Estándares de Conectividad Inalámbrica (IEEE 802.11)

• IEEE 802.11a: En banda de 5 GHz, hasta 54 Mbps.
• IEEE 802.11b: En banda de 2.4 GHz, hasta 11 Mbps.
• IEEE 802.11g: En banda de 2.4 GHz, hasta 54 Mbps.

Tecnologías de Distribución de Banda Ancha

LMDS (Sistema de Distribución Local Multipunto)

Es una tecnología de conexión vía radio inalámbrica que permite, gracias a su ancho de banda, el despliegue de servicios fijos de voz, acceso a Internet, comunicaciones de datos en redes privadas y video bajo demanda. Sistema inalámbrico de alta capacidad, en banda de 25 a 40 GHz. Tiene legislación especial (se describe en Banda Ancha). Se utiliza para distribuir información a muchos puntos.

MMDS (Servicio Multicanal de Distribución Multipunto)

Usado para el establecimiento de una red de banda ancha de uso general o, más comúnmente, como método alternativo de recepción de programación de televisión por cable. Sistema inalámbrico en banda más baja (2-3 GHz). También se utiliza para distribuir información, generalmente en áreas rurales.

Técnicas Avanzadas de Transmisión

Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonales (OFDM)

Es una técnica de transmisión que consiste en la multiplexación de un conjunto de ondas portadoras de diferentes frecuencias, donde cada una transporta información, la cual es modulada en QAM o en PSK.

Ventajas de OFDM

• Alta eficiencia espectral.
• Simplicidad en la implementación de la FFT (Transformada Rápida de Fourier).
• Baja complejidad en la implementación del receptor.
• Utilizado en transmisión a velocidades elevadas en entornos con desvanecimiento multitrayecto.
• Elevada flexibilidad en la adaptación de enlaces y una reducida complejidad en la implementación de estructuras de acceso múltiple.

Desventajas de OFDM

• Alto PAPR (Peak-to-Average Power Ratio).
• Alta sensibilidad a errores producidos por pérdida de sincronización, ya sea en frecuencia o tiempo.

MIMO (Múltiple Entrada Múltiple Salida)

Se refiere específicamente a la forma en que son manejadas las ondas de transmisión y recepción en antenas para dispositivos inalámbricos como enrutadores.

Fundamentos y Clasificación de Redes de Datos

Definición de Red de Datos

Es un conjunto de equipos informáticos y software conectados entre sí por medio de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos, con la finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios.

Tipos de Redes (Según la Ubicación)

Según la ubicación de los ordenadores, las redes se clasifican en:

• PAN (Red de Área Personal)
• LAN (Red de Área Local)
• CAN (Red de Área Campus)
• MAN (Red de Área Metropolitana)
• WAN (Red de Área Amplia)

Red de Área Local (LAN)

Son redes de propiedad privada, de hasta unos cuantos metros de extensión (por ejemplo, una oficina o un centro educativo). Se usan para conectar computadoras personales o estaciones de trabajo, con el objeto de compartir recursos e intercambiar información. Opera a velocidades entre 10, 100 y 1000 Mbps.

Topología Física de Red

Es la forma en que las máquinas se comunican a través del medio físico. La topología se refiere a la forma en que están interconectados los distintos equipos (nodos) de una red. Existen varios tipos de topologías lógicas:

• Jerárquica
• Bus
• Anillo
• Estrella
• Malla

Dirección IP

Es una etiqueta numérica que identifica, de manera lógica y jerárquica, a una interfaz de un dispositivo dentro de una red que utilice el protocolo IP. Las direcciones IPv4 se expresan mediante un número binario de 32 bits.

Estándares IEEE y Redes de Área Local (LAN)

El Estándar IEEE 802.3 (Ethernet)

El estándar IEEE utiliza las dos primeras capas del modelo OSI, que son la capa física y la capa de enlace de datos. Este tipo de estándar se define como la tecnología de una red de área local (LAN). La tecnología LAN más usada hoy en día es la familia Ethernet. Esta tecnología está normada con IEEE 802.3, encargado de la detección de colisiones y el acceso múltiple:

• Ethernet
• Fast Ethernet
• Gigabit Ethernet
• 10 Gigabit Ethernet

Redes Inalámbricas (Wireless)

Definición de Red Inalámbrica

Es un término que se utiliza en telecomunicaciones para designar la conexión de nodos sin necesidad de una conexión física (cables). Esta conexión se da por medio de ondas electromagnéticas. La transmisión y recepción se realizan a través de puertos.

