PROTOCOLOS INALAMBRICOS
Las
redes inalámbricas son aquellas que posibilitan la interconexión de dos o más
equipos entre sí, sin que intervengan cables, constituyendo así un eficaz medio
para la transmisión de cualquier tipo de datos. Las redes inalámbricas se basan
en un enlace que utiliza ondas electromagnéticas en lugar de cableado estándar.
Dependiendo
del tamaño de la red o de la cobertura que proporciona, se pueden clasificar en
los diferentes tipos:
- WPAN (Wireless Personal Area Network)
Es
una red inalámbrica de área personal, incluye redes inalámbricas de corto
alcance que abarcan un área de algunos metros. Se usa generalmente para
conectar dispositivos periféricos. Destacan principalmente tecnologías como
Bluetooth (IEEE 802.15.1), Zigbee (IEEE 802.15.4) o HomeRF.
- WLAN (Wireless Local Area Network)
En
las redes de área local, se pueden encontrar tecnologías inalámbricas basadas
en HiperLAN como HiperLAN2 o tecnologías basadas en WiFi, que siguen el
estándar IEEE 802.11x.
- WMAN (Wireless Metropolitan Area Network)
Las
WMAN se basan en el estándar IEEE 802.16x o WiMax, así como en LMDS (Local
Multipoint Distribution Service).
- WWAN (Wireless Wide Area Network)
Las
redes inalámbricas de área extensa tienen el alcance más amplio de todas las
redes inalámbricas. En estas redes encontramos tecnologías como UMTS (Universal
Mobile Telecommunications System), utilizada con los teléfonos móviles de
tercera generación (3G) y la tecnología digital para móviles GPRS (General
Packet Radio Service).
El
comité IEEE 802.11 es el encargado de desarrollar los estándares para las redes
de área local inalámbricas. Este estándar, se basa en el mismo marco de
estándares que Ethernet, garantizando un excelente nivel de interoperabilidad y
asegurando una implantación sencilla de las funciones y dispositivos de
interconexión Ethernet/WLAN.
En
los últimos años las redes de área local inalámbricas han ganado mucha
popularidad, ya que permiten a sus usuarios acceder a información y recursos en
tiempo real sin necesidad de estar físicamente conectados a un determinado
lugar, incrementando en productividad y eficiencia.
La
conexión de redes inalámbricas se restringe a las dos primeras capas del modelo
TCP/IP, es decir, el nivel físico y el nivel de enlace, los cuales se
explicaran a detalle a continuación. Si además, los elementos de la red
soportan enrutamiento o enmascaramiento NAT.
Protocolo
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Descripción
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802.11
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Primer estándar que permite un ancho de banda de 1 a
2 Mbps. Trabaja a 2,4 GHz
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802.11a
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Llamado también WiFi5. Tasa de 54 Mbps. Trabaja entorno
a 5 GHz, frecuencia menos saturada que 2,4.
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802.11b
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Conocido como WiFi. El más utilizado actualmente.
Las mismas interferencias que para 802.11 ya que trabaja a 2,4 GHz. Tasa de
11 Mbps.
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802.11c
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Es una versión modificada del estándar 802.1d, que
permite combinar el 802.1d con dispositivos compatibles 802.11 en el nivel de
enlace de datos.
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802.11d
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Este estándar es un complemento del estándar 802.11
que está pensado para permitir el uso internacional de las redes 802.11
locales. Permite que distintos dispositivos intercambien información en
rangos de frecuencia según lo que se permite en el país de origen del
dispositivo.
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802.11e
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Define los requisitos de ancho de banda y al retardo
de transmisión para permitir mejores transmisiones de audio y vídeo. Está
destinado a mejorar la calidad del servicio en el nivel de la capa de enlace
de datos.
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802.11f
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Su objetivo es lograr la interoperabilidad de puntos
de acceso (AP) dentro de una red WLAN mutiproveedor. El estándar define el
registro de puntos de acceso dentro de una red y el intercambio de
información entre ellos cuando un usuario se traslada desde un punto de
acceso a otro.
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802.11g
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Ofrece un ancho de banda de 54 Mbps en el rango de
frecuencia de 2,4 GHz. Es compatible con el estándar 802.11b, lo que
significa que los dispositivos que admiten el estándar 802.11g también pueden
funcionar con el 802.11b.
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802.11h
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El objetivo es que 802.11 cumpla los reglamentos
europeos para redes WLAN a 5 GHz. Los reglamentos europeos para la banda de 5
GHz requieren que los productos tengan control de la potencia de transmisión
y selección de frecuencia dinámica.
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802.11i
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802.11n
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Se basa en la tecnología MIMO. Trabajará en la
frecuencia de 2.4 y 5 GHz. Soportará tasas superiores a los 100Mbps.
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802.11s
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Redes Mesh o malladas.
