guÍa sobre redes inalÁmbricas de alta velocidad
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GUIacuteA SOBRE REDES
INALAacuteMBRICAS DE ALTAVELOCIDAD
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GUIA SOBRE REDES INALAacuteMBRICASDE ALTA VELOCIDAD
VLADIMIR ROA PEREZHELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE BOLVARFACULTAD DE INGENIERIA DE SISTEMAS
CARTAGENA DE INDIAS D T Y C2008
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GUIA SOBRE REDES INALAMBRICAS DE ALTA VELOCIDAD
AutoresVLADIMIR ROA PEREZ
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
Director
GIOVANNI RAFAEL VASQUEZ MENDOZAIngeniero de sistemas
MONOGRAFIA PRESENTADA PARA OPTAR AL TITULO DEINGENIERO DE SISTEMAS
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DE BOLIacuteVARFACULTAD DE INGENIERIacuteA DE SISTEMAS
CARTAGENA DE INDIAS D T Y C2008
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AGRADECIMIENTOS
Con la culminacioacuten de mi carrera doy inicio a mi vida profesional es una meta
que jamaacutes hubiese podido lograr sin el apoyo incondicional que he recibido de
ti mamita eres la persona que mas quiero en el mundo eres el motor de mi
vida y por eso te dedico este triunfo que representa tanto para mi Le doy
gracias a Dios por darme la oportunidad de existir por el camino que eligioacute
para miacute pero ante todo le doy gracias por haberme dado el privilegio de tener
la familia que tengo TQM Mamaacute
Hellen Esther Salazar Ramiacuterez
Le doy gracias a Dios por un logro maacutes en mi vida por ser mi fortaleza para
alcanzar cada uno de mis objetivos le agradezco a mi padre Hernaacuten Joseacute Roa
Torrijos y a mi madre Judith Peacuterez por el apoyo incondicional que me han
brindado durante toda mi carrera los quiero mucho tambieacuten quiero agradecer
a mis hermanas Kelly Carolina Alcira Judith y Diana Lisbeth por la ayuda que
me han brindado para sacar mis trabajos adelante y sobrepasar las dificultades
en mi vida universitaria quiero agradecer a una persona que ya no esta con
migo pero fue fundamental en todo este proceso Irina Patricia Tirado Ballestas
y a todos mis amigos por que se esforzaron con migo para sacar nuestras
carreras adelante con muchas ganas y dedicacioacuten para convertirnos en
profesionales en especial agradezco a tres amigos que me acompantildearon en
las buenas y en las malas aunque tuvimos altibajos como todo buen amigo
5
quiero que sepan que los quiero mucho William Patintildeo Torreglosa Eyleen
Ontildeoro Pentildea y Hellen Salazar gracias amigos por su apoyo Por ultimo quiero
agradecer a mi segunda mama mi abuela Alcira Torrijos De Roa eres el eje de
esta familia gracias por ser tan linda y por el apoyo que he obtenido de tu
parte no siendo mas muchas gracias a todos por cada pedacito que han
aportado en mi vida para sacarla adelante
Vladimir Roa Peacuterez
6
ARTICULO 105
La Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar se reserva el derecho de propiedad de
los trabajos de grado aprobados y no pueden ser explotados comercialmente
sin autorizacioacuten
Nota de aceptacioacuten
7
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Firma de presidente del jurado
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Firma del Jurado
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Firma del jurado
Cartagena julio de 2008
8
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Presento para su consideracioacuten el Proyecto de Monografiacutea titulado GUIASOBRE REDES INALAacuteMBRICAS DE ALTA VELOCIDAD como requisito paraoptar al titulo de ingeniera de sistemas
Atentamente
___________________________________
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
9
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Presento para su consideracioacuten el Proyecto de Monografiacutea titulado GUIASOBRE REDES INALAacuteMBRICAS DE ALTA VELOCIDAD como requisito paraoptar al titulo de ingeniero de sistemas
Atentamente
___________________________________
VLADIMIR ROA PEREZ
10
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Por solicitud de los estudiantes HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ yVLADIMIR ROA PEREZ dirigiacute a satisfaccioacuten el Proyecto de Monografiacuteatitulado GUIA SOBRE REDES INALAMBRICAS DE ALTA VELOCIDADcomo requisito para optar al titulo de ingeniero sistemas
Espero que el contenido y las normas aplicadas cumplan con los requisitosexigidos por la direccioacuten
Atentamente
___________________________________
GIOVANNI RAFAEL VASQUEZ MENDOZA
11
AUTORIZACIOacuteN
Yo HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ identificada con la cedula de
ciudadaniacutea 45533132 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De
Boliacutevar para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio
Web de la biblioteca
________________________________
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
12
AUTORIZACIOacuteN
Yo VLADIMIR ROA PEREZ identificado con la cedula de ciudadaniacutea
73209464 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio Web de la
biblioteca
________________________________
VLADIMIR ROA PEREZ
13
CONTENIDO
Paacuteg
INTRODUCCIOacuteN 17
IDENTIFICACIOacuteN DEL PROBLEMA 18
OBJETIVOS 19
sect General 19
sect Especiacuteficos 19
JUSTIFICACIOacuteN 20
1- INTRODUCCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS 21
11- iquestQueacute son las redes inalaacutembricas 21
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembrico y sus caracteriacutesticas 22
13- Tipos de redes inalaacutembricas 23
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD 28
21- Antecedentes 28
22- IEEE 80211g 31
221- Coacutemo surge la norma IEEE 80211g 31
222- Caracteriacutesticas 31
23- IEEE 80211n 32
231- Coacutemo surge la norma IEEE 80211n 32
232- Caracteriacutesticas 33
24- Forma como operan teacutecnicamente 34
241- Modo Infraestructura 34
14
242- Modo Ad-Hoc 35
243- seguridad en Wi-Fi 36
25- Ventajas y desventajas 36
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD 39
31- Antecedentes 39
32- IEEE 80216-2004 40
321- Coacutemo surge la norma IEEE 80216-2004 40
322- Caracteriacutesticas 41
323- Forma como opera teacutecnicamente 42
33 IEEE 80216e 43
331- Como surge la norma IEEE 80216e 43
332- Caracteriacutesticas 44
333- Forma como opera teacutecnicamente 44
34- Seguridad en Wimax 46
35- Ventajas y desventajas de Wimax 46
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD 49
41- Antecedentes 49
42- 3G ndash UMTS 50
421- Coacutemo surge la tecnologiacutea 3G ndash UMTS 50
422- Caracteriacutesticas 51
43- 35G y 37G ndash HSPA 52
431- Como surge la tecnologiacutea 35G y 37G ndash HSPA 52
15
432- Caracteriacutesticas 53
44- Forma como operan teacutecnicamente 53
441- Seguridad en tecnologiacuteas de tercera generacioacuten 55
45- Ventajas y Desventajas 56
CONCLUSIONES 58
RECOMENDACIONES 60
GLOSARIO 61
REFERENCIAS 64
16
LISTA DE FIGURAS
Paacuteg
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura 35
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc 36
Figura 3 Red Wimax Fijo 42
Figura 4 Red Wimax Moacutevil 45
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera
generacioacuten 54
17
INTRODUCCION
La tecnologiacutea inalaacutembrica avanza progresivamente y en la actualidad se
dispone de una gran variedad de dispositivos con diversas caracteriacutesticas para
hacer conexiones inalaacutembricas La guiacutea que aquiacute se presenta les permite tener
una orientacioacuten de cuales son las tecnologiacuteas maacutes avanzadas no con el fin de
estar a la moda si no con el propoacutesito de adquirir nuevos conocimientos a
cerca de las redes inalaacutembricas que nos sirva como base para mejorar los
fundamentos teacutecnicos que ya se tienen en el aacuterea de las redes y las
comunicaciones
Las redes inalaacutembricas se visualizan como la evolucioacuten de las comunicaciones
dado que es un mecanismo mucho maacutes praacutectico para enviar y recibir
informacioacuten en lugares donde las soluciones cableadas no estaacuten disponibles El
acceso raacutepido a la informacioacuten y la movilidad son uno de los atractivos maacutes
importantes que se plantean en esta guiacutea que intenta describir cuales son las
redes inalaacutembricas considerada de mayor velocidad de tipo LAN MAN Y WAN
y cuales son sus caracteriacutesticas
18
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
El problema consiste en que estudiantes y docentes no tienen suficiente
informacioacuten plasmada en una guiacutea sobre las redes inalaacutembricas de alta
velocidad una guiacutea que permita tener mas claros los conceptos y que
teacutecnicamente les de la posibilidad de profundizar mas en el tema de estas
redes
19
OBJETIVOS
GENERAL
sect Realizar un documento guiacutea que permita a estudiantes y docentes
profundizar en los conceptos asociados con el tema de las redes
inalaacutembricas de alta velocidad
ESPECIFICOS
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo MAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo WAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
20
JUSTIFICACIOacuteN
La idea principal es brindarle a los docentes y estudiantes material de apoyo
para afianzar sus conocimientos ademaacutes darles a conocer a las personas
interesadas en el tema que las soluciones inalaacutembricas para la transmisioacuten de
datos a gran velocidad es la tecnologiacutea del futuro Es la solucioacuten para aquellas
empresas grandes y pequentildeas o para aquellos usuarios que estaacuten ubicados
en lugares donde las conexiones con cables no son viables ya sea por que no
se cuenta con la infraestructura necesaria para este tipo de conexioacuten o en su
defecto por que la solucioacuten cableada supera los costes del montaje de la
instalacioacuten
Poder tener una guiacutea de coacutemo funciona y que ventajas se tiene con este tipo de
tecnologiacutea es un tema de intereacutes para muchos ya que las conexiones
inalaacutembricas es algo que permite a las personas conectarse con el mundo
entero a traveacutes de un ordenador o cualquier dispositivo moacutevil que soporte la
tecnologiacutea wireless Lo interesante del tema es que no importa donde esta
ubicada la persona u organizacioacuten que esta utilizando este medio para trasmitir
y recibir informacioacuten esa posibilidad de tener movilidad y seguir conectado con
el mundo es lo que le da valor agregado a la tecnologiacutea wireless
21
1- INTRODUCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS
11- iquestQue Son Las Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas o wireless quiere decir comunicacioacuten sin cables Son
aquellas que se transmiten por medios de transmisioacuten no guiados como son
las ondas electromagneacuteticas que viajan a traveacutes del aire
La transmisioacuten y la recepcioacuten de los datos con este tipo de tecnologiacuteas se
realiza por medio de antenas 1
Wireless es la tendencia actual en el mundo o bien dicho a lo que va
encaminado las comunicaciones ya que permite una mejor movilidad su
instalacioacuten es maacutes raacutepida y sencilla porque no hay necesidad de cablear hace
maacutes faacutecil la ampliacioacuten de una red y los costes de mantenimiento son maacutes
bajos que los de una red convencional Cuando se habla de movilidad quiere
decir que el usuario se puede estar moviendo por la empresa por el parque
por la calle o por el aeropuerto sin perder la conectividad con la Internet
1 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42Transmisioacuten Inalaacutembrica
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
sect Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings
sect Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system
Enlaces Web
sect httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
sect httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
sect httpwwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml
sect httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
sect httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
sect httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
sect httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles
2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
sect httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
sect httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
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sect httpyachayblogscompemmca13
sect httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
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sect httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
sect httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=177532ampseccion=movilidad
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Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf
65
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sect httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampc
atid=amptopic=2
sect httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
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sect httpwwwituinthomeimt-eshtml
sect httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
sect httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
sect httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm
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rt188805-movilidadhtm
sect httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
sect httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto152722
sect httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps
=SPN
2
GUIA SOBRE REDES INALAacuteMBRICASDE ALTA VELOCIDAD
VLADIMIR ROA PEREZHELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE BOLVARFACULTAD DE INGENIERIA DE SISTEMAS
CARTAGENA DE INDIAS D T Y C2008
3
GUIA SOBRE REDES INALAMBRICAS DE ALTA VELOCIDAD
AutoresVLADIMIR ROA PEREZ
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
Director
GIOVANNI RAFAEL VASQUEZ MENDOZAIngeniero de sistemas
MONOGRAFIA PRESENTADA PARA OPTAR AL TITULO DEINGENIERO DE SISTEMAS
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DE BOLIacuteVARFACULTAD DE INGENIERIacuteA DE SISTEMAS
CARTAGENA DE INDIAS D T Y C2008
4
AGRADECIMIENTOS
Con la culminacioacuten de mi carrera doy inicio a mi vida profesional es una meta
que jamaacutes hubiese podido lograr sin el apoyo incondicional que he recibido de
ti mamita eres la persona que mas quiero en el mundo eres el motor de mi
vida y por eso te dedico este triunfo que representa tanto para mi Le doy
gracias a Dios por darme la oportunidad de existir por el camino que eligioacute
para miacute pero ante todo le doy gracias por haberme dado el privilegio de tener
la familia que tengo TQM Mamaacute
Hellen Esther Salazar Ramiacuterez
Le doy gracias a Dios por un logro maacutes en mi vida por ser mi fortaleza para
alcanzar cada uno de mis objetivos le agradezco a mi padre Hernaacuten Joseacute Roa
Torrijos y a mi madre Judith Peacuterez por el apoyo incondicional que me han
brindado durante toda mi carrera los quiero mucho tambieacuten quiero agradecer
a mis hermanas Kelly Carolina Alcira Judith y Diana Lisbeth por la ayuda que
me han brindado para sacar mis trabajos adelante y sobrepasar las dificultades
en mi vida universitaria quiero agradecer a una persona que ya no esta con
migo pero fue fundamental en todo este proceso Irina Patricia Tirado Ballestas
y a todos mis amigos por que se esforzaron con migo para sacar nuestras
carreras adelante con muchas ganas y dedicacioacuten para convertirnos en
profesionales en especial agradezco a tres amigos que me acompantildearon en
las buenas y en las malas aunque tuvimos altibajos como todo buen amigo
5
quiero que sepan que los quiero mucho William Patintildeo Torreglosa Eyleen
Ontildeoro Pentildea y Hellen Salazar gracias amigos por su apoyo Por ultimo quiero
agradecer a mi segunda mama mi abuela Alcira Torrijos De Roa eres el eje de
esta familia gracias por ser tan linda y por el apoyo que he obtenido de tu
parte no siendo mas muchas gracias a todos por cada pedacito que han
aportado en mi vida para sacarla adelante
Vladimir Roa Peacuterez
6
ARTICULO 105
La Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar se reserva el derecho de propiedad de
los trabajos de grado aprobados y no pueden ser explotados comercialmente
sin autorizacioacuten
Nota de aceptacioacuten
7
--------------------
--------------------
--------------------
--------------------
--------------------
----------------------------------------
Firma de presidente del jurado
---------------------------------------
Firma del Jurado
---------------------------------------
Firma del jurado
Cartagena julio de 2008
8
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Presento para su consideracioacuten el Proyecto de Monografiacutea titulado GUIASOBRE REDES INALAacuteMBRICAS DE ALTA VELOCIDAD como requisito paraoptar al titulo de ingeniera de sistemas
Atentamente
___________________________________
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
9
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Presento para su consideracioacuten el Proyecto de Monografiacutea titulado GUIASOBRE REDES INALAacuteMBRICAS DE ALTA VELOCIDAD como requisito paraoptar al titulo de ingeniero de sistemas
Atentamente
___________________________________
VLADIMIR ROA PEREZ
10
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Por solicitud de los estudiantes HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ yVLADIMIR ROA PEREZ dirigiacute a satisfaccioacuten el Proyecto de Monografiacuteatitulado GUIA SOBRE REDES INALAMBRICAS DE ALTA VELOCIDADcomo requisito para optar al titulo de ingeniero sistemas
Espero que el contenido y las normas aplicadas cumplan con los requisitosexigidos por la direccioacuten
Atentamente
___________________________________
GIOVANNI RAFAEL VASQUEZ MENDOZA
11
AUTORIZACIOacuteN
Yo HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ identificada con la cedula de
ciudadaniacutea 45533132 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De
Boliacutevar para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio
Web de la biblioteca
________________________________
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
12
AUTORIZACIOacuteN
Yo VLADIMIR ROA PEREZ identificado con la cedula de ciudadaniacutea
73209464 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio Web de la
biblioteca
________________________________
VLADIMIR ROA PEREZ
13
CONTENIDO
Paacuteg
INTRODUCCIOacuteN 17
IDENTIFICACIOacuteN DEL PROBLEMA 18
OBJETIVOS 19
sect General 19
sect Especiacuteficos 19
JUSTIFICACIOacuteN 20
1- INTRODUCCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS 21
11- iquestQueacute son las redes inalaacutembricas 21
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembrico y sus caracteriacutesticas 22
13- Tipos de redes inalaacutembricas 23
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD 28
21- Antecedentes 28
22- IEEE 80211g 31
221- Coacutemo surge la norma IEEE 80211g 31
222- Caracteriacutesticas 31
23- IEEE 80211n 32
231- Coacutemo surge la norma IEEE 80211n 32
232- Caracteriacutesticas 33
24- Forma como operan teacutecnicamente 34
241- Modo Infraestructura 34
14
242- Modo Ad-Hoc 35
243- seguridad en Wi-Fi 36
25- Ventajas y desventajas 36
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD 39
31- Antecedentes 39
32- IEEE 80216-2004 40
321- Coacutemo surge la norma IEEE 80216-2004 40
322- Caracteriacutesticas 41
323- Forma como opera teacutecnicamente 42
33 IEEE 80216e 43
331- Como surge la norma IEEE 80216e 43
332- Caracteriacutesticas 44
333- Forma como opera teacutecnicamente 44
34- Seguridad en Wimax 46
35- Ventajas y desventajas de Wimax 46
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD 49
41- Antecedentes 49
42- 3G ndash UMTS 50
421- Coacutemo surge la tecnologiacutea 3G ndash UMTS 50
422- Caracteriacutesticas 51
43- 35G y 37G ndash HSPA 52
431- Como surge la tecnologiacutea 35G y 37G ndash HSPA 52
15
432- Caracteriacutesticas 53
44- Forma como operan teacutecnicamente 53
441- Seguridad en tecnologiacuteas de tercera generacioacuten 55
45- Ventajas y Desventajas 56
CONCLUSIONES 58
RECOMENDACIONES 60
GLOSARIO 61
REFERENCIAS 64
16
LISTA DE FIGURAS
Paacuteg
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura 35
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc 36
Figura 3 Red Wimax Fijo 42
Figura 4 Red Wimax Moacutevil 45
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera
generacioacuten 54
17
INTRODUCCION
La tecnologiacutea inalaacutembrica avanza progresivamente y en la actualidad se
dispone de una gran variedad de dispositivos con diversas caracteriacutesticas para
hacer conexiones inalaacutembricas La guiacutea que aquiacute se presenta les permite tener
una orientacioacuten de cuales son las tecnologiacuteas maacutes avanzadas no con el fin de
estar a la moda si no con el propoacutesito de adquirir nuevos conocimientos a
cerca de las redes inalaacutembricas que nos sirva como base para mejorar los
fundamentos teacutecnicos que ya se tienen en el aacuterea de las redes y las
comunicaciones
Las redes inalaacutembricas se visualizan como la evolucioacuten de las comunicaciones
dado que es un mecanismo mucho maacutes praacutectico para enviar y recibir
informacioacuten en lugares donde las soluciones cableadas no estaacuten disponibles El
acceso raacutepido a la informacioacuten y la movilidad son uno de los atractivos maacutes
importantes que se plantean en esta guiacutea que intenta describir cuales son las
redes inalaacutembricas considerada de mayor velocidad de tipo LAN MAN Y WAN
y cuales son sus caracteriacutesticas
18
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
El problema consiste en que estudiantes y docentes no tienen suficiente
informacioacuten plasmada en una guiacutea sobre las redes inalaacutembricas de alta
velocidad una guiacutea que permita tener mas claros los conceptos y que
teacutecnicamente les de la posibilidad de profundizar mas en el tema de estas
redes
19
OBJETIVOS
GENERAL
sect Realizar un documento guiacutea que permita a estudiantes y docentes
profundizar en los conceptos asociados con el tema de las redes
inalaacutembricas de alta velocidad
ESPECIFICOS
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo MAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo WAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
20
JUSTIFICACIOacuteN
La idea principal es brindarle a los docentes y estudiantes material de apoyo
para afianzar sus conocimientos ademaacutes darles a conocer a las personas
interesadas en el tema que las soluciones inalaacutembricas para la transmisioacuten de
datos a gran velocidad es la tecnologiacutea del futuro Es la solucioacuten para aquellas
empresas grandes y pequentildeas o para aquellos usuarios que estaacuten ubicados
en lugares donde las conexiones con cables no son viables ya sea por que no
se cuenta con la infraestructura necesaria para este tipo de conexioacuten o en su
defecto por que la solucioacuten cableada supera los costes del montaje de la
instalacioacuten
Poder tener una guiacutea de coacutemo funciona y que ventajas se tiene con este tipo de
tecnologiacutea es un tema de intereacutes para muchos ya que las conexiones
inalaacutembricas es algo que permite a las personas conectarse con el mundo
entero a traveacutes de un ordenador o cualquier dispositivo moacutevil que soporte la
tecnologiacutea wireless Lo interesante del tema es que no importa donde esta
ubicada la persona u organizacioacuten que esta utilizando este medio para trasmitir
y recibir informacioacuten esa posibilidad de tener movilidad y seguir conectado con
el mundo es lo que le da valor agregado a la tecnologiacutea wireless
21
1- INTRODUCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS
11- iquestQue Son Las Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas o wireless quiere decir comunicacioacuten sin cables Son
aquellas que se transmiten por medios de transmisioacuten no guiados como son
las ondas electromagneacuteticas que viajan a traveacutes del aire
La transmisioacuten y la recepcioacuten de los datos con este tipo de tecnologiacuteas se
realiza por medio de antenas 1
Wireless es la tendencia actual en el mundo o bien dicho a lo que va
encaminado las comunicaciones ya que permite una mejor movilidad su
instalacioacuten es maacutes raacutepida y sencilla porque no hay necesidad de cablear hace
maacutes faacutecil la ampliacioacuten de una red y los costes de mantenimiento son maacutes
bajos que los de una red convencional Cuando se habla de movilidad quiere
decir que el usuario se puede estar moviendo por la empresa por el parque
por la calle o por el aeropuerto sin perder la conectividad con la Internet
1 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42Transmisioacuten Inalaacutembrica
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
sect Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings
sect Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system
Enlaces Web
sect httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
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sect httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
sect httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
sect httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
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sect httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
sect httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml
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sect httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
sect httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=177532ampseccion=movilidad
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Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf
65
sect httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
sect httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampc
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sect httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
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rt188805-movilidadhtm
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sect httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto152722
sect httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps
=SPN
3
GUIA SOBRE REDES INALAMBRICAS DE ALTA VELOCIDAD
AutoresVLADIMIR ROA PEREZ
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
Director
GIOVANNI RAFAEL VASQUEZ MENDOZAIngeniero de sistemas
MONOGRAFIA PRESENTADA PARA OPTAR AL TITULO DEINGENIERO DE SISTEMAS