Categorías de Redes Inalámbricas

Larga Distancia:

Utilizadas para distancias grandes, como puede ser otra ciudad u otro país.

Corta Distancia:

Utilizadas para un mismo edificio o en varios cercanos no muy retirados.

Tipos de Redes Inalámbricas según su Cobertura

Según su cobertura, se pueden clasificar en diferentes tipos:

• WPAN (Wireless Personal Area Network): Tecnologías basadas en HomeRF, Bluetooth, ZigBee y RFID.
• WLAN (Wireless Local Area Network): Tecnologías basadas en HiperLAN y Wi-Fi.
• WMAN (Wireless Metropolitan Area Network): Tecnologías basadas en WiMAX y LMDS.
• WWAN (Wireless Wide Area Network): Tecnologías basadas en WiMAX, UMTS, GPRS, EDGE, CDMA2000, GSM, CDPD, Mobitex, HSPA, LMDS, LTE y 3G.

Red de Área Local Inalámbrica (WLAN)

Una red de área local o WLAN utiliza ondas electromagnéticas para enlazar (mediante un adaptador) los equipos conectados a la red, en lugar de los cables coaxiales, cobre o de fibra óptica que se utilizan en las LAN convencionales cableadas (Ethernet, Token Ring, etc.).

Características Generales de WLAN

• Velocidad: Desde 11 Mbps hasta 6.93 Gbps (según el estándar).
• Red sin cable.
• Mismo tipo de aplicaciones que una red LAN.
• Mismo tipo de uso que una red cableada.

Ventajas Destacadas de WLAN

• Movilidad: Permite transmitir información en tiempo real en cualquier lugar de la organización o empresa a cualquier usuario. Esto supone mayor productividad y posibilidades de servicio.
• Facilidad de instalación: Al no usar cables, se evitan obras para tender cable por muros y techos, mejorando así el aspecto y la habitabilidad de los locales, y reduciendo el tiempo de instalación. También permite el acceso instantáneo a usuarios temporales de la red.
• Flexibilidad: Puede llegar donde el cable no puede, superando mayor número de obstáculos, llegando a atravesar paredes. Así, es útil en zonas donde el cableado no es posible o es muy costoso: parques naturales, reservas o zonas escarpadas.

Las WLANs utilizan principalmente las bandas ISM (Industrial Scientific and Medical) que comprenden las frecuencias entre 902-928 MHz, 2.400-2.4835 GHz y 5.725-5.850 GHz.

Estándar Wi-Fi IEEE 802.11

802.11 constituye una serie de especificaciones para la tecnología de redes inalámbricas (WLAN). Estas especificaciones están a nivel de la capa física y la subcapa MAC del modelo OSI, para adaptarlas a los requerimientos especiales de las WLAN, pero ofreciendo la misma interfaz para capas superiores, manteniendo así la interoperabilidad.

Topología y Modos de Operación de WLAN

El grado de complejidad de una red de área local inalámbrica es variable dependiendo de las necesidades y características de los equipos que se estén usando o a los cuales se acceda. Existen 4 formas básicas de configuración:

• AD-HOC
• INFRAESTRUCTURA
• ROAMING
• WDS (Wireless Distribution System)

Modos de Operación Especiales

• Cliente Wireless
• Bridge Point to Point
• Bridge Point to Multipoint (M-E)

Seguridad en Redes Inalámbricas

1. Mecanismos Básicos:
   • WEP (Wireless Equivalent Privacy)
   • WPA (Wi-Fi Protected Access)
   • WPA2
   • SSID (Service Set Identifier)
   • Filtrado de direcciones MAC
2. Mecanismos Avanzados:
   • TKIP (Temporal Key Integrity Protocol)
   • LEAP (Lightweight Extensible Authentication Protocol)
   • Protocolo de Autenticación Extendible (EAP)
   • Protocolo 802.1x
   • Estándar de seguridad 802.11i