Tipos de redes inalámbricas y su funcionamiento

En términos generales, las redes inalámbricas se clasifican en los siguientes tipos:

• Redes de área personal inalámbrica (WPAN): tienen un alcance de unos pocos metros. En las WPAN, se utilizan dispositivos con Bluetooth o Wi-Fi Direct habilitado.
• LAN inalámbricas (WLAN): tienen un alcance de unos 30 m, como en una sala, un hogar, una oficina e incluso un campus.
• Redes de área extensa inalámbrica (WWAN): tienen un alcance de kilómetros, como un área metropolitana o los enlaces entre ciudades mediante retransmisiones de microondas.
• Fidelidad inalámbrica (Wi-Fi): es un estándar de WLAN IEEE 802.11 que se implementa generalmente para proporcionar acceso a la red a los usuarios domésticos y empresariales.
• Interoperabilidad mundial para el acceso por microondas (WiMAX): es un estándar de WWAN IEEE 802.16 que proporciona acceso a servicios de banda ancha inalámbrica hasta 30 mi (50 km).
• Banda ancha celular: consta de varias organizaciones empresariales, nacionales e internacionales que usan el acceso de datos móviles de un proveedor de servicios para proporcionar conectividad de red de banda ancha celular.
• Banda ancha satelital: proporciona acceso de red a sitios remotos mediante el uso de una antena parabólica direccional que se alinea con un satélite específico en la órbita geoestacionaria (GEO) de la Tierra.

Todos los dispositivos inalámbricos funcionan en la banda de las ondas de radio del espectro electromagnético. Es responsabilidad del Sector de Radiocomunicaciones de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU-R) regular la asignación del espectro de radiofrecuencia (RF).

Comparación entre WLAN y LAN

Las WLAN usan RF en lugar de cables en la capa física y la subcapa MAC de la capa de enlace de datos. Comparada con el cable, la RF tiene las siguientes características:

• La RF no tiene límites, como los límites de un cable envuelto. Esto permite que las tramas de datos que se transmiten a través de los medios de RF estén disponibles para cualquier persona que pueda recibir la señal de RF.
• La señal RF no está protegida de señales exteriores, como sí lo está el cable en su envoltura aislante. Las radios que funcionan de manera independiente en la misma área geográfica, pero con una RF igual o similar, pueden interferir entre sí.

Sin embargo, la mayoría de las implementaciones inalámbricas requieren lo siguiente:

• Terminales con NIC inalámbricas
• Dispositivo de infraestructura, como un router o un AP inalámbricos

Por ejemplo, un usuario doméstico normalmente interconecta dispositivos inalámbricos mediante un pequeño router inalámbrico integrado. Estos routers integrados más pequeños funcionan como lo siguiente:

• Punto de acceso: proporciona acceso inalámbrico 802.11a/b/g/n/ac.
• Switch: proporciona un switch Ethernet 10/100/1000, full-duplex, de cuatro puertos para conectar dispositivos por cable.
• Router: proporciona un gateway predeterminado para la conexión a otras infraestructuras de la red.

Los AP se pueden categorizar como AP autónomos o AP basados en controladores.

AP autónomos

Los AP autónomos, a veces denominados “AP pesados”, son dispositivos autónomos que se configuran mediante la CLI de Cisco o una GUI. Los AP autónomos son útiles en situaciones en las que solo se requiere un par de AP en la red.

AP basados en controladores

Los AP basados en controladores son dispositivos que dependen del servidor y no requieren una configuración inicial. Cisco ofrece dos soluciones basadas en controladores. Los AP basados en controladores son útiles en situaciones en las que se requieren muchos AP en la red. A medida que se agregan más AP, un controlador de WLAN configura y administra cada AP automáticamente.

La mayoría de los AP de clase empresarial requieren el uso de antenas externas para convertirlas en unidades de funcionamiento pleno. Cisco desarrolló antenas diseñadas específicamente para usar con AP 802.11 y que admiten condiciones de implementación específicas, incluidas la disposición física, la distancia y la estética.

Conjunto de servicios extendidos

Cuando un único BSS proporciona una cobertura de RF insuficiente, se pueden unir dos o más BSS a través de un sistema de distribución (DS) común para formar un ESS. Un ESS es la unión de dos o más BSS interconectados mediante un DS por cable. Los clientes inalámbricos en una BSA ahora se pueden comunicar con los clientes inalámbricos en otra BSA dentro del mismo ESS. Los clientes con conexión inalámbrica móvil se pueden trasladar de una BSA a otra (dentro del mismo ESS) y se pueden conectar sin inconvenientes.

Los AP Cisco Aironet pueden usar antenas Wi-Fi omnidireccionales, antenas Wi-Fi direccionales y antenas Yagi para mejorar la cobertura y el rendimiento de la red inalámbrica.

Conjunto de servicios básicos

Un BSS consta de un único AP que interconecta todos los clientes inalámbricos asociados. Un BSS puede cubrir un área determinada y los clientes inalámbricos dentro de esa área pueden comunicarse entre sí. Si un cliente inalámbrico sale del área de cobertura de un BSS, ya no se puede comunicar directamente con otros clientes inalámbricos dentro del BSS. Un BSS es el componente básico de la topología de una red inalámbrica.

Seguridad WLAN

Para proteger una red WLAN, se pueden utilizar técnicas como el ocultamiento del SSID, el filtrado de direcciones MAC y la autenticación mediante clave compartida. Sin embargo, se recomienda utilizar estándares más seguros como WPA y WPA2, que utilizan protocolos de cifrado como TKIP y AES.

Optimización de redes inalámbricas

Para optimizar y aumentar el ancho de banda de los routers 802.11n/ac de banda dual, se pueden realizar acciones como actualizar los clientes inalámbricos, dividir el tráfico entre las bandas de 2,4 GHz y 5 GHz, y utilizar técnicas de resolución de problemas ascendente, descendente o divide y vencerás.