UNIVERSIDAD TECNOLOacuteGICA DE BOLIacuteVARFACULTAD DE INGENIERIacuteA DE SISTEMAS
CARTAGENA DE INDIAS D T Y C2008
4
AGRADECIMIENTOS
Con la culminacioacuten de mi carrera doy inicio a mi vida profesional es una meta
que jamaacutes hubiese podido lograr sin el apoyo incondicional que he recibido de
ti mamita eres la persona que mas quiero en el mundo eres el motor de mi
vida y por eso te dedico este triunfo que representa tanto para mi Le doy
gracias a Dios por darme la oportunidad de existir por el camino que eligioacute
para miacute pero ante todo le doy gracias por haberme dado el privilegio de tener
la familia que tengo TQM Mamaacute
Hellen Esther Salazar Ramiacuterez
Le doy gracias a Dios por un logro maacutes en mi vida por ser mi fortaleza para
alcanzar cada uno de mis objetivos le agradezco a mi padre Hernaacuten Joseacute Roa
Torrijos y a mi madre Judith Peacuterez por el apoyo incondicional que me han
brindado durante toda mi carrera los quiero mucho tambieacuten quiero agradecer
a mis hermanas Kelly Carolina Alcira Judith y Diana Lisbeth por la ayuda que
me han brindado para sacar mis trabajos adelante y sobrepasar las dificultades
en mi vida universitaria quiero agradecer a una persona que ya no esta con
migo pero fue fundamental en todo este proceso Irina Patricia Tirado Ballestas
y a todos mis amigos por que se esforzaron con migo para sacar nuestras
carreras adelante con muchas ganas y dedicacioacuten para convertirnos en
profesionales en especial agradezco a tres amigos que me acompantildearon en
las buenas y en las malas aunque tuvimos altibajos como todo buen amigo
5
quiero que sepan que los quiero mucho William Patintildeo Torreglosa Eyleen
Ontildeoro Pentildea y Hellen Salazar gracias amigos por su apoyo Por ultimo quiero
agradecer a mi segunda mama mi abuela Alcira Torrijos De Roa eres el eje de
esta familia gracias por ser tan linda y por el apoyo que he obtenido de tu
parte no siendo mas muchas gracias a todos por cada pedacito que han
aportado en mi vida para sacarla adelante
Vladimir Roa Peacuterez
6
ARTICULO 105
La Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar se reserva el derecho de propiedad de
los trabajos de grado aprobados y no pueden ser explotados comercialmente
sin autorizacioacuten
Nota de aceptacioacuten
7
--------------------
--------------------
--------------------
--------------------
--------------------
----------------------------------------
Firma de presidente del jurado
---------------------------------------
Firma del Jurado
---------------------------------------
Firma del jurado
Cartagena julio de 2008
8
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Presento para su consideracioacuten el Proyecto de Monografiacutea titulado GUIASOBRE REDES INALAacuteMBRICAS DE ALTA VELOCIDAD como requisito paraoptar al titulo de ingeniera de sistemas
Atentamente
___________________________________
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
9
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Presento para su consideracioacuten el Proyecto de Monografiacutea titulado GUIASOBRE REDES INALAacuteMBRICAS DE ALTA VELOCIDAD como requisito paraoptar al titulo de ingeniero de sistemas
Atentamente
___________________________________
VLADIMIR ROA PEREZ
10
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Por solicitud de los estudiantes HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ yVLADIMIR ROA PEREZ dirigiacute a satisfaccioacuten el Proyecto de Monografiacuteatitulado GUIA SOBRE REDES INALAMBRICAS DE ALTA VELOCIDADcomo requisito para optar al titulo de ingeniero sistemas
Espero que el contenido y las normas aplicadas cumplan con los requisitosexigidos por la direccioacuten
Atentamente
___________________________________
GIOVANNI RAFAEL VASQUEZ MENDOZA
11
AUTORIZACIOacuteN
Yo HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ identificada con la cedula de
ciudadaniacutea 45533132 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De
Boliacutevar para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio
Web de la biblioteca
________________________________
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
12
AUTORIZACIOacuteN
Yo VLADIMIR ROA PEREZ identificado con la cedula de ciudadaniacutea
73209464 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio Web de la
biblioteca
________________________________
VLADIMIR ROA PEREZ
13
CONTENIDO
Paacuteg
INTRODUCCIOacuteN 17
IDENTIFICACIOacuteN DEL PROBLEMA 18
OBJETIVOS 19
sect General 19
sect Especiacuteficos 19
JUSTIFICACIOacuteN 20
1- INTRODUCCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS 21
11- iquestQueacute son las redes inalaacutembricas 21
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembrico y sus caracteriacutesticas 22
13- Tipos de redes inalaacutembricas 23
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD 28
21- Antecedentes 28
22- IEEE 80211g 31
221- Coacutemo surge la norma IEEE 80211g 31
222- Caracteriacutesticas 31
23- IEEE 80211n 32
231- Coacutemo surge la norma IEEE 80211n 32
232- Caracteriacutesticas 33
24- Forma como operan teacutecnicamente 34
241- Modo Infraestructura 34
14
242- Modo Ad-Hoc 35
243- seguridad en Wi-Fi 36
25- Ventajas y desventajas 36
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD 39
31- Antecedentes 39
32- IEEE 80216-2004 40
321- Coacutemo surge la norma IEEE 80216-2004 40
322- Caracteriacutesticas 41
323- Forma como opera teacutecnicamente 42
33 IEEE 80216e 43
331- Como surge la norma IEEE 80216e 43
332- Caracteriacutesticas 44
333- Forma como opera teacutecnicamente 44
34- Seguridad en Wimax 46
35- Ventajas y desventajas de Wimax 46
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD 49
41- Antecedentes 49
42- 3G ndash UMTS 50
421- Coacutemo surge la tecnologiacutea 3G ndash UMTS 50
422- Caracteriacutesticas 51
43- 35G y 37G ndash HSPA 52
431- Como surge la tecnologiacutea 35G y 37G ndash HSPA 52
15
432- Caracteriacutesticas 53
44- Forma como operan teacutecnicamente 53
441- Seguridad en tecnologiacuteas de tercera generacioacuten 55
45- Ventajas y Desventajas 56
CONCLUSIONES 58
RECOMENDACIONES 60
GLOSARIO 61
REFERENCIAS 64
16
LISTA DE FIGURAS
Paacuteg
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura 35
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc 36
Figura 3 Red Wimax Fijo 42
Figura 4 Red Wimax Moacutevil 45
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera
generacioacuten 54
17
INTRODUCCION
La tecnologiacutea inalaacutembrica avanza progresivamente y en la actualidad se
dispone de una gran variedad de dispositivos con diversas caracteriacutesticas para
hacer conexiones inalaacutembricas La guiacutea que aquiacute se presenta les permite tener
una orientacioacuten de cuales son las tecnologiacuteas maacutes avanzadas no con el fin de
estar a la moda si no con el propoacutesito de adquirir nuevos conocimientos a
cerca de las redes inalaacutembricas que nos sirva como base para mejorar los
fundamentos teacutecnicos que ya se tienen en el aacuterea de las redes y las
comunicaciones
Las redes inalaacutembricas se visualizan como la evolucioacuten de las comunicaciones
dado que es un mecanismo mucho maacutes praacutectico para enviar y recibir
informacioacuten en lugares donde las soluciones cableadas no estaacuten disponibles El
acceso raacutepido a la informacioacuten y la movilidad son uno de los atractivos maacutes
importantes que se plantean en esta guiacutea que intenta describir cuales son las
redes inalaacutembricas considerada de mayor velocidad de tipo LAN MAN Y WAN
y cuales son sus caracteriacutesticas
18
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
El problema consiste en que estudiantes y docentes no tienen suficiente
informacioacuten plasmada en una guiacutea sobre las redes inalaacutembricas de alta
velocidad una guiacutea que permita tener mas claros los conceptos y que
teacutecnicamente les de la posibilidad de profundizar mas en el tema de estas
redes
19
OBJETIVOS
GENERAL
sect Realizar un documento guiacutea que permita a estudiantes y docentes
profundizar en los conceptos asociados con el tema de las redes
inalaacutembricas de alta velocidad
ESPECIFICOS
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo MAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo WAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
20
JUSTIFICACIOacuteN
La idea principal es brindarle a los docentes y estudiantes material de apoyo
para afianzar sus conocimientos ademaacutes darles a conocer a las personas
interesadas en el tema que las soluciones inalaacutembricas para la transmisioacuten de
datos a gran velocidad es la tecnologiacutea del futuro Es la solucioacuten para aquellas
empresas grandes y pequentildeas o para aquellos usuarios que estaacuten ubicados
en lugares donde las conexiones con cables no son viables ya sea por que no
se cuenta con la infraestructura necesaria para este tipo de conexioacuten o en su
defecto por que la solucioacuten cableada supera los costes del montaje de la
instalacioacuten
Poder tener una guiacutea de coacutemo funciona y que ventajas se tiene con este tipo de
tecnologiacutea es un tema de intereacutes para muchos ya que las conexiones
inalaacutembricas es algo que permite a las personas conectarse con el mundo
entero a traveacutes de un ordenador o cualquier dispositivo moacutevil que soporte la
tecnologiacutea wireless Lo interesante del tema es que no importa donde esta
ubicada la persona u organizacioacuten que esta utilizando este medio para trasmitir
y recibir informacioacuten esa posibilidad de tener movilidad y seguir conectado con
el mundo es lo que le da valor agregado a la tecnologiacutea wireless
21
1- INTRODUCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS
11- iquestQue Son Las Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas o wireless quiere decir comunicacioacuten sin cables Son
aquellas que se transmiten por medios de transmisioacuten no guiados como son
las ondas electromagneacuteticas que viajan a traveacutes del aire
La transmisioacuten y la recepcioacuten de los datos con este tipo de tecnologiacuteas se
realiza por medio de antenas 1
Wireless es la tendencia actual en el mundo o bien dicho a lo que va
encaminado las comunicaciones ya que permite una mejor movilidad su
instalacioacuten es maacutes raacutepida y sencilla porque no hay necesidad de cablear hace
maacutes faacutecil la ampliacioacuten de una red y los costes de mantenimiento son maacutes
bajos que los de una red convencional Cuando se habla de movilidad quiere
decir que el usuario se puede estar moviendo por la empresa por el parque
por la calle o por el aeropuerto sin perder la conectividad con la Internet
1 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42Transmisioacuten Inalaacutembrica
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
sect Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings
sect Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system
Enlaces Web
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sect httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
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sect httpyachayblogscompemmca13
sect httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
sect httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf
sect httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
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Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf
65
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sect httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps
=SPN
4
AGRADECIMIENTOS
Con la culminacioacuten de mi carrera doy inicio a mi vida profesional es una meta
que jamaacutes hubiese podido lograr sin el apoyo incondicional que he recibido de
ti mamita eres la persona que mas quiero en el mundo eres el motor de mi
vida y por eso te dedico este triunfo que representa tanto para mi Le doy
gracias a Dios por darme la oportunidad de existir por el camino que eligioacute
para miacute pero ante todo le doy gracias por haberme dado el privilegio de tener
la familia que tengo TQM Mamaacute
Hellen Esther Salazar Ramiacuterez
Le doy gracias a Dios por un logro maacutes en mi vida por ser mi fortaleza para
alcanzar cada uno de mis objetivos le agradezco a mi padre Hernaacuten Joseacute Roa
Torrijos y a mi madre Judith Peacuterez por el apoyo incondicional que me han
brindado durante toda mi carrera los quiero mucho tambieacuten quiero agradecer
a mis hermanas Kelly Carolina Alcira Judith y Diana Lisbeth por la ayuda que
me han brindado para sacar mis trabajos adelante y sobrepasar las dificultades
en mi vida universitaria quiero agradecer a una persona que ya no esta con
migo pero fue fundamental en todo este proceso Irina Patricia Tirado Ballestas
y a todos mis amigos por que se esforzaron con migo para sacar nuestras
carreras adelante con muchas ganas y dedicacioacuten para convertirnos en
profesionales en especial agradezco a tres amigos que me acompantildearon en
las buenas y en las malas aunque tuvimos altibajos como todo buen amigo
5
quiero que sepan que los quiero mucho William Patintildeo Torreglosa Eyleen
Ontildeoro Pentildea y Hellen Salazar gracias amigos por su apoyo Por ultimo quiero
agradecer a mi segunda mama mi abuela Alcira Torrijos De Roa eres el eje de
esta familia gracias por ser tan linda y por el apoyo que he obtenido de tu
parte no siendo mas muchas gracias a todos por cada pedacito que han
aportado en mi vida para sacarla adelante
Vladimir Roa Peacuterez
6
ARTICULO 105
La Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar se reserva el derecho de propiedad de
los trabajos de grado aprobados y no pueden ser explotados comercialmente
sin autorizacioacuten
Nota de aceptacioacuten
7
--------------------
--------------------
--------------------
--------------------
--------------------
----------------------------------------
Firma de presidente del jurado
---------------------------------------
Firma del Jurado
---------------------------------------
Firma del jurado
Cartagena julio de 2008
8
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Presento para su consideracioacuten el Proyecto de Monografiacutea titulado GUIASOBRE REDES INALAacuteMBRICAS DE ALTA VELOCIDAD como requisito paraoptar al titulo de ingeniera de sistemas
Atentamente
___________________________________
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
9
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Presento para su consideracioacuten el Proyecto de Monografiacutea titulado GUIASOBRE REDES INALAacuteMBRICAS DE ALTA VELOCIDAD como requisito paraoptar al titulo de ingeniero de sistemas
Atentamente
___________________________________
VLADIMIR ROA PEREZ
10
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Por solicitud de los estudiantes HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ yVLADIMIR ROA PEREZ dirigiacute a satisfaccioacuten el Proyecto de Monografiacuteatitulado GUIA SOBRE REDES INALAMBRICAS DE ALTA VELOCIDADcomo requisito para optar al titulo de ingeniero sistemas
Espero que el contenido y las normas aplicadas cumplan con los requisitosexigidos por la direccioacuten
Atentamente
___________________________________
GIOVANNI RAFAEL VASQUEZ MENDOZA
11
AUTORIZACIOacuteN
Yo HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ identificada con la cedula de
ciudadaniacutea 45533132 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De
Boliacutevar para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio
Web de la biblioteca
________________________________
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
12
AUTORIZACIOacuteN
Yo VLADIMIR ROA PEREZ identificado con la cedula de ciudadaniacutea
73209464 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio Web de la
biblioteca
________________________________
VLADIMIR ROA PEREZ
13
CONTENIDO
Paacuteg
INTRODUCCIOacuteN 17
IDENTIFICACIOacuteN DEL PROBLEMA 18
OBJETIVOS 19
sect General 19
sect Especiacuteficos 19
JUSTIFICACIOacuteN 20
1- INTRODUCCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS 21
11- iquestQueacute son las redes inalaacutembricas 21
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembrico y sus caracteriacutesticas 22
13- Tipos de redes inalaacutembricas 23
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD 28
21- Antecedentes 28
22- IEEE 80211g 31
221- Coacutemo surge la norma IEEE 80211g 31
222- Caracteriacutesticas 31
23- IEEE 80211n 32
231- Coacutemo surge la norma IEEE 80211n 32
232- Caracteriacutesticas 33
24- Forma como operan teacutecnicamente 34
241- Modo Infraestructura 34
14
242- Modo Ad-Hoc 35
243- seguridad en Wi-Fi 36
25- Ventajas y desventajas 36
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD 39
31- Antecedentes 39
32- IEEE 80216-2004 40
321- Coacutemo surge la norma IEEE 80216-2004 40
322- Caracteriacutesticas 41
323- Forma como opera teacutecnicamente 42
33 IEEE 80216e 43
331- Como surge la norma IEEE 80216e 43
332- Caracteriacutesticas 44
333- Forma como opera teacutecnicamente 44
34- Seguridad en Wimax 46
35- Ventajas y desventajas de Wimax 46
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD 49
41- Antecedentes 49
42- 3G ndash UMTS 50
421- Coacutemo surge la tecnologiacutea 3G ndash UMTS 50
422- Caracteriacutesticas 51
43- 35G y 37G ndash HSPA 52
431- Como surge la tecnologiacutea 35G y 37G ndash HSPA 52
15
432- Caracteriacutesticas 53
44- Forma como operan teacutecnicamente 53
441- Seguridad en tecnologiacuteas de tercera generacioacuten 55
45- Ventajas y Desventajas 56
CONCLUSIONES 58
RECOMENDACIONES 60
GLOSARIO 61
REFERENCIAS 64
16
LISTA DE FIGURAS
Paacuteg
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura 35
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc 36
Figura 3 Red Wimax Fijo 42
Figura 4 Red Wimax Moacutevil 45
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera
generacioacuten 54
17
INTRODUCCION
La tecnologiacutea inalaacutembrica avanza progresivamente y en la actualidad se
dispone de una gran variedad de dispositivos con diversas caracteriacutesticas para
hacer conexiones inalaacutembricas La guiacutea que aquiacute se presenta les permite tener
una orientacioacuten de cuales son las tecnologiacuteas maacutes avanzadas no con el fin de
estar a la moda si no con el propoacutesito de adquirir nuevos conocimientos a
cerca de las redes inalaacutembricas que nos sirva como base para mejorar los
fundamentos teacutecnicos que ya se tienen en el aacuterea de las redes y las
comunicaciones
Las redes inalaacutembricas se visualizan como la evolucioacuten de las comunicaciones
dado que es un mecanismo mucho maacutes praacutectico para enviar y recibir
informacioacuten en lugares donde las soluciones cableadas no estaacuten disponibles El
acceso raacutepido a la informacioacuten y la movilidad son uno de los atractivos maacutes
importantes que se plantean en esta guiacutea que intenta describir cuales son las
redes inalaacutembricas considerada de mayor velocidad de tipo LAN MAN Y WAN
y cuales son sus caracteriacutesticas
18
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
El problema consiste en que estudiantes y docentes no tienen suficiente
informacioacuten plasmada en una guiacutea sobre las redes inalaacutembricas de alta
velocidad una guiacutea que permita tener mas claros los conceptos y que
teacutecnicamente les de la posibilidad de profundizar mas en el tema de estas
redes
19
OBJETIVOS
GENERAL
sect Realizar un documento guiacutea que permita a estudiantes y docentes
profundizar en los conceptos asociados con el tema de las redes
inalaacutembricas de alta velocidad
ESPECIFICOS
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo MAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo WAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
20
JUSTIFICACIOacuteN
La idea principal es brindarle a los docentes y estudiantes material de apoyo
para afianzar sus conocimientos ademaacutes darles a conocer a las personas
interesadas en el tema que las soluciones inalaacutembricas para la transmisioacuten de
datos a gran velocidad es la tecnologiacutea del futuro Es la solucioacuten para aquellas
empresas grandes y pequentildeas o para aquellos usuarios que estaacuten ubicados
en lugares donde las conexiones con cables no son viables ya sea por que no
se cuenta con la infraestructura necesaria para este tipo de conexioacuten o en su
defecto por que la solucioacuten cableada supera los costes del montaje de la
instalacioacuten
Poder tener una guiacutea de coacutemo funciona y que ventajas se tiene con este tipo de
tecnologiacutea es un tema de intereacutes para muchos ya que las conexiones
inalaacutembricas es algo que permite a las personas conectarse con el mundo
entero a traveacutes de un ordenador o cualquier dispositivo moacutevil que soporte la
tecnologiacutea wireless Lo interesante del tema es que no importa donde esta
ubicada la persona u organizacioacuten que esta utilizando este medio para trasmitir
y recibir informacioacuten esa posibilidad de tener movilidad y seguir conectado con
el mundo es lo que le da valor agregado a la tecnologiacutea wireless
21
1- INTRODUCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS
11- iquestQue Son Las Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas o wireless quiere decir comunicacioacuten sin cables Son
aquellas que se transmiten por medios de transmisioacuten no guiados como son
las ondas electromagneacuteticas que viajan a traveacutes del aire
La transmisioacuten y la recepcioacuten de los datos con este tipo de tecnologiacuteas se
realiza por medio de antenas 1
Wireless es la tendencia actual en el mundo o bien dicho a lo que va
encaminado las comunicaciones ya que permite una mejor movilidad su
instalacioacuten es maacutes raacutepida y sencilla porque no hay necesidad de cablear hace
maacutes faacutecil la ampliacioacuten de una red y los costes de mantenimiento son maacutes
bajos que los de una red convencional Cuando se habla de movilidad quiere
decir que el usuario se puede estar moviendo por la empresa por el parque
por la calle o por el aeropuerto sin perder la conectividad con la Internet
1 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42Transmisioacuten Inalaacutembrica
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
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sect Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system
Enlaces Web
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sect httpwwwituinthomeimt-eshtml
sect httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
sect httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
sect httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm
sect httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_ela
rt188805-movilidadhtm
sect httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
sect httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto152722
sect httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps
=SPN
5
quiero que sepan que los quiero mucho William Patintildeo Torreglosa Eyleen
Ontildeoro Pentildea y Hellen Salazar gracias amigos por su apoyo Por ultimo quiero
agradecer a mi segunda mama mi abuela Alcira Torrijos De Roa eres el eje de
esta familia gracias por ser tan linda y por el apoyo que he obtenido de tu
parte no siendo mas muchas gracias a todos por cada pedacito que han
aportado en mi vida para sacarla adelante
Vladimir Roa Peacuterez
6
ARTICULO 105
La Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar se reserva el derecho de propiedad de
los trabajos de grado aprobados y no pueden ser explotados comercialmente
sin autorizacioacuten
Nota de aceptacioacuten
7
--------------------
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Firma de presidente del jurado
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Firma del Jurado
---------------------------------------
Firma del jurado
Cartagena julio de 2008
8
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Presento para su consideracioacuten el Proyecto de Monografiacutea titulado GUIASOBRE REDES INALAacuteMBRICAS DE ALTA VELOCIDAD como requisito paraoptar al titulo de ingeniera de sistemas
Atentamente
___________________________________
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
9
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Presento para su consideracioacuten el Proyecto de Monografiacutea titulado GUIASOBRE REDES INALAacuteMBRICAS DE ALTA VELOCIDAD como requisito paraoptar al titulo de ingeniero de sistemas
Atentamente
___________________________________
VLADIMIR ROA PEREZ
10
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Por solicitud de los estudiantes HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ yVLADIMIR ROA PEREZ dirigiacute a satisfaccioacuten el Proyecto de Monografiacuteatitulado GUIA SOBRE REDES INALAMBRICAS DE ALTA VELOCIDADcomo requisito para optar al titulo de ingeniero sistemas
Espero que el contenido y las normas aplicadas cumplan con los requisitosexigidos por la direccioacuten
Atentamente
___________________________________
GIOVANNI RAFAEL VASQUEZ MENDOZA
11
AUTORIZACIOacuteN
Yo HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ identificada con la cedula de
ciudadaniacutea 45533132 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De
Boliacutevar para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio
Web de la biblioteca
________________________________
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
12
AUTORIZACIOacuteN
Yo VLADIMIR ROA PEREZ identificado con la cedula de ciudadaniacutea
73209464 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio Web de la
biblioteca
________________________________
VLADIMIR ROA PEREZ
13
CONTENIDO
Paacuteg
INTRODUCCIOacuteN 17
IDENTIFICACIOacuteN DEL PROBLEMA 18
OBJETIVOS 19
sect General 19
sect Especiacuteficos 19
JUSTIFICACIOacuteN 20
1- INTRODUCCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS 21
11- iquestQueacute son las redes inalaacutembricas 21
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembrico y sus caracteriacutesticas 22
13- Tipos de redes inalaacutembricas 23
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD 28
21- Antecedentes 28
22- IEEE 80211g 31
221- Coacutemo surge la norma IEEE 80211g 31
222- Caracteriacutesticas 31
23- IEEE 80211n 32
231- Coacutemo surge la norma IEEE 80211n 32
232- Caracteriacutesticas 33
24- Forma como operan teacutecnicamente 34
241- Modo Infraestructura 34
14
242- Modo Ad-Hoc 35
243- seguridad en Wi-Fi 36
25- Ventajas y desventajas 36
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD 39
