ingenieros de IBM en Suiza, consistente en utilizar enlaces infrarrojos para crear una red local en una fábrica. Estos resultados, publicados por el IEEE, pueden considerarse como el punto de partida en la línea evolutiva de esta tecnología.

Las investigaciones siguieron adelante tanto con infrarrojos como con microondas, donde se utilizaba el esquema de espectro expandido (spread spectrum). En mayo de 1985, y tras cuatro años de estudios, la FCC (Federal Communications Comission), la agencia federal del Gobierno de Estados Unidos encargada de regular y administrar en materia de telecomunicaciones, asignó las bandas ISM (Industrial, Scientific and Medical) 902-928 MHz, 2,400-2,4835 GHz, 5,725-5,850 GHz para uso en las redes inalámbricas basadas en Spread Spectrum (SS), con las opciones DS (Direct Sequence) y FH (Frequency Hopping). La técnica de espectro ensanchado es una técnica de modulación que resulta ideal para las comunicaciones de datos, ya que es muy poco susceptible al ruido y crea muy pocas interferencias. La asignación de esta banda de frecuencias propició una mayor actividad en el seno de la industria y ese respaldo hizo que las WLAN empezaran a dejar ya el entorno del laboratorio para iniciar el camino hacia el mercado.

Desde 1985 hasta 1990 se siguió trabajando ya más en la fase de desarrollo, hasta que en mayo de 1991 se publicaron varios trabajos referentes a WLAN operativas que superaban la velocidad de 1 Mbit/s, el mínimo establecido por el IEEE 802 para que la red sea considerada realmente una LAN, con aplicación empresarial.

Las redes WLAN se componen fundamentalmente de dos tipos de elementos, los puntos de acceso y los dispositivos de cliente. Los puntos de acceso actúan como un concentrador o hub que reciben y envían información vía radio a los dispositivos de clientes, que pueden ser de cualquier tipo, habitualmente, un PC o PDA con una tarjeta de red inalámbrica, con o sin antena, que se instala en uno de los slots libres o bien se enlazan a los puertos USB de los equipos.

La principal ventaja de este tipo de redes (WLAN), que no necesitan licencia para su instalación, es la libertad de movimientos que permite a sus usuarios, ya que la posibilidad de conexión sin hilos entre diferentes dispositivos elimina la necesidad de compartir un espacio físico común y soluciona las necesidades de los usuarios que requieren tener disponible la información en todos los lugares por donde puedan estar trabajando. Además, a esto se añade la ventaja de que son mucho más sencillas de instalar que las redes de cable y permiten la fácil reubicación de los terminales en caso necesario.

También, presentan alguna desventaja, o más bien inconveniente, que es el hecho de la "baja" velocidad que alcanzan, por lo que su éxito comercial es más bien escaso y, hasta que los nuevos estándares no permitan un incremento significativo, no es de prever su uso masivo, ya que por ahora no pueden competir con las LAN basadas en cable.

El uso más popular de las WLAN implica la utilización de tarjetas de red inalámbricas, cuya función es permitir al usuario conectarse a la LAN empresarial sin la necesidad de una interfaz física.

NORMALIZACIÓN IEEE

La historia de las WLAN es bastante reciente, de poco más de una década. En 1989, en el seno de IEEE 802, se forma el comité IEEE 802.11, que empieza a trabajar para tratar de generar una norma para las WLAN, pero no es hasta 1994 cuando aparece el primer borrador, y habría que esperar hasta el año 1999 para dar por finalizada la norma.

En 1992 se crea Winforum, consorcio liderado por Apple y formado por empresas del sector de las telecomunicaciones y de la informática para conseguir bandas de frecuencia para los sistemas PCS (Personal Communications Systems). En 1993 también se constituye la IrDA (Infrared Data Association) para promover el desarrollo de las WLAN basadas en enlaces por infrarrojos. En 1996, finalmente, un grupo de empresas del sector de informática móvil (mobile computing) y de servicios forman el Wireless LAN Interoperability Forum (WLI Forum) para potenciar este mercado mediante la creación de un amplio abanico de productos y servicios interoperativos.Por otra parte, WLANA (Wireless LAN Association) es una asociación de industrias y empresas cuya misión es ayudar y fomentar el crecimiento de la industria WLAN a través de la educación y promoción.

