El estándar 'IEEE 802.11' define el uso de los dos niveles inferiores de la arquitectura OSI (capas física y de enlace de datos), especificando sus normas de funcionamiento en una WLAN. Los protocolos de la rama 802.x definen la tecnología de redes de área local y redes de área metropolitana
802.11a
La revisión 802.11a fue aprovada en 1999. El estándar 802.11a utiliza el mismo juego de protocolos de base que el estándar original, opera en la banda de 5 Ghz y utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una velocidad máxima de 54 Mbit/s, lo que lo hace un estándar práctico para redes inalámbricas con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbit/s. La velocidad de datos se reduce a 48, 36, 24, 18, 12, 9 o 6 Mbit/s en caso necesario. 802.11a tiene 12 canales sin solapa, 8 para red inalámbrica y 4 para conexiones punto a punto. No puede interoperar con equipos del estándar 802.11b, excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estándares.
Dado que la banda de 2,4 Ghz tiene gran uso (pues es la misma banda usada por los teléfonos inalámbricos y los hornos de microondas, entre otros aparatos), el utilizar la banda de 5 GHz representa una ventaja del estándar 802.11a, dado que se presentan menos interferencias. Sin embargo, la utilización de esta banda también tiene sus desventajas, dado que restringe el uso de los equipos 802.11a a únicamente puntos en línea de vista, con lo que se hace necesario la instalación de un mayor número de puntos de acceso; Esto significa también que los equipos que trabajan con este estándar no pueden penetrar tan lejos como los del estándar 802.11b dado que sus ondas son más fácilmente absorbidas.
802.11b
La revisión 802.11b del estándar original fue ratificada en 1999. 802.11b tiene una velocidad máxima de transmisión de 11 Mbps y utiliza el mismo método de acceso definido en el estándar original CSMA/CA. El estándar 802.11b funciona en la banda de 2,4 GHz. Debido al espacio ocupado por la codificación del protocolo CSMA/CA, en la práctica, la velocidad máxima de transmisión con este estándar es de aproximadamente 5,9 Mbits sobre TCP y 7,1 Mbit/s sobre UDP.
802.11g
En junio de 2003, se ratificó un tercer estándar de modulación: 802.11g. Que es la evolución del estándar 802.11b, Este utiliza la banda de 2,4 Ghz (al igual que el estándar 802.11b) pero opera a una velocidad teórica máxima de 54 Mbit/s, que en promedio es de 22,0 Mbit/s de velocidad real de transferencia, similar a la del estándar 802.11a. Es compatible con el estándar b y utiliza las mismas frecuencias. Buena parte del proceso de diseño del estándar lo tomó el hacer compatibles los dos estándares. Sin embargo, en redes bajo el estándar g la presencia de nodos bajo el estándar b reduce significativamente la velocidad de transmisión.
Los equipos que trabajan bajo el estándar 802.11g llegaron al mercado muy rápidamente, incluso antes de su ratificación que fue dada aprox. el 20 de junio del 2003. Esto se debió en parte a que para construir equipos bajo este nuevo estándar se podían adaptar los ya diseñados para el estándar b.
Actualmente se venden equipos con esta especificación, con potencias de hasta medio vatio, que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas parabólicas o equipos de radio apropiados.
Interacción de 802.11g y 802.11b.
802.11g tiene la ventaja de poder coexistir con los estándares 802.11a y 802.11b, esto debido a que puede operar con las Tecnologías RF DSSS y OFDM. Sin embargo, si se utiliza para implementar usuarios que trabajen con el estándar 802.11b, el rendimiento de la celda inalámbrica se verá afectado por ellos, permitiendo solo una velocidad de transmisión de 22 Mbps. Esta degradación se debe a que los clientes 802.11b no comprenden OFDM.
Suponiendo que se tiene un punto de acceso que trabaja con 802.11g, y actualmente se encuentran conectados un cliente con 802.11b y otro 802.11g, como el cliente 802.11b no comprende los mecanismos de envío de OFDM, el cual es utilizados por 802.11g, se presentarán colisiones, lo cual hará que la información sea reenviada, degradando aún más nuestro ancho de banda.
Suponiendo que el cliente 802.11b no se encuentra conectado actualmente, el Punto de acceso envía tramas que brindan información acerca del Punto de acceso y la celda inalámbrica. Sin el cliente 802.11b, en las tramas se verían la siguiente información:
NON_ERP present: no
Use Protection: no
ERP (Extended Rate Physical), esto hace referencia a dispositivos que utilizan tasas de transferencia de datos extendidos, en otras palabras, NON_ERP hace referencia a 802.11b. Si fueran ERP, soportarían las altas tasas de transferencia que soportan 802.11g.
