UNIDAD 1

INTRODUCCION ALAS TECNOLOGIAS INALAMBRICAS

INSTITUTO TECNOLOGICO DE SAN JUAN DEL RIO

11.1 Evolución de la tecnología inalámbrica

1.1.1 Tipos de tecnologías inalámbricas

1.1.2 Distintos tipos de tecnologías inalámbricas y ventajas que aportan.

1.1.3 Distintas frecuencias que utilizan la tecnología Wi-Fi y su evolución.

CONTENIDO

1.2 El medio de comunicación inalámbrico1.2.1 Introducción1.2.2 La era inalámbrica1.2.3 Sistemas de comunicación inalámbrico(transmicion de voz)1.2.4 Sistema radio celular1.2.5 Micro-celdas1.2.6 Celdas mixtas1.2.7 Desarrollo de escenarios1.2.8 Wireless o Tecnología WAP1.2.9 Tecnología PCS1.2.1.1 Antena

CONTENIDO

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1.3 Diferencias entre redes de circuitos y redes de paquetes.

1.3.1 Conmutacion de circuitos (circuit switching).

1.3.2 Conmutacion de paquetes (packet switching).

CONTENIDO

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1.4 Ejemplos de sistemas de redes inalámbricas fijas y móviles.

1.5 Tendencias

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1.1 EVOLUCION DE LA TECNOLOGIA INALAMBRICA

• Desde los albores de la humanidad, un tema fundamental con respecto al desarrollo y progreso ha sido la necesidad de comunicación entre unos y otros.

• Las redes inalámbricas han provocado un gran impacto en todos los ámbitos sociales y económicos. Desde los comienzos de la humanidad, un tema fundamental para el desarrollo y el progreso de esta, ha sido la necesidad de la comunicación entre todos.

En los últimos años la tecnología ha ido avanzando, y el tema de “redes inalámbricas” ha tomado gran importancia, pues es una tecnología más que ha despertado mayor interés en cuanto a la comunicación con la reducción de cableado es decir de manera inalámbrica, bajo el uso de tecnologías infrarrojas o frecuencias de radio.

En 1979 IBM pública los resultados de su experimento con rayos infrarrojos en una fábrica en suiza, esto se realizó con el fin de construir una red local en ese lugar.

Reducción de cableado

COMUNICACIÓN

INALAMBRICA

Estos resultados que se publicaron, han sido considerados para el punto de partida para la evolución de las distintas redes inalámbricas que existen hoy en día así comenzó el punto de partida para la creación y el crecimiento de todas las tecnologías inalámbricas.

1.1.1 TIPOS DE TECNOLOGIAS INALAMBRICAS

• Las redes inalámbricas se llaman así para distinguirlas de las redes tradicionales por cable o las más modernas de fibra óptica. En una red inalámbrica los datos se transmiten por el aire usando distintas tecnologías de las que se mencionaran a continuación. Las tecnologías inalámbricas se pueden clasificar en tres, las cuales son:

• REDES DE AREA EXTENSA(WAN):

La llamada Red de Área Amplia, o WAN (Wide Área Network) como también se la conoce es básicamente una o más redes LAN interconectadas entre sí es un tipo de interconexión que definen la manera en que los datos se desplazan a través de una zona geográficamente extensa, hablamos de un a dispersión por todo el mundo, incuso en los distintos continentes, permitiendo conexiones entre múltiples usuarios y bajo el uso de distintos dispositivos .

Este tipo de redes son mayormente utilizadas por grandes compañías para su propio uso. Las computadoras conectadas a través de una Red de Area Amplia o WAN generalmente se encuentran conectados a través de redes públicas tales como el sistema telefónico, sin embargo también pueden valerse de satélites y otros mecanismos.

REDES DE AREA LOCAL(LAN):Las Local Área Network (LAN), o por su traducción al español Redes de Área Local, son el tipo de red más extendido, utilizándose primordialmente para el intercambio de datos y recursos entre las computadoras ubicadas en un espacio relativamente pequeño, como un edificio o grupo de ellos, como por ejemplo instituciones educativas o gubernamentales y hasta en nuestra propia casa. Sin embargo, una LAN puede estar conectada a otras redes de área local sin importar la distancia, ya que se vale de otros mecanismos, como la transmisión de datos por radio y otros.

REDES DE AREA PERSONAL

Constituyen uno de los campos de mas rápida evolución en el ámbito de las redes informáticas, el área que existe dentro es relativamente pequeña.