31- Antecedentes 39
32- IEEE 80216-2004 40
321- Coacutemo surge la norma IEEE 80216-2004 40
322- Caracteriacutesticas 41
323- Forma como opera teacutecnicamente 42
33 IEEE 80216e 43
331- Como surge la norma IEEE 80216e 43
332- Caracteriacutesticas 44
333- Forma como opera teacutecnicamente 44
34- Seguridad en Wimax 46
35- Ventajas y desventajas de Wimax 46
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD 49
41- Antecedentes 49
42- 3G ndash UMTS 50
421- Coacutemo surge la tecnologiacutea 3G ndash UMTS 50
422- Caracteriacutesticas 51
43- 35G y 37G ndash HSPA 52
431- Como surge la tecnologiacutea 35G y 37G ndash HSPA 52
15
432- Caracteriacutesticas 53
44- Forma como operan teacutecnicamente 53
441- Seguridad en tecnologiacuteas de tercera generacioacuten 55
45- Ventajas y Desventajas 56
CONCLUSIONES 58
RECOMENDACIONES 60
GLOSARIO 61
REFERENCIAS 64
16
LISTA DE FIGURAS
Paacuteg
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura 35
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc 36
Figura 3 Red Wimax Fijo 42
Figura 4 Red Wimax Moacutevil 45
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera
generacioacuten 54
17
INTRODUCCION
La tecnologiacutea inalaacutembrica avanza progresivamente y en la actualidad se
dispone de una gran variedad de dispositivos con diversas caracteriacutesticas para
hacer conexiones inalaacutembricas La guiacutea que aquiacute se presenta les permite tener
una orientacioacuten de cuales son las tecnologiacuteas maacutes avanzadas no con el fin de
estar a la moda si no con el propoacutesito de adquirir nuevos conocimientos a
cerca de las redes inalaacutembricas que nos sirva como base para mejorar los
fundamentos teacutecnicos que ya se tienen en el aacuterea de las redes y las
comunicaciones
Las redes inalaacutembricas se visualizan como la evolucioacuten de las comunicaciones
dado que es un mecanismo mucho maacutes praacutectico para enviar y recibir
informacioacuten en lugares donde las soluciones cableadas no estaacuten disponibles El
acceso raacutepido a la informacioacuten y la movilidad son uno de los atractivos maacutes
importantes que se plantean en esta guiacutea que intenta describir cuales son las
redes inalaacutembricas considerada de mayor velocidad de tipo LAN MAN Y WAN
y cuales son sus caracteriacutesticas
18
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
El problema consiste en que estudiantes y docentes no tienen suficiente
informacioacuten plasmada en una guiacutea sobre las redes inalaacutembricas de alta
velocidad una guiacutea que permita tener mas claros los conceptos y que
teacutecnicamente les de la posibilidad de profundizar mas en el tema de estas
redes
19
OBJETIVOS
GENERAL
sect Realizar un documento guiacutea que permita a estudiantes y docentes
profundizar en los conceptos asociados con el tema de las redes
inalaacutembricas de alta velocidad
ESPECIFICOS
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo MAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo WAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
20
JUSTIFICACIOacuteN
La idea principal es brindarle a los docentes y estudiantes material de apoyo
para afianzar sus conocimientos ademaacutes darles a conocer a las personas
interesadas en el tema que las soluciones inalaacutembricas para la transmisioacuten de
datos a gran velocidad es la tecnologiacutea del futuro Es la solucioacuten para aquellas
empresas grandes y pequentildeas o para aquellos usuarios que estaacuten ubicados
en lugares donde las conexiones con cables no son viables ya sea por que no
se cuenta con la infraestructura necesaria para este tipo de conexioacuten o en su
defecto por que la solucioacuten cableada supera los costes del montaje de la
instalacioacuten
Poder tener una guiacutea de coacutemo funciona y que ventajas se tiene con este tipo de
tecnologiacutea es un tema de intereacutes para muchos ya que las conexiones
inalaacutembricas es algo que permite a las personas conectarse con el mundo
entero a traveacutes de un ordenador o cualquier dispositivo moacutevil que soporte la
tecnologiacutea wireless Lo interesante del tema es que no importa donde esta
ubicada la persona u organizacioacuten que esta utilizando este medio para trasmitir
y recibir informacioacuten esa posibilidad de tener movilidad y seguir conectado con
el mundo es lo que le da valor agregado a la tecnologiacutea wireless
21
1- INTRODUCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS
11- iquestQue Son Las Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas o wireless quiere decir comunicacioacuten sin cables Son
aquellas que se transmiten por medios de transmisioacuten no guiados como son
las ondas electromagneacuteticas que viajan a traveacutes del aire
La transmisioacuten y la recepcioacuten de los datos con este tipo de tecnologiacuteas se
realiza por medio de antenas 1
Wireless es la tendencia actual en el mundo o bien dicho a lo que va
encaminado las comunicaciones ya que permite una mejor movilidad su
instalacioacuten es maacutes raacutepida y sencilla porque no hay necesidad de cablear hace
maacutes faacutecil la ampliacioacuten de una red y los costes de mantenimiento son maacutes
bajos que los de una red convencional Cuando se habla de movilidad quiere
decir que el usuario se puede estar moviendo por la empresa por el parque
por la calle o por el aeropuerto sin perder la conectividad con la Internet
1 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42Transmisioacuten Inalaacutembrica
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
sect Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings
sect Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system
Enlaces Web
sect httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
sect httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
sect httpwwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml
sect httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
sect httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
sect httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
sect httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles
2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
sect httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
sect httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
sect httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml
sect httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml
sect httpyachayblogscompemmca13
sect httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
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sect httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=177532ampseccion=movilidad
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Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf
65
sect httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
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atid=amptopic=2
sect httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
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sect httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
sect httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
sect httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm
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rt188805-movilidadhtm
sect httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
sect httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto152722
sect httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps
=SPN
6
ARTICULO 105
La Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar se reserva el derecho de propiedad de
los trabajos de grado aprobados y no pueden ser explotados comercialmente
sin autorizacioacuten
Nota de aceptacioacuten
7
--------------------
--------------------
--------------------
--------------------
--------------------
----------------------------------------
Firma de presidente del jurado
---------------------------------------
Firma del Jurado
---------------------------------------
Firma del jurado
Cartagena julio de 2008
8
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Presento para su consideracioacuten el Proyecto de Monografiacutea titulado GUIASOBRE REDES INALAacuteMBRICAS DE ALTA VELOCIDAD como requisito paraoptar al titulo de ingeniera de sistemas
Atentamente
___________________________________
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
9
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Presento para su consideracioacuten el Proyecto de Monografiacutea titulado GUIASOBRE REDES INALAacuteMBRICAS DE ALTA VELOCIDAD como requisito paraoptar al titulo de ingeniero de sistemas
Atentamente
___________________________________
VLADIMIR ROA PEREZ
10
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Por solicitud de los estudiantes HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ yVLADIMIR ROA PEREZ dirigiacute a satisfaccioacuten el Proyecto de Monografiacuteatitulado GUIA SOBRE REDES INALAMBRICAS DE ALTA VELOCIDADcomo requisito para optar al titulo de ingeniero sistemas
Espero que el contenido y las normas aplicadas cumplan con los requisitosexigidos por la direccioacuten
Atentamente
___________________________________
GIOVANNI RAFAEL VASQUEZ MENDOZA
11
AUTORIZACIOacuteN
Yo HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ identificada con la cedula de
ciudadaniacutea 45533132 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De
Boliacutevar para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio
Web de la biblioteca
________________________________
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
12
AUTORIZACIOacuteN
Yo VLADIMIR ROA PEREZ identificado con la cedula de ciudadaniacutea
73209464 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio Web de la
biblioteca
________________________________
VLADIMIR ROA PEREZ
13
CONTENIDO
Paacuteg
INTRODUCCIOacuteN 17
IDENTIFICACIOacuteN DEL PROBLEMA 18
OBJETIVOS 19
sect General 19
sect Especiacuteficos 19
JUSTIFICACIOacuteN 20
1- INTRODUCCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS 21
11- iquestQueacute son las redes inalaacutembricas 21
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembrico y sus caracteriacutesticas 22
13- Tipos de redes inalaacutembricas 23
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD 28
21- Antecedentes 28
22- IEEE 80211g 31
221- Coacutemo surge la norma IEEE 80211g 31
222- Caracteriacutesticas 31
23- IEEE 80211n 32
231- Coacutemo surge la norma IEEE 80211n 32
232- Caracteriacutesticas 33
24- Forma como operan teacutecnicamente 34
241- Modo Infraestructura 34
14
242- Modo Ad-Hoc 35
243- seguridad en Wi-Fi 36
25- Ventajas y desventajas 36
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD 39
31- Antecedentes 39
32- IEEE 80216-2004 40
321- Coacutemo surge la norma IEEE 80216-2004 40
322- Caracteriacutesticas 41
323- Forma como opera teacutecnicamente 42
33 IEEE 80216e 43
331- Como surge la norma IEEE 80216e 43
332- Caracteriacutesticas 44
333- Forma como opera teacutecnicamente 44
34- Seguridad en Wimax 46
35- Ventajas y desventajas de Wimax 46
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD 49
41- Antecedentes 49
42- 3G ndash UMTS 50
421- Coacutemo surge la tecnologiacutea 3G ndash UMTS 50
422- Caracteriacutesticas 51
43- 35G y 37G ndash HSPA 52
431- Como surge la tecnologiacutea 35G y 37G ndash HSPA 52
15
432- Caracteriacutesticas 53
44- Forma como operan teacutecnicamente 53
441- Seguridad en tecnologiacuteas de tercera generacioacuten 55
45- Ventajas y Desventajas 56
CONCLUSIONES 58
RECOMENDACIONES 60
GLOSARIO 61
REFERENCIAS 64
16
LISTA DE FIGURAS
Paacuteg
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura 35
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc 36
Figura 3 Red Wimax Fijo 42
Figura 4 Red Wimax Moacutevil 45
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera
generacioacuten 54
17
INTRODUCCION
La tecnologiacutea inalaacutembrica avanza progresivamente y en la actualidad se
dispone de una gran variedad de dispositivos con diversas caracteriacutesticas para
hacer conexiones inalaacutembricas La guiacutea que aquiacute se presenta les permite tener
una orientacioacuten de cuales son las tecnologiacuteas maacutes avanzadas no con el fin de
estar a la moda si no con el propoacutesito de adquirir nuevos conocimientos a
cerca de las redes inalaacutembricas que nos sirva como base para mejorar los
fundamentos teacutecnicos que ya se tienen en el aacuterea de las redes y las
comunicaciones
Las redes inalaacutembricas se visualizan como la evolucioacuten de las comunicaciones
dado que es un mecanismo mucho maacutes praacutectico para enviar y recibir
informacioacuten en lugares donde las soluciones cableadas no estaacuten disponibles El
acceso raacutepido a la informacioacuten y la movilidad son uno de los atractivos maacutes
importantes que se plantean en esta guiacutea que intenta describir cuales son las
redes inalaacutembricas considerada de mayor velocidad de tipo LAN MAN Y WAN
y cuales son sus caracteriacutesticas
18
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
El problema consiste en que estudiantes y docentes no tienen suficiente
informacioacuten plasmada en una guiacutea sobre las redes inalaacutembricas de alta
velocidad una guiacutea que permita tener mas claros los conceptos y que
teacutecnicamente les de la posibilidad de profundizar mas en el tema de estas
redes
19
OBJETIVOS
GENERAL
sect Realizar un documento guiacutea que permita a estudiantes y docentes
profundizar en los conceptos asociados con el tema de las redes
inalaacutembricas de alta velocidad
ESPECIFICOS
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo MAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo WAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
20
JUSTIFICACIOacuteN
La idea principal es brindarle a los docentes y estudiantes material de apoyo
para afianzar sus conocimientos ademaacutes darles a conocer a las personas
interesadas en el tema que las soluciones inalaacutembricas para la transmisioacuten de
datos a gran velocidad es la tecnologiacutea del futuro Es la solucioacuten para aquellas
empresas grandes y pequentildeas o para aquellos usuarios que estaacuten ubicados
en lugares donde las conexiones con cables no son viables ya sea por que no
se cuenta con la infraestructura necesaria para este tipo de conexioacuten o en su
defecto por que la solucioacuten cableada supera los costes del montaje de la
instalacioacuten
Poder tener una guiacutea de coacutemo funciona y que ventajas se tiene con este tipo de
tecnologiacutea es un tema de intereacutes para muchos ya que las conexiones
inalaacutembricas es algo que permite a las personas conectarse con el mundo
entero a traveacutes de un ordenador o cualquier dispositivo moacutevil que soporte la
tecnologiacutea wireless Lo interesante del tema es que no importa donde esta
ubicada la persona u organizacioacuten que esta utilizando este medio para trasmitir
y recibir informacioacuten esa posibilidad de tener movilidad y seguir conectado con
el mundo es lo que le da valor agregado a la tecnologiacutea wireless
21
1- INTRODUCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS
11- iquestQue Son Las Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas o wireless quiere decir comunicacioacuten sin cables Son
aquellas que se transmiten por medios de transmisioacuten no guiados como son
las ondas electromagneacuteticas que viajan a traveacutes del aire
La transmisioacuten y la recepcioacuten de los datos con este tipo de tecnologiacuteas se
realiza por medio de antenas 1
Wireless es la tendencia actual en el mundo o bien dicho a lo que va
encaminado las comunicaciones ya que permite una mejor movilidad su
instalacioacuten es maacutes raacutepida y sencilla porque no hay necesidad de cablear hace
maacutes faacutecil la ampliacioacuten de una red y los costes de mantenimiento son maacutes
bajos que los de una red convencional Cuando se habla de movilidad quiere
decir que el usuario se puede estar moviendo por la empresa por el parque
por la calle o por el aeropuerto sin perder la conectividad con la Internet
1 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42Transmisioacuten Inalaacutembrica
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
sect Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings
sect Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system
Enlaces Web
sect httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
sect httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
sect httpwwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml
sect httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
sect httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
sect httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
sect httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles
2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
sect httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
sect httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
sect httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml
sect httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml
sect httpyachayblogscompemmca13
sect httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
sect httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf
sect httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
sect httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=177532ampseccion=movilidad
sect httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
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Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf
65
sect httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
sect httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampc
atid=amptopic=2
sect httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
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sect httpwwwituinthomeimt-eshtml
sect httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
sect httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
sect httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm
sect httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_ela
rt188805-movilidadhtm
sect httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
sect httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto152722
sect httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps
=SPN
7
--------------------
--------------------
--------------------
--------------------
--------------------
----------------------------------------
Firma de presidente del jurado
---------------------------------------
Firma del Jurado
---------------------------------------
Firma del jurado
Cartagena julio de 2008
8
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Presento para su consideracioacuten el Proyecto de Monografiacutea titulado GUIASOBRE REDES INALAacuteMBRICAS DE ALTA VELOCIDAD como requisito paraoptar al titulo de ingeniera de sistemas
Atentamente
___________________________________
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
9
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Presento para su consideracioacuten el Proyecto de Monografiacutea titulado GUIASOBRE REDES INALAacuteMBRICAS DE ALTA VELOCIDAD como requisito paraoptar al titulo de ingeniero de sistemas
Atentamente
___________________________________
VLADIMIR ROA PEREZ
10
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Por solicitud de los estudiantes HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ yVLADIMIR ROA PEREZ dirigiacute a satisfaccioacuten el Proyecto de Monografiacuteatitulado GUIA SOBRE REDES INALAMBRICAS DE ALTA VELOCIDADcomo requisito para optar al titulo de ingeniero sistemas
Espero que el contenido y las normas aplicadas cumplan con los requisitosexigidos por la direccioacuten
Atentamente
___________________________________
GIOVANNI RAFAEL VASQUEZ MENDOZA
11
AUTORIZACIOacuteN
Yo HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ identificada con la cedula de
ciudadaniacutea 45533132 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De
Boliacutevar para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio
Web de la biblioteca
________________________________
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
12
AUTORIZACIOacuteN
Yo VLADIMIR ROA PEREZ identificado con la cedula de ciudadaniacutea
73209464 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio Web de la
biblioteca
________________________________
VLADIMIR ROA PEREZ
13
CONTENIDO
Paacuteg
INTRODUCCIOacuteN 17
IDENTIFICACIOacuteN DEL PROBLEMA 18
OBJETIVOS 19
sect General 19
sect Especiacuteficos 19
JUSTIFICACIOacuteN 20
1- INTRODUCCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS 21
11- iquestQueacute son las redes inalaacutembricas 21
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembrico y sus caracteriacutesticas 22
13- Tipos de redes inalaacutembricas 23
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD 28
21- Antecedentes 28
22- IEEE 80211g 31
221- Coacutemo surge la norma IEEE 80211g 31
222- Caracteriacutesticas 31
23- IEEE 80211n 32
231- Coacutemo surge la norma IEEE 80211n 32
232- Caracteriacutesticas 33
24- Forma como operan teacutecnicamente 34
241- Modo Infraestructura 34
14
242- Modo Ad-Hoc 35
243- seguridad en Wi-Fi 36
25- Ventajas y desventajas 36
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD 39
31- Antecedentes 39
32- IEEE 80216-2004 40
321- Coacutemo surge la norma IEEE 80216-2004 40
322- Caracteriacutesticas 41
323- Forma como opera teacutecnicamente 42
33 IEEE 80216e 43
331- Como surge la norma IEEE 80216e 43
332- Caracteriacutesticas 44
333- Forma como opera teacutecnicamente 44
34- Seguridad en Wimax 46
35- Ventajas y desventajas de Wimax 46
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD 49
41- Antecedentes 49
42- 3G ndash UMTS 50
421- Coacutemo surge la tecnologiacutea 3G ndash UMTS 50
422- Caracteriacutesticas 51
43- 35G y 37G ndash HSPA 52
431- Como surge la tecnologiacutea 35G y 37G ndash HSPA 52
15
432- Caracteriacutesticas 53
44- Forma como operan teacutecnicamente 53
441- Seguridad en tecnologiacuteas de tercera generacioacuten 55
45- Ventajas y Desventajas 56
CONCLUSIONES 58
RECOMENDACIONES 60
GLOSARIO 61
REFERENCIAS 64
16
LISTA DE FIGURAS
Paacuteg
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura 35
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc 36
Figura 3 Red Wimax Fijo 42
Figura 4 Red Wimax Moacutevil 45
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera
generacioacuten 54
17
INTRODUCCION
La tecnologiacutea inalaacutembrica avanza progresivamente y en la actualidad se
dispone de una gran variedad de dispositivos con diversas caracteriacutesticas para
hacer conexiones inalaacutembricas La guiacutea que aquiacute se presenta les permite tener
una orientacioacuten de cuales son las tecnologiacuteas maacutes avanzadas no con el fin de
estar a la moda si no con el propoacutesito de adquirir nuevos conocimientos a
cerca de las redes inalaacutembricas que nos sirva como base para mejorar los
fundamentos teacutecnicos que ya se tienen en el aacuterea de las redes y las
comunicaciones
Las redes inalaacutembricas se visualizan como la evolucioacuten de las comunicaciones
dado que es un mecanismo mucho maacutes praacutectico para enviar y recibir
informacioacuten en lugares donde las soluciones cableadas no estaacuten disponibles El
acceso raacutepido a la informacioacuten y la movilidad son uno de los atractivos maacutes
importantes que se plantean en esta guiacutea que intenta describir cuales son las
redes inalaacutembricas considerada de mayor velocidad de tipo LAN MAN Y WAN
y cuales son sus caracteriacutesticas
18
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
El problema consiste en que estudiantes y docentes no tienen suficiente
informacioacuten plasmada en una guiacutea sobre las redes inalaacutembricas de alta
velocidad una guiacutea que permita tener mas claros los conceptos y que
teacutecnicamente les de la posibilidad de profundizar mas en el tema de estas
redes
19
OBJETIVOS
GENERAL
sect Realizar un documento guiacutea que permita a estudiantes y docentes
profundizar en los conceptos asociados con el tema de las redes
inalaacutembricas de alta velocidad
ESPECIFICOS
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo MAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo WAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
20
JUSTIFICACIOacuteN
La idea principal es brindarle a los docentes y estudiantes material de apoyo
para afianzar sus conocimientos ademaacutes darles a conocer a las personas
interesadas en el tema que las soluciones inalaacutembricas para la transmisioacuten de
datos a gran velocidad es la tecnologiacutea del futuro Es la solucioacuten para aquellas
empresas grandes y pequentildeas o para aquellos usuarios que estaacuten ubicados
en lugares donde las conexiones con cables no son viables ya sea por que no
se cuenta con la infraestructura necesaria para este tipo de conexioacuten o en su
defecto por que la solucioacuten cableada supera los costes del montaje de la
instalacioacuten
Poder tener una guiacutea de coacutemo funciona y que ventajas se tiene con este tipo de
tecnologiacutea es un tema de intereacutes para muchos ya que las conexiones
inalaacutembricas es algo que permite a las personas conectarse con el mundo
entero a traveacutes de un ordenador o cualquier dispositivo moacutevil que soporte la
tecnologiacutea wireless Lo interesante del tema es que no importa donde esta
ubicada la persona u organizacioacuten que esta utilizando este medio para trasmitir
y recibir informacioacuten esa posibilidad de tener movilidad y seguir conectado con
el mundo es lo que le da valor agregado a la tecnologiacutea wireless
21
1- INTRODUCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS
11- iquestQue Son Las Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas o wireless quiere decir comunicacioacuten sin cables Son
aquellas que se transmiten por medios de transmisioacuten no guiados como son
las ondas electromagneacuteticas que viajan a traveacutes del aire
La transmisioacuten y la recepcioacuten de los datos con este tipo de tecnologiacuteas se
realiza por medio de antenas 1
Wireless es la tendencia actual en el mundo o bien dicho a lo que va
encaminado las comunicaciones ya que permite una mejor movilidad su
instalacioacuten es maacutes raacutepida y sencilla porque no hay necesidad de cablear hace
maacutes faacutecil la ampliacioacuten de una red y los costes de mantenimiento son maacutes