Cuando un cliente 802.11b se asocia con el AP (Punto de acceso), éste último alerta al resto de la red acerca de la presencia de un cliente NON_ERP. Cambiando sus tramas de la siguiente forma:
NON_ERP present: yes
Use Protection: yes
Ahora que la celda inalámbrica sabe acerca del cliente 802.11b, la forma en la que se envía la información dentro de la celda cambia. Ahora cuando un cliente 802.11g quiere enviar una trama, debe advertir primero al cliente 802.11b enviándole un mensaje RTS (Request to Send) a una velocidad de 802.11b para que el cliente 802.11b pueda comprenderlo. El mensaje RTS es enviado en forma de unicast. El receptor 802.11b responde con un mensaje CTS (Clear to Send).
Ahora que el canal está libre para enviar, el cliente 802.11g realiza el envío de su información a velocidades según su estándar. El cliente 802.11b percibe la información enviada por el cliente 802.11g como ruido.
La intervención de un cliente 802.11b en una red de tipo 802.11g, no se limita solamente a la celda del Punto de acceso en la que se encuentra conectado, si se encuentra trabajando en un ambiente con múltiples AP en Roaming, los AP en los que no se encuentra conectado el cliente 802.11b se transmitirán entre sí tramas con la siguiente información:
NON_ERP present: no
Use Protection: yes
La trama anterior les dice que hay un cliente NON_ERP conectado en uno de los AP, sin embargo, al tenerse habilitado Roaming, es posible que éste cliente 802.11b se conecte en alguno de ellos en cualquier momento, por lo cual deben utilizar los mecanismo de seguridad en toda la red inalámbrica, degradando de esta forma el rendimiento de toda la celda. Es por esto que los clientes deben conectarse preferentemente utilizando el estándar 802.11g. Wi-Fi (802.11b / g)
En enero de 2004, el IEEE anunció la formación de un grupo de trabajo 802.11 (Tgn) para desarrollar una nueva revisión del estándar 802.11. La velocidad real de transmisión podría llegar a los 600 Mbps (lo que significa que las velocidades teóricas de transmisión serían aún mayores), y debería ser hasta 10 veces más rápida que una red bajo los estándares 802.11a y 802.11g, y unas 40 veces más rápida que una red bajo el estándar 802.11b. También se espera que el alcance de operación de las redes sea mayor con este nuevo estándar gracias a la tecnología MIMO Multiple Input – Multiple Output, que permite utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la incorporación de varias antenas (3). Existen también otras propuestas alternativas que podrán ser consideradas. El estándar ya está redactado, y se viene implantando desde 2008. A principios de 2007 se aprobó el segundo boceto del estándar. Anteriormente ya había dispositivos adelantados al protocolo y que ofrecían de forma no oficial este estándar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estándar cuando el definitivo estuviera implantado). Ha sufrido una serie de retrasos y el último lo lleva hasta noviembre de 2009. Habiéndose aprobado en enero de 2009 el proyecto 7.0 y que va por buen camino para cumplir las fechas señaladas.[1] A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi, 802.11n puede trabajar en dos bandas de frecuencias: 2,4 GHz (la que emplean 802.11b y 802.11g) y 5 GHz (la que usa 802.11a). Gracias a ello, 802.11n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi. Además, es útil que trabaje en la banda de 5 GHz, ya que está menos congestionada y en 802.11n permite alcanzar un mayor rendimiento. El estándar 802.11n fue ratificado por la organización IEEE el 11 de septiembre de 2009 con una velocidad de 600 Mbps en capa física.[2] [3] En la actualidad la mayoría de productos son de la especificación b o g , sin embargo ya se ha ratificado el estándar 802.11n que sube el límite teórico hasta los 600 Mbps. Actualmente ya existen varios productos que cumplen el estándar N con un máximo de 300 Mbps (80-100 estables).
El estándar 802.11n hace uso simultáneo de ambas bandas, 2,4 Ghz y 5,4 Ghz. Las redes que trabajan bajo los estándares 802.11b y 802.11g, tras la reciente ratificación del estándar, se empiezan a fabricar de forma masiva y es objeto de promociones por parte de los distintos ISP, de forma que la masificación de la citada tecnología parece estar en camino. Todas las versiones de 802.11xx, aportan la ventaja de ser compatibles entre sí, de forma que el usuario no necesitará nada más que su adaptador wifi integrado, para poder conectarse a la red. Sin duda esta es la principal ventaja que diferencia wifi de otras tecnologías propietarias, como LTE, UMTS y Wimax, las tres tecnologías mencionadas, únicamente están accesibles a los usuarios mediante la suscripción a los servicios de un operador que está autorizado para uso de espectro radioeléctrico, mediante concesión de ámbito nacional. La mayor parte de los fabricantes ya incorpora a sus líneas de producción equipos wifi 802.11n, por este motivo la oferta ADSL, ya suele venir acompañada de wifi 802.11n, como novedad en el mercado de usuario doméstico.