PAN representa el concepto de redes centradas en las personas, y que les permiten a dichas personas comunicarse con sus dispositivos personales, para así hacer posible establecer una conexión inalámbrica con el mundo externo, permitiendo la conexión entre si de dos o mas dispositivos.

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1.1.2 Distintos tipos de tecnologías inalámbricas y ventajas que aportan

• BLUETOOTH• Bluetooth es una tecnología con la especificación

para redes inalámbricas de área personal (WPAN), que posibilita la transmisión de voz y datos mediante un enlace por radiofrecuencia, provee un camino fácil para tecnología móvil, como una frecuencia de radio de disponibilidad universal para la comunicación entre dispositivos y conexión a internet a altas velocidades, bajo el termino inalámbrico.

• VENTAJAS• Pro la frecuencia con la trabaja que esta en el rango de 2.4 a 2.48 GHz con amplio

espectro y saltos de frecuencia con posibilidad de transmitir en full dúplex con un máximo de 1600 saltos/seg; y donde los saltos de frecuencia se dan entre un total de 79 frecuencias con intervalos de 1 MHz; permite brindar seguridad y robustez y conectar de manera rápida y sencilla los dispositivos.

WIFI

• Wi-Fi o red de área local inalámbrica (WLAN) es una red de tecnología inalámbrica utilizada para conectar y enviar paquetes de información(intercambio) entre diferentes dispositivos mediante la emisión y recepción de ondas de radio las cuales corresponden a una banda especifica de espectro electromagnético y pueden propagarse a través del espacio.

• Esta red es de tamaño medio que utiliza la frecuencia de radio 802.11a, 802.11b o 802.11g en lugar de cables y permite realizar diversas conexiones inalámbricas a Internet.

1.1.3 Distintas frecuencias que utilizan la tecnología Wi-Fi y su evolución

• 802.11: En 1997 el IEEE(Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electronicos) crea el estándar 802.11 con velocidades de transmisión de 2Mbps.

• 802.11a: utiliza el mismo juego de protocolos de base que el original, opera con una velocidad máxima de 54 Mbit/s

• 802.11b: La revisión 802.11b del estándar original fue ratificada en 1999. . El estándar 802.11b funciona en la banda de 2.4 GHz. Debido al espacio ocupado por la codificación del protocolo CSMA/CA, en la práctica, la velocidad máxima de transmisión con este estándar es de aproximadamente 5.9 Mbit/s sobre TCP y 7.1 Mbit/s sobre UDP.

• WIMAX: Estándar inalámbrico denominado IEEE-802.16 proporciona velocidades de aproximadamente 70 Mbps en un rango de 50 km, permite conexiones inalámbricas entre un transceptor de la estación base(BTS) y miles de abonados sin que estos que estar en la línea de visibilidad directa con la estación su rendimiento total real puede ser inferior a 20 Mbps.

• GPRS(General Packet Radio Service): es una evolución del estándar GSM clasificado como 2.5G permite la transferencia de datos del paquete con una tasa de datos teóricos de alrededor de 172.2 Kbits/seg, las transmisión de datos solo usan la red cuando es necesario gracias a su modo de transferencia de paquetes. Para el transporte de voz, el estándar GPRS emplea la arquitectura de red GSM y provee acceso al red datos por medio del protocolo X.25 o del protocolo IP.

• 3G(tecnología inalámbrica de tercera generación): es un servicio de tecnologías inalámbricas que permiten la transmisión de voz y datos con servicios asociados con la tercera generación a través de la tecnología móvil, con una mejor calidad y confiabilidad. Maneja velocidades de hasta 384 kbps lo que es casi 7 veces mas rápida que una conexión telefónica estándar.

• IrDA (Infrared Data Association): “Asociación de datos infrarrojos”, define un estándar físico en la forma de transmisión y recepción de datos por rayos infrarrojos.

• Es una tecnología basada en rayos luminosos qu ese mueven en el espectro infrarrojo, permite la comunicación a velocidades que oscilan entre los 9600 bit/seg y los 4Mbit/seg , gradualmente desplazadas por tecnologías como WI-Fi y Bluetooth.

• Redes ZigBee: es un protocolo de comunicaciones inalámbricas basado en el estándar IEEE 802.15.4 con la función de solucionar los problemas de interoperabilidad duración de la batería y costo de los protocolos propietarios en las aplicaciones de domótica(home automation).

