|
¿CÓMO FUNCIONA LO INALÁMBRICO?
Muchas veces nos preguntamos cómo es que los dispositivos
inalámbricos funcionan sin necesidad de cables. Si bien ya nos acostumbramos a
ellos, no sabemos cómo trabajan. En las próximas líneas veremos cómo
funciona esta tecnología para tener un panorama más claro que valga de
introducción para explicar la forma en que éstos trabajan.
Para transportar la
información de un punto a otro de la red sin necesidad de un medio físico, se utilizan ondas de radio. Al hablar de ondas de radio, nos referimos normalmente a ondas portadoras1 de radio sobre las que se transporta la información (trasladando la energía a un receptor remoto).
La transmisión de datos entre dos computadoras se realiza por
medio de un proceso conocido como modulación de la portadora. El aparato transmisor agrega datos a una onda de radio (onda portadora). Esta onda, al llegar al receptor, es analizada por éste, el cual separa los datos útiles de los inútiles.
Una frecuencia de radio es la parte del espectro electromagnético donde se generan ondas electromagnéticas mediante la aplicación de corriente
alterna a una antena. Si las ondas son transmitidas a distintas frecuencias de radio, varias ondas portadoras pueden existir en igual tiempo y espacio sin
interferir entre sí, siempre que posean una frecuencia distinta. Para extraer los datos, el receptor debe situarse en una determinada
frecuencia (frecuencia portadora) e ignorar el resto.
(1) ONDA PORTADORA: una onda portadora es una forma de onda que es modulada por una señal que se quiere
transmitir (señal moduladora). Esta onda portadora es de una frecuencia mucho más alta (del espectro electromagnético), que la de la señal
moduladora. De esta manera, se logra transmitir más fácilmente la señal, y el
alcance que se consigue es superior.Las ondas portadoras son usadas cuando se
transmiten señales de radio a un radiorreceptor. Tantolas señales de modulación
de amplitud (AM) como las de frecuencia modulada (FM) son transmitidas con la
ayuda de frecuencias portadoras. Por ejemplo, la frecuencia para una estación de
radio determinada es en realidad la frecuencia de su onda portadora
SEÑALES INALÁMBRICAS
Las primeras redes inalámbricas conocidas fueron las infrarrojas,
que trabajaban con frecuencias de radiación electromagnética más bajas que las
actuales redes Wireless. Estas redes, si bien siguen existiendo, tienen el
inconveniente de requerir que no exista casi ningún obstáculo entre un
dispositivo y otro para lograr una buena comunicación entre éstos. De lo
contrario, se pierde la señal y no se pueden transferir datos entre ellos. En
cambio, las actuales redes sin cables han solucionado en gran medida
este inconveniente, permitiendo que, por ejemplo, dos PCs puedan ubicarse en
diferentes espacios y transmitir información con incluso una pared de por
medio. En la tecnología infrarroja, como ventaja, podemos decir que no existen
problemas de seguridad ni de interferencias ya que estos rayos no pueden
atravesar los objetos sólidos. A continuación, se incluyen algunos ejemplos de
dispositivos con tecnología infrarroja:
• Palms
• Teclados
• Impresoras de red
• Pocket PC
• Teléfonos celulares
• Agendas electrónicas
• Mouse
Figura 3. Adaptador infrarrojo
con conector USB para PC.
Puede ser empleado por cualquier dispositivo para la transmisión
de datos.
Científicos alemanes detectaron agujeros de seguridad en las
conexiones satelitales de Internet. En sus investigaciones, los expertos
pudieron detectar –sin necesidad de usar herramientas de intrusión– una serie de
direcciones privadas de correo electrónico, números de tarjetas de crédito y
otros datos personales.
SEGURIDAD FATAL
CONFIGURACIONES DE RED PARA RADIOFRECUENCIA
Las configuraciones de red para radiofrecuencia pueden ser de muy
diversos tipos y tan simples o complejas como sea necesario. El ejemplo más
básico consiste en dos computadoras equipadas con tarjetas adaptadoras wireless,
de manera tal que pueden hacer funcionar una red independiente (siempre que se
encuentren dentro del área de cobertura de las tarjetas adaptadoras). Este tipo de red se denomina red peer to peer (punto a punto. Cada computadora poseerá acceso únicamente a los recursos de la otra.
Figura 4. Ejemplo de conexión peer to peer.
Por medio de la instalación de un Access Point (dispositivo que
veremos detalladamente más adelante), es posible duplicar la distancia a la cual
los dispositivos pueden comunicarse, ya que éstos actúan como repetidores de la
señal.
Desde que el Access Point se conecta a la red, cualquier cliente tiene
acceso a los recursos del servidor y, además, este dispositivo gestiona el
tráfico de la red entre las terminales más próximas.