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Protocolo
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Fecha de Aprobación
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Frecuencia (GHz)
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Modulación
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Throughput (Mbps)
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Rango (Indoor)
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Real
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Teórico
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802.11a
|
1999
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5.15-5.355.47-5.7255.725-5.825
|
OFDM con BPSK, SPSK y 16/64 QAM
|
25
|
54
|
~50
|
|
802.11b
|
1999
|
2.4-2.5
|
CCK y DSSS(5 y 11 Mbps), DQPSK (2 Mbps), DBPSK
(1Mbps)
|
6.5
|
11
|
~100
|
|
802.11g
|
2003
|
2.4-2.5
|
DSSS, DQPSK, DBPSK.
OFDM con BPSK, SPSK y 16/64 QAM |
25
|
54
|
~100
|
El 802.11g opera en la misma banda de frecuencia
que el 802.11b de 2.4 GHz y con los mismos tipos de modulación DSSS a
velocidades de hasta 11 Mbps, mientras que a velocidades superiores utiliza
tipos de modulación OFDM más eficientes. Es un estándar compatible con los
equipos 802.11b ya existentes.
En comparación con el estándar IEEE
802.11a, el 802.11g tiene un ancho de banda utilizable más bajo, lo que implica
un menor número de usuarios. Aunque las modulaciones OFDM permiten una
velocidad más alta, el ancho de banda disponible total en la banda de
frecuencia de 2,4 GHz no varía. El motivo es que el IEEE 802.11g todavía está
restringido a tres canales en la banda de 2,4 GHz.
FDDI
La
FDDI (fiber distributed data interface), interfaz de datos distribuido por
fibra, fue diseñada para cumplir los requerimientos de redes individuales de
alta velocidad, y conexiones de alta velocidad entre redes individuales.
El
estándar FDDI lo desarrollo el comité de estándares acreditado X3T9.5, que está
reconocido por el Instituto Americano Nacional de Estándares (ANSI). El
estándar está basado en el cable de fibra óptica, tiene una velocidad de 100
Mbps y utiliza el método de acceso de paso de testigo. Las principales razones
para seleccionar FDDI son la distancia, la seguridad y la velocidad.
El
estándar FDDI se desarrolló fundamentalmente para gestionar los requerimientos
de tres tipos de redes: redes locales especializadas, redes profesionales de
alta velocidad y redes troncales.
FDDI
tiene cuatro componentes claves, el control de acceso al medio (MAC), la capa
física (PHY), la capa dependiente del medio físico (PMD), y la capa de manejo
de estación (SMT).
FDDI
es un protocolo de la capa de enlace, que significa que los protocolos de las
capas más altas operan independientemente del protocolo FDDI. Las aplicaciones
van usando los protocolos desde las capas más altas hasta la capa de control de
enlace lógico, en el mismo sentido que lo pueden hacer en Ethernet o Token
Ring. Pero debido a que FDDI usa un protocolo de capa física distinto al de
Ethernet o Token Ring, el tráfico debe ser puenteado o enrutado fuera del
anillo FDDI. FDDI también permite paquetes de mayor longitud que las redes de
baja velocidad; por esta razón, las conexiones entre una FDDI y LAN’s Ethernet
o Token Ring requieren de fragmentación o reensamblado de tramas.
La
mayor ventaja de FDDI es su tasa de operación y su fiabilidad. FDDI proporciona
aproximadamente un incremento de 8 a 10 veces en las tasas sobre las redes
locales desarrolladas previamente. Esto hace a la red FDDI un mecanismo
atractivo para proporcionar capacidad de conexión de redes de baja velocidad,
también como para interconectar minicomputadores y mainframes. Cuando funciona
como mecanismo para interconectar redes de área local de baja velocidad, una
LAN FDDI sirve como una red troncal. Un ejemplo de este uso puede ser la
situación en la que cada planta de un edificio tiene su propia red de área
local. Una LAN FDDI puede ser encaminada verticalmente a través del edificio,
proporcionando un enlace de alta velocidad entre las redes individuales de cada
planta.
Como
se mencionó previamente, el estándar FDDI especifica un doble anillo de fibra
óptica. El doble anillo proporciona una arquitectura que permite redundancia la
cual puede evitar el efecto de un fallo de la red. De hecho, el estándar FDDI
define un mecanismo de autoencabezamiento que permite a las estaciones
identificar un fallo y tomar las medidas pertinentes.
Si
una estación identifica un fallo en el cable puede enviar una señal a su
"lado sano". Su vecino en el otro lado del fallo también puede hacer
lo mismo resultando que el anillo dual se ha convertido en un anillo simple que
mantiene la conectividad en la red.
Otras
ventajas de FDDI son el uso del medio óptico. Estas ventajas incluyen la
habilidad para instalar cable óptico sin el uso de conductos, la extensión de
la distancia de transmisión de un sistema óptico, inmunidad a las
interferencias eléctricas, y su alto grado de seguridad desde que un cable
óptico es casi imposible de pinchar.
Figura 1: FDDI .
Fuente: https://encrypted-tbn1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQ17csYciqJKz27_BXwmaBnSLOFi-J7d4GzJYwfHyiUkwkfzcBY
FDDI-II
es el sucesor de FDDI, modificado para manejar circuitos conmutados sincronos
PMC para voz o trafico ISDN, adicionalmente a los datos ordinarios. Nos
referiremos a ellas como FDDI.
