En Febrero de 1980, se funda el grupo de trabajo IEEE 802, dedicado a la definición de los estándares para redes LANs y MANs. Los protocolos y servicios especificados en IEEE 802 corresponden a las dos capas más bajas del modelo de referencia de siete capas OSI; capa física y capa de enlace de datos, la cual divide en dos subcapas, capa lógica de control de enlace (LLC) y la capa de control de acceso al medio (MAC).

Desde entonces, se han creado muchos comités de trabajo del IEEE 802. Las tecnologías de red más usadas basadas en los subcomités del IEEE 802 se detallan en la tabla 1.

Tabla 1. Subcomités de IEEE 802

Tecnología WiFi ¬IEEE 802.11

Como se mencionó anteriormente, en 1999 la IEEE publicó el primer estándar para redes de datos inalámbricas, la Recomendación IEEE 802.11 [2]. Esta recomendación define la subcapa MAC y la capa física (PHY) para las redes inalámbricas. Desde su publicación inicial, varios grupos de trabajo la han ampliado, en varias recomendaciones, las principales se detallan en la tabla 2.

Tabla 2. Recomendaciones de la familia 802.11

Las redes WLAN se diferencian de las convencionales principalmente en la capa física y en la capa de enlace de datos. La capa Física (PHY) indica cómo son enviados los bits de una estación a otra. La capa de Enlace de Datos y de control de acceso al medio (MAC) se encarga de describir cómo se empaquetan y verifican los bits de manera que no tengan errores.

La recomendación 802.11a [3] estandariza la operación de las WLAN en la banda de los 5 GHz, con velocidades de datos de hasta 54 Mbps. Es ideal para entornos de mayor interferencia ya que al operar en la banda de los 5 Ghz, no sufre la interferencia de otros dispositivos que operan en la banda de 2.4 Ghz como teléfonos inalámbricos, hornos de microondas, dispositivos Bluetooth tales como el mouse inalámbrico, etc. Sin embargo por sus mayores requerimientos de potencia no es adecuado para implementar en IP Phones. Es incompatible con los estándares 802.11b y 802.11g.

La recomendación 802.11b [4], también conocida con WiFi, estandariza la operación de las WLAN en la banda de los 2.4 GHz, con velocidades de datos de hasta 11 Mbps. Es el estándar de mayor difusión y despliegue, por su buena relación precio/performance. Es ideal para aplicaciones que no requieren gran ancho de banda, así como para dispositivos con restricciones de potencia.

La recomendación 802.11g [5], estandariza la operación de las WLAN con velocidades de datos de hasta 54 Mbps. Utiliza la misma banda de 2.4 GHz que la 802.11b, lo que permite que los dispositivos puedan operar en ambas normas. 802.11g utiliza OFDM. Es adecuada para aplicaciones que requieran mayor ancho de banda, sin embargo al emplear la misma canalización y banda que 802.11b, comparte sus limitaciones en cuanto a escalabilidad (usa 3 canales máximo no superpuestos).

Arquitectura de 802.11

Las redes 802.11 están basadas en una arquitectura del tipo celular, donde el sistema se subdivide en celdas o células. Cada celda, llamada BSA (Basic Service Area), se corresponde con el área de cobertura de una estación base o punto de acceso (AP: Access Point). El conjunto de terminales o dispositivos controlados por un AP se conoce como BSS (Basic Service Set). Una WLAN puede estar formada por una única celda, conteniendo un único AP (y como veremos más adelante podría funcionar incluso sin ningún AP), o por un conjunto de celdas cada una con su punto de acceso, los que a su vez se interconectan entre sí a través de un “backbone”, llamado sistema de distribución (DS: Distribution System).

Este backbone es típicamente Ethernet, generalmente cableado, pero en algunos casos puede ser también inalámbrico. El conjunto de terminales inalámbricos contenido dentro de varias BSA se conoce como (ESS: Extended Service Set). La WLAN completa (incluyendo las diferentes celdas, sus respectivos AP y el DS) es vista como una única red 802 hacia las capas superiores del modelo OSI. La figura 2 ilustra una red 802.11 típica, incluyendo los elementos mencionados anteriormente.

Figura 2. Componentes de una 802.11

El AP actúa como bridge, convirtiendo las capas MAC y PHY de 802.11 a las MAC y PHY del DS el cual en caso de ser inalámbrico, puede ser WiMAX 802.16 o cableado típicamente Ethernet 802.3.

La recomendación 802.11 admite dos modos de operación, detallados a continuación:

• Infraestructure Mode: Consiste en disponer por lo menos de un AP conectado al DS.

• Ad Hoc Mode: Las máquinas se comunican directamente entre sí, sin disponer de AP en la red. Dado que no hay AP, todas las máquinas de una red en este modo de operación deben estar dentro del rango de alcance de todas las otras.

 Alcance de IEEE 802.11

El alcance de las redes WLAN depende de diversos factores, como ser, velocidad de transmisión, modulación utilizada, tipo de ambiente de trabajo (abiertos o cerrados), tipo y materiales de las construcciones cercanas, interferencias externas, etc.

Algunas reglas generales pueden tenerse en cuenta:

Existe una relación entre la longitud de onda y el alcance. Señales con mayores longitudes de onda (menores frecuencias) llegarán más lejos que señales con menores longitudes de onda (mayores frecuencias). Adicionalmente, las mayores longitudes de onda tienen mejor propagación a través de sólidos (como las paredes).

Otra relación genérica es que, a medida que la velocidad aumenta, el alcance disminuye.

Finalmente, la modulación utilizada tiene su efecto en el alcance. OFDM es una técnica más eficiente que DSSS, permitiendo, a iguales distancias mayores velocidades de información, o a iguales velocidades, mayor alcance. La tabla 6 ilustra una aproximación de los alcances en las diversas tecnologías y velocidades [10].

Natalia Pignataro
Administración Nacional de Telecomunicaciones