• Es una tecnología con velocidades comprendidas entre 20 kb/seg y 250 kb/seg.• Sus rangos de alcance son de 10 m a 75 m. Puede usar las bandas libres ISM(6) de 2.4 GHz

(mundial).

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1.2 El medio de comunicación inalámbrico

Desde los orígenes, las personas han tenido la necesidad de

comunicarse con sus semejantes, para lo cual utilizaron el lenguaje

oral. Más tarde inventaron la escritura, como medio simbólico para

transmitir el lenguaje oral, lo que permitió ampliar este intercambio

y, además, almacenar la información

.

.

Una de las tecnologías más prometedoras y discutidas en esta

década es la de poder comunicar computadoras mediante tecnología

inalámbrica. La conexión de computadoras mediante Ondas de Radio

o Luz Infrarroja, actualmente está siendo ampliamente investigada.

La comunicación consiste en el intercambio de

información (cualquier cosa que aporte conocimiento)

por medio de sonidos, imágenes, etc.

En la actualidad la necesidad de recibir y transmitir

información es tal que se ha llegado a definir el mundo

como sociedad de la información

No se espera que las redes inalámbricas lleguen a

remplazar a las redes cableadas. Estas ofrecen

velocidades de transmisión mayores que las logradas

con la tecnología inalámbrica. Mientras que las redes

inalámbricas actuales ofrecen velocidades de 2 Mbps,

las redes cableadas ofrecen velocidades de 10 Mbps y

se espera que alcancen velocidades de hasta 100

Mbps. Los sistemas de Cable de Fibra Óptica logran

velocidades aún mayores, y pensando futuristamente

se espera que las redes inalámbricas alcancen

velocidades de solo 10 Mbps.

1.2.1 Introducción

1.2.3 SISTEMAS DE COMUNICACIÓN INALAMBRICA(Transmisión de Voz)

Actualmente las transmisiones inalámbricas constituyen

una eficaz y poderosa herramienta que permite la

transferencia de voz, datos y video, sin la necesidad de

utilizar cables para establecer la conexión.

Esta transferencia de información es lograda a través de la

emisión de ondas de radio, permitiendo así tener dos

grandes ventajas las cuales son la movilidad y flexibilidad

del sistema en general.

El rol de la tecnología microonda es obtener futuros sistemas de

comunicación personales inalámbricas. Con el creciente desarrollo

actual de la tecnología, enfáticamente ahora se puede decir que el

objetivo de la ingeniería de la comunicación de hoy, es alcanzar

futuros sistemas de comunicación personales, el cual fue un mito

ayer (antes de 1970) y será una realidad mañana (más allá del año

2000).

Evolución del FWPC

• Un FWPC define la existencia de un objetivo

fundamental de la ingeniería de la

comunicación, proveerá servicios de

comunicación personas a personas, en algún

lugar o tiempo, sin ninguna demora al usar

una unidad pocket-sized a un mínimo costo

con una calidad y seguridad aceptable, a

través del uso de un personal de

telecomunicacionesEl objetivo de la investigación y desarrollo del sistema FWPC

son enfocados en tres plataformas tecnológicas: Sistema

Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS), Sistema de

Ancho de Banda Móviles (MBS) y Redes Locales de Clientes

Inalámbricos (WCPN). La UMTS es un sistema digital

multifunción, multiservicio y multiplicación, desarrollándose

actualmente en operaciones de los sistemas de segunda

generación y algunos otros van sobre los sistemas superiores a

la segunda generación.

1.2.4 Sistema Radio Celular

El sistema de radio celular público tiene menos de dos décadas de existencia. Los conceptos

de radio celular son más viejos, se iniciaron en los años 40, cuando la tecnología estaba

lejana y además inmadura para soportar aquellos sistemas complejos.

La interface de radio, permite que los usuarios establezcan

comunicaciones vía radio desde una estación móvil (MS) a otro

componente, y una red fija que se interconecta con una red

pública de teléfonos swicheada (PSTN) o una red de servicios

integrados (ISDN).

1.2.5 Microceldas

Las micro celdas son usadas en los sistemas celulares, de tal

manera que el tamaño y el costo son reducidos.

Algunas micro celdas son esencialmente "Sitios

de Radiación Remota", donde los RF o IF de señales de radio

móviles son transmitidos a través de un enlace óptico, o un

enlace de radio punto a punto, para una distribución puntual

de microondas que actúa como el centro físico de una micro

celda.

