Redes Inalámbricas: Tipos, Modulación y Estructura de Trama en el Estándar IEEE 802.11 (Wi-Fi)

Tipos de Redes Comerciales: Wi-Fi (IEEE 802.11)

Las tecnologías inalámbricas se basan en el uso de frecuencias electromagnéticas para transportar información entre dispositivos.

Tipos de LAN 802.11

• Ad-hoc: Conexión directa entre varios dispositivos inalámbricos. Al área de cobertura correspondiente a una red Ad-hoc se le llama IBSS.
• Modo infraestructura: Se centraliza la administración del área inalámbrica en un punto de acceso. Se la conoce como celda o BSS.

Modulaciones Implementadas en el Estándar 802.11

• DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum): Amplía el espectro de frecuencia utilizado por la señal original.
• FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum): Alterna la señal portadora entre distintos canales utilizando una secuencia también común a emisor y receptor.
• OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing): Es una variación de FDM que utiliza varias señales portadoras.

La tecnología WLAN utiliza CSMA/CA como método de acceso al medio. Cuando una estación quiere transmitir una trama de datos, envía una trama RTS donde se incluye el tiempo estimado de transmisión de la trama de datos. El receptor responde con una trama CTS y el emisor envía la trama de datos mientras el resto de nodos permanecen inactivos. Finalmente, el receptor acusa recibo de la trama de datos enviando una trama ACK.

Descripción de los Campos de la Trama WLAN

• FC (Frame Control): Proporciona información sobre la trama.
  • Versión: Versión del protocolo 802.11.
  • Tipo: La trama puede ser de gestión (00), de control (01) o de datos (10). El valor 11 está reservado.
  • Subtipo: Especifica el cometido exacto de la trama. Funciona en combinación con el campo Tipo.
  • ToDS y FromDS: Indican si el destino o el origen de la trama es un sistema distribuido. Solo se usa en tramas de datos, excepto en redes Ad-hoc.
  • MF (More Fragments): Especifica si hubo fragmentación del paquete del nivel superior y se esperan más fragmentos del mismo.
  • Retry (reintento): Indica si la trama es un reenvío.
  • PM (Power Management): Informa sobre el estado de la corriente del emisor tras enviar la trama.
  • MD (More Data): En sistemas distribuidos, avisa a los hosts para que guarden la trama en su buffer, ya que se esperan más tramas.
  • WEP (Wired Equivalent Privacy): Especifica si la trama ha sido descifrada.
  • Orden: Indica si se está forzando la transmisión ordenada de las tramas.
• Duration ID: Puede tomar los siguientes valores:
  • Duración: Indica el número estimado de microsegundos que el medio estará ocupado durante la transmisión de la trama.
  • CFP (Contention Free Period): Se usa para informar a los hosts inalámbricos sobre la existencia de un período libre de contención.
  • AID (Association Identifier): Cuando un host vuelve del estado de ahorro de energía, envía una trama AID solicitando las tramas destinadas a él que estén almacenadas en el buffer del punto de acceso.
• Sequence Control: Control de secuencia. Los primeros 12 bits indican el número de secuencia de la trama. Los últimos 4 bits indican el número de fragmento.

Tramas Especiales

• ACK (Acknowledgement)
• RTS (Request To Send)
• CTS (Clear To Send)