bajos que los de una red convencional Cuando se habla de movilidad quiere
decir que el usuario se puede estar moviendo por la empresa por el parque
por la calle o por el aeropuerto sin perder la conectividad con la Internet
1 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42Transmisioacuten Inalaacutembrica
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
sect Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings
sect Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system
Enlaces Web
sect httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
sect httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
sect httpwwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml
sect httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
sect httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
sect httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
sect httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles
2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
sect httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
sect httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
sect httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml
sect httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml
sect httpyachayblogscompemmca13
sect httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
sect httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf
sect httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
sect httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=177532ampseccion=movilidad
sect httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
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Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf
65
sect httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
sect httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampc
atid=amptopic=2
sect httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
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rt188805-movilidadhtm
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sect httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto152722
sect httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps
=SPN
8
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Presento para su consideracioacuten el Proyecto de Monografiacutea titulado GUIASOBRE REDES INALAacuteMBRICAS DE ALTA VELOCIDAD como requisito paraoptar al titulo de ingeniera de sistemas
Atentamente
___________________________________
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
9
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Presento para su consideracioacuten el Proyecto de Monografiacutea titulado GUIASOBRE REDES INALAacuteMBRICAS DE ALTA VELOCIDAD como requisito paraoptar al titulo de ingeniero de sistemas
Atentamente
___________________________________
VLADIMIR ROA PEREZ
10
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Por solicitud de los estudiantes HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ yVLADIMIR ROA PEREZ dirigiacute a satisfaccioacuten el Proyecto de Monografiacuteatitulado GUIA SOBRE REDES INALAMBRICAS DE ALTA VELOCIDADcomo requisito para optar al titulo de ingeniero sistemas
Espero que el contenido y las normas aplicadas cumplan con los requisitosexigidos por la direccioacuten
Atentamente
___________________________________
GIOVANNI RAFAEL VASQUEZ MENDOZA
11
AUTORIZACIOacuteN
Yo HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ identificada con la cedula de
ciudadaniacutea 45533132 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De
Boliacutevar para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio
Web de la biblioteca
________________________________
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
12
AUTORIZACIOacuteN
Yo VLADIMIR ROA PEREZ identificado con la cedula de ciudadaniacutea
73209464 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio Web de la
biblioteca
________________________________
VLADIMIR ROA PEREZ
13
CONTENIDO
Paacuteg
INTRODUCCIOacuteN 17
IDENTIFICACIOacuteN DEL PROBLEMA 18
OBJETIVOS 19
sect General 19
sect Especiacuteficos 19
JUSTIFICACIOacuteN 20
1- INTRODUCCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS 21
11- iquestQueacute son las redes inalaacutembricas 21
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembrico y sus caracteriacutesticas 22
13- Tipos de redes inalaacutembricas 23
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD 28
21- Antecedentes 28
22- IEEE 80211g 31
221- Coacutemo surge la norma IEEE 80211g 31
222- Caracteriacutesticas 31
23- IEEE 80211n 32
231- Coacutemo surge la norma IEEE 80211n 32
232- Caracteriacutesticas 33
24- Forma como operan teacutecnicamente 34
241- Modo Infraestructura 34
14
242- Modo Ad-Hoc 35
243- seguridad en Wi-Fi 36
25- Ventajas y desventajas 36
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD 39
31- Antecedentes 39
32- IEEE 80216-2004 40
321- Coacutemo surge la norma IEEE 80216-2004 40
322- Caracteriacutesticas 41
323- Forma como opera teacutecnicamente 42
33 IEEE 80216e 43
331- Como surge la norma IEEE 80216e 43
332- Caracteriacutesticas 44
333- Forma como opera teacutecnicamente 44
34- Seguridad en Wimax 46
35- Ventajas y desventajas de Wimax 46
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD 49
41- Antecedentes 49
42- 3G ndash UMTS 50
421- Coacutemo surge la tecnologiacutea 3G ndash UMTS 50
422- Caracteriacutesticas 51
43- 35G y 37G ndash HSPA 52
431- Como surge la tecnologiacutea 35G y 37G ndash HSPA 52
15
432- Caracteriacutesticas 53
44- Forma como operan teacutecnicamente 53
441- Seguridad en tecnologiacuteas de tercera generacioacuten 55
45- Ventajas y Desventajas 56
CONCLUSIONES 58
RECOMENDACIONES 60
GLOSARIO 61
REFERENCIAS 64
16
LISTA DE FIGURAS
Paacuteg
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura 35
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc 36
Figura 3 Red Wimax Fijo 42
Figura 4 Red Wimax Moacutevil 45
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera
generacioacuten 54
17
INTRODUCCION
La tecnologiacutea inalaacutembrica avanza progresivamente y en la actualidad se
dispone de una gran variedad de dispositivos con diversas caracteriacutesticas para
hacer conexiones inalaacutembricas La guiacutea que aquiacute se presenta les permite tener
una orientacioacuten de cuales son las tecnologiacuteas maacutes avanzadas no con el fin de
estar a la moda si no con el propoacutesito de adquirir nuevos conocimientos a
cerca de las redes inalaacutembricas que nos sirva como base para mejorar los
fundamentos teacutecnicos que ya se tienen en el aacuterea de las redes y las
comunicaciones
Las redes inalaacutembricas se visualizan como la evolucioacuten de las comunicaciones
dado que es un mecanismo mucho maacutes praacutectico para enviar y recibir
informacioacuten en lugares donde las soluciones cableadas no estaacuten disponibles El
acceso raacutepido a la informacioacuten y la movilidad son uno de los atractivos maacutes
importantes que se plantean en esta guiacutea que intenta describir cuales son las
redes inalaacutembricas considerada de mayor velocidad de tipo LAN MAN Y WAN
y cuales son sus caracteriacutesticas
18
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
El problema consiste en que estudiantes y docentes no tienen suficiente
informacioacuten plasmada en una guiacutea sobre las redes inalaacutembricas de alta
velocidad una guiacutea que permita tener mas claros los conceptos y que
teacutecnicamente les de la posibilidad de profundizar mas en el tema de estas
redes
19
OBJETIVOS
GENERAL
sect Realizar un documento guiacutea que permita a estudiantes y docentes
profundizar en los conceptos asociados con el tema de las redes
inalaacutembricas de alta velocidad
ESPECIFICOS
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo MAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo WAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
20
JUSTIFICACIOacuteN
La idea principal es brindarle a los docentes y estudiantes material de apoyo
para afianzar sus conocimientos ademaacutes darles a conocer a las personas
interesadas en el tema que las soluciones inalaacutembricas para la transmisioacuten de
datos a gran velocidad es la tecnologiacutea del futuro Es la solucioacuten para aquellas
empresas grandes y pequentildeas o para aquellos usuarios que estaacuten ubicados
en lugares donde las conexiones con cables no son viables ya sea por que no
se cuenta con la infraestructura necesaria para este tipo de conexioacuten o en su
defecto por que la solucioacuten cableada supera los costes del montaje de la
instalacioacuten
Poder tener una guiacutea de coacutemo funciona y que ventajas se tiene con este tipo de
tecnologiacutea es un tema de intereacutes para muchos ya que las conexiones
inalaacutembricas es algo que permite a las personas conectarse con el mundo
entero a traveacutes de un ordenador o cualquier dispositivo moacutevil que soporte la
tecnologiacutea wireless Lo interesante del tema es que no importa donde esta
ubicada la persona u organizacioacuten que esta utilizando este medio para trasmitir
y recibir informacioacuten esa posibilidad de tener movilidad y seguir conectado con
el mundo es lo que le da valor agregado a la tecnologiacutea wireless
21
1- INTRODUCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS
11- iquestQue Son Las Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas o wireless quiere decir comunicacioacuten sin cables Son
aquellas que se transmiten por medios de transmisioacuten no guiados como son
las ondas electromagneacuteticas que viajan a traveacutes del aire
La transmisioacuten y la recepcioacuten de los datos con este tipo de tecnologiacuteas se
realiza por medio de antenas 1
Wireless es la tendencia actual en el mundo o bien dicho a lo que va
encaminado las comunicaciones ya que permite una mejor movilidad su
instalacioacuten es maacutes raacutepida y sencilla porque no hay necesidad de cablear hace
maacutes faacutecil la ampliacioacuten de una red y los costes de mantenimiento son maacutes
bajos que los de una red convencional Cuando se habla de movilidad quiere
decir que el usuario se puede estar moviendo por la empresa por el parque
por la calle o por el aeropuerto sin perder la conectividad con la Internet
1 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42Transmisioacuten Inalaacutembrica
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
sect Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings
sect Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system
Enlaces Web
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sect httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
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sect httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf
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Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf
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sect httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
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atid=amptopic=2
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sect httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto152722
sect httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps
=SPN
9
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Presento para su consideracioacuten el Proyecto de Monografiacutea titulado GUIASOBRE REDES INALAacuteMBRICAS DE ALTA VELOCIDAD como requisito paraoptar al titulo de ingeniero de sistemas
Atentamente
___________________________________
VLADIMIR ROA PEREZ
10
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Por solicitud de los estudiantes HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ yVLADIMIR ROA PEREZ dirigiacute a satisfaccioacuten el Proyecto de Monografiacuteatitulado GUIA SOBRE REDES INALAMBRICAS DE ALTA VELOCIDADcomo requisito para optar al titulo de ingeniero sistemas
Espero que el contenido y las normas aplicadas cumplan con los requisitosexigidos por la direccioacuten
Atentamente
___________________________________
GIOVANNI RAFAEL VASQUEZ MENDOZA
11
AUTORIZACIOacuteN
Yo HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ identificada con la cedula de
ciudadaniacutea 45533132 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De
Boliacutevar para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio
Web de la biblioteca
________________________________
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
12
AUTORIZACIOacuteN
Yo VLADIMIR ROA PEREZ identificado con la cedula de ciudadaniacutea
73209464 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio Web de la
biblioteca
________________________________
VLADIMIR ROA PEREZ
13
CONTENIDO
Paacuteg
INTRODUCCIOacuteN 17
IDENTIFICACIOacuteN DEL PROBLEMA 18
OBJETIVOS 19
sect General 19
sect Especiacuteficos 19
JUSTIFICACIOacuteN 20
1- INTRODUCCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS 21
11- iquestQueacute son las redes inalaacutembricas 21
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembrico y sus caracteriacutesticas 22
13- Tipos de redes inalaacutembricas 23
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD 28
21- Antecedentes 28
22- IEEE 80211g 31
221- Coacutemo surge la norma IEEE 80211g 31
222- Caracteriacutesticas 31
23- IEEE 80211n 32
231- Coacutemo surge la norma IEEE 80211n 32
232- Caracteriacutesticas 33
24- Forma como operan teacutecnicamente 34
241- Modo Infraestructura 34
14
242- Modo Ad-Hoc 35
243- seguridad en Wi-Fi 36
25- Ventajas y desventajas 36
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD 39
31- Antecedentes 39
32- IEEE 80216-2004 40
321- Coacutemo surge la norma IEEE 80216-2004 40
322- Caracteriacutesticas 41
323- Forma como opera teacutecnicamente 42
33 IEEE 80216e 43
331- Como surge la norma IEEE 80216e 43
332- Caracteriacutesticas 44
333- Forma como opera teacutecnicamente 44
34- Seguridad en Wimax 46
35- Ventajas y desventajas de Wimax 46
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD 49
41- Antecedentes 49
42- 3G ndash UMTS 50
421- Coacutemo surge la tecnologiacutea 3G ndash UMTS 50
422- Caracteriacutesticas 51
43- 35G y 37G ndash HSPA 52
431- Como surge la tecnologiacutea 35G y 37G ndash HSPA 52
15
432- Caracteriacutesticas 53
44- Forma como operan teacutecnicamente 53
441- Seguridad en tecnologiacuteas de tercera generacioacuten 55
45- Ventajas y Desventajas 56
CONCLUSIONES 58
RECOMENDACIONES 60
GLOSARIO 61
REFERENCIAS 64
16
LISTA DE FIGURAS
Paacuteg
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura 35
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc 36
Figura 3 Red Wimax Fijo 42
Figura 4 Red Wimax Moacutevil 45
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera
generacioacuten 54
17
INTRODUCCION
La tecnologiacutea inalaacutembrica avanza progresivamente y en la actualidad se
dispone de una gran variedad de dispositivos con diversas caracteriacutesticas para
hacer conexiones inalaacutembricas La guiacutea que aquiacute se presenta les permite tener
una orientacioacuten de cuales son las tecnologiacuteas maacutes avanzadas no con el fin de
estar a la moda si no con el propoacutesito de adquirir nuevos conocimientos a
cerca de las redes inalaacutembricas que nos sirva como base para mejorar los
fundamentos teacutecnicos que ya se tienen en el aacuterea de las redes y las
comunicaciones
Las redes inalaacutembricas se visualizan como la evolucioacuten de las comunicaciones
dado que es un mecanismo mucho maacutes praacutectico para enviar y recibir
informacioacuten en lugares donde las soluciones cableadas no estaacuten disponibles El
acceso raacutepido a la informacioacuten y la movilidad son uno de los atractivos maacutes
importantes que se plantean en esta guiacutea que intenta describir cuales son las
redes inalaacutembricas considerada de mayor velocidad de tipo LAN MAN Y WAN
y cuales son sus caracteriacutesticas
18
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
El problema consiste en que estudiantes y docentes no tienen suficiente
informacioacuten plasmada en una guiacutea sobre las redes inalaacutembricas de alta
velocidad una guiacutea que permita tener mas claros los conceptos y que
teacutecnicamente les de la posibilidad de profundizar mas en el tema de estas
redes
19
OBJETIVOS
GENERAL
sect Realizar un documento guiacutea que permita a estudiantes y docentes
profundizar en los conceptos asociados con el tema de las redes
inalaacutembricas de alta velocidad
ESPECIFICOS
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo MAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo WAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
20
JUSTIFICACIOacuteN
La idea principal es brindarle a los docentes y estudiantes material de apoyo
para afianzar sus conocimientos ademaacutes darles a conocer a las personas
interesadas en el tema que las soluciones inalaacutembricas para la transmisioacuten de
datos a gran velocidad es la tecnologiacutea del futuro Es la solucioacuten para aquellas
empresas grandes y pequentildeas o para aquellos usuarios que estaacuten ubicados
en lugares donde las conexiones con cables no son viables ya sea por que no
se cuenta con la infraestructura necesaria para este tipo de conexioacuten o en su
defecto por que la solucioacuten cableada supera los costes del montaje de la
instalacioacuten
Poder tener una guiacutea de coacutemo funciona y que ventajas se tiene con este tipo de
tecnologiacutea es un tema de intereacutes para muchos ya que las conexiones
inalaacutembricas es algo que permite a las personas conectarse con el mundo
entero a traveacutes de un ordenador o cualquier dispositivo moacutevil que soporte la
tecnologiacutea wireless Lo interesante del tema es que no importa donde esta
ubicada la persona u organizacioacuten que esta utilizando este medio para trasmitir
y recibir informacioacuten esa posibilidad de tener movilidad y seguir conectado con
el mundo es lo que le da valor agregado a la tecnologiacutea wireless
21
1- INTRODUCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS
11- iquestQue Son Las Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas o wireless quiere decir comunicacioacuten sin cables Son
aquellas que se transmiten por medios de transmisioacuten no guiados como son
las ondas electromagneacuteticas que viajan a traveacutes del aire
La transmisioacuten y la recepcioacuten de los datos con este tipo de tecnologiacuteas se
realiza por medio de antenas 1
Wireless es la tendencia actual en el mundo o bien dicho a lo que va
encaminado las comunicaciones ya que permite una mejor movilidad su
instalacioacuten es maacutes raacutepida y sencilla porque no hay necesidad de cablear hace
maacutes faacutecil la ampliacioacuten de una red y los costes de mantenimiento son maacutes
bajos que los de una red convencional Cuando se habla de movilidad quiere
decir que el usuario se puede estar moviendo por la empresa por el parque
por la calle o por el aeropuerto sin perder la conectividad con la Internet
1 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42Transmisioacuten Inalaacutembrica
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
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Enlaces Web
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=SPN
10
Cartagena de Indias D T y C julio de 2008
Sentildeores
Departamento de Investigaciones
Universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
Cartagena de Indias D T y C
Respetados Sentildeores
Por solicitud de los estudiantes HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ yVLADIMIR ROA PEREZ dirigiacute a satisfaccioacuten el Proyecto de Monografiacuteatitulado GUIA SOBRE REDES INALAMBRICAS DE ALTA VELOCIDADcomo requisito para optar al titulo de ingeniero sistemas
Espero que el contenido y las normas aplicadas cumplan con los requisitosexigidos por la direccioacuten
Atentamente
___________________________________
GIOVANNI RAFAEL VASQUEZ MENDOZA
11
AUTORIZACIOacuteN
Yo HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ identificada con la cedula de
ciudadaniacutea 45533132 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De
Boliacutevar para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio
Web de la biblioteca
________________________________
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
12
AUTORIZACIOacuteN
Yo VLADIMIR ROA PEREZ identificado con la cedula de ciudadaniacutea
73209464 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio Web de la
biblioteca
________________________________
VLADIMIR ROA PEREZ
13
CONTENIDO
Paacuteg
INTRODUCCIOacuteN 17
IDENTIFICACIOacuteN DEL PROBLEMA 18
OBJETIVOS 19
sect General 19
sect Especiacuteficos 19
JUSTIFICACIOacuteN 20
1- INTRODUCCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS 21
11- iquestQueacute son las redes inalaacutembricas 21
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembrico y sus caracteriacutesticas 22
13- Tipos de redes inalaacutembricas 23
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD 28
21- Antecedentes 28
22- IEEE 80211g 31
221- Coacutemo surge la norma IEEE 80211g 31
222- Caracteriacutesticas 31
23- IEEE 80211n 32
231- Coacutemo surge la norma IEEE 80211n 32
232- Caracteriacutesticas 33
24- Forma como operan teacutecnicamente 34
241- Modo Infraestructura 34
14
242- Modo Ad-Hoc 35
243- seguridad en Wi-Fi 36
25- Ventajas y desventajas 36
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD 39
31- Antecedentes 39
32- IEEE 80216-2004 40
321- Coacutemo surge la norma IEEE 80216-2004 40
322- Caracteriacutesticas 41
323- Forma como opera teacutecnicamente 42
33 IEEE 80216e 43
331- Como surge la norma IEEE 80216e 43
332- Caracteriacutesticas 44
333- Forma como opera teacutecnicamente 44
34- Seguridad en Wimax 46
35- Ventajas y desventajas de Wimax 46
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD 49
41- Antecedentes 49
42- 3G ndash UMTS 50
421- Coacutemo surge la tecnologiacutea 3G ndash UMTS 50
422- Caracteriacutesticas 51
43- 35G y 37G ndash HSPA 52
431- Como surge la tecnologiacutea 35G y 37G ndash HSPA 52
15
432- Caracteriacutesticas 53
44- Forma como operan teacutecnicamente 53
441- Seguridad en tecnologiacuteas de tercera generacioacuten 55
45- Ventajas y Desventajas 56
CONCLUSIONES 58
RECOMENDACIONES 60
GLOSARIO 61
REFERENCIAS 64
16
LISTA DE FIGURAS
Paacuteg
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura 35
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc 36
Figura 3 Red Wimax Fijo 42
Figura 4 Red Wimax Moacutevil 45
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera
generacioacuten 54
17
INTRODUCCION
La tecnologiacutea inalaacutembrica avanza progresivamente y en la actualidad se
dispone de una gran variedad de dispositivos con diversas caracteriacutesticas para
hacer conexiones inalaacutembricas La guiacutea que aquiacute se presenta les permite tener
una orientacioacuten de cuales son las tecnologiacuteas maacutes avanzadas no con el fin de
estar a la moda si no con el propoacutesito de adquirir nuevos conocimientos a
cerca de las redes inalaacutembricas que nos sirva como base para mejorar los
fundamentos teacutecnicos que ya se tienen en el aacuterea de las redes y las
comunicaciones
Las redes inalaacutembricas se visualizan como la evolucioacuten de las comunicaciones
dado que es un mecanismo mucho maacutes praacutectico para enviar y recibir
informacioacuten en lugares donde las soluciones cableadas no estaacuten disponibles El
acceso raacutepido a la informacioacuten y la movilidad son uno de los atractivos maacutes
importantes que se plantean en esta guiacutea que intenta describir cuales son las
redes inalaacutembricas considerada de mayor velocidad de tipo LAN MAN Y WAN
y cuales son sus caracteriacutesticas
18
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
El problema consiste en que estudiantes y docentes no tienen suficiente
informacioacuten plasmada en una guiacutea sobre las redes inalaacutembricas de alta
velocidad una guiacutea que permita tener mas claros los conceptos y que
teacutecnicamente les de la posibilidad de profundizar mas en el tema de estas
redes
19
OBJETIVOS
GENERAL
sect Realizar un documento guiacutea que permita a estudiantes y docentes
profundizar en los conceptos asociados con el tema de las redes
inalaacutembricas de alta velocidad
ESPECIFICOS
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo MAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo WAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
20
JUSTIFICACIOacuteN
La idea principal es brindarle a los docentes y estudiantes material de apoyo
para afianzar sus conocimientos ademaacutes darles a conocer a las personas
interesadas en el tema que las soluciones inalaacutembricas para la transmisioacuten de
datos a gran velocidad es la tecnologiacutea del futuro Es la solucioacuten para aquellas
empresas grandes y pequentildeas o para aquellos usuarios que estaacuten ubicados
en lugares donde las conexiones con cables no son viables ya sea por que no
se cuenta con la infraestructura necesaria para este tipo de conexioacuten o en su
defecto por que la solucioacuten cableada supera los costes del montaje de la
instalacioacuten
Poder tener una guiacutea de coacutemo funciona y que ventajas se tiene con este tipo de
tecnologiacutea es un tema de intereacutes para muchos ya que las conexiones
inalaacutembricas es algo que permite a las personas conectarse con el mundo
entero a traveacutes de un ordenador o cualquier dispositivo moacutevil que soporte la
tecnologiacutea wireless Lo interesante del tema es que no importa donde esta
ubicada la persona u organizacioacuten que esta utilizando este medio para trasmitir
y recibir informacioacuten esa posibilidad de tener movilidad y seguir conectado con
el mundo es lo que le da valor agregado a la tecnologiacutea wireless
21
1- INTRODUCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS
11- iquestQue Son Las Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas o wireless quiere decir comunicacioacuten sin cables Son
aquellas que se transmiten por medios de transmisioacuten no guiados como son
las ondas electromagneacuteticas que viajan a traveacutes del aire
La transmisioacuten y la recepcioacuten de los datos con este tipo de tecnologiacuteas se
realiza por medio de antenas 1
Wireless es la tendencia actual en el mundo o bien dicho a lo que va
encaminado las comunicaciones ya que permite una mejor movilidad su
instalacioacuten es maacutes raacutepida y sencilla porque no hay necesidad de cablear hace