Cada Access Point puede servir a varias máquinas, según el tipo y
el número de transmisiones que se realicen.
Notebook Pc con adaptador Notebook Pc con adaptador.
NetRemote permite transformar una Pocket PC en un control remoto para manejar
equipos
electrónicos hogareños (TV, equipo de audio, etc.). Además, es el
único programa que
opera Wireless (Wi-Fi) e Infrarrojos (IR) en un
mismo mando, con lo cual es posible controlar
también la PC de escritorio con nuestra Pocket PC.
SOFTWARE DE ADMINISTRACIÓN REMOTA
Existe un gran número de aplicaciones en el mundo real con un
rango de 15 a 50 dispositivos cliente con un solo Access Points.
Los Access Point tienen un alcance finito, que generalmente es del orden de los 150 metros
en lugares cerrados y de 300 metros en áreas abiertas. En zonas grandes, como
por ejemplo un campus universitario o un edificio, es probable que se necesite
la instalación de más de uno de éstos (repitiendo la señal). El objetivo es
cubrir el área con células que solapen sus áreas así los clientes puedan moverse
sin cortes entre los grupos de Access Points. Esto es llamado roaming
Figura 5. Ejemplo de roaming entre varios Access Points
Configuraciones de red para radiofrecuencia
BANDAS DE FRECUENCIA
Las bandas de frecuencia son el resultado de la división del
espectro electromagnético, con el objeto de delimitar el acceso de usuarios a
determinadas bandas. En los Estados Unidos y otros países, las bandas de
frecuencia son de 900 megahercios (MHz), 2,4 GHz y, en algunos casos, de hasta 5
GHz. Si bien estas bandas de frecuencia no requieren licencia, los equipos que
las utilicen deben estar certificados por los reguladores del país donde se
encuentren. Los aparatos que no poseen licencia utilizan una potencia baja y su
alcance es limitado. Estos dispositivos deben ser muy resistentes a las
interferencias, debido al hecho de que no se garantiza que los usuarios posean
acceso exclusivo a estas frecuencias sin licencia y, por lo tanto, pueden sufrir
intrusiones
DENOMINACIÓN SIGLAS MARGEN DE FRECUENCIAS
Tabla 1. Rango de frecuencias.
Las redes Wireless prevalecen en gran medida ante el problema de
la línea de visión, ya que pasan a una frecuencia más alta que otros aparatos en
el espectro electromagnético. Estas redes funcionan a unos 2,4 GHz y, en algunos
casos, a mayor frecuencia. Aun así, se encuentran muy por debajo del espectro de
luz visible.
Gracias al uso de esa frecuencia, la longitud de la onda es tan
imperceptible que logra traspasar objetos sólidos. Es por esto que las redes
inalámbricas funcionan perfectamente sobre distancias cortas en espacios
interiores, aunque en ocasiones algunos obstáculos pueden interferir en la
transmisión. Por consiguiente, a continuación veremos cuáles son los materiales
sólidos que más interfieren en las redes Wireless
Figura 6. Espectro electromagnético
INTERFERENCIA Y ATENUACIÓN
Debido a la naturaleza de la tecnología de radio, las señales de
radio frecuencia pueden desvanecerse o bloquearse por la acción de materiales ambientales. La inspección en el lugar nos ayudará a identificar los elementos que
afecten en forma negativa a la señal. En la siguiente tabla, se enumeran los
materiales nocivos que debemos considerar con el propósito de realizar una
instalación.
MATERIAL EJEMPLO INTERFERENCIA
Tabla 2. Materiales que provocan interferencia en las señales inalámbricas
Interferencia y atenuación
Debido a que las redes inalámbricas operan en un espectro de
frecuencias utilizado comúnmente por otras tecnologías, pueden
encontrarse interferencias que influyan negativamente en el rendimiento de nuestra red. Las
siguientes son algunas de las tecnologías que más frecuentemente
encontraremos en el hogar o en la oficina, y que pueden causar inconvenientes:
AGREGAR DATOS A LAS ONDAS DE RADIO
El hecho de utilizar una parte del espectro electromagnético que
puede traspasar objetos sólidos fue un descubrimiento importante, pero no el más
significativo en la creación de las redes inalámbricas. Otro de los aspectos
importantes consistió en saber de qué manera se trasmiten los datos a través
de las ondas de radio y cómo son clasificadas por el receptor. Para enviar datos a través de ondas de radio se utiliza
un estándar de comunicación. Esto consiste en un conjunto de normas establecidas por instituciones
reguladoras-certificadoras de telecomunicaciones a fin de que los
dispositivos se comuniquen correctamente. En cuanto a esto, el usuario, es
decir nosotros, no tiene poder de elección, ya que la transferencia de datos a
través de medios inalámbricos puede usar distintos tipos de estándares de
comunicación. Todos estos tipos los comentaremos más adelante
La empresa NETGEAR Inc., proveedor mundial de soluciones de redes de alto
rendimiento para PYMES, profesionales y hogares, ha anunciado el lanzamiento
del WGU624, el primer router firewall capaz de transmitir de forma inalámbrica en dos
frecuencias: 2,4 GHz y 5 GHz.