1.2.6 Celdas mixtas

Hay muchos tipos de celdas cuyo tamaño y forma están determinados por los niveles de poder

de radiación, la ubicación de la antena y el desarrollo físico de la región.

Las macro celdas pueden usarse en diferentes bandas de

frecuencias desde las calles de micro celdas. Las oficinas de

micro celdas pueden tener una única banda para prevenir que

interfieran con móviles en las calles de micro celdas, pero hay

dificultades para suministrar buenos planes de frecuencias para

las micro celdas de oficinas en los edificios adyacentes, y dentro

del edificio.

1.2.7 Desarrollo de escenarios

• En el inicio de la fase de la red celular, la capacidad no era el problema esencial debido a que existían pocos usuarios.

• Las estaciones bases están situadas dependiendo del máximo rango en que puedan ser acomodadas. Este rango depende de las características físicas del ambiente; las frecuencias de programación y el beneficio de la antena; y las características específicas del equipo para ser desplegado. Como la capacidad no es importante, en este escenario son utilizados grandes grupos, que proporcionan una insignificante interferencia.

1.2.8 Wireless o Tecnología WAP

• WAP son las siglas de Wireless Application Protocol (protocolo de aplicaciones inalámbricas), un estándar seguro que permite que los usuarios accedan a información de forma instantánea a ravés de dispositivos inalámbricos como PDAs, teléfonos móviles, buscas, walkie-talkies y teléfonos inteligentes (smartphones).

• El estándar WAP soporta la mayoría de las redes inalámbricas, incluyendo CDPD, CDMA, GSM, PDC, PHS, TDMA, FLEX, ReFLEX, iDEN, TETRA, DECT, DataTAC y Mobitex y es soportado por todos los sistemas operativos.

1.2.9 Tecnología PCS

• Los servicios de comunicación personal PCS son servicios públicos de telecomunicaciones, no domiciliarios, móviles o fijos, de ámbito y cubrimiento nacional, que se prestan haciendo uso de una red terrestre de telecomunicaciones, cuyo elemento fundamental es el espectro radioeléctrico asignado, que proporcionan en sí mismos capacidad completa para la comunicación entre usuarios, PCS y, a través de la interconexión con las redes de telecomunicaciones del Estado con usuarios de dichas redes.

• Estos servicios permiten la transmisión de voz, datos e imágenes tanto fijas como móviles y se prestan utilizando la banda de frecuencias que para el efecto atribuya y asigne el Ministerio de Comunicaciones.

• Técnicamente, la mayor diferencia es la frecuencia de operación: 800 MHz para la telefonía celular, y 1.900 MHz para PCS. Adicionalmente, los PCS utilizan celdas más pequeñas que la tecnología celular, lo cual exige más antenas para cubrir un área geográfica, pero simultáneamente ofrecen una banda más ancha (30 MHz contra 25 MHz de la telefonía celular) que permite la transmisión de un mayor volumen de datos en menor tiempo.

1.2.1.1 Antena

•  una antena es un dispositivo que sirve para transmitir y recibir ondas de radio. Convierte la onda guiada por la línea de transmisión (el cable o guía de onda) en ondas electromagnéticas que se pueden transmitir por el espacio libre.

• El tipo de la antena determina su patrón de radiación puede ser omnidireccional, bidireccional, o unidireccional.

• Las antenas Omnidireccionales son buenas para cubrir áreas grandes, la cual la radiación trata de ser pareja para todos lados es decir cubre 360º .

• Las antenas Direccionales son las mejores en una conexión Punto-a-Punto, acoplamientos entre los edificios, o para los Clientes de una antena omnidireccional.

•  

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1.3 Diferencias entre redes de circuitos y redes de paquetes

Se denomina Conmutación de circuitos (Circuit Switching en inglés) al establecimiento,

por parte de una red de comunicaciones, de una vía dedicada exclusiva y

temporalmente (o “circuito”) a la transmisión de extremo a extremo entre dos puntos, un

emisor y un receptor

En la conmutación de circuitos, se busca y define una vía extremo-a-extremo con un

ancho de banda fijo específico durante toda de la sesión. La red recibe desde el

extremo emisor, una dirección que identifica al extremo destinatario y establece un

“camino” hacia dicho destino. Cuando finaliza la sesión, la vía se libera y puede ser

utilizada por un nuevo circuito.

