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Loas
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 (PAN/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.
La tecnología Bluetooth se puede incorporar, con un coste muy bajo,
en multitud de dispositivos: teléfonos, PDAs, automóviles,
impresoras, equipos de medida, etc. La velocidad de transmisión que
consigue no es muy elevada, pero suficiente para la transferencia de
información entre varios dispositivos.
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
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
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 está trabajando en el estándar 802.11g, para
tenerlo listo a finales del 2002, compatible con el 802.11b, capaz
de alcanzar una velocidad doble, es decir hasta 22 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.
• WLAN 802.11a
El IEEE ratificó en julio de 1999 el estándar en 802.11a (los
productos comerciales que 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 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.
Compatibilidad y Seguridad. Wi-Fi y WEP
A finales de la década de los 90, los líderes de la industria inalámbrica
(3Com, Aironet, Lucent, Nokia, etc.) crean la WECA (Wireless
Ethernet Compatibility Alliance), una alianza para la Compatibilidad
Ethernet Inalámbrica, cuya misión es la de certificar la
interfuncionalidad y compatibilidad de los productos de redes inalámbricas
802.11b y promover este estándar para la empresa y el hogar. Para
indicar la compatibilidad entre dispositivos inalámbricos, tarjetas
de red o puntos de acceso de cualquier fabricantes, se les incorpora
el logo “Wi-Fi” (estándar de Fidelidad Inalámbrica), y así
los equipos con esta marca, soportada por más de 150 empresas, se
pueden incorporar en las redes sin ningún problema, siendo incluso
posible la incorporación de terminales telefónicos Wi-Fi a estas
redes para establecer llamadas de voz.
Las redes inalámbricas son inseguras aunque sólo sea porque el
medio de transporte que emplean es el aire; por tanto, un elemento
esencial a tener en cuenta en este tipo de redes al utilizarse la
radio, es la encriptación. En general se utiliza WEP (Wired
Equivalent Privacy), que es un mecanismo de encriptación y
autenticación especificado en el estándar IEEE 802.11 para
garantizar la seguridad de las comunicaciones entre los usuarios y
los puntos de acceso. La clave de acceso estándar es de 40 bits,
pero existe otra opcional de 128 bits, y se asigna de forma estática
o manual (no dinámica), tanto para los clientes, que comparten
todos el mismo conjunto de cuatro claves predeterminadas, como para
los puntos de acceso a la red, lo que genera algunas dudas sobre su
eficacia. WEP utiliza un esquema de cifrado simétrico en el que la
misma clave y algoritmo se utilizan tanto para el cifrado de los
datos como para su descifrado
Otro mecanismo de seguridad definido en el estándar IEE 802.11 es
el conocido como SSID (Service Set Identifiers) o identificadores
del conjunto de servicios, que es como un gestor de asignación de
nombres, que proporciona un control de acceso muy rudimentario, razón
por la que apenas se utiliza en las implementaciones comerciales. Un
SSID es el nombre de los dispositivos de los subsistemas de una WLAN,
y sirve para segmentarlos lógicamente. El uso del SSID como gestor
para permitir o denegar el servicio suele ser peligroso ya que la
seguridad que ofrece no es muy estricta.
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