ROUTER DE DOS FRECUENCIAS
¿Cómo evitar el solapamiento de señales?
Más allá de los diferentes estándares de comunicación que tiene
este tipo de tecnología, hay algo que todos tienen en común: la forma en que
ordenan las señales de datos que se solapan. En lugares de una densidad de
población alta, podemos llegar a encontrar un gran número de aparatos
inalámbricos que están enviando señales al mismo tiempo utilizando un
grupo similar de frecuencias. Los dispositivos wireless usan dos tipos
diferentes de estrategias para resolver este solapamiento de señales:
FH o FHSS (espectro extendido con salto de frecuencias): en este estándar, las frecuencias cambian alrededor de 1.600 veces por segundo. Este tipo de
estándar posee un gran número de patrones de salto para que las redes que
utilicen este espectro y se encuentren en un lugar cercano unas a otras, no
tengan posibilidad de usar la misma frecuencia en forma simultánea
DS o DSSS (espectro extendido de frecuencia directa): este espectro divide una franja del ancho de banda en canales separados y no transmite
durante un largo tiempo en una misma frecuencia del canal. Debido a que
utiliza canales distintos en una misma zona, hay redes que pueden llegar a
solaparse sin que las señales de unas y otras se interfieran. Estas dos formas
de transmisión de espectro extendido resisten las interferencias, ya que no hay
una sola frecuencia en uso constante. El salto de frecuencia puede ser también
resistente a la posibilidad de que nos espíen, ya que los patrones de salto
pueden evitar casi todos los analizadores de espectro
PINTURA WIRELESS
La empresa ForceFieldWireless lanzó al mercado una pintura que amortigua hasta un 90% la energía emitida hacia el exterior por la red sin cables,
bastante como para evitar que alguien se meta en nuestra red y se aproveche de
nuestro ancho de banda.
¿Qué es una red inalámbrica?
Las redes inalámbricas se llaman así para distinguirlas de las
redes tradicionales por cable o las más modernas de fibra óptica. En una red
inalámbrica los datos se transmiten por el aire usando distintas tecnologías de
las que luego iremos ampliando.
Pueden utilizarlas PCs, tablets, impresoras, teléfonos, etc. o
una combinación de ellos. Tienen ventajas e inconvenientes
respecto a las redes Ethernet u otras que necesitan conexiones
físicas:
Ventajas
-
Fáciles de instalar:
No es necesario hacer agujeros en las paredes para pasar
cables con los que conectar los dispositivos.
-
Más prácticas:
En una red por cable cada dispositivo tiene que estar
físicamente conectado de algún modo. En las redes
inalámbricas se puede conectar a ella cualquiera que esté
dentro de su radio de acción. Lo que se llama la zona de
cobertura de la red inalámbrica.
Inconvenientes
Problemas con el Wi-Fi
WEP o WPA para proteger tu red Wi-Fi
Verificar si no te robaVerificar Robo
Wi-Fin wi-fi
Estos son los tipos más destacados de redes inalámbricas que
Tienen en general un alcance bastante limitado. Las tres
principales tecnologías de este tipo de redes son:
1. Redes inalámbricas de área personal (WPAN)
Lo incluyen todos los laptop y teléfonos modernos. Su radio
de acción varía entre 1 y 100 metros. Lo normal es que ronde
unos 10 metros.
Ofrece velocidades entre 1 y 3 Mbps, aunque la versión de Bluetooth 3.0 + HS podrá alcanzar los 24 Mbps.
El nombre le viene de un rey danés del siglo X: Harald
Blatand. Harold Bluetooth,
en inglés. Ese rey consiguió unir a facciones hasta entonces
enfrentadas entre sí. Igual que el Bluetooth sirve a
empresas y sectores muy distintos.
Se usa sobre todo en el entorno industrial o empresarial y
en aplicaciones de domótica (casas "inteligentes"). Porque
es barato, consume muy poco y es bastante resistente a las
interferencias.
No está diseñado para grandes velocidades de transferencia.
Oscila entre 20 y 250 kbps, muy por debajo del Bluetooth. El
alcance normal es similar, aunque el ZigBee Pro puede llegar
a 1.600 metros en condiciones ideales.