maacutes faacutecil la ampliacioacuten de una red y los costes de mantenimiento son maacutes
bajos que los de una red convencional Cuando se habla de movilidad quiere
decir que el usuario se puede estar moviendo por la empresa por el parque
por la calle o por el aeropuerto sin perder la conectividad con la Internet
1 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42Transmisioacuten Inalaacutembrica
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
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sect Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system
Enlaces Web
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rt188805-movilidadhtm
sect httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
sect httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto152722
sect httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps
=SPN
11
AUTORIZACIOacuteN
Yo HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ identificada con la cedula de
ciudadaniacutea 45533132 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De
Boliacutevar para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio
Web de la biblioteca
________________________________
HELLEN ESTHER SALAZAR RAMIREZ
12
AUTORIZACIOacuteN
Yo VLADIMIR ROA PEREZ identificado con la cedula de ciudadaniacutea
73209464 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio Web de la
biblioteca
________________________________
VLADIMIR ROA PEREZ
13
CONTENIDO
Paacuteg
INTRODUCCIOacuteN 17
IDENTIFICACIOacuteN DEL PROBLEMA 18
OBJETIVOS 19
sect General 19
sect Especiacuteficos 19
JUSTIFICACIOacuteN 20
1- INTRODUCCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS 21
11- iquestQueacute son las redes inalaacutembricas 21
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembrico y sus caracteriacutesticas 22
13- Tipos de redes inalaacutembricas 23
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD 28
21- Antecedentes 28
22- IEEE 80211g 31
221- Coacutemo surge la norma IEEE 80211g 31
222- Caracteriacutesticas 31
23- IEEE 80211n 32
231- Coacutemo surge la norma IEEE 80211n 32
232- Caracteriacutesticas 33
24- Forma como operan teacutecnicamente 34
241- Modo Infraestructura 34
14
242- Modo Ad-Hoc 35
243- seguridad en Wi-Fi 36
25- Ventajas y desventajas 36
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD 39
31- Antecedentes 39
32- IEEE 80216-2004 40
321- Coacutemo surge la norma IEEE 80216-2004 40
322- Caracteriacutesticas 41
323- Forma como opera teacutecnicamente 42
33 IEEE 80216e 43
331- Como surge la norma IEEE 80216e 43
332- Caracteriacutesticas 44
333- Forma como opera teacutecnicamente 44
34- Seguridad en Wimax 46
35- Ventajas y desventajas de Wimax 46
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD 49
41- Antecedentes 49
42- 3G ndash UMTS 50
421- Coacutemo surge la tecnologiacutea 3G ndash UMTS 50
422- Caracteriacutesticas 51
43- 35G y 37G ndash HSPA 52
431- Como surge la tecnologiacutea 35G y 37G ndash HSPA 52
15
432- Caracteriacutesticas 53
44- Forma como operan teacutecnicamente 53
441- Seguridad en tecnologiacuteas de tercera generacioacuten 55
45- Ventajas y Desventajas 56
CONCLUSIONES 58
RECOMENDACIONES 60
GLOSARIO 61
REFERENCIAS 64
16
LISTA DE FIGURAS
Paacuteg
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura 35
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc 36
Figura 3 Red Wimax Fijo 42
Figura 4 Red Wimax Moacutevil 45
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera
generacioacuten 54
17
INTRODUCCION
La tecnologiacutea inalaacutembrica avanza progresivamente y en la actualidad se
dispone de una gran variedad de dispositivos con diversas caracteriacutesticas para
hacer conexiones inalaacutembricas La guiacutea que aquiacute se presenta les permite tener
una orientacioacuten de cuales son las tecnologiacuteas maacutes avanzadas no con el fin de
estar a la moda si no con el propoacutesito de adquirir nuevos conocimientos a
cerca de las redes inalaacutembricas que nos sirva como base para mejorar los
fundamentos teacutecnicos que ya se tienen en el aacuterea de las redes y las
comunicaciones
Las redes inalaacutembricas se visualizan como la evolucioacuten de las comunicaciones
dado que es un mecanismo mucho maacutes praacutectico para enviar y recibir
informacioacuten en lugares donde las soluciones cableadas no estaacuten disponibles El
acceso raacutepido a la informacioacuten y la movilidad son uno de los atractivos maacutes
importantes que se plantean en esta guiacutea que intenta describir cuales son las
redes inalaacutembricas considerada de mayor velocidad de tipo LAN MAN Y WAN
y cuales son sus caracteriacutesticas
18
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
El problema consiste en que estudiantes y docentes no tienen suficiente
informacioacuten plasmada en una guiacutea sobre las redes inalaacutembricas de alta
velocidad una guiacutea que permita tener mas claros los conceptos y que
teacutecnicamente les de la posibilidad de profundizar mas en el tema de estas
redes
19
OBJETIVOS
GENERAL
sect Realizar un documento guiacutea que permita a estudiantes y docentes
profundizar en los conceptos asociados con el tema de las redes
inalaacutembricas de alta velocidad
ESPECIFICOS
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo MAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo WAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
20
JUSTIFICACIOacuteN
La idea principal es brindarle a los docentes y estudiantes material de apoyo
para afianzar sus conocimientos ademaacutes darles a conocer a las personas
interesadas en el tema que las soluciones inalaacutembricas para la transmisioacuten de
datos a gran velocidad es la tecnologiacutea del futuro Es la solucioacuten para aquellas
empresas grandes y pequentildeas o para aquellos usuarios que estaacuten ubicados
en lugares donde las conexiones con cables no son viables ya sea por que no
se cuenta con la infraestructura necesaria para este tipo de conexioacuten o en su
defecto por que la solucioacuten cableada supera los costes del montaje de la
instalacioacuten
Poder tener una guiacutea de coacutemo funciona y que ventajas se tiene con este tipo de
tecnologiacutea es un tema de intereacutes para muchos ya que las conexiones
inalaacutembricas es algo que permite a las personas conectarse con el mundo
entero a traveacutes de un ordenador o cualquier dispositivo moacutevil que soporte la
tecnologiacutea wireless Lo interesante del tema es que no importa donde esta
ubicada la persona u organizacioacuten que esta utilizando este medio para trasmitir
y recibir informacioacuten esa posibilidad de tener movilidad y seguir conectado con
el mundo es lo que le da valor agregado a la tecnologiacutea wireless
21
1- INTRODUCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS
11- iquestQue Son Las Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas o wireless quiere decir comunicacioacuten sin cables Son
aquellas que se transmiten por medios de transmisioacuten no guiados como son
las ondas electromagneacuteticas que viajan a traveacutes del aire
La transmisioacuten y la recepcioacuten de los datos con este tipo de tecnologiacuteas se
realiza por medio de antenas 1
Wireless es la tendencia actual en el mundo o bien dicho a lo que va
encaminado las comunicaciones ya que permite una mejor movilidad su
instalacioacuten es maacutes raacutepida y sencilla porque no hay necesidad de cablear hace
maacutes faacutecil la ampliacioacuten de una red y los costes de mantenimiento son maacutes
bajos que los de una red convencional Cuando se habla de movilidad quiere
decir que el usuario se puede estar moviendo por la empresa por el parque
por la calle o por el aeropuerto sin perder la conectividad con la Internet
1 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42Transmisioacuten Inalaacutembrica
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
sect Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings
sect Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system
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=SPN
12
AUTORIZACIOacuteN
Yo VLADIMIR ROA PEREZ identificado con la cedula de ciudadaniacutea
73209464 de Cartagena autorizo a la universidad Tecnoloacutegica De Boliacutevar
para hacer uso de mi monografiacutea y esta sea publicada en el espacio Web de la
biblioteca
________________________________
VLADIMIR ROA PEREZ
13
CONTENIDO
Paacuteg
INTRODUCCIOacuteN 17
IDENTIFICACIOacuteN DEL PROBLEMA 18
OBJETIVOS 19
sect General 19
sect Especiacuteficos 19
JUSTIFICACIOacuteN 20
1- INTRODUCCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS 21
11- iquestQueacute son las redes inalaacutembricas 21
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembrico y sus caracteriacutesticas 22
13- Tipos de redes inalaacutembricas 23
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD 28
21- Antecedentes 28
22- IEEE 80211g 31
221- Coacutemo surge la norma IEEE 80211g 31
222- Caracteriacutesticas 31
23- IEEE 80211n 32
231- Coacutemo surge la norma IEEE 80211n 32
232- Caracteriacutesticas 33
24- Forma como operan teacutecnicamente 34
241- Modo Infraestructura 34
14
242- Modo Ad-Hoc 35
243- seguridad en Wi-Fi 36
25- Ventajas y desventajas 36
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD 39
31- Antecedentes 39
32- IEEE 80216-2004 40
321- Coacutemo surge la norma IEEE 80216-2004 40
322- Caracteriacutesticas 41
323- Forma como opera teacutecnicamente 42
33 IEEE 80216e 43
331- Como surge la norma IEEE 80216e 43
332- Caracteriacutesticas 44
333- Forma como opera teacutecnicamente 44
34- Seguridad en Wimax 46
35- Ventajas y desventajas de Wimax 46
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD 49
41- Antecedentes 49
42- 3G ndash UMTS 50
421- Coacutemo surge la tecnologiacutea 3G ndash UMTS 50
422- Caracteriacutesticas 51
43- 35G y 37G ndash HSPA 52
431- Como surge la tecnologiacutea 35G y 37G ndash HSPA 52
15
432- Caracteriacutesticas 53
44- Forma como operan teacutecnicamente 53
441- Seguridad en tecnologiacuteas de tercera generacioacuten 55
45- Ventajas y Desventajas 56
CONCLUSIONES 58
RECOMENDACIONES 60
GLOSARIO 61
REFERENCIAS 64
16
LISTA DE FIGURAS
Paacuteg
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura 35
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc 36
Figura 3 Red Wimax Fijo 42
Figura 4 Red Wimax Moacutevil 45
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera
generacioacuten 54
17
INTRODUCCION
La tecnologiacutea inalaacutembrica avanza progresivamente y en la actualidad se
dispone de una gran variedad de dispositivos con diversas caracteriacutesticas para
hacer conexiones inalaacutembricas La guiacutea que aquiacute se presenta les permite tener
una orientacioacuten de cuales son las tecnologiacuteas maacutes avanzadas no con el fin de
estar a la moda si no con el propoacutesito de adquirir nuevos conocimientos a
cerca de las redes inalaacutembricas que nos sirva como base para mejorar los
fundamentos teacutecnicos que ya se tienen en el aacuterea de las redes y las
comunicaciones
Las redes inalaacutembricas se visualizan como la evolucioacuten de las comunicaciones
dado que es un mecanismo mucho maacutes praacutectico para enviar y recibir
informacioacuten en lugares donde las soluciones cableadas no estaacuten disponibles El
acceso raacutepido a la informacioacuten y la movilidad son uno de los atractivos maacutes
importantes que se plantean en esta guiacutea que intenta describir cuales son las
redes inalaacutembricas considerada de mayor velocidad de tipo LAN MAN Y WAN
y cuales son sus caracteriacutesticas
18
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
El problema consiste en que estudiantes y docentes no tienen suficiente
informacioacuten plasmada en una guiacutea sobre las redes inalaacutembricas de alta
velocidad una guiacutea que permita tener mas claros los conceptos y que
teacutecnicamente les de la posibilidad de profundizar mas en el tema de estas
redes
19
OBJETIVOS
GENERAL
sect Realizar un documento guiacutea que permita a estudiantes y docentes
profundizar en los conceptos asociados con el tema de las redes
inalaacutembricas de alta velocidad
ESPECIFICOS
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo MAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo WAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
20
JUSTIFICACIOacuteN
La idea principal es brindarle a los docentes y estudiantes material de apoyo
para afianzar sus conocimientos ademaacutes darles a conocer a las personas
interesadas en el tema que las soluciones inalaacutembricas para la transmisioacuten de
datos a gran velocidad es la tecnologiacutea del futuro Es la solucioacuten para aquellas
empresas grandes y pequentildeas o para aquellos usuarios que estaacuten ubicados
en lugares donde las conexiones con cables no son viables ya sea por que no
se cuenta con la infraestructura necesaria para este tipo de conexioacuten o en su
defecto por que la solucioacuten cableada supera los costes del montaje de la
instalacioacuten
Poder tener una guiacutea de coacutemo funciona y que ventajas se tiene con este tipo de
tecnologiacutea es un tema de intereacutes para muchos ya que las conexiones
inalaacutembricas es algo que permite a las personas conectarse con el mundo
entero a traveacutes de un ordenador o cualquier dispositivo moacutevil que soporte la
tecnologiacutea wireless Lo interesante del tema es que no importa donde esta
ubicada la persona u organizacioacuten que esta utilizando este medio para trasmitir
y recibir informacioacuten esa posibilidad de tener movilidad y seguir conectado con
el mundo es lo que le da valor agregado a la tecnologiacutea wireless
21
1- INTRODUCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS
11- iquestQue Son Las Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas o wireless quiere decir comunicacioacuten sin cables Son
aquellas que se transmiten por medios de transmisioacuten no guiados como son
las ondas electromagneacuteticas que viajan a traveacutes del aire
La transmisioacuten y la recepcioacuten de los datos con este tipo de tecnologiacuteas se
realiza por medio de antenas 1
Wireless es la tendencia actual en el mundo o bien dicho a lo que va
encaminado las comunicaciones ya que permite una mejor movilidad su
instalacioacuten es maacutes raacutepida y sencilla porque no hay necesidad de cablear hace
maacutes faacutecil la ampliacioacuten de una red y los costes de mantenimiento son maacutes
bajos que los de una red convencional Cuando se habla de movilidad quiere
decir que el usuario se puede estar moviendo por la empresa por el parque
por la calle o por el aeropuerto sin perder la conectividad con la Internet
1 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42Transmisioacuten Inalaacutembrica
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
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13
CONTENIDO
Paacuteg
INTRODUCCIOacuteN 17
IDENTIFICACIOacuteN DEL PROBLEMA 18
OBJETIVOS 19
sect General 19
sect Especiacuteficos 19
JUSTIFICACIOacuteN 20
1- INTRODUCCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS 21
11- iquestQueacute son las redes inalaacutembricas 21
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembrico y sus caracteriacutesticas 22
13- Tipos de redes inalaacutembricas 23
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD 28
21- Antecedentes 28
22- IEEE 80211g 31
221- Coacutemo surge la norma IEEE 80211g 31
222- Caracteriacutesticas 31
23- IEEE 80211n 32
231- Coacutemo surge la norma IEEE 80211n 32
232- Caracteriacutesticas 33
24- Forma como operan teacutecnicamente 34
241- Modo Infraestructura 34
14
242- Modo Ad-Hoc 35
243- seguridad en Wi-Fi 36
25- Ventajas y desventajas 36
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD 39
31- Antecedentes 39
32- IEEE 80216-2004 40
321- Coacutemo surge la norma IEEE 80216-2004 40
322- Caracteriacutesticas 41
323- Forma como opera teacutecnicamente 42
33 IEEE 80216e 43
331- Como surge la norma IEEE 80216e 43
332- Caracteriacutesticas 44
333- Forma como opera teacutecnicamente 44
34- Seguridad en Wimax 46
35- Ventajas y desventajas de Wimax 46
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD 49
41- Antecedentes 49
42- 3G ndash UMTS 50
421- Coacutemo surge la tecnologiacutea 3G ndash UMTS 50
422- Caracteriacutesticas 51
43- 35G y 37G ndash HSPA 52
431- Como surge la tecnologiacutea 35G y 37G ndash HSPA 52
15
432- Caracteriacutesticas 53
44- Forma como operan teacutecnicamente 53
441- Seguridad en tecnologiacuteas de tercera generacioacuten 55
45- Ventajas y Desventajas 56
CONCLUSIONES 58
RECOMENDACIONES 60
GLOSARIO 61
REFERENCIAS 64
16
LISTA DE FIGURAS
Paacuteg
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura 35
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc 36
Figura 3 Red Wimax Fijo 42
Figura 4 Red Wimax Moacutevil 45
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera
generacioacuten 54
17
INTRODUCCION
La tecnologiacutea inalaacutembrica avanza progresivamente y en la actualidad se
dispone de una gran variedad de dispositivos con diversas caracteriacutesticas para
hacer conexiones inalaacutembricas La guiacutea que aquiacute se presenta les permite tener
una orientacioacuten de cuales son las tecnologiacuteas maacutes avanzadas no con el fin de
estar a la moda si no con el propoacutesito de adquirir nuevos conocimientos a
cerca de las redes inalaacutembricas que nos sirva como base para mejorar los
fundamentos teacutecnicos que ya se tienen en el aacuterea de las redes y las
comunicaciones
Las redes inalaacutembricas se visualizan como la evolucioacuten de las comunicaciones
dado que es un mecanismo mucho maacutes praacutectico para enviar y recibir
informacioacuten en lugares donde las soluciones cableadas no estaacuten disponibles El
acceso raacutepido a la informacioacuten y la movilidad son uno de los atractivos maacutes
importantes que se plantean en esta guiacutea que intenta describir cuales son las
redes inalaacutembricas considerada de mayor velocidad de tipo LAN MAN Y WAN
y cuales son sus caracteriacutesticas
18
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
El problema consiste en que estudiantes y docentes no tienen suficiente
informacioacuten plasmada en una guiacutea sobre las redes inalaacutembricas de alta
velocidad una guiacutea que permita tener mas claros los conceptos y que
teacutecnicamente les de la posibilidad de profundizar mas en el tema de estas
redes
19
OBJETIVOS
GENERAL
sect Realizar un documento guiacutea que permita a estudiantes y docentes
profundizar en los conceptos asociados con el tema de las redes
inalaacutembricas de alta velocidad
ESPECIFICOS
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo MAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo WAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
20
JUSTIFICACIOacuteN
La idea principal es brindarle a los docentes y estudiantes material de apoyo
para afianzar sus conocimientos ademaacutes darles a conocer a las personas
interesadas en el tema que las soluciones inalaacutembricas para la transmisioacuten de
datos a gran velocidad es la tecnologiacutea del futuro Es la solucioacuten para aquellas
empresas grandes y pequentildeas o para aquellos usuarios que estaacuten ubicados
en lugares donde las conexiones con cables no son viables ya sea por que no
se cuenta con la infraestructura necesaria para este tipo de conexioacuten o en su
defecto por que la solucioacuten cableada supera los costes del montaje de la
instalacioacuten
Poder tener una guiacutea de coacutemo funciona y que ventajas se tiene con este tipo de
tecnologiacutea es un tema de intereacutes para muchos ya que las conexiones
inalaacutembricas es algo que permite a las personas conectarse con el mundo
entero a traveacutes de un ordenador o cualquier dispositivo moacutevil que soporte la
tecnologiacutea wireless Lo interesante del tema es que no importa donde esta
ubicada la persona u organizacioacuten que esta utilizando este medio para trasmitir
y recibir informacioacuten esa posibilidad de tener movilidad y seguir conectado con
el mundo es lo que le da valor agregado a la tecnologiacutea wireless
21
1- INTRODUCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS
11- iquestQue Son Las Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas o wireless quiere decir comunicacioacuten sin cables Son
aquellas que se transmiten por medios de transmisioacuten no guiados como son
las ondas electromagneacuteticas que viajan a traveacutes del aire
La transmisioacuten y la recepcioacuten de los datos con este tipo de tecnologiacuteas se
realiza por medio de antenas 1
Wireless es la tendencia actual en el mundo o bien dicho a lo que va
encaminado las comunicaciones ya que permite una mejor movilidad su
instalacioacuten es maacutes raacutepida y sencilla porque no hay necesidad de cablear hace
maacutes faacutecil la ampliacioacuten de una red y los costes de mantenimiento son maacutes
bajos que los de una red convencional Cuando se habla de movilidad quiere
decir que el usuario se puede estar moviendo por la empresa por el parque
por la calle o por el aeropuerto sin perder la conectividad con la Internet
1 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42Transmisioacuten Inalaacutembrica
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
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14
242- Modo Ad-Hoc 35
243- seguridad en Wi-Fi 36
25- Ventajas y desventajas 36
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD 39
31- Antecedentes 39
32- IEEE 80216-2004 40
321- Coacutemo surge la norma IEEE 80216-2004 40
322- Caracteriacutesticas 41
323- Forma como opera teacutecnicamente 42
33 IEEE 80216e 43
331- Como surge la norma IEEE 80216e 43
332- Caracteriacutesticas 44
333- Forma como opera teacutecnicamente 44
34- Seguridad en Wimax 46
35- Ventajas y desventajas de Wimax 46
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD 49
41- Antecedentes 49
42- 3G ndash UMTS 50
421- Coacutemo surge la tecnologiacutea 3G ndash UMTS 50
422- Caracteriacutesticas 51
43- 35G y 37G ndash HSPA 52
431- Como surge la tecnologiacutea 35G y 37G ndash HSPA 52
15
432- Caracteriacutesticas 53
44- Forma como operan teacutecnicamente 53
441- Seguridad en tecnologiacuteas de tercera generacioacuten 55
45- Ventajas y Desventajas 56
CONCLUSIONES 58
RECOMENDACIONES 60
GLOSARIO 61
REFERENCIAS 64
16
LISTA DE FIGURAS
Paacuteg
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura 35
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc 36
Figura 3 Red Wimax Fijo 42
Figura 4 Red Wimax Moacutevil 45
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera
generacioacuten 54
17
INTRODUCCION
La tecnologiacutea inalaacutembrica avanza progresivamente y en la actualidad se
dispone de una gran variedad de dispositivos con diversas caracteriacutesticas para
hacer conexiones inalaacutembricas La guiacutea que aquiacute se presenta les permite tener
una orientacioacuten de cuales son las tecnologiacuteas maacutes avanzadas no con el fin de
estar a la moda si no con el propoacutesito de adquirir nuevos conocimientos a
cerca de las redes inalaacutembricas que nos sirva como base para mejorar los
fundamentos teacutecnicos que ya se tienen en el aacuterea de las redes y las
comunicaciones
Las redes inalaacutembricas se visualizan como la evolucioacuten de las comunicaciones
dado que es un mecanismo mucho maacutes praacutectico para enviar y recibir
informacioacuten en lugares donde las soluciones cableadas no estaacuten disponibles El
acceso raacutepido a la informacioacuten y la movilidad son uno de los atractivos maacutes
importantes que se plantean en esta guiacutea que intenta describir cuales son las
redes inalaacutembricas considerada de mayor velocidad de tipo LAN MAN Y WAN
y cuales son sus caracteriacutesticas
18
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
El problema consiste en que estudiantes y docentes no tienen suficiente
informacioacuten plasmada en una guiacutea sobre las redes inalaacutembricas de alta
velocidad una guiacutea que permita tener mas claros los conceptos y que
teacutecnicamente les de la posibilidad de profundizar mas en el tema de estas
redes
19
OBJETIVOS
GENERAL
sect Realizar un documento guiacutea que permita a estudiantes y docentes
profundizar en los conceptos asociados con el tema de las redes
inalaacutembricas de alta velocidad
ESPECIFICOS
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo MAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo WAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
20
JUSTIFICACIOacuteN
La idea principal es brindarle a los docentes y estudiantes material de apoyo
para afianzar sus conocimientos ademaacutes darles a conocer a las personas
interesadas en el tema que las soluciones inalaacutembricas para la transmisioacuten de
datos a gran velocidad es la tecnologiacutea del futuro Es la solucioacuten para aquellas
empresas grandes y pequentildeas o para aquellos usuarios que estaacuten ubicados
en lugares donde las conexiones con cables no son viables ya sea por que no
se cuenta con la infraestructura necesaria para este tipo de conexioacuten o en su
defecto por que la solucioacuten cableada supera los costes del montaje de la
instalacioacuten
Poder tener una guiacutea de coacutemo funciona y que ventajas se tiene con este tipo de
tecnologiacutea es un tema de intereacutes para muchos ya que las conexiones
inalaacutembricas es algo que permite a las personas conectarse con el mundo
entero a traveacutes de un ordenador o cualquier dispositivo moacutevil que soporte la
tecnologiacutea wireless Lo interesante del tema es que no importa donde esta
ubicada la persona u organizacioacuten que esta utilizando este medio para trasmitir
y recibir informacioacuten esa posibilidad de tener movilidad y seguir conectado con
el mundo es lo que le da valor agregado a la tecnologiacutea wireless
21
1- INTRODUCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS
11- iquestQue Son Las Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas o wireless quiere decir comunicacioacuten sin cables Son
aquellas que se transmiten por medios de transmisioacuten no guiados como son
las ondas electromagneacuteticas que viajan a traveacutes del aire
La transmisioacuten y la recepcioacuten de los datos con este tipo de tecnologiacuteas se
realiza por medio de antenas 1
Wireless es la tendencia actual en el mundo o bien dicho a lo que va
encaminado las comunicaciones ya que permite una mejor movilidad su
instalacioacuten es maacutes raacutepida y sencilla porque no hay necesidad de cablear hace