CONMUTACION DE CIRCUITOS

El Packet Switching es un método de comunicación de redes que agrupo todos los

datos a transmitir sin importar el contenido, la estructura o el el tipo de estos bloques

de mas o menos el mismo tamaño llamados paquetes.

Su capacidad para enviar los paquetes varía dependiendo del trafico de la red, de la

capacidad de los componentes de la red(adaptadores de red, routers, switches ,y otros

componentes) y de la capacidad de estos para cargar al buffer y añadir a su lista envíos

pendientes los paquetes que hay en espera.

CONMUTACION DE PAQUETES

1.3.1 CRITERIOS DE EMPLEO PARA CIRCUIT SWITCHING Y PACKET

SWITCHING

Tráfico constante

Retardos fijos

Sistemas orientados a conexión

Sensitivos a pérdidas de la conexión

Orientados a voz u otras aplicaciones en tiempo real

Tráfico en ráfagas

Retardos variables

Orientados a no conexión (pero no es una regla)

Sensitivos a pérdida de datos

Orientados a aplicaciones de datos

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1.4 Ejemplos de sistemas de redes inalámbricas fijas y móviles

Con una red inalámbrica, los

empleados de las empresas

pueden permanecer conectados a

las aplicaciones de productividad y

a los recursos informativos

prácticamente en todo lugar y

momento

AccesibilidadMovilidad

ProductividadFácil configuración

EscalabilidadSeguridad

Costes

Ventajas

Ejemplos de sistemas de redes inalámbricas

Cada terminal de comunicaciones se

conecta físicamente a un nodo

particular de la red, de un modo

estático. Los usuarios y las

terminales están permanentemente

fijos, conectados físicamente a las

redes mediante un cable o mediante

espectro radioeléctrico, pero sin

poder desplazarse de ubicación.

Redes Fijas

Ejemplos de sistemas de redes fijas

Redes Móviles

Los usuarios están en

movimiento dentro de las zonas

de cobertura de la red, y las

terminales proporcionan a la red

las señales que permiten su

seguimiento e identificación. Comunicación

personal y constante.

Capacidad razonable.

Gran área de

cobertura.

Rápido despliegue.

Ventajas

Ejemplos de Redes Móviles

Las soluciones de la Red Metropolitana Móvil de Cisco desempeñan un

papel crucial ya que permiten a los gobiernos locales y medios de

transporte incremental la seguridad publica y aumentar su eficiencia

operativa, además de mejorar la prestación de sus servicios.

Video vigilancia IP.

Vigilancia de la

comunidad.

Interoperabilidad de

comunicaciones.

Control de semáforos.

Acceso inalámbrico

ubicuo.

Uso compartido de

datos.

Recopilación de datos.

Transporte publico.

Vías férreas

inteligentes.

Seguridad publica Sector publico Transporte publico

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1.5 Tendencias

Las tendencias en el mercado tecnológico no la marcan únicamente los usuarios finales, sino los

costos implícitos que conlleva implementar una idea en el competido mercado de consumo masivo.

Y parece que eso es lo que está pasando actualmente con la tendencia inicial que existía a nivel

mundial con la tecnología inalámbrica Wi-Fi de la mano de los grandes fabricantes como Intel, que

incorporó de norma dicha opción en los chips de sus equipos de cómputo.

TENDENCIAS

Banda Ancha Personal LTE (LongTerm Evolution):

• Multimedia Móvil. 

ANABEL GARGIA REMIGIOLESLIE NOEMI ROQUE VICTORIANO

Colaboración

TECNOLOGIAS INALAMBRICAS

Ing. En Tecnologías de la información

y comunicaciones

*Redes inalámbricas, www.freelibros.com

*Tecnologías inalámbricas, https://portaldoc.itesm.mx

*Tecnologías inalámbricas, www.agenciaidea.es

*Introducción a los sistemas de comunicación inalámbricos,

http://www.exabyteinformatica.com/uoc/Informatica/Tecnologia_y_desarrollo_en_dispositivos_moviles/

Tecnologia_y_desarrollo_en_dispositivos_moviles_%28Modulo_1%29.pdf

* Tendencias en la comunicación, http://www.poderpda.com/editorial/tendencias-en-la-comunicacion-para-el-2015/

*Ordenadores y portátiles, http://www.ordenadores-y-portatiles.com/wap.html

*Tecnología PC’s, http://tecnologia-pcs-sena.blogspot.mx/

Referencias de información