El curioso nombre de ZigBee hace referencia al "baile"
mediante el que se comunican las abejas obreras al regresar
al panal. Con él indican a las otras dónde han encontrado
comida.
Es la tecnología que usan los mandos a distancia de siempre.
Hubo una época en que se incluía en laptops u otros
dispositivos móviles. En la actualidad se ha sustituido en
gran medida por el Bluetooth.
Las redes inalámbricas de infrarrojo no funcionan a través
de objetos sólidos como las paredes. Su alcance normal es
menor que el del Bluetooth o el ZigBee. Además, el emisor y
el receptor tienen que "verse" mutuamente para que la
transmisión sea posible.
La velocidad varía mucho de unos tipos a otros. Con un
mínimo de sólo unos pocos kbps hasta un máximo de 16 Mbps.
2. Redes inalámbricas de área local (WLAN)
En esencia son las redes Wi-Fi. Se han convertido en un estándar
como red inalámbrica doméstica y empresarial para compartir el
acceso a Internet y recursos.
Hay cinco tipos de Wi-Fi actuales:
Todavía está en desarrollo. Apenas hay routers
Wi-Fi o adaptadores
de red del
tipo 802.11 ac. Se prevé que en 2015 serán de uso común. Con
ellos se alcanzarán coberturas mayores y velocidades en
torno a 1 Gbps, más del doble que el límite actual.
Es la mejor opción hasta que se extienda el uso del 802.11
ac. Cuenta con la tecnología MIMO.
Permite el manejo simultáneo de procesos de envío y
recepción mediante varias antenas. Eso multiplica su
cobertura y su capacidad.
El Wi-Fi 802.11 n tiene un alcance de hasta 100 m para uso
en el interior de edificios. La velocidad máxima normal es
de 450 Mbps.
IMPORTANTE: Algunos routers Wi-FI son del tipo “n draft”. Es
una versión preliminar del estándar 802.11 n que NO tiene
sus prestaciones y puede no ser compatible con dispositivos
“n”.
Su zona de cobertura es más o menos la mitad que la del
802.11 n. Su velocidad máxima también es más reducida. Puede
llegar a unos 54 Mbps.
Fue el primer estándar Wi-Fi en utilizarse de modo
generalizado. Su alcance es similar al del 802.11 g aunque
aguanta mejor posibles interferencias y consume menos. La
velocidad sólo llega hasta un máximo de 11 Mbps.
Ofrece velocidades de hasta 54 Mbps a pesar de ser ya muy
antiguo. Su alto coste en el inicio casi lo limitaba al uso
empresarial. Hoy en día suele estar integrado en
dispositivos Wi-Fi compatibles también con estándares más
modernos.
Es el que tiene menor alcance. Sólo unos 20 m como máximo
para uso interior.
Aumentar la señal de Wi-Fi
3. Redes inalámbricas de área metropolitana (WMAN)
Tienen un radio de acción mayor que el de las WLAN. Del orden de
varias decenas de kilómetros. Lo suficiente para cubrir una
población completa. Las WMAN pueden interconectar unas WLAN con
otras.
La principal tecnología WMAN hoy en día es el WiMAX.
Su uso es cada vez más extendido, sobre todo en zonas rurales o
de difícil acceso donde no llegan el ADSL u otros sistemas de
acceso a Internet.
El WiMAX tiene una velocidad de transferencia bastante alta,
pero en general debe repartirse entre múltiples usuarios. La
velocidad efectiva para cada uno suele estar entre 1 y 5 Mbps.
4. Redes inalámbricas de área extensa (WWAN)
Cubren regiones o países enteros, o incluso todo el planeta.
Están formadas por la unión de otras (muchas) redes de nivel
inferior y combinan distintas tecnologías. Un ejemplo típico de
WWAN son las redes de telefonía móvil o celular. Las conexiones
por satélite también pueden pertenecen a este grupo.
5. Otras redes inalámbricas
Hay un gran número de tecnologías de red adicionales. Muchas son
variantes de las anteriores, o distintas pero de uso más
específico. Vale la pena destacar:
Una red Mesh está compuesta por una cantidad variable de nodos
Mesh. Son aparatos que sirven de repetidores de la
señal inalámbrica y capaces de conectarse e interactuar unos
con otros.
En cierto modo las redes Mesh funcionan como la propia
Internet. Los nodos reencaminan la señal por la ruta más
apropiada en cada caso, incluso si alguno de ellos llega a
fallar. Eso las hace idóneas para su uso en redes de
sistemas de emergencia o militares.
Son baratas y para mejorar la cobertura y la capacidad basta
añadir nuevos nodos a la red. Por eso también se usan cada
vez más en servicios públicos. Por ejemplo para ofrecer
hotspots de
acceso a Internet en las ciudades
|