maacutes faacutecil la ampliacioacuten de una red y los costes de mantenimiento son maacutes
bajos que los de una red convencional Cuando se habla de movilidad quiere
decir que el usuario se puede estar moviendo por la empresa por el parque
por la calle o por el aeropuerto sin perder la conectividad con la Internet
1 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42Transmisioacuten Inalaacutembrica
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
sect Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings
sect Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system
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sect httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps
=SPN
15
432- Caracteriacutesticas 53
44- Forma como operan teacutecnicamente 53
441- Seguridad en tecnologiacuteas de tercera generacioacuten 55
45- Ventajas y Desventajas 56
CONCLUSIONES 58
RECOMENDACIONES 60
GLOSARIO 61
REFERENCIAS 64
16
LISTA DE FIGURAS
Paacuteg
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura 35
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc 36
Figura 3 Red Wimax Fijo 42
Figura 4 Red Wimax Moacutevil 45
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera
generacioacuten 54
17
INTRODUCCION
La tecnologiacutea inalaacutembrica avanza progresivamente y en la actualidad se
dispone de una gran variedad de dispositivos con diversas caracteriacutesticas para
hacer conexiones inalaacutembricas La guiacutea que aquiacute se presenta les permite tener
una orientacioacuten de cuales son las tecnologiacuteas maacutes avanzadas no con el fin de
estar a la moda si no con el propoacutesito de adquirir nuevos conocimientos a
cerca de las redes inalaacutembricas que nos sirva como base para mejorar los
fundamentos teacutecnicos que ya se tienen en el aacuterea de las redes y las
comunicaciones
Las redes inalaacutembricas se visualizan como la evolucioacuten de las comunicaciones
dado que es un mecanismo mucho maacutes praacutectico para enviar y recibir
informacioacuten en lugares donde las soluciones cableadas no estaacuten disponibles El
acceso raacutepido a la informacioacuten y la movilidad son uno de los atractivos maacutes
importantes que se plantean en esta guiacutea que intenta describir cuales son las
redes inalaacutembricas considerada de mayor velocidad de tipo LAN MAN Y WAN
y cuales son sus caracteriacutesticas
18
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
El problema consiste en que estudiantes y docentes no tienen suficiente
informacioacuten plasmada en una guiacutea sobre las redes inalaacutembricas de alta
velocidad una guiacutea que permita tener mas claros los conceptos y que
teacutecnicamente les de la posibilidad de profundizar mas en el tema de estas
redes
19
OBJETIVOS
GENERAL
sect Realizar un documento guiacutea que permita a estudiantes y docentes
profundizar en los conceptos asociados con el tema de las redes
inalaacutembricas de alta velocidad
ESPECIFICOS
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo MAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo WAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
20
JUSTIFICACIOacuteN
La idea principal es brindarle a los docentes y estudiantes material de apoyo
para afianzar sus conocimientos ademaacutes darles a conocer a las personas
interesadas en el tema que las soluciones inalaacutembricas para la transmisioacuten de
datos a gran velocidad es la tecnologiacutea del futuro Es la solucioacuten para aquellas
empresas grandes y pequentildeas o para aquellos usuarios que estaacuten ubicados
en lugares donde las conexiones con cables no son viables ya sea por que no
se cuenta con la infraestructura necesaria para este tipo de conexioacuten o en su
defecto por que la solucioacuten cableada supera los costes del montaje de la
instalacioacuten
Poder tener una guiacutea de coacutemo funciona y que ventajas se tiene con este tipo de
tecnologiacutea es un tema de intereacutes para muchos ya que las conexiones
inalaacutembricas es algo que permite a las personas conectarse con el mundo
entero a traveacutes de un ordenador o cualquier dispositivo moacutevil que soporte la
tecnologiacutea wireless Lo interesante del tema es que no importa donde esta
ubicada la persona u organizacioacuten que esta utilizando este medio para trasmitir
y recibir informacioacuten esa posibilidad de tener movilidad y seguir conectado con
el mundo es lo que le da valor agregado a la tecnologiacutea wireless
21
1- INTRODUCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS
11- iquestQue Son Las Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas o wireless quiere decir comunicacioacuten sin cables Son
aquellas que se transmiten por medios de transmisioacuten no guiados como son
las ondas electromagneacuteticas que viajan a traveacutes del aire
La transmisioacuten y la recepcioacuten de los datos con este tipo de tecnologiacuteas se
realiza por medio de antenas 1
Wireless es la tendencia actual en el mundo o bien dicho a lo que va
encaminado las comunicaciones ya que permite una mejor movilidad su
instalacioacuten es maacutes raacutepida y sencilla porque no hay necesidad de cablear hace
maacutes faacutecil la ampliacioacuten de una red y los costes de mantenimiento son maacutes
bajos que los de una red convencional Cuando se habla de movilidad quiere
decir que el usuario se puede estar moviendo por la empresa por el parque
por la calle o por el aeropuerto sin perder la conectividad con la Internet
1 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42Transmisioacuten Inalaacutembrica
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
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sect httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps
=SPN
16
LISTA DE FIGURAS
Paacuteg
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura 35
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc 36
Figura 3 Red Wimax Fijo 42
Figura 4 Red Wimax Moacutevil 45
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera
generacioacuten 54
17
INTRODUCCION
La tecnologiacutea inalaacutembrica avanza progresivamente y en la actualidad se
dispone de una gran variedad de dispositivos con diversas caracteriacutesticas para
hacer conexiones inalaacutembricas La guiacutea que aquiacute se presenta les permite tener
una orientacioacuten de cuales son las tecnologiacuteas maacutes avanzadas no con el fin de
estar a la moda si no con el propoacutesito de adquirir nuevos conocimientos a
cerca de las redes inalaacutembricas que nos sirva como base para mejorar los
fundamentos teacutecnicos que ya se tienen en el aacuterea de las redes y las
comunicaciones
Las redes inalaacutembricas se visualizan como la evolucioacuten de las comunicaciones
dado que es un mecanismo mucho maacutes praacutectico para enviar y recibir
informacioacuten en lugares donde las soluciones cableadas no estaacuten disponibles El
acceso raacutepido a la informacioacuten y la movilidad son uno de los atractivos maacutes
importantes que se plantean en esta guiacutea que intenta describir cuales son las
redes inalaacutembricas considerada de mayor velocidad de tipo LAN MAN Y WAN
y cuales son sus caracteriacutesticas
18
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
El problema consiste en que estudiantes y docentes no tienen suficiente
informacioacuten plasmada en una guiacutea sobre las redes inalaacutembricas de alta
velocidad una guiacutea que permita tener mas claros los conceptos y que
teacutecnicamente les de la posibilidad de profundizar mas en el tema de estas
redes
19
OBJETIVOS
GENERAL
sect Realizar un documento guiacutea que permita a estudiantes y docentes
profundizar en los conceptos asociados con el tema de las redes
inalaacutembricas de alta velocidad
ESPECIFICOS
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo MAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo WAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
20
JUSTIFICACIOacuteN
La idea principal es brindarle a los docentes y estudiantes material de apoyo
para afianzar sus conocimientos ademaacutes darles a conocer a las personas
interesadas en el tema que las soluciones inalaacutembricas para la transmisioacuten de
datos a gran velocidad es la tecnologiacutea del futuro Es la solucioacuten para aquellas
empresas grandes y pequentildeas o para aquellos usuarios que estaacuten ubicados
en lugares donde las conexiones con cables no son viables ya sea por que no
se cuenta con la infraestructura necesaria para este tipo de conexioacuten o en su
defecto por que la solucioacuten cableada supera los costes del montaje de la
instalacioacuten
Poder tener una guiacutea de coacutemo funciona y que ventajas se tiene con este tipo de
tecnologiacutea es un tema de intereacutes para muchos ya que las conexiones
inalaacutembricas es algo que permite a las personas conectarse con el mundo
entero a traveacutes de un ordenador o cualquier dispositivo moacutevil que soporte la
tecnologiacutea wireless Lo interesante del tema es que no importa donde esta
ubicada la persona u organizacioacuten que esta utilizando este medio para trasmitir
y recibir informacioacuten esa posibilidad de tener movilidad y seguir conectado con
el mundo es lo que le da valor agregado a la tecnologiacutea wireless
21
1- INTRODUCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS
11- iquestQue Son Las Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas o wireless quiere decir comunicacioacuten sin cables Son
aquellas que se transmiten por medios de transmisioacuten no guiados como son
las ondas electromagneacuteticas que viajan a traveacutes del aire
La transmisioacuten y la recepcioacuten de los datos con este tipo de tecnologiacuteas se
realiza por medio de antenas 1
Wireless es la tendencia actual en el mundo o bien dicho a lo que va
encaminado las comunicaciones ya que permite una mejor movilidad su
instalacioacuten es maacutes raacutepida y sencilla porque no hay necesidad de cablear hace
maacutes faacutecil la ampliacioacuten de una red y los costes de mantenimiento son maacutes
bajos que los de una red convencional Cuando se habla de movilidad quiere
decir que el usuario se puede estar moviendo por la empresa por el parque
por la calle o por el aeropuerto sin perder la conectividad con la Internet
1 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42Transmisioacuten Inalaacutembrica
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
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sect httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps
=SPN
17
INTRODUCCION
La tecnologiacutea inalaacutembrica avanza progresivamente y en la actualidad se
dispone de una gran variedad de dispositivos con diversas caracteriacutesticas para
hacer conexiones inalaacutembricas La guiacutea que aquiacute se presenta les permite tener
una orientacioacuten de cuales son las tecnologiacuteas maacutes avanzadas no con el fin de
estar a la moda si no con el propoacutesito de adquirir nuevos conocimientos a
cerca de las redes inalaacutembricas que nos sirva como base para mejorar los
fundamentos teacutecnicos que ya se tienen en el aacuterea de las redes y las
comunicaciones
Las redes inalaacutembricas se visualizan como la evolucioacuten de las comunicaciones
dado que es un mecanismo mucho maacutes praacutectico para enviar y recibir
informacioacuten en lugares donde las soluciones cableadas no estaacuten disponibles El
acceso raacutepido a la informacioacuten y la movilidad son uno de los atractivos maacutes
importantes que se plantean en esta guiacutea que intenta describir cuales son las
redes inalaacutembricas considerada de mayor velocidad de tipo LAN MAN Y WAN
y cuales son sus caracteriacutesticas
18
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
El problema consiste en que estudiantes y docentes no tienen suficiente
informacioacuten plasmada en una guiacutea sobre las redes inalaacutembricas de alta
velocidad una guiacutea que permita tener mas claros los conceptos y que
teacutecnicamente les de la posibilidad de profundizar mas en el tema de estas
redes
19
OBJETIVOS
GENERAL
sect Realizar un documento guiacutea que permita a estudiantes y docentes
profundizar en los conceptos asociados con el tema de las redes
inalaacutembricas de alta velocidad
ESPECIFICOS
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo MAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo WAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
20
JUSTIFICACIOacuteN
La idea principal es brindarle a los docentes y estudiantes material de apoyo
para afianzar sus conocimientos ademaacutes darles a conocer a las personas
interesadas en el tema que las soluciones inalaacutembricas para la transmisioacuten de
datos a gran velocidad es la tecnologiacutea del futuro Es la solucioacuten para aquellas
empresas grandes y pequentildeas o para aquellos usuarios que estaacuten ubicados
en lugares donde las conexiones con cables no son viables ya sea por que no
se cuenta con la infraestructura necesaria para este tipo de conexioacuten o en su
defecto por que la solucioacuten cableada supera los costes del montaje de la
instalacioacuten
Poder tener una guiacutea de coacutemo funciona y que ventajas se tiene con este tipo de
tecnologiacutea es un tema de intereacutes para muchos ya que las conexiones
inalaacutembricas es algo que permite a las personas conectarse con el mundo
entero a traveacutes de un ordenador o cualquier dispositivo moacutevil que soporte la
tecnologiacutea wireless Lo interesante del tema es que no importa donde esta
ubicada la persona u organizacioacuten que esta utilizando este medio para trasmitir
y recibir informacioacuten esa posibilidad de tener movilidad y seguir conectado con
el mundo es lo que le da valor agregado a la tecnologiacutea wireless
21
1- INTRODUCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS
11- iquestQue Son Las Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas o wireless quiere decir comunicacioacuten sin cables Son
aquellas que se transmiten por medios de transmisioacuten no guiados como son
las ondas electromagneacuteticas que viajan a traveacutes del aire
La transmisioacuten y la recepcioacuten de los datos con este tipo de tecnologiacuteas se
realiza por medio de antenas 1
Wireless es la tendencia actual en el mundo o bien dicho a lo que va
encaminado las comunicaciones ya que permite una mejor movilidad su
instalacioacuten es maacutes raacutepida y sencilla porque no hay necesidad de cablear hace
maacutes faacutecil la ampliacioacuten de una red y los costes de mantenimiento son maacutes
bajos que los de una red convencional Cuando se habla de movilidad quiere
decir que el usuario se puede estar moviendo por la empresa por el parque
por la calle o por el aeropuerto sin perder la conectividad con la Internet
1 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42Transmisioacuten Inalaacutembrica
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
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=SPN
18
IDENTIFICACION DEL PROBLEMA
El problema consiste en que estudiantes y docentes no tienen suficiente
informacioacuten plasmada en una guiacutea sobre las redes inalaacutembricas de alta
velocidad una guiacutea que permita tener mas claros los conceptos y que
teacutecnicamente les de la posibilidad de profundizar mas en el tema de estas
redes
19
OBJETIVOS
GENERAL
sect Realizar un documento guiacutea que permita a estudiantes y docentes
profundizar en los conceptos asociados con el tema de las redes
inalaacutembricas de alta velocidad
ESPECIFICOS
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo MAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo WAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
20
JUSTIFICACIOacuteN
La idea principal es brindarle a los docentes y estudiantes material de apoyo
para afianzar sus conocimientos ademaacutes darles a conocer a las personas
interesadas en el tema que las soluciones inalaacutembricas para la transmisioacuten de
datos a gran velocidad es la tecnologiacutea del futuro Es la solucioacuten para aquellas
empresas grandes y pequentildeas o para aquellos usuarios que estaacuten ubicados
en lugares donde las conexiones con cables no son viables ya sea por que no
se cuenta con la infraestructura necesaria para este tipo de conexioacuten o en su
defecto por que la solucioacuten cableada supera los costes del montaje de la
instalacioacuten
Poder tener una guiacutea de coacutemo funciona y que ventajas se tiene con este tipo de
tecnologiacutea es un tema de intereacutes para muchos ya que las conexiones
inalaacutembricas es algo que permite a las personas conectarse con el mundo
entero a traveacutes de un ordenador o cualquier dispositivo moacutevil que soporte la
tecnologiacutea wireless Lo interesante del tema es que no importa donde esta
ubicada la persona u organizacioacuten que esta utilizando este medio para trasmitir
y recibir informacioacuten esa posibilidad de tener movilidad y seguir conectado con
el mundo es lo que le da valor agregado a la tecnologiacutea wireless
21
1- INTRODUCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS
11- iquestQue Son Las Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas o wireless quiere decir comunicacioacuten sin cables Son
aquellas que se transmiten por medios de transmisioacuten no guiados como son
las ondas electromagneacuteticas que viajan a traveacutes del aire
La transmisioacuten y la recepcioacuten de los datos con este tipo de tecnologiacuteas se
realiza por medio de antenas 1
Wireless es la tendencia actual en el mundo o bien dicho a lo que va
encaminado las comunicaciones ya que permite una mejor movilidad su
instalacioacuten es maacutes raacutepida y sencilla porque no hay necesidad de cablear hace
maacutes faacutecil la ampliacioacuten de una red y los costes de mantenimiento son maacutes
bajos que los de una red convencional Cuando se habla de movilidad quiere
decir que el usuario se puede estar moviendo por la empresa por el parque
por la calle o por el aeropuerto sin perder la conectividad con la Internet
1 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42Transmisioacuten Inalaacutembrica
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
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sect Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system
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sect httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps
=SPN
19
OBJETIVOS
GENERAL
sect Realizar un documento guiacutea que permita a estudiantes y docentes
profundizar en los conceptos asociados con el tema de las redes
inalaacutembricas de alta velocidad
ESPECIFICOS
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo MAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
sect Plasmar en la guiacutea cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo WAN cuales son sus caracteriacutesticas como operan teacutecnicamente
y cual es el estaacutendar que las controla
20
JUSTIFICACIOacuteN
La idea principal es brindarle a los docentes y estudiantes material de apoyo
para afianzar sus conocimientos ademaacutes darles a conocer a las personas
interesadas en el tema que las soluciones inalaacutembricas para la transmisioacuten de
datos a gran velocidad es la tecnologiacutea del futuro Es la solucioacuten para aquellas
empresas grandes y pequentildeas o para aquellos usuarios que estaacuten ubicados
en lugares donde las conexiones con cables no son viables ya sea por que no
se cuenta con la infraestructura necesaria para este tipo de conexioacuten o en su
defecto por que la solucioacuten cableada supera los costes del montaje de la
instalacioacuten
Poder tener una guiacutea de coacutemo funciona y que ventajas se tiene con este tipo de
tecnologiacutea es un tema de intereacutes para muchos ya que las conexiones
inalaacutembricas es algo que permite a las personas conectarse con el mundo
entero a traveacutes de un ordenador o cualquier dispositivo moacutevil que soporte la
tecnologiacutea wireless Lo interesante del tema es que no importa donde esta
ubicada la persona u organizacioacuten que esta utilizando este medio para trasmitir
y recibir informacioacuten esa posibilidad de tener movilidad y seguir conectado con
el mundo es lo que le da valor agregado a la tecnologiacutea wireless
21
1- INTRODUCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS
11- iquestQue Son Las Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas o wireless quiere decir comunicacioacuten sin cables Son
aquellas que se transmiten por medios de transmisioacuten no guiados como son
las ondas electromagneacuteticas que viajan a traveacutes del aire
La transmisioacuten y la recepcioacuten de los datos con este tipo de tecnologiacuteas se
realiza por medio de antenas 1
Wireless es la tendencia actual en el mundo o bien dicho a lo que va
encaminado las comunicaciones ya que permite una mejor movilidad su
instalacioacuten es maacutes raacutepida y sencilla porque no hay necesidad de cablear hace
maacutes faacutecil la ampliacioacuten de una red y los costes de mantenimiento son maacutes
bajos que los de una red convencional Cuando se habla de movilidad quiere
decir que el usuario se puede estar moviendo por la empresa por el parque
por la calle o por el aeropuerto sin perder la conectividad con la Internet
1 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42Transmisioacuten Inalaacutembrica
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
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=SPN
20
JUSTIFICACIOacuteN
La idea principal es brindarle a los docentes y estudiantes material de apoyo
para afianzar sus conocimientos ademaacutes darles a conocer a las personas
interesadas en el tema que las soluciones inalaacutembricas para la transmisioacuten de
datos a gran velocidad es la tecnologiacutea del futuro Es la solucioacuten para aquellas
empresas grandes y pequentildeas o para aquellos usuarios que estaacuten ubicados
en lugares donde las conexiones con cables no son viables ya sea por que no
se cuenta con la infraestructura necesaria para este tipo de conexioacuten o en su
defecto por que la solucioacuten cableada supera los costes del montaje de la
instalacioacuten
Poder tener una guiacutea de coacutemo funciona y que ventajas se tiene con este tipo de
tecnologiacutea es un tema de intereacutes para muchos ya que las conexiones
inalaacutembricas es algo que permite a las personas conectarse con el mundo
entero a traveacutes de un ordenador o cualquier dispositivo moacutevil que soporte la
tecnologiacutea wireless Lo interesante del tema es que no importa donde esta
ubicada la persona u organizacioacuten que esta utilizando este medio para trasmitir
y recibir informacioacuten esa posibilidad de tener movilidad y seguir conectado con
el mundo es lo que le da valor agregado a la tecnologiacutea wireless
21
1- INTRODUCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS
11- iquestQue Son Las Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas o wireless quiere decir comunicacioacuten sin cables Son
aquellas que se transmiten por medios de transmisioacuten no guiados como son
las ondas electromagneacuteticas que viajan a traveacutes del aire
La transmisioacuten y la recepcioacuten de los datos con este tipo de tecnologiacuteas se
realiza por medio de antenas 1
Wireless es la tendencia actual en el mundo o bien dicho a lo que va
encaminado las comunicaciones ya que permite una mejor movilidad su
instalacioacuten es maacutes raacutepida y sencilla porque no hay necesidad de cablear hace
maacutes faacutecil la ampliacioacuten de una red y los costes de mantenimiento son maacutes
bajos que los de una red convencional Cuando se habla de movilidad quiere
decir que el usuario se puede estar moviendo por la empresa por el parque
por la calle o por el aeropuerto sin perder la conectividad con la Internet
1 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42Transmisioacuten Inalaacutembrica
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
sect Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings
sect Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system
Enlaces Web
sect httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
sect httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
sect httpwwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml
sect httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
sect httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
sect httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
sect httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles
2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
sect httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
sect httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
sect httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml
sect httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml
sect httpyachayblogscompemmca13
sect httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
sect httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf
sect httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
sect httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=177532ampseccion=movilidad
sect httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
sect httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2
Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf
65
sect httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
sect httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampc
atid=amptopic=2
sect httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
sect httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
sect httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
sect httpwwwituinthomeimt-eshtml
sect httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
sect httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
sect httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm
sect httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_ela
rt188805-movilidadhtm
sect httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
sect httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto152722
sect httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps
=SPN
21
1- INTRODUCIOacuteN A LAS REDES INALAacuteMBRICAS
11- iquestQue Son Las Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas o wireless quiere decir comunicacioacuten sin cables Son
aquellas que se transmiten por medios de transmisioacuten no guiados como son
