Redes inalámbricas: IEEE 802.16 (WiMAX), Wi-Fi 802.11 y pila Bluetooth

Resumen

El texto describe los principales estándares de comunicaciones inalámbricas: IEEE 802.16 (WiMAX) para banda ancha metropolitana fija, IEEE 802.11 (Wi-Fi) para redes de área local y sus modos de operación, y los protocolos L2CAP y RFCOMM de la pila Bluetooth. Al leerlo, el estudiante conocerá las topologías Wi-Fi, incluidas las redes mesh, y las funciones de cada protocolo Bluetooth.

Puntos clave

IEEE 802.16 es una serie de estándares de banda ancha para redes metropolitanas fijas, conocida como WiMAX, con publicación inicial el 8 de abril de 2002.
IEEE 802.11 define las capas física y de enlace de datos de las redes de área local inalámbricas (WLAN) y su primera versión se publicó en 1997.
En modo infraestructura, un punto de acceso se conecta a un segmento cableado de red; en modo ad hoc, los dispositivos se comunican directamente entre sí sin punto de acceso.
Los Wireless Bridges permiten conectar segmentos de red remotos con alcances de decenas de kilómetros mediante antenas direccionales.
En las redes mesh, cada elemento actúa como nodo capaz de reenviar paquetes a lo largo de la red.
L2CAP transmite paquetes con y sin orientación a la conexión a sus capas superiores dentro de la pila Bluetooth.
RFCOMM se construye sobre L2CAP, emula puertos serie RS-232 y ofrece hasta sesenta conexiones simultáneas.

Ponte a prueba

Estándares Fundamentales en Comunicaciones Inalámbricas

El IEEE 802.16 representa una serie de estándares inalámbricos de banda ancha publicados por el Institute of Electrical and Electronics Engineers (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos). Este conjunto de especificaciones se centra en las redes de acceso metropolitanas inalámbricas de banda ancha fijas (no móviles), cuya publicación inicial se remonta al 8 de abril de 2002. Esencialmente, este estándar recoge la especificación de facto conocida como WiMAX.

Topologías de Red Wi-Fi (IEEE 802.11)

El estándar IEEE 802.11 define el uso de los dos niveles inferiores de la arquitectura o modelo OSI (capa física y capa de enlace de datos), especificando las normas de funcionamiento de una red de área local inalámbrica (WLAN). La primera versión de esta norma fue publicada en 1997 por el IEEE, entidad que actualmente se encarga de su mantenimiento. Las especificaciones de este estándar proporcionan la base para los productos que utilizan la marca comercial Wi-Fi.

Modos de Operación Principales

Modo Infraestructura

La configuración típica en este modo requiere de un punto de acceso conectado a un segmento cableado de red, el cual puede ser Ethernet, Token Ring, coaxial o cable óptico. En ocasiones, la conexión finaliza en un módem router para la interconexión con un operador de cable o ADSL.

Modo Ad Hoc

Las redes “Ad hoc” no necesitan un punto de acceso. En este modo de funcionamiento, los dispositivos interactúan directamente entre sí, permitiendo una comunicación directa entre ellos. En ciertas ocasiones, estas configuraciones son denominadas redes inalámbricas “peer to peer” (punto a punto).

Otras Topologías Avanzadas

La tecnología Wi-Fi también facilita la conexión entre segmentos de red remotos, incluso si estos pertenecen a edificios diferentes. Para lograr estas conexiones se emplean los denominados Wireless Bridges (Puentes Inalámbricos).

Estos dispositivos pueden utilizarse en configuraciones punto a punto o punto a multipunto.
Permiten alcanzar alcances de decenas de kilómetros mediante el uso de antenas direccionales, especialmente en campo abierto y con visión directa.

Las redes “Mesh” (Malla) constituyen otra alternativa propietaria ofrecida por algunos fabricantes. Se trata de una evolución del modo Ad Hoc que permite el encaminamiento de paquetes a través de diferentes alternativas. Cada elemento de la red actúa simultáneamente como un nodo capaz de reenviar paquetes a lo largo de la red. Ejemplos notables de esta aplicación incluyen las redes XO y, a nivel local, el “Plan Ceibal” en Uruguay.

Protocolos de la Pila Bluetooth

La tecnología Bluetooth utiliza una pila de protocolos específica para sus comunicaciones inalámbricas de corto alcance.

L2CAP (Logical Link Control and Adaptation Protocol)

L2CAP, siglas de Logical Link Control and Adaptation Protocol (Protocolo de Control y Adaptación del Enlace Lógico), es fundamental dentro de la pila de protocolos de Bluetooth. L2CAP se encarga de transmitir paquetes con y sin orientación a la conexión a sus capas superiores, incluyendo tanto la Host Controller Interface (HCI) como directamente al gestor del enlace.

RFCOMM

RFCOMM es la abreviatura del término inglés Radio Frequency Communication (Comunicación por Radiofrecuencia). Este protocolo es un conjunto simple de protocolos de transporte, construido sobre el protocolo L2CAP. Su función principal es proporcionar hasta sesenta conexiones simultáneas para dispositivos Bluetooth, emulando puertos serie RS-232. El protocolo RFCOMM está basado en el estándar ETSI TS 07.10.

Preguntas frecuentes

¿Qué es WiMAX?

Según el texto, WiMAX es la especificación de facto que recoge el estándar IEEE 802.16, orientado a redes de acceso metropolitanas inalámbricas de banda ancha fijas, no móviles.

¿Qué diferencia hay entre el modo infraestructura y el modo ad hoc en Wi-Fi?

En modo infraestructura se necesita un punto de acceso conectado a una red cableada. En modo ad hoc no hace falta punto de acceso y los dispositivos se comunican directamente entre sí, también llamados peer to peer.

¿Para qué sirve RFCOMM en Bluetooth?

RFCOMM es un conjunto simple de protocolos de transporte construido sobre L2CAP que proporciona hasta sesenta conexiones simultáneas y emula puertos serie RS-232.