Se conoce que el futuro estándar sustituto de 802.11n será 802.11ac con tasas de transferencia superiores a 1 Gb/s.
ALIANZA WIFI
Los terminales y controles remotos inalámbricos son todos aquellos dispositivos diseñados para el uso privado, que nos permiten comunicarnos con otros aparatos dentro de perímetros relativamente pequeños, una habitación, el entorno de nuestra casa, el edificio donde trabajamos, típicamente hasta no mas de 100 metros de distancia y a veces mucho menos. A diferencia de los medios de comunicación de servicios públicos ofrecidos por los “Service Providers” que si son de largo alcance, tales como la televisión, la radio, los teléfonos celulares, los beepers, etc.
La Alianza Wi-Fi es una organización global y sin fines de lucro constituida en 1999, que ha facilitado el acercamiento entre los diferentes fabricantes para crear un estándar de referencia que permita la comunicación entre diferentes equipos suministrados por diversos fabricantes. Su producto está recogido en las normas IEEE 802.11, que vienen aplicándose, mejorándose y ampliándose desde Marzo del 2000.
El concepto es crear un sistema universal de comunicaciones privadas que nos permita una movilidad absoluta en nuestros entornos privados, en nuestro hogar, en nuestra oficina, cuando estamos de viaje, etc. Con este fin y en una forma general la tecnología ha creado el término “Convergencia” o “Telemática” para unir lo mejor del mundo de la Informática, computadores y demás, con el mundo de las Telecomunicaciones.
La primera norma de Wi-Fi fue la IEEE 802.11a, y luego se han escrito otras con algunas características dirigidas a mejorar la comunicación con la red, como la IEEE 802.11b y la IEEE 802.11g, además de otras como la IEEE 802.11e para la calidad de servicio (QoS) y la IEEE 802.11i dirigida a la seguridad de la red. Actualmente se está trabajando en la IEEE 802.11n dirigida a mejorar la velocidad de la comunicación.
Así pues, Wi-Fi hoy nos permite comunicar en forma inalámbrica y segura a una gran variedad de terminales tales como computadores tipo laptop, palmtop o PDA, cámaras fotográficas y de televisión, cámaras de vigilancia, baby cams, impresoras, teléfonos, etc. En general la gama de aplicaciones es inimaginable dentro del mundo privado de nuestra LAN y además, donde exista un “hot spot” inalámbrico podremos acceder por la Internet a nuestras LAN particulares y sus respectivos servicios, desde un restaurante los padres pueden observar a sus bebés en casa durmiendo o desde el otro lado del mundo un ejecutivo puede estar virtualmente presente en su oficina.
Al instalar dentro de nuestra LAN cualquier equipo inalámbrico es muy importante considerar no solo los diferentes parámetros de la conexión a la red, sino que es imperioso activar adecuadamente las diferentes facilidades de protección previstas para mantener la privacidad, por esto se recomienda contratar con empresas especializadas sus servicios de instalación y de mantenimiento.
Certificado Wi-Fi
Wi-Fi es una marca registrada de Wi-Fi Alliance (conocida anteriormente como Wireless Ethernet Compatibility Alliance), una asociación corporativa que se ocupa de garantizar la compatibilidad entre dispositivos de distintos fabricantes que utilizan el estándar IEEE 802.11b y, posteriormente, el recién implementado estándar 802.11a (www. wifialliance.com). La Wi-Fi Alliance requiere cuotas de pertenencia considerables a los miembros que envían su equipamiento (junto con cuotas adicionales) al laboratorio de certificación de la asociación para que sea probado.
El proceso de certificación comprueba que miles de características individuales funcionan correctamente utilizando una suite estándar de pruebas. Sólo si el dispositivo pasa esas pruebas puede el fabricante usar legalmente el sello y nombre Wi-Fi (vea la figura 3.5). Aunque otros grupos comerciales han tenido un éxito mediano impulsando estándares, la estrategia de la Wi-Fi Alliance origina un signo de compatibilidad totalmente fiable.
En el momento de escribir este libro, la marca Wi-Fi fue actualizada para determinar si una pieza de equipamiento podía trabajar con una de las bandas de 2,4 GHz y 5 GHz o con las dos, que actualmente incluye sólo los estándares 802.11b (2,4 GHz) y 802.11a (5 GHz). Posteriormente en este capítulo hablaremos del último estándar. Equipamiento Wi-Fi más viejo sólo tiene la propia marca; en el equipamiento más reciente, hay que comprobar en qué banda funciona; algunos aparatos funcionan en fas dos.
La Wi-Fi Alliance ha accedido a añadir estándares adicionales al proceso de certificación Wi-Fi para garantizar que las nuevas y más sofisticadas opciones de las redes inalámbricas funcionan tan bien juntas como las básicas.