las ondas electromagneacuteticas que viajan a traveacutes del aire
La transmisioacuten y la recepcioacuten de los datos con este tipo de tecnologiacuteas se
realiza por medio de antenas 1
Wireless es la tendencia actual en el mundo o bien dicho a lo que va
encaminado las comunicaciones ya que permite una mejor movilidad su
instalacioacuten es maacutes raacutepida y sencilla porque no hay necesidad de cablear hace
maacutes faacutecil la ampliacioacuten de una red y los costes de mantenimiento son maacutes
bajos que los de una red convencional Cuando se habla de movilidad quiere
decir que el usuario se puede estar moviendo por la empresa por el parque
por la calle o por el aeropuerto sin perder la conectividad con la Internet
1 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42Transmisioacuten Inalaacutembrica
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
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sect Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system
Enlaces Web
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sect httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps
=SPN
22
12- Medios de transmisioacuten inalaacutembricos y sus caracteriacutesticas
Las redes inalaacutembricas se pueden clasificar seguacuten sus caracteriacutesticas en cada
uno de los medios de transmisioacuten ya que hay varios rangos de frecuencia para
transmitir datos a traveacutes de la tecnologiacutea wireless Entre estas encontramos
sect Ondas de radio Estas ondas electromagneacuteticas son un medio de
transmisioacuten omnidireccional por lo que no es necesario utilizar antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos otra caracteriacutestica es que no
es sensible a la atenuacioacuten causada por la lluvia 2 ya que opera en un
rango de frecuencia no demasiado elevado que va desde los 10KHz hasta
300MHz
sect Microondas terrestres Con este medio de transmisioacuten se utiliza antenas
paraboacutelicas para la transmisioacuten de los datos Esta consta de un diaacutemetro
aproximado de 3 metros 3 A traveacutes de este medio se puede transmitir datos
a kiloacutemetros de distancia con el inconveniente que el receptor y el emisor
deben estar perfectamente alineados esta es la razoacuten por la que se colocan
enlaces punto a punto en distancias cortas En este caso la atenuacioacuten
producida por la lluvia es maacutes importante 4 ya que la frecuencia en que
2 wwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml3Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 42
Microondas terrestres4 httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
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sect httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps
=SPN
23
opera es maacutes elevada en comparacioacuten con el anterior medio esta va desde
los 300MHz hasta 300GHz
sect Microondas por sateacutelite A traveacutes de este medio se hacen enlaces de dos
o mas estaciones terrestres conocidas como estaciones base Hay un
sateacutelite que recibe la sentildeal por una banda de frecuencia que se denomina
sentildeal ascendente este la amplifica y la retransmite en otra banda de
frecuencia la cual se denomina sentildeal descendente cada sateacutelite opera en
bandas concretas El inconveniente que se presenta con estos medios de
transmisioacuten es que las frecuencias de microondas tanto terrestres como por
sateacutelites se mezclan bastante con los infrarrojos y las ondas de radio de alta
frecuencia 5
sect Los infrarrojos Este medio enlaza transmisores y receptores que modulan
la luz infrarroja no coherente deben estar alineados directamente o con una
reflexioacuten en una superficie no pueden atravesar las paredes y transmiten
desde 300GHz hasta 384THz
13- Tipos De Redes Inalaacutembricas
Las redes inalaacutembricas tambieacuten se pueden clasificar seguacuten su tipo entre ellas
estaacuten
5 httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
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=SPN
24
sect WPAN (Wireless Personal Area Network) Red inalaacutembrica de aacuterea
personal Tecnologiacutea basadas en HomeRF (estaacutendar para conectar todos
los teleacutefonos moacuteviles de la casa y los ordenadores mediante un aparato
central) Bluetooth (protocolo que sigue la especificacioacuten IEEE 802151)
ZigBee (basado en la especificacioacuten IEEE 802154 y utilizado en
aplicaciones como la domoacutetica que requieren comunicaciones seguras con
tasas bajas de transmisioacuten de datos y maximizacioacuten de la vida uacutetil de sus
bateriacuteas bajo consumo) RFID (sistema remoto de almacenamiento y
recuperacioacuten de datos con el propoacutesito de transmitir la identidad de un
objeto (similar a un nuacutemero de serie uacutenico) mediante ondas de radio 6 Otro
tipo redes inalaacutembricas pero de mayor cobertura son WLAN WMAN y
WWAN que hablando de redes inalaacutembricas son las mas mencionadas y
reconocidas como redes wireless
sect WLAN (Wireless Local Area Network) Redes inalaacutembricas de aacuterea local
Entre ellas podemos encontrar tecnologiacuteas basadas en HiperLAN (del
ingleacutes High Performance Radio LAN) un estaacutendar del grupo ETSI o
tecnologiacuteas basadas en Wi-Fi que siguen el estaacutendar IEEE 80211 7 esta
tecnologiacutea utiliza el aire transmitiendo frecuencias en intervalos de luz o
RF 8 Hay en este estaacutendar diferentes variantes que representan su
6 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi7 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi8Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system Tema Redes de
aacuterea local inalaacutembricas
25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
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25
evolucioacuten y mejora en el tiempo de las cuales surgen las siguientes
especificaciones
sect 80211 1 - 2Mbps en la banda de los 24GHz
sect 80211a 6 - 54Mbps en la banda de 5GHz
sect 80211b 11Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211g 54Mbps en la banda de 24GHz
sect 80211n 300Mbps en la banda de 24GHz o 22GHz
Estas tecnologiacuteas tienen alcance de 75 metros en interiores y 300 metros
en exteriores y en caso de la 80211n alcance de hasta 700 metros en
exteriores
sect WMAN (Wireless Metropolitan Area Network Wireless MAN) Redes de
aacuterea metropolitana Estas redes se basan en tecnologiacuteas WiMax
(Worldwide Interoperability for Microwave Access es decir Interoperabilidad
Mundial para Acceso con Microondas) un estaacutendar de comunicacioacuten
inalaacutembrica basado en la norma IEEE 80216 WiMax es un protocolo
parecido a Wi-Fi pero con maacutes cobertura y ancho de banda Tambieacuten
podemos encontrar otros sistemas de comunicacioacuten como LMDS (Local
Multipoint Distribution Service 9 Al igual que el estaacutendar IEEE 80211 el
9 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
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sect Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system
Enlaces Web
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sect httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
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sect httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
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sect httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto152722
sect httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps
=SPN
26
estaacutendar IEEE 80216 ha evolucionado para llegar a ser un sistema de alta
transmisioacuten de datos y alto alcance hasta de 50Km escalables que ha
permitido trabajar en bandas de espectro tanto licenciadas como no
licenciadas Estas son las derivaciones que representan su evolucioacuten en el
tiempo
sect IEEE 80216 Hasta 134Mbps con canales 28MHz en la banda de los
10 -66GHz
sect IEEE 80216-2004 revisa y remplaza las versiones del IEEE
80216 y 80216a disentildeado para el acceso fijo con una tasa de
bits hasta 75Mbps con canales de 20MHz en la banda de los 2 -
11GHz
sect IEEE 80216c ampliacioacuten del estaacutendar 80216 para definir las
caracteriacutesticas y especificaciones en la banda de 10 - 66GHz
sect IEEE 80216e este estaacutendar apunta al mercado moacutevil antildeadiendo
portabilidad con una tasa de transmisioacuten hasta 15Mbps con canales
de 5MHz en la banda de los 6GHz
sect WWAN (Wireless Wide Area Network) Redes de area amplia En estas
redes encontramos tecnologiacuteas como UMTS (Universal Mobile
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
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=SPN
27
Telecommunications System) utilizada con los teleacutefonos moacuteviles de tercera
generacioacuten (3G) y sucesora de la tecnologiacutea GSM (para moacuteviles 2G) o
tambieacuten la tecnologiacutea digital para moacuteviles GPRS (General Packet Radio
Service 10
sect 25G GPRS (General Packet Radio Services)
sect 275G EDGE (Enhanced Data GSM Environment o entorno GSM
de datos mejorados)
sect 3G UMTS (Universal Mobile Telecommunications Service o sistema
universal de telecomunicaciones moacuteviles)
sect 35G y 375G HSPA (High Speed Packet Access o el acceso a
paquetes a alta velocidad)
Esta tecnologiacutea aplicada en los equipos portables permite acceder a todo
tipo de informacioacuten como correo electroacutenico Internet o bases de datos
aprovechando la infraestructura de los teleacutefonos moacuteviles en roaming de
conexioacuten inalaacutembrica 11 En la actualidad la tecnologiacutea maacutes avanzada a
nuestro alcance y con gran disponibilidad es la 3G UMTS con velocidades
reales de hasta 384Kbps proacuteximamente la 35G y 375G-HSPA con
velocidad de hasta 36Mbps
10 httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi11 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-
09-WWAN-for-business-ESpdf
28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
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28
2- REDES WLAN DE ALTA VELOCIDAD
21- Antecedentes
Wi-Fi es un sistema de enviacuteo de datos sobre redes inalaacutembricas que utiliza
ondas de radio en lugar de cables esta es una marca de la Wi-Fi Alliance
(anteriormente la WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance) la
organizacioacuten comercial que adopta prueba y certifica que los equipos cumplen
los estaacutendares 80211 12
La norma 80211 fue aprobada en el antildeo 1997 ofrece tres implementaciones
diferentes que en su momento representaron un buen adelanto tecnoloacutegico el
problema es que estos tres modelos de redes wi-fi son incompatibles En
concreto las divergencias teacutecnicas radican principalmente en la capa fiacutesica al
existir dos modalidades basadas en la emisioacuten de ondas radioeleacutectricas FHSS
(Frecuency-Hopping Spread Spectrum es decir Espectro ensanchado por salto
de frecuencia) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum Espectro
Ensanchado por Secuencia Directa) y una tercera que son los rayos infrarrojos
Esta diversidad de teacutecnicas y tecnologiacuteas provocaba que una vez que los
clientes elegiacutean a un suministrador no podiacutean cambiar si deseaban continuar
12 httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
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Enlaces Web
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sect httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps
=SPN
29
guardando una miacutenima compatibilidad entre los nuevos equipos y los
dispositivos heredados 13
La norma 80211 fue el primer estaacutendar inalaacutembrico o bien dicho el modelo a
seguir este permite un ancho de banda de 1 a 2Mbps fue disentildeado para
sustituir el equivalente a las capas fiacutesicas y MAC de la norma 8023 (Ethernet)
la diferencia que existe entre una red Wi-Fi de una red Ethernet es la forma
coacutemo se transmiten las tramas o paquetes de datos el resto del proceso es
muy parecido por tanto una red local inalaacutembrica 80211 es completamente
compatible con todos los servicios de las redes locales cableadas 8023 La
versioacuten 80211 se ha modificado para optimizar su funcionalidad y mejorar el
ancho de banda de acuerdo con esto surgen las versiones siguientes que son
80211b y 80211a
El estaacutendar 80211b tambieacuten llamado Wi-fi es uno de los maacutes utilizado
actualmente opera en una banda de frecuencia de 24GHz de uso libre y
puede transmitir a velocidades de 1 2 55 y hasta 11Mbps todo depende de la
distancia que separe al usuario del punto de acceso inalaacutembrico y de la calidad
de la propia de la transmisioacuten inalaacutembrica es decir de las interferencias
existentes en el entorno Tiene una uacutenica teacutecnica para la transmisioacuten de los
datos la radiofrecuencia en el espectro extendido por modulacioacuten de secuencia
directa (DSSS) y CSMACA para el acceso al medio
13 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
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30
El estaacutendar 80211a tambieacuten recibe el nombre de Wi-fi5 este estaacutendar
presenta una tasa de transferencia de datos que puede alcanzar hasta
54Mbps es decir casi cinco veces maacutes raacutepido que las redes 80211b El
80211a opera en una banda de frecuencia de radio conocida como UNII que
se caracteriza por trabajar en la franja de los 5GHz y utiliza la teacutecnica de
modulacioacuten de radio OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing es
decir Multiplexacioacuten por Divisioacuten de Frecuencias Ortogonales) De este modo
resulta evidente que las redes 80211a y 80211b no se pueden comunicar
entre siacute dado que utilizan distintas bandas de frecuencia Otro inconveniente
que se presenta con la tecnologiacutea 80211a es que su operatividad no es
posible en Espantildea Italia Portugal y Alemania y en general dentro de los
paiacuteses europeos 14 porque la banda en la que opera es de uso exclusivo
militar en esos paiacuteses y no esta liberada La imposibilidad de vender productos
80211a en muchos paiacuteses europeos la necesidad de tener sistemas
inalaacutembricos mas veloces al momento de transmitir datos y la incompatibilidad
de las dos normas hizo que se desarrollaran unas alternativas mas eficientes
llamadas IEEE 80211g e IEEE 80211n las cuales presentan mejores
caracteriacutesticas para la transmisioacuten de los datos que las normas antes
mencionadas
14 httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
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=SPN
31
22- IEEE 80211g
221- Como Surge La Norma IEEE 80211g
Las normas 80211a y 80211b han generado una serie de poleacutemicas debido a
su incompatibilidad y problemas teacutecnicos lo que conllevoacute al grupo de trabajo de
la IEEE 80211 a conformar un grupo de estudio en el antildeo 2000 conocido con
el nombre de Task Group G (grupo de tareas G) para analizar la posibilidad de
desarrollar una extensioacuten del estaacutendar 80211b 15 En noviembre de 2001 se
llegoacute a una propuesta final de estaacutendar conocida como IEEE 80211g surgioacute a
partir de las diferentes soluciones teacutecnicas estudiadas el cual se aproboacute a
mediados del 2003 16 A partir de esta fecha esta norma es considerada como
la evolucioacuten de la norma 80211b debido a que presenta muchas mas
velocidad de transmisioacuten opera en la misma banda de frecuencia y es
compatible con todos los dispositivos de esa norma
222- Caracteriacutesticas
Las conexiones bajo el estaacutendar IEEE 80211g funcionan a una velocidad
maacutexima de 54Mbps para la transmisioacuten de los datos este disentildeo el cual fue
creado para proporcionar mejores velocidades seguacuten los fabricantes tiene un
alcance teoacuterico de hasta 300mt en un ambiente libre el cual puede ser variable
15 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp16 httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
sect Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings
sect Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system
Enlaces Web
sect httpwwwdhforocommanuales-y-tutorialesmanual-construir-antena-wi-fi-144html
sect httpwwwidgesdealerarticulo1aspclave=149421
sect httpwwwnaguissacomuniversidadwiki-xc1tema_2_apunteshtml
sect httpwwwangelfirecomcomicsluiscaCapa_F_sicahtm
sect httpwwwiesromerovargasnetOASISRALDocumentosut3PDF
sect httpwwwscribdcomdoc964155Tecnologia-Wi-fi
sect httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles
2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
sect httpwwwradiopticacomRadioestandares_WLANasp
sect httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
sect httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml
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sect httpyachayblogscompemmca13
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Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf
65
sect httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
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atid=amptopic=2
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rt188805-movilidadhtm
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sect httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps
=SPN
32
de acuerdo al entorno donde este ubicado el punto de acceso inalaacutembrico Este
estaacutendar opera en una banda de frecuencia de 24GHz y las teacutecnicas de
modulacioacuten que utiliza son DSSS CCK PBCC DSSSOFDM El estaacutendar
80211g es compatible con todos los dispositivos del estaacutendar 80211b
23- IEEE 80211n
231- Como Surge La Norma IEEE 80211n
La norma IEEE 80211n al igual que las normas que la anteceden surge de la
necesidad de tener dispositivos inalaacutembricos mas veloces y mas funcionales en
cuanto a la compatibilidad El instituto de electroacutenica e ingenieros electroacutenicos
- Asociacioacuten de estaacutendares (IEEE - SA) a creado la aprobacioacuten del grupo de
enfoque N (80211 TGn) del IEEE 80211 durante el segundo semestre del
2003 El objetivo del TGn consiste en definir modificaciones para la capa fiacutesica
y la capa de control de acceso al medio (PHYMAC) que generan resultados de
un miacutenimo de 100Mbps 17 Este estaacutendar que muestra un gran adelanto de la
tecnologiacutea wireless en las redes LAN aun no ha sido aprobado oficialmente por
la IEEE Sin embargo muchos fabricante (entre ellos apple) han optado por
realizar una implementacioacuten del borrador del IEEE en lo referente a las
comunicaciones inalaacutembricas basadas en el estaacutendar 80211n con la
popularizacioacuten de estas conexiones los fabricantes no quieren esperar a la
17 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
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=SPN
33
publicacioacuten final del estaacutendar y estaacuten sacando su propia interpretacioacuten del
borrador es lo que se conoce como pre-80211n o draft-n 18 Pero ahiacute no
acaba todo despueacutes de esto la IEEE en el antildeo 2007 aproboacute la segunda versioacuten
del estaacutendar conocida con el nombre de IEEE 80211n draft 20 Esto significa
esencialmente que el estaacutendar estaacute definido en su mayor parte que a partir de
ahiacute se haraacuten cambios menores al texto existente y lo que es maacutes importante la
mayor parte de las caracteriacutesticas y funciones estaacuten ya claramente definidos lo
que permite asegurar la compatibilidad hacia adelante de los equipos
fabricados basaacutendose en este nuevo draft 19
232 Caracteriacutesticas
El estaacutendar IEEE 80211n ha mostrado un incremento notorio de velocidad al
momento de transmitir datos Las tasas de transmisioacuten ofrecidas en la
actualidad variacutean de acuerdo a los fabricantes entre los 100 y 200Mbps En
algunos casos llegan a hablar de 600 Mbps 20 Cabe resaltar que la calidad y la
velocidad que tiene el estaacutendar IEEE 80211n para la transferencia de datos
se debe en gran parte al sistema que utiliza para la transmisioacuten esta
tecnologiacutea se conoce como multiple-input multiple-output (MIMO) (entrada
muacuteltiple salida muacuteltiple) o sistemas de antenas inteligentes 21 MIMO permite
utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos gracias a la
18 httpwwwlodemenosnetWLAN-802-11a-b-g-y-ahora-802-11nhtml19 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml20 httplibrosnetworkingblogspotcom20070510-puntos-considerar-en-torno-ieeehtml21 httpwwwintelcomespanoltechnologymagazinearchive2004augwi08041pdf
34
incorporacioacuten de varias antenas Otro aporte de esta tecnologiacutea para mejorar la
velocidad es la banda de frecuencia en la que opera van desde los 20 a los
40MHz A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi 80211n puede trabajar
en dos bandas de frecuencias 24GHz (la que emplean 80211b y 80211g) y
5GHz (la que usa 80211a) gracias a ello 80211n es compatible con
dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi 22 La ventaja
del rango de 5GHz es que son menos los dispositivos que lo usan y que cuenta
con maacutes canales que el rango de 24GHz
24- Forma Como Operan Teacutecnicamente las redes Wi-Fi
Existen baacutesicamente dos teacutecnicas para conectar redes wi-fi el modo
Infraestructura y el modo Ad-Hoc 23
241- Modo Infraestructura
Consiste en conectar varios equipos por medio de un punto de acceso
inalaacutembrico que actuacutea como concentrador y que a su vez enlaza la red
inalaacutembrica con la red cableada
22 httpyachayblogscompemmca1323 Comunicacioacuten y redes de computadores 6ordm edicioacuten de William Stallings capitulo 136 Redes
LAN inalaacutembricas
35
Figura 1 Red inalaacutembrica en modo de infraestructura24
Generalmente los puntos de acceso inalaacutembrico estaacuten compuestos por una
tarjeta wi-fi y una antena que le permite emitir ondas de radio frecuencia todo
el tiempo para dar sentildeal a los clientes existentes en el entorno Los
ordenadores que hacen parte de la conexioacuten wireless deben disponer ya sea
de una tarjeta de red PCI para ordenadores de sobremesa una tarjeta
PCMCIA para ordenadores portables o un dispositivo para conexioacuten
inalaacutembrica adaptable por usb con el fin de poder llevar a cabo la conexioacuten
con el punto de acceso inalaacutembrico
242- Modo Ad-Hoc
Permite conectar ordenadores directamente entre si sin necesidad de utilizar
otro equipo tal como un punto de acceso inalaacutembrico o una conexioacuten con cable
En este tipo de conexiones de modo ad-hoc el primer cliente inalaacutembrico que
se enciende es el punto de coordinacioacuten o el coordinador de la red
24 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
36
Figura 2 Red inalaacutembrica en modo Ad-Hoc25
Algo que hay que tener en cuenta para realizar este tipo de conexioacuten es que
los equipos que van a hacer parte de la red deben estar equipados de una
tarjeta de red wi-fi que permita la comunicacioacuten entre ellos
243- Seguridad en Wi-Fi
La norma IEEE 80211 consta de un sistema de cifrado y un sistema de
autenticacioacuten
sect El sistema de cifrado se utiliza para cifrar o codificar los datos de las
tramas inalaacutembricas antes de que se enviacuteen a la red inalaacutembrica Los
tipos de cifrado son WEP WPA WPA2
25 httpwwwmicrosoftcomspaintechnetrecursosarticuloswifisohomspx
37
sect Con la autenticacioacuten se requiere que los clientes inalaacutembricos se
autentiquen colocando una clave antes de acceder a la red inalaacutembrica
Los tipos de teacutecnicas de autenticacioacuten son Sistema abierto clave
compartida 8021X y WPA o WPA2 con clave previamente compartida
25- Ventajas Y Desventajas De Las Redes Wi-Fi
Ventajas
sect La principal ventaja que presenta todo sistema de redes inalaacutembrico
frente a las infraestructuras cableadas tradicionales es la movilidad
sect Rentabilidad ya que las conexiones inalaacutembricas tienen un bajo coste
de mantenimiento
sect Facilidad y flexibilidad que por su movilidad permite hacer conexiones
en lugares de difiacutecil acceso donde no se puede cablear
sect La compatibilidad con otros estaacutendares esto en el caso de las norma
IEEE 80211g y 80211n
sect Escalabilidad ya que permite agregar clientes o perifeacutericos nuevos a su
red inalaacutembrica raacutepidamente
38
sect Tienen mayor alcance y menor consumo de potencia que otras normas
esto en el caso de las normas IEEE 80211g y 80211n
Desventajas
sect Perdida de la sentildeal por los factores de Atenuacioacuten e Interferencia en el
entorno o por algunos dispositivos inalaacutembricos que operan en la misma
banda de frecuencia
sect Perdida de la velocidad de transmisioacuten a medida que el usuario se aleja
del punto de acceso inalaacutembrico
sect Al mezclar en la misma red equipos del estaacutendar 80211b con equipos
de estaacutendar 80211g la velocidad de transmisioacuten entre estos la fija el
equipo mas lento
sect La seguridad las redes inalaacutembricas aun no poseen un sistema del todo
fiable para la seguridad de la informacioacuten ya que existen software capaz
de descifrar los datos mientras viajan por el entorno
39
3- REDES WMAN DE ALTA VELOCIDAD
31- Antecedentes
Wimax (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas) es el nombre
comercial del estaacutendar 80216 de la IEEE Es un sistema de comunicacioacuten
inalaacutembrico de banda ancha que permite que usuarios fijos y moacuteviles se
conecten a la Web Nacioacute con el propoacutesito de cubrir la distancia comprendida
entre la central telefoacutenica y el usuario conocida como la uacuteltima milla Es una
tecnologiacutea muy avanzada que al igual que wi-fi utiliza ondas de radio para la
transmisioacuten de los datos con la diferencia que tiene mucho maacutes alcance y
ancho de banda Wimax es el nombre de un grupo de tecnologiacuteas
inalaacutembricas que emergieron de la familia de estaacutendares WirelessMAN IEEE
80216 Si bien el termino Wimax solo tiene algunos antildeos el estaacutendar 80216
ha existido desde fines de la deacutecada de 1990 26
La primera versioacuten que lanzo la IEEE de esta norma opera en un rango de
frecuencia que va de los 10 a los 66GHz Requiriendo torres de gran tamantildeo
que se vieran entre si (torres LOS por Line of sight o Sin Linea Vista) 27 visioacuten
directa entre emisor y receptor lo que limita las aplicaciones de la tecnologiacutea
Para solucionar este inconveniente la IEEE lanza una derivacioacuten de la norma
conocida con el nombre de IEEE 80216a ratificada en marzo de 2003 esta
26 httpwwwcdgorgresourceswhite_papersfilesWiMAX20FINAL20Spanishpdf27 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo
40
nueva versioacuten de la norma permite operar en el rango de 2 a 11GHz que
