| Artículos | 01 OCT 2003

Introducción a la tecnología Wireless Ethernet

Tags: Histórico
Enrique Cimadevilla.
Es evidente que la tecnología inalámbrica está suscitando no sólo el interés teórico de mercado, por las novedades tecnológicas que aporta, sino también interés práctico, ya que se le suponen crecimientos y cifras de negocio a los que la industria de Tecnologías de la Información ya no está acostumbrada. Dealer World ha llegado a un acuerdo con la empresa Wireless Mundi para, a través de once entregas, desarrollar una serie de reportajes que nos ayuden a todos a conocer más y mejor una tecnología que está dando mucho que hablar. Comienza con este reportaje una serie de artículos sobre las redes inalámbricas Ethernet, también denominadas WLAN, Wireless Ethernet o Wi-Fi. Se abordarán tanto aspectos tecnológicos como otros eminentemente prácticos y de negocio.

Las redes inalámbricas están adquiriendo un éxito sin precedentes debido a una combinación de factores: una tecnología eficaz con el uso del espectro, muy orientada al despliegue de redes locales de pequeño tamaño, un entorno regulatorio que permite su libre uso, una lógica fácilmente integrable y de muy bajo coste, y una interoperabilidad de equipos generalmente exitosa. Sin embargo, la tecnología subyacente no es trivial, sino que ha requerido un estudio profundo de cómo obtener un uso muy eficiente de un rango escaso de frecuencias, cómo conseguir una amplia cobertura con potencias de emisión muy bajas, y todos los aspectos relacionados con la securización de las comunicaciones. Es importante entender las bases sobre las que se sustenta para entender sus grandes ventajas y sus inconvenientes.

Clasificación de las redes de datos
Según su área de cobertura, las redes de datos se clasifican como de ámbito personal (PAN, Personal Area Networks, con alcances de pocas decenas de metros), locales (LAN, centenares de metros), metropolitanas (MAN, kilómetros) y de larga distancia (WAN). Según la naturaleza del medio de soporte físico para el transporte de la información, las dividiríamos en fijas (por cableado estructurado o fibra, fundamentalmente) e inalámbricas (emisiones de radio u ópticas por medio aéreo).
Las genéricamente denominadas “redes inalámbricas Ethernet (Wireless Ethernet)” son redes inalámbricas basadas en emisiones de radio, con unos fundamentos tecnológicos análogos a las redes Ethernet cableadas y, principalmente, orientadas a cubrir el segmento de redes LAN y, ocasionalmente, también PAN.

Historia de las redes inalámbricas
Las primeras experiencias con redes inalámbricas datan de 1979 cuando científicos de IBM en Suiza despliegan la primera red de importancia con tecnología infrarroja. No es hasta 1985 cuando se comienzan los desarrollos comerciales de redes con esta filosofía, momento en el que el órgano regulador del espectro radioeléctrico americano, la FCC, asigna un conjunto de estrechas bandas de frecuencia para libre uso en las bandas de los 2,4 y los 5 gigahercios. Inmediatamente, la asociación de ingenieros electrónicos, IEEE, designa una comisión de trabajo para desarrollar una tecnología de red en dichas bandas: la 802.11. A partir de ese momento se liberan una serie de estándares, el más reciente de los cuales es el IEEE 802.11g y sobre el cual hablaremos más adelante.
Las ventajas de las redes en estos rangos de frecuencias son claras: no requieren licencias, permisos ni necesidad de comunicación para su despliegue y pueden ser implantadas en cualquier ubicación. Como contrapartida surgen una serie de importantes inconvenientes: interferencias impredecibles con redes próximas por selección de frecuencias iguales o parcialmente solapadas, espectro empleado por otras aplicaciones (redes Bluetooth, usos domésticos como teléfonos inalámbricos, emisores de vídeo, mandos de control remoto...), potencia de emisión muy limitada que restringe mucho la cobertura y una banda de uso muy estrecha que permite delimitar muy pocos canales no interferentes.

La familia de estándares IEEE 802.11
El primer estándar que surge es el 802.11 (1997), el cual sienta las bases tecnológicas para el resto de la familia. No tuvo apenas relevancia por la baja velocidad binaria (“bitrate”) alcanzada, cerca de 2 Mbps, y la carencia de mecanismos de securización de las comunicaciones. Muy poco después se publica el 802.11b, el cual es acogido con un gran éxito comercial. Opera en la banda de los 2,4 GHz y permite alcanzar velocidades binarias teóricas de 11 Mbps mediante el empleo de mecanismos de modulación de canal y protección frente a errores bastante robustos, aunque en la práctica es difícil superar un ancho de banda efectivo de 7 Mbps. Cuando el canal de transmisión es ruidoso, posee un mecanismo de negociación que reduce la velocidad binaria en escalones predefinidos, aumentando paralelamente la robustez de los mecanismos de protección frente a errores. Para complementar su operativa, incorpora un protocolo de securización de las comunicaciones, el WEP o Wired Equivalent Privacy (privacidad análoga a redes cableadas), habida cuenta de la imposibilidad de confinar las emisiones en un medio más protegido como es el cable en el caso de las redes fijas. Desafortunadamente, el pretencioso nombre no se corresponde a la realidad, pues muy poco después de su publicación se descubrieron importantes defectos que permitían la intrusión en las comunicaciones con escaso esfuerzo y un equipo convencional.
Pese a lo anterior, el éxito fue de tal magnitud que aceleró la liberación de nuevos estándares y reclamó una especial atención por entidades de regulación, que empezaron a valorar la ampliación del espectro para este tipo de usos. El siguiente estándar fue el 802.11a, el cual tiene la particularidad de operar a un mayor bitrate (teóricamente hasta 54 Mbps) mediante unos esquemas de codificación de canal más sofisticados y sobre bandas en los 5 GHz, cuyo uso acaba de ser permitido en nuestro país. Su empleo no está tan extendido como el 11b por el menor rango de cobertura debido a la mayor atenuación de las frecuencias empleadas en algunos casos y la necesidad de mecanismos de control de potencia todavía no incluidos, aunque pronto se equiparará.
Muy recientemente, el 12 de junio, ha sido aprobado el 802.11g, que mejora ostensiblemente en varios frentes: mantiene el rango de los 2,4 Ghz pero amplia el bitrate hasta los 54 Mbps teóricos (en la práctica se obtiene un tasa efectiva menor que la mitad), mantiene la compatibilidad con el 11b y propone un protocolo de securización más robusto denominado WPA (Wi-Fi Protected Access). Dichas mejoras han relanzado más si cabe la confianza del mercado en la tecnología y como consecuencia de ello las implantaciones y venta de productos.
Los tres estándares (b, g y a) presentan unos parámetros de operación muy similares: para el nivel máximo de potencia permitido la cobertura en áreas abiertas en general no supera los 300 metros, mientras que en interiores se obtendrían 100 metros en el mejor de los casos. Es necesario visibilidad directa entre los equipos emisor y receptor, sufriendo graves atenuaciones o incluso pérdida total de señal si hay obstáculos entre medias.
La saga no termina ahí: un conjunto de nuevos estándares serán aprobados en breve. El 802.11i es realmente la formalización del WPA, el cual fue prematuramente la

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