Redes Inalámbricas WLAN: Funcionamiento, Aplicaciones y Estándar IEEE 802.11

Resumen

El documento explica qué son las redes inalámbricas WLAN, sus aplicaciones según el área de cobertura y los requisitos que deben cumplir. Describe también el estándar IEEE 802.11 y, en particular, las WLAN por infrarrojos, con sus ventajas, desventajas y tipos de transmisión.

Puntos clave

Las WLAN usan transmisiones de radio para sustituir redes cableadas o facilitar la movilidad de los usuarios.
Según el alcance: Bluetooth ~10 m, Wi-Fi ~100 m, WiMAX decenas de km y telefonía móvil (GSM/UMTS) decenas de km.
La aplicación típica es ampliar redes LAN mediante puntos de acceso en modo infraestructura; también existen redes ad hoc P2P.
Requisitos clave: rendimiento eficiente, escalabilidad, robustez y seguridad, bajo consumo y configuración dinámica.
IEEE 802.11 opera en radiofrecuencia en la banda de 2,4 GHz (ISM), que no requiere licencia de uso.
Las WLAN infrarrojas tienen espectro amplio y no regulado, pero están limitadas por la radiación de fondo y por las paredes.
Según el ángulo de emisión, los sistemas IR pueden ser dirigidos (LOS, punto a punto), omnidireccionales o de difusión.

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Redes Inalámbricas WLAN (Wireless LAN)

WLAN (Wireless Local Area Network): Estas tecnologías hacen uso de las transmisiones de radio para: 1) Sustituir a redes cableadas preexistentes. 2) Facilitar la movilidad de los usuarios.

Aplicaciones según el área de cobertura

Redes Personales Inalámbricas (Bluetooth): ~10m.
Redes Locales Inalámbricas (Wi-Fi): ~100m.
Redes Inalámbricas Metropolitanas (WiMAX): Decenas de Km.
Telefonía Móvil (GSM/UMTS): Decenas de Km.

Aplicaciones de WLAN

Aplicación típica: Ampliación de redes LAN (AP, modo infraestructura). Esto implica una rebaja en los costes y produce redes mixtas.
También puede usarse para interconectar edificios próximos por conexión a punto de acceso.
Acceso nómada (red temporal).
Creación de redes P2P temporales (con los dispositivos en modo ad hoc). Aquí no se necesita de un punto de acceso para pasar datos de un dispositivo inalámbrico a otro, sino que directamente se hace entre los dispositivos.

Requisitos de las WLAN

Rendimiento: Uso eficiente del medio inalámbrico, ya que el medio es ruidoso.
Número de nodos: Clientes de nodos en varias celdas, por lo tanto, es escalable.
Conexión a la LAN troncal: Normalmente a Ethernet.
Área de servicio: Abarca de 100 a 300m.
Consumo de baja potencia.
Es fundamental la robustez y seguridad en la transmisión.
Que funcione junto a redes adyacentes.
No es necesario licencia para transmitir.
Traspasos (Handoff): Desde el punto de vista del punto de acceso.
Itinerancia (Roaming): Desde el punto de vista del cliente.
Configuración dinámica: La inserción, eliminación y reubicación de sistemas finales no debe afectar a otros usuarios.

Estándar IEEE 802.11

IEEE 802.11: WLAN infrarrojas (IR): Limitada por paredes. WLAN radiofrecuencia (RF) y espectro expandido (EE) opera en la banda 2.4 GHz (Industrial, Scientific and Medical). No requiere licencia de uso.

WLAN Infrarrojas (IR)

Se usa la porción infrarroja del espectro.

Ventajas

Espectro virtualmente ilimitado.
Espectro no regulado.
Comparte algunas propiedades de la luz visible (1. Reflexión difusa en los objetos de color. 2. Las paredes aíslan las redes).
Barato y simple.

Desventajas

Radiación de fondo (luz solar o artificial limita la velocidad y el alcance).
Potencia limitada por posible daño y por consumo.

Transmisión IR

La estación transmisora podrá clasificarse de acuerdo al ángulo de apertura con que se emite:

IR Dirigido: Está en LOS (Line of Sight), similar a los controles remotos de televisor. El emisor debe orientarse hacia el receptor antes de transmitir información. Crea enlace punto a punto. El rango depende de la potencia y enfoque.
Omnidireccional: El transmisor no tiene que estar alineado con el receptor.
Difusión: Las estaciones están colocadas hacia un punto en un techo reflectante.

Preguntas frecuentes

¿Qué significa WLAN?

WLAN significa Wireless Local Area Network, es decir, una red de área local inalámbrica que utiliza transmisiones de radio. Sirve para sustituir redes cableadas o para facilitar la movilidad de los usuarios.

¿En qué banda opera IEEE 802.11 por radiofrecuencia?

Según el texto, las WLAN de radiofrecuencia y espectro expandido operan en la banda de 2,4 GHz (ISM), que no requiere licencia de uso.

¿Cuál es la principal desventaja de las WLAN infrarrojas?

La radiación de fondo, como la luz solar o la artificial, limita su velocidad y alcance. Además, la potencia está limitada por posibles daños y por el consumo.