Actualmente son cuatro los estándares reconocidos dentro de esta familia; en concreto, la especificación 802.11 original; 802.11a (evolución a 802.11 e/h), que define una conexión de alta velocidad basada en ATM; 802.11b, el que goza de una más amplia aceptación y que aumenta la tasa de transmisión de datos propia de 802.11 original, y 802.11g, compatible con él, pero que proporciona aún mayores velocidades.

WLAN 802.11

En junio del año 1997 el IEEE ratificó el estándar para WLAN IEEE 802.11, que alcanzaba una velocidad de 2 Mbit/s, con una modulación de señal de espectro expandido por secuencia directa (DSSS), aunque también contempla la opción de espectro expandido por salto de frecuencia, FHSS en la banda de 2,4 GHz, y se definió el funcionamiento y la interoperabilidad entre redes inalámbricas.

El 802.11 es una red local inalámbrica que usa la transmisión por radio en la banda de 2.4 GHz, o infrarroja, con regímenes binarios de 1 a 2 Mbit/s. El método de acceso al medio MAC (Medium Access Mechanism) es mediante escucha pero sin detección de colisión, CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance).

La dificultad en detectar la portadora en el acceso WLAN consiste básicamente en que la tecnología utilizada es Spread-Spectrum y con acceso por división de código (CDMA), lo que conlleva a que el medio radioeléctrico es compartido, ya sea por secuencia directa DSSS o por saltos de frecuencia en FHSS. El acceso por código CDMA implica que pueden coexistir dos señales en el mismo espectro utilizando códigos diferentes, y eso para un receptor de radio implicara que detectaría la portadora inclusive con señales distintas de las de la propia red WLAN. Hay que mencionar que la banda de 2,4 GHz está reglamentada como banda de acceso publica y en ella funcionan gran cantidad de sistemas, entre los que se incluyen los teléfonos inalámbricos Bluetooth.

WLAN 802.11b (Wi-Fi)

Un poco más tarde, en el año 1999, se aprobó el estándar 802.11b, una extensión del 802.11 para WLAN empresariales, con una velocidad de 11 Mbit/s (otras velocidades normalizadas a nivel físico son: 5,5 - 2 y 1 Mbit/s) y un alcance de 100 metros, que al igual que Bluetooth y Home RF, también emplea la banda de ISM de 2,4 GHz, pero en lugar de una simple modulación de radio digital y salto de frecuencia (FH/Frequency Hopping), utiliza una la modulación linear compleja (DSSS). Permite mayor velocidad, pero presenta una menor seguridad, y el alcance puede llegar a los 100 metros, suficientes para un entorno de oficina o residencial.

WLAN 802.11g

El IEEE también ha aprobado en el año 2003 en el estándar 802.11g, compatible con el 802.11b, capaz de alcanzar una velocidad doble, es decir hasta 22 Mbit/s o llegar, incluso a 54 Mbit/s, para competir con los otros estándares que prometen velocidades mucho más elevadas pero que son incompatibles con los equipos 802.11b ya instalados, aunque pueden coexistir en el mismo entorno debido a que las bandas de frecuencias que emplean son distintas. Por extensión, también se le llama Wi-Fi.

WLAN 802.11a (Wi-Fi 5)

El IEEE ratificó en julio de 1999 el estándar en 802.11a (los productos comerciales comienzan a aparecer a mediados del 2002), que con una modulación QAM-64 y la codificación OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) alcanza una velocidad de hasta 54 Mbit/s en la banda de 5 GHz, menos congestionada y, por ahora, con menos interferencias, pero con un alcance limitado a 50 metros, lo que implica tener que montar más puntos de acceso (Access Points) que si se utilizase 802.11b para cubrir el mismo área, con el coste adicional que ello supone.