FDDI
usa fibra multimodo porque el gasto adicional de las fibras de modo único no es
necesario para ejecutar trabajo en red a solo 100 Mbps. También usa LED’s
bastante más que Lasers, no solo debido a su bajo coste, pero también porque
FDDI puede a veces usarse para conectar directamente al usuario con las
estaciones de trabajo.
El
cableado FDDI consiste en dos anillos de fibras, uno transmitiendo en el
sentido de las agujas del reloj, y el otro transmitiendo en el otro sentido. Si
alguno de los dos se rompe, el otro puede ser usado como backup. Si ambos se
rompen en el mismo punto. Cada estación contiene relays que pueden ser
usados para unir los dos anillos o desviar la estación en el caso que ocurran
problemas con la estación.
FDDI
define dos clases de estaciones, A y B. Las estaciones de clase A están
conectadas a ambos anillos. Las estaciones de clase B, más baratas, solo están
conectadas a uno de los dos anillos. Dependiendo de lo importante que sea la
tolerancia al fallo, una instalación puede escoger estaciones de clase A o B, o
algunas de cada una.
Los
protocolos básicos de FDDI son parecidos a los protocolos de 802.5. Para
transmitir datos, una estación primero debe capturar el Token. Luego transmite
una trama y la elimina cuando le llega de nuevo. Una diferencia entre FDDI y
802.5 es que en 802.5, una estación, no puede generar un nuevo Token hasta que
la trama ha dado una vuelta y ha regresado de nuevo. En FDDI, con 1000
estaciones y 200 Km. de fibra, la cantidad de tiempo derrochado esperando que
la trama de la vuelta puede ser sustancial. Por esta razón, se decidió permitir
a una estación poner un nuevo Token en el anillo tan pronto como el transmita
su trama. En un anillo grande, varias tramas pueden estar en el anillo al mismo
tiempo.
FDDI
permite tramas de datos similares a 802.5, incluyendo los bits de
reconocimiento en el byte frame status. Sin embargo, también
permite tramas sincronas especiales para circuitos conmutados PCM o datos ISDN.
GPON
La Red Óptica Pasiva con Capacidad de Gigabit (GPON o Gigabit-capable Passive
Optical Network en inglés) fue aprobada en 2003-2004 por ITU-T en
las recomendaciones G.984.1, G.984.2, G.984.3, G.984.4 y G.984.5. Todos los
fabricantes de equipos deben cumplirla para garantizar la interoperabilidad. Se
trata de las estandarizaciones de las redes PON a
velocidades superiores a 1 Gbit/s.
Posteriormente se han editado dos nuevas recomendaciones: G.984.6 (Extensión
del alcance) y G.984.7 (Largo alcance).
GPON
se define como la tecnología de fibra óptica que permite mayor transmisión y
recepción de datos a través de una sola fibra, con una arquitectura de punto a
multipunto, que permite fibra óptica al hogar (FTTH), o a un edificio (FTTB).
Surgió con la necesidad de potenciar las redes de cobre, que en un momento se
llegó creer que eran obsoletas. Ahora, cobre y fibra óptica de última
tecnología, brindan soluciones adecuadas a cada necesidad.
Este
nuevo estándar surgió con el fin de establecer nuevas exigencias a la red:
- Soporte de todos los servicios: voz (TDM,
tanto SONET como SDH), Ethernet (10/100
BaseT), ATM,…
- Alcance máximo de 20 km,
aunque el estándar se ha preparado para que pueda llegar hasta los 60 km
- Soporte de varios bitrate con el mismo
protocolo, incluyendo velocidades simétricas de 622 Mbit/s,
1.25 Gbit/s, y asimétricas de 2.5 Gbit/s en el enlace descendente y 1.25
Gbit/s en el ascendente.
- OAM&P extremo a extremo.
- Seguridad del nivel de protocolo para el
enlace descendente debido a la naturaleza multicast de
PON.
- El número máximo de usuarios que pueden
colgar de una misma fibra es 64 (el sistema está preparado para dar hasta
128).
GPON es un estándar muy potente pero a la vez muy complejo de
implementar que ofrece:
- Soporte global multiservicio: incluyendo voz (TDM, SONET, SDH), Ethernet 10/100 Base T, ATM, Frame Relay y muchas más
- Alcance físico de 20 km
- Soporte para varias tasas de transferencia, incluyendo tráfico simétrico de 622 Mbit/s, tráfico simétrico de 1.25 Gbit/s y asimétrico de 2.5 Gbit/s en sentido descendente y 1.25 Gbit/s en sentido ascendente.
- Importantes facilidades de gestión, operación y mantenimiento, desde la cabecera OLT al equipamiento de usuario ONT.
- Seguridad a nivel de protocolo (cifrado) debido a la naturaleza multicast del protocolo.
Referencias
RJuan.
(2013). Redes inalámbricas. Principales protocolos Recuperado
el 22 de Junio del 2014, de
http://deredes.net/redes-inalambricas-principales-protocolos/
F.A.
(s.f). FDDI Recuperado el 22 de Junio del 2014, de
http://www.angelfire.com/planet/netstechnology/fddi.