como ventaja antildeadida no requiere de torres LOS sino uacutenicamente del
despliegue de pequentildeas y econoacutemicas estaciones base formadas por antenas
que sirven como emisoras y receptoras capaces de dar servicio a unas 200
estaciones 28
32- IEEE 80216-2004
321- Como Surge La Norma IEEE 80216-2004
La norma IEEE 80216-2004 tambieacuten conocida como 80216d es una mejora
de las versiones 80216 y 80216a fue ratificada en julio de 2004 incluye las
versiones anteriores (80216-2001 80216bc del 2002 y 80216a del 2003) y
cubre tanto enlaces mediante liacutenea de visioacuten directa (LOS Line of Sight) como
aquellos sin liacutenea de visioacuten directa (NLOS Non Line of Sight) 29
La versioacuten 80216d surge con el propoacutesito de asegurar la compatibilidad y la
interoperatividad a traveacutes de muacuteltiples fabricantes es una tecnologiacutea de acceso
inalaacutembrico fijo que en la actualidad se posiciona como una alternativa sin
hilos a tecnologiacuteas de bucle local como ADSL o el cable 30 dando soluciones
28 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo29 httpwwwidgespcworldtechmostrarArticuloaspid=293637928ampseccion=movilidad30 httpwwwidgesciomostrarArticuloaspid=179381ampseccion=tecnologias
41
inalaacutembricas para cubrir lugares donde no hay ninguna otra tecnologiacutea de
acceso o donde las conexiones con cable no son posible
322- Caracteriacutesticas
Las principales caracteriacutesticas de los protocolos para Wimax fijo estaacuten
incorporadas en la norma 80216-2004 siendo este el estaacutendar final
Wimax ofrece enlaces como backhaul (punto a punto) de hasta 50Km con
una capacidad de 70Mbps como enlace punto a punto con vista (LOS) y
ofrece rangos de no liacutenea vista (NLOS) de hasta 7Km para una distribucioacuten
punto multipunto 31 Utiliza modulacioacuten OFDM con 256 portadoras que permite
la transmisioacuten de distintas frecuencias simultaacuteneamente este tipo de
modulacioacuten le ayuda a Wimax a garantizar que no exista interferencia entre
antenas
Wimax mejora la flexibilidad usando tecnologiacutea de canalizacioacuten y de antena
inteligentes 32
Es una tecnologiacutea que opera tanto en bandas licenciadas como no licenciadas
cada regioacuten geograacutefica define y regula sus propias bandas con licencia y las
exentas de licencia y permiten que los proveedores usen todos los espectros
31httpwwwosiptelgobpeIndexASPT=TampIDBase=0ampP=2FOsiptelDocs2FGCC2Fnoticias_publicaciones2Fpublicaciones2FFILES2Fboltec042006pdf32 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf
42
disponibles dentro de estas bandas el estaacutendar 80216-2004 soporta tamantildeos
de canal entre 15MHz y 20MHz 33 Y opera en las bandas 35 y 58GHz
323- Forma Como Opera Teacutecnicamente
Wimax fijo necesita visibilidad directa liacutenea de vista (LOS) entre las antenas
principales y la antena base de tal forma que estas se vean para poder tener
una buena recepcioacuten y transmisioacuten de las ondas de radiofrecuencia
Figura 3 Red Wimax fijo34
Para el cpe que se define como la antena que se coloca donde el abonado o
cliente (la ultima milla) se puede manejar liacutenea de vista (LOS) o no liacutenea de
vista (NLOS) esto varia dependiendo del entorno donde se valla a realizar la
33 httpwwwintelcomespanolnetcommswp04_espanholpdf34httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
43
conexioacuten y los equipos que se monten aunque en su mayoriacutea la versioacuten IEEE
80216-2004 de Wimax ya viene lista para conexiones no liacutenea de vista
(NLOS)
33- IEEE 80216e
331- Como Surge La Norma IEEE 80216e
El estaacutendar IEEE 80216e se aproboacute por el grupo de ingenieros eleacutectricos y
electroacutenicos de la IEEE (Wimax Forum) en el antildeo 2005 esta es la razoacuten por la
que se conoce tambieacuten como el estaacutendar IEEE 80216-2005 Esta norma fue
implementada con el fin de realizar comunicaciones inalaacutembricas con
terminales en movimiento 35 dado que finalmente es una de las caracteriacutesticas
maacutes importante que debe tener todo sistema de acceso inalaacutembrico La norma
IEEE lo ratifica en su publicacioacuten donde aprueba definitivamente el estaacutendar
80216e (TM) los moacuteviles WirelessMAN (R) estaacutendar que facilita el desarrollo
mundial de moacuteviles acceso inalaacutembrico de banda ancha (BWA) La norma
modifica y ampliacutea el IEEE 80216 (TM) WirelessMAN norma que abordoacute
Wireless Metropolitan Area Networks para acceso inalaacutembrico de banda
ancha 36
35 httpwwwneoteocomwimax-802-16xneo36 httpwirelessmanorgpublishedhtml
44
332- Caracteriacutesticas
La principal caracteriacutestica que presenta el sistema para conexioacuten inalaacutembrico
80216e es que no necesita liacutenea vista (LOS) Para mejorar el tema de la
movilidad se hace la conexioacuten con equipos que admitan no liacutenea de vista
(NLOS) es decir que el CPE no necesita visioacuten directa con la antena base que
en el momento esta cubriendo el servicio Esta norma opera en las bandas de
frecuencia 23 25 Y 35GHz licenciadas que ha diferencia de las bandas
libres hay que pagar por usarlas Wimax moacutevil utiliza modo SOFDMA (Scalable
Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) le agrega escalabilidad a
la divisioacuten de frecuencia ortogonal de acceso muacuteltiple (OFDM) soporta anchos
de banda de canal que van de 125MHz a 20MHz 37 y una tasa de trasmisioacuten
de hasta 15Mbps
333- Forma Como Opera Teacutecnicamente
La tecnologiacutea Wimax IEEE 80216e da mucha mas movilidad ya que permite
que los clientes de tecnologiacutea moacutevil que soporten esta norma utilicen redes
metropolitanas para conectarse a la Web como lo muestra la figura 4
37 httpwwwconniqcomWiMAXfdm-ofdm-ofdma-sofdma-01htm
45
Figura 4 Red Wimax moacutevil 38
Al igual que las antenas Wi-Fi las antenas de Wimax estaacuten todo el tiempo
emitiendo sentildeales en forma de microondas que llegan a los clientes es
necesario que los usuarios que utilizan Wimax moacutevil tengan en su Laptops una
tarjeta PCIMA con especificaciones para Wimax o un adaptador moacutevil que
soporte esta tecnologiacutea Lo mas importante de la norma IEEE 80216e es que
utiliza no liacutenea de vista (NLOS) es una de las caracteriacutesticas que hace que
Wimax moacutevil funcione ya que no necesita visioacuten directa con la antena base Al
momento de establecer una comunicacioacuten a traveacutes de Wimax moacutevil el usuario
se conecta a la antena base que este a su alcance inmediatamente se sale del
rango cubierto por esa antena se desconecta y se conecta a otra que en ese
momento es la que esta mas a su alcance funciona como Roaming
38httpobservatoriocnicemecesmodulesphpop=modloadampname=Newsampfile=indexampcatid=amptopic=2
46
34- Seguridad En Wimax
La seguridad de la informacioacuten siempre ha sido un tema que ha causado
mucha poleacutemica ya que los intrusos esperan ver la vulnerabilidad que
presentan los sistemas de comunicacioacuten para poder acceder a ellos y a la
informacioacuten WiMAX soporta dos formas de cifrado para la seguridad de la
informacioacuten la DES3 y AES que se considera tecnologiacutea de uacuteltima generacioacuten
para encriptar datos Baacutesicamente todo el traacutefico en redes WiMAX debe ser
encriptado empleando el Counter Mode con Cipher Block Chaining Message
Authentication Code Protocol (CCMP) que utilizan AES para transmisiones
seguras y autenticacioacuten de la integracioacuten de datos 39 Estos dos estaacutendares le
dan a Wimax seguridad de extremo a extremo
35- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Con la tecnologiacutea Wimax dependiendo del entorno donde se realice la
conexioacuten se pueden ahorrar muchos kiloacutemetros de cable siendo la
solucioacuten cableada maacutes costosa
39 httpwwwwimaxcomeducationfaqfaq29
47
sect Wimax tiene mejor alcance y cobertura que las tecnologiacuteas Wi-Fi y las
conexiones de ADSL
sect Wimax brinda mejores velocidades de conexioacuten que Wi-Fi y ADSL
alcanzando hasta 75Mbps
sect Es compatible con otros estaacutendares al poder soportar IP Ethernet y
ATM
sect Las bandas con licencia estaacuten protegidas de las interferencias lo que
permite brindar calidad de servicio
sect Las bandas licenciadas son de uso exclusivo del usuario que tiene el
leasing del espectro
Desventajas
sect Una desventaja de este sistema puede ser la facilidad de interferencia
por otros sistemas que tambieacuten operan en la banda libre
sect Se limita la cantidad de potencia para transmitir en las bandas de
licencia libre
48
sect El espectro que tiene licencia tiene un costo maacutes alto
sect La banda de 58 no se encuentra liberada en todos los paiacuteses
49
4- REDES WWAN DE ALTA VELOCIDAD
41- Antecedentes
Las redes WWAN son las redes inalaacutembricas con maacutes alcance en la
actualidad les permite a los usuarios de esta tecnologiacutea tener acceso a todo
tipo de informacioacuten base de datos correo electroacutenico acceso a Internet desde
cualquier lugar en el mundo
WWAN se aprovecha de la infraestructura de red de los teleacutefonos moacuteviles para
proporcionar roaming de conexioacuten de red inalaacutembrica Gracias a la WWAN el
usuario puede mantener la conexioacuten de red incluso si estaacute en movimiento 40
Desde hace antildeos estas redes inalaacutembricas han ido evolucionando de acuerdo
a las necesidades de la humanidad motivo por el cual se ha ido migrando a
nuevas tecnologiacuteas con mejores caracteriacutesticas para la comunicacioacuten
tecnologiacuteas tales como GSM GPRS Y UMTS La generacioacuten maacutes antigua es
la 1G 41 esta tecnologiacutea abarca todos los sistemas moacuteviles analoacutegicos pero
por su problema de incompatibilidad debido a sus limitaciones y variados
estaacutendares creados en diferentes paiacuteses ya no se encuentra en uso Todos
estos inconvenientes de la primera generacioacuten causaron la migracioacuten a una
nueva tecnologiacutea la 2G es la segunda generacioacuten desarrollada bajo el sistema
40 httpescomputerstoshiba-europecomContentsToshiba_esESWHITEPAPERfiles2006-09-WWAN-for-business-ESpdf
41 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
50
GSM (Global System for Mobile Communications) Es una tecnologiacutea digital
cuya primera funcionalidad es la transmisioacuten de voz pero que tambieacuten permite
la transmisioacuten de datos a baja velocidad 96kbits 42
Esta tecnologiacutea permitioacute a los usuarios de telefoniacutea moacutevil utilizar el servicio de
mensajeriacutea de texto (SMS) pero aun asiacute no es suficiente ya que seguacuten las
exigencias de los usuarios se necesita maacutes que voz en la comunicacioacuten y la
velocidad que muestra esta tecnologiacutea para trasmitir datos no es la maacutes
optima Para darle solucioacuten al inconveniente de poder transmitir datos a mayor
velocidad se crea la tecnologiacutea 25G que opera bajo el sistema de GPRS
(General Packet Radio System) se basa en la transmisioacuten de paquetes y
permite a los usuarios compartir de forma dinaacutemica los distintos canales de
comunicacioacuten Este sistema abarca todas aquellas tecnologiacuteas de
comunicaciones moacuteviles digitales que permiten una mayor capacidad de
transmisioacuten de datos y que surgieron como paso previo a las tecnologiacuteas 3G 43
42- 3G ndash UMTS
421- Como Surge La Tecnologiacutea 3G ndash UMTS
La tecnologiacutea 3G enmarca la tercera generacioacuten de las redes WWAN
contenidas dentro del IMT-2000 (International Mobile Telecommunications-
42 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp43 httpwwwradiopticacomRadiotelefonia_movilasp
51
2000) de la ITU 44 es la organizacioacuten que se encarga de decir cuales son las
normas mundiales que marcan las caracteriacutesticas en comuacuten que deben tener
los sistemas 3G para la transmisioacuten y la interoperatividad mundial La
tecnologiacutea fue disentildea para transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso
a Internet servicios de banda ancha y roaming internacional pero hay algo que
le da un valor agregado que le da un toque mas atractivo a la tecnologiacutea 3G
es el desarrollo de entornos multimedia para la transmisioacuten en tiempo real de
imaacutegenes y videos lo que provocoacute la aparicioacuten de nuevas aplicaciones y
servicios de videoconferencia o comercio electroacutenico Todo esto es posible
gracias a la UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) que
constituye la tecnologiacutea utilizada en los sistemas 3G
422- Caracteriacutesticas
Una de las principales caracteriacutesticas que presenta el sistema de tercera
generacioacuten UMTS es que esta basada en la tecnologiacutea de acceso muacuteltiple por
divisioacuten de coacutedigo de banda ancha (WCDMA) con una serie de caracteriacutesticas
incorporadas de TDMA y CDMA 45 es una opcioacuten de acceso por radio de alta
velocidad y capacidad de transmisioacuten de datos en paquetes(IP) y por circuitos
de conmutacioacuten capaz de brindar velocidades de hasta 384Kbps en aacutereas
bastante abiertas y 2Mbps en aacutereas mas pequentildeas estas velocidades de
transmisioacuten variacutean de acuerdo al servicio Los sistemas 3G manejan distintos
44 httpwwwituinthomeimt-eshtml45 httpwwwgeocitiescomtele601wcdmahtm
52
rangos de frecuencia las cuales estaacuten establecidas de la siguiente manera las
bandas de 1900-1980MHz 2010-2025MHz y 2110-2170MHz se destinan para
las aplicaciones terrestres de los sistemas moacuteviles de tercera generacioacuten
(UMTSIMT-2000) y las bandas 1980-2010MHz y 2170-2200MHz se destinan
para las aplicaciones satelitales de dichos sistemas 46 Estas son las
caracteriacutesticas que le permite a la tecnologiacutea 3G brindar acceso raacutepido a la
Web desde cualquier lugar del mundo
43- 35G Y 375G ndash HSPA
431- Como Surge La Tecnologiacutea 35G Y 375G ndash HSPA
La tecnologiacutea 35G y 375G son las versiones mejoradas o el complemento de
la tecnologiacutea 3G este sistema de comunicacioacuten inalaacutembrico abarca una nueva
generacioacuten de transmisioacuten moacutevil de datos por medio del sistema de acceso a
paquete de alta velocidad (HSPA) Es la tecnologiacutea que permite a los usuarios
realizar videollamadas ver televisioacuten en vivo y en tiempo real utilizar el
teleacutefono moacutevil para conexioacuten a la Web de alta capacidad y ancho de banda
ademaacutes de las muacuteltiples aplicaciones que brinda esta nueva forma de acceder
a la Internet moacutevil La tecnologiacutea HSPA evidentemente es la evolucioacuten de la
tecnologiacutea de tercera generacioacuten ya que permite tener conexioacuten a Internet con
46 httpwwwmitycessetsilegislatelecore100599_cnafhtm
53
capacidad y velocidades maacutes satisfactorias que la tecnologiacutea sucesora 3G-
UMTS
432- Caracteriacutesticas
La tecnologiacutea HSPA esta compuesta por HSDPA y HSUPA estos dos
sistemas son la combinacioacuten perfecta para crear una versioacuten altamente
optimizada de HSPA 47 esta tecnologiacutea puede alcanzar grandes velocidades
de transmisioacuten utilizando el sistema de muacuteltiples antenas (MIMO) y el sistema
de modulacioacuten de amplitud en cuadratura (16-QAM) que permite hacer
descargas de hasta 28Mbps y tener velocidades de subida de hasta 11Mbps
HSPA es una tecnologiacutea que se encuentra actualmente desplegada en las
bandas de frecuencia de 850 1700 1800 1900 y 2100 En la actualidad todas
la operadoras estaacuten haciendo grandes esfuerzos para implementar dicha
tecnologiacutea sobre sus actuales redes 3G UMTS adecuaacutendolas para poder
ofrecer HSDPA y HSUPA 48
44- Forma Como Operan Teacutecnicamente
Las redes WWAN de la tercera generacioacuten utilizan para la comunicacioacuten redes
terrestres y enlaces satelitales con el fin de garantizar la funcionalidad en todo
el mundo En su estructura consta de tres elementos importantes el equipo
47 httpwww3gamericasorgspanishtechnology_centerqahspaplus_qa_spcfm48httpwwwidgespcworldtechHacia_los_servicios_globales_en_movilidad_HSPA_elart1888
05-movilidadhtm
54
moacutevil del usuario (UE) el acceso por radio a la red terrestre (UTRAN) Y la red
trocal de nuacutecleo (Core Network NC)
Figura 5 Acceso a la WWAN a traveacutes de tecnologiacuteas de tercera generacioacuten (UMTS)49
La NC se encuentra basada en la topologiacutea de la red GSMGPRS provee
funciones de conmutacioacuten enrutamiento transporte y bases de datos para el
traacutefico de la red La UTRAN considera la incorporacioacuten de dos nuevos
elementos el Controlador de Radio de la Red (RNC-Radio Network Controller)
49 httpdspaceicesieducodspacebitstreamitem8891sistele4pdf
55
y el Nodo B La UTRAN contiene muacuteltiples Radio Network Systems (RNSs) y
cada RNS es controlado por un RNC el cual conecta uno o maacutes nodos B cada
uno de los cuales puede proveer servicio a muacuteltiples celdas y el maacutes conocido
por todos el equipo Terminal del usuario (UE) formado por el ME (terminal
moacutevil) y por el USIM (Subscriber Identity Module) tarjeta que almacena la
identidad del usuario y que lleva a cabo los algoritmos de autentificacioacuten y
encriptacioacuten 50 esta tarjeta funciona similar a la SIM de las tecnologiacuteas GPRS y
GSM Los equipos terminales moacuteviles (UE) son todos aquellos equipos que
soporten la tecnologiacutea inalaacutembrica de tercera generacioacuten tales como los
celulares con aplicaciones avanzadas o computadores portables con
especificaciones para esta tecnologiacutea
441- Seguridad En Tecnologiacuteas De Tercera Generacioacuten
Los sistemas de tercera generacioacuten utilizan la tecnologiacutea USIM para la
seguridad de la informacioacuten Es un software adaptado para las redes 3G
montado en las tarjetas SIM estas tarjetas ofrecen autenticacioacuten mutua entre el
usuario y la red los beneficios son que el traacutefico de voz y de datos son
encriptados en la red 3G para impedir que personas no autorizadas vean el
contenido 51
50 httpwwwu-cursosclingenieria20072EL65G1material_docenteobjeto15272251 httpwww3gamericasorgSpanishNews_RoomDisplayPressReleasecfmid=3021amps=SPN
56
Estas caracteriacutesticas de seguridad son bastante importantes para los usuarios
de los sistemas de Internet moacutevil ya que pueden mandar y recibir informacioacuten y
hacer transacciones bancarias de manera muy segura
45- Ventajas Y Desventajas
Ventajas
sect Los sistemas de tercera generacioacuten son compatibles con todas las
tecnologiacuteas sucesoras GMS y GPRS
sect La frecuencia para UMTS es de 2GHz y seraacute posible transmitir datos a
2Mbps Con estas velocidades la videoconferencia moacutevil es una
realidad
sect UMTS Y HSPA asegura una migracioacuten limpia a voz por conmutacioacuten de
paquetes
sect El ancho de banda y la velocidad de transmisioacuten de cada servicio se
asigna de forma dinaacutemica (no es lo mismo una llamada de voz que una
transmisioacuten de imaacutegenes) de esta forma se optimiza el uso del servicio
57
sect Los sistemas de tercera generacioacuten estaacuten disentildeados para funcionar en
todo el mundo empleando tanto redes terrestres como enlaces por
sateacutelite
sect Faacutecil utilizacioacuten como los sistemas roaming un cambio de red
praacutecticamente instantaacuteneo sin cortes en la comunicacioacuten
sect La conexioacuten HSPA permite un ancho de banda de hasta 72 Mbps lo
cual implica una descarga de unos 9216 Kbps
Desventajas
sect No orientado a conexioacuten cada uno de los paquetes pueden seguir rutas
distintas entre el origen y el destino por lo que pueden llegar
desordenados o duplicados
sect 3G presenta cobertura limitada
58
CONCLUSIOacuteNES
Mediante la realizacioacuten de esta guiacutea se pudo ampliar los conocimientos a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad seguacuten su tipo cuales son sus
caracteriacutesticas la forma como operan teacutecnicamente que ventajas y
desventajas tienen cada una de ellas Observamos que estas tecnologiacuteas
inalaacutembricas juegan un papel muy importante en la actualidad gracias a los
muacuteltiples beneficios que se pueden obtener
rarr Se logro establecer cuales son las redes inalaacutembricas de alta velocidad
de tipo LAN como estas a traveacutes del tiempo han mejorado sus
caracteriacutesticas para lograr que todos los sistemas inalaacutembricos WLAN
hablen el mismo idioma se tiene una visioacuten mas clara de cual es la
tecnologiacutea mas apropiada para montar en un sistema inalaacutembrico para
garantizar un mejor rendimiento en la red y la interoperatividad entre los
equipos Se aprendioacute que el grupo de trabajo Wi-Fi Alliance
perteneciente a la IEEE es la organizacioacuten que adopta prueba y certifica
que los equipos cumplan las especificaciones teacutecnicas de los estaacutendares
establecidos
rarr Se identifico que en las redes inalaacutembricas de tipo MAN de alta
velocidad Wimax es el mas representativo y es el nombre comercial del
estaacutendar 80216 establecido por el grupo de trabajo WirelessMan
59
perteneciente a la IEEE para garantizar la interoperatividad entre
fabricantes seguacuten las caracteriacutesticas de la tecnologiacutea Se observo que
hay dos alternativas para conectar Wimax de una forma fija y de una
forma moacutevil lo cual conlleva a tener una mayor flexibilidad y rendimiento
capaces de reemplazar soluciones cableadas daacutendole la posibilidad a
los usuarios de tener acceso raacutepido a la Internet en lugares donde no se
cuenta con la infraestructura para hacer otro tipo de conexioacuten
rarr Se pudo observar a lo largo del capitulo de redes WWAN de alta
velocidad que las tecnologiacuteas de tercera generacioacuten son las mas
utilizadas hoy diacutea y representativas en las redes inalaacutembricas de tipo
WAN como tambieacuten hemos visto que a traveacutes de este sistema se ha
optimizado la utilizacioacuten de los terminales moacuteviles daacutendole la posibilidad
a los usuarios de transmitir voz datos a gran velocidad tener acceso a
Internet servicios de banda ancha y roaming internacional de buena
calidad Vimos como se ha ido migrando a nuevas tecnologiacuteas con
caracteriacutesticas mucho mas avanzadas para la comunicacioacuten y que la
IMT-2000 de la ITU es la organizacioacuten encargada de establecer los
estaacutendares que llevan consigo las caracteriacutesticas que deben tener la
tecnologiacutea 3G
60
RECOMENDACIONES
El tema de las redes inalaacutembricas es algo nuevo en comparacioacuten con otros
sistemas de comunicacioacuten por consiguiente estaacute en plena etapa de evolucioacuten
cada diacutea organizaciones que trabajan en este tipo de tecnologiacuteas estaacuten
mostrando cosas completamente novedosas a cerca de las redes inalaacutembricas
La recomendacioacuten para las personas que hagan uso de esta guiacutea es que no
se queden solo con la informacioacuten que se encuentra aquiacute plasmada esta guiacutea
es apenas una entrada de lo que son las redes inalaacutembricas del alcance y los
muacuteltiples beneficios que pueden obtener a traveacutes de ellas Tambieacuten se Les
recomienda que Investiguen recurran a las referencias bibliografiacuteas que nos
permitieron realizar este texto y miren a las redes inalaacutembricas como un
complemento perfecto para las soluciones cableadas
A la universidad se le recomienda que propongan nuevas monografiacuteas a cerca
de las redes inalaacutembricas de alta velocidad pero no de forma general donde se
incluyan todos los tipos si no de manera mas independiente cada una seguacuten
su tipo (PAN LAN MAN y WAN)
61
GLOSARIO
8021X Estaacutendar de control de acceso que permite utilizar diferentes
mecanismos de autenticacioacuten
16-QAM Sistema de modulacioacuten de amplitud en cuadratura
ADSL Liacutenea de Abonado Digital Asimeacutetrica
AES Estaacutendar de encriptacioacuten avanzada
AP Punto de acceso
ATM Modo de transferencia asiacutencrona
BWA Redes de acceso inalaacutembrico de banda ancha
CCMP modo de operacioacuten para cifrado de bloques
CDMA Acceso muacuteltiple de divisioacuten de coacutedigo
CPE Es el nombre que recibe el equipo que se coloca donde el cliente (la
ultima milla) en las conexiones a traveacutes de Wimax
CSMACA Acceso muacuteltiple por deteccioacuten de portadora con evasioacuten de
colisiones
DES3 Estaacutendar de encriptacioacuten de datos con encripta la clave tres veces
DSSS Secuencia Directa de Espectro Disperso
FHSS Espectro Amplio Mediante Saltos De Frecuencia
GPRS Servicio general de radio por paquetes
GSM Sistema global para las comunicaciones moacuteviles
HSDPA Acceso para descarga de paquetes a alta velocidad
HSUPA Acceso a Paquetes de Subida de enlaces de Alta Velocidad
IEEE Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos
62
IMT-2000 Telecomunicaciones moacuteviles Internacionales es el estaacutendar para la
comunicacioacuten sin hilos 3G
IP Es un numero que corresponde a una direccioacuten pero de manera loacutegica
MAC Capa de acceso al medio
MIMO Muacuteltiples entradas muacuteltiples salidas
NC Se le denomina el nuacutecleo de las redes de tercera generacioacuten
OFDM Divisioacuten de frecuencia por muacuteltiplexacioacuten ortogonal
PBCC Codificacioacuten convolucional binaria de paquetes
PCI Interconexioacuten de componentes perifeacutericos
PCMCIA Asociacioacuten Internacional de Tarjetas de Memoria para Ordenadores
Personales
PHY Controlador de capa fiacutesica
RNC Controlador de la red de radio
RNS Sistema de la red de radio
Roaming Se le denomina roaming a la facilidad de pasar de una red de
acceso a otra sin perder la conexioacuten
SSID Conjunto alfanumeacuterico de 32 caracteres que se denomina como el
nombre de una red inalaacutembrica
SIM Modulo de identidad del usuario
SMS Servicios de mensajes cortos
SOFDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de frecuencia escalable
TACS Sistema de comunicacioacuten de acceso total
TDMA Acceso muacuteltiple por divisioacuten de tiempo
63
UE Se le denomina como el equipo moacutevil del usuario en una red de tercera
generacioacuten
UMTS Sistema universal de telecomunicaciones moacuteviles
USIM Modulo universal de identidad del usuario
UTRAN Acceso por radio a la red terrestre
WCDMA Acceso de banda ancha por coacutedigo de divisioacuten muacuteltiple
WEP Privacidad equivalente al cable
WPA Acceso inalaacutembrico protegido
WPA2 Segunda versioacuten de acceso inalaacutembrico protegido
64
REFERENCIAS
Bibliografiacuteas
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sect Guiacutea del segundo antildeo 2da edicioacuten academia de networking de cisco system
Enlaces Web
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=SPN