La banda de 5 GHz que utiliza se denomina UNII (Infraestructura de Información Nacional sin Licencia), que en los Estados Unidos está regulada por la FCC, el cual ha asignado un total de 300 MHz, cuatro veces más de lo que tiene la banda ISM, para uso sin licencia, en tres bloques de 100 MHz, siendo en el primero la potencia máxima de 50 mW, en el segundo de 250 mW, y en el tercero puede llegar hasta 1W, por lo que se reserva para aplicaciones en el exterior.

REDESCUBRIENDO LA RED DE ÁREA LOCAL (LAN)

Como se ha visto, la necesidad de una red local inalámbrica no se basa en la búsqueda de la mejora del ancho de banda, o de la fiabilidad o eficiencia dentro de las comunicaciones, sino única y exclusivamente en la comodidad para el usuario final (y en el caso de los trabajadores, en el aumento de su productividad) y en hacer más sencillo tanto su despliegue como su crecimiento posterior. Como siempre, la aplicabilidad depende de cada caso concreto: no hace falta una red inalámbrica para unir dos o tres PC para jugar en línea (o sí, si están en lugares separados de la casa), pero existen entornos concretos que se ven muy favorecidos por esta tecnología.

Entornos corporativos: Los empleados pueden beneficiarse de una conexión móvil en la red para consultar el correo o compartir ficheros sin que importe su ubicación. Se tiene acceso total tanto durante una reunión como en la cafetería (¿por qué no?).

Educación: Los estudiantes y los profesores pueden sacar provecho a un nivel parecido a los entornos corporativos, pero en el ámbito del campus y a la hora de impartir la docencia, o en la biblioteca. Permite tener una red dentro de escuelas, en edificios posiblemente antiguos, sin necesidad de recablear o fijar los ordenadores a ubicaciones concretas.

Finanzas: Información económica en tiempo real en la bolsa simplemente conectando el portátil. Los equipos de auditoría pueden compartir información con un tiempo mínimo de overhead administrativo.

Salud: Es parecido al anterior, pero con información sobre pacientes. Hay una necesidad menor de reproducir información sobre papel, al poder acceder a todo su conjunto en línea desde cualquier lugar.

Almacenes y manufacturas: Significa mayor facilidad para mantener inventarios directamente en línea, sin tener que fijar el punto de entrada de la información en un lugar fijo o tener que pasar cables por superficies grandes y no siempre suficientemente bien adaptadas.

De todos modos, por el tipo de aplicaciones descritas se hace evidente que una red inalámbrica no es el único factor indispensable para conseguir sus ventajas; también es necesario que las herramientas de trabajo sean móviles: portátiles o PDA. Ahora bien, mediante esta tecnología puede darse un valor añadido a estos dispositivos.

En un estudio relativamente reciente realizado por la empresa Cisco Systems (Wireless LAN benefits study, vean la bibliografía) se analizan los puntos mencionados anteriormente una vez llevados a la práctica, no sólo como posibles ventajas teóricas. En general, donde se ha producido mayor implantación de la tecnología de redes locales inalámbricas actualmente es en la educación y la salud . Además, dentro de este estudio se analizan cuáles son las principales utilidades de la red en el entorno implantado y se llega a la conclusión de que el aspecto mejor valorado no es tanto la facilidad de tareas administrativas o el hecho de compartir contenidos, sino la mera posibilidad de tener acceso a la red a cualquier hora desde cualquier lugar en el entorno de trabajo, para poder acceder al correo electrónico o Internet

Todo gira siempre alrededor de lo mismo: comodidad, facilidad de uso y menor necesidad de overhead administrativo para obtener disponibilidad de acceso a la red (y, por lo tanto, más eficiencia e, incluso, según los estudios, calidad de vida). Aunque inicialmente la inversión necesaria es superior a una LAN cableada, a la larga, y midiendo el ciclo de vida completo de la red, también resulta más económica.

PONIENDO LOS "INTERRUPTORES EN EJECUCIÓN SIN HILOS"

Equipo de ACW

Los interruptores de WLAN son los dispositivos que ponen la gerencia y el control en ejecucio'n centralizados de una infraestructura de WLAN (LAN sin hilos). Pero realmente, hay dos tipos de dispositivos que proporcionen esta funcionalidad. Los interruptores proporcionan puertos para permitir las antenas y el otro equipo atado con alambre que se unirán directamente. Los reguladores no tienen la capacidad para unir ninguna dispositivos atada con alambre. Algunos de los vendedores no prohiben a excedente de la conexión un ambiente encaminado que permita la instalación de antenas ligeras en posiciones remotas y las controle de un sitio central sobre la red de área amplia (WAN). Mientras que esto puede parecerse atractivo al principio, la carencia de la inteligencia en antenas ligeras significa que todo el tráfico se debe encaminar al regulador y entonces de nuevo al sitio alejado. Puesto que las antenas ligeras no contienen una capa del MAC, todo el proceso del tráfico (cifrado, autentificación, control de la asociación, los etc.) debe ser hecho en el regulador. Esto puede tener ramificaciones serias para la eficacia de la red, porque el rendimiento de procesamiento máximo será limitado a la anchura de banda de la conexión WAN. Los interruptores pueden proporcionar las capacidades para las instalaciones de tamaño mediano que requieren algunas conexiones atadas con alambre mientras que proporcionan las ventajas de la gerencia centralizada. Los reguladores trabajarán bien en ambientes donde hay una mezcla de los puntos de acceso (elegantes) estándares.

RECOMENDACIONES

A pesar del sistema común de características exhibidas por estos sistemas, la puesta en práctica, especialmente gerencia de la radiofrecuencia (RF), varía con el producto. Al investigar un interruptor o el regulador de WLAN para la compra, varias preguntas necesitan ser contestadas:

¿Se puede la configuración para el sistema realizar sobre una base global, o debe cada punto de acceso ser configurado individualmente? La gerencia global de la política es lejos preferible, puesto que las redes grandes requerirían una cantidad excesiva de trabajo configurar cada punto de acceso individualmente.
¿Es el interfaz de la gerencia completo? Las acometidas al mercado han causado problemas de la calidad con los envíos tempranos del dispositivo. Varios productos que han comenzado todavía a enviar versiones tempranas del uso de su software. Los interfaces utilizador no son siempre completos, y las operaciones de la red pueden no ser totalmente estables. Las empresas deben esperar hasta que estos sistemas alcanzan un nivel de la madurez que pueda apoyar sus requisitos de la confiabilidad, y los sistemas se deben probar en un ambiente que esté como cerca de producción como sea posible.
¿Cómo se realiza la supervisión del RF? ¿Pueden los puntos de acceso dirigir la entrega del tráfico y la supervisión simultáneamente, o una red separada del recubrimiento requerida para realizar el RF está supervisando? Una red del recubrimiento agregará costo y complejidad al despliegue.
¿Es la supervisión del RF realizada continuamente o en los intervalos programar? Responder rápidamente a los cambios en el ambiente del RF, la supervisión del RF debe ser un proceso continuo. Si las medidas se toman en los intervalos discretos, la mayoría de los acontecimientos transitorios estarán faltados y sin corregir.
La gerencia del RF debe incluir el punto de acceso transmite energía, la carga que balancea, la asignación dinámica del canal, la detección de los agujeros de la cobertura, la detección de interferencia y la falta del punto de acceso.

UNA SUPOSICIÓN QUE PASA

Que los interruptores de WLAN constituyen una categoría del producto nuevo se parecería evidente en sí. Sin embargo, si los productos de cada vendedor se descomponen en sus elementos, llega a ser evidente que éstos son interruptores de la capa 2 o de la capa 3 con el software que realiza las funciones específicas a WLANs. En un cierto plazo, el término "interruptor de WLAN" se descolora de uso, como algunos de los vendedores que se especializan en estos sistemas. Muchas de las funciones que touted como único se están construyendo en los interruptores del borde de la red o se pueden dirigir por las aplicaciones dedicadas. La tasación para estos sistemas es relativamente alta, comparado a los interruptores normales, si se asume que los clientes pagarán un premio la funcionalidad mejorada y bajarán inicialmente los costos operacionales asociados a la conmutación de WLAN. Sin embargo, eso no durará más de 18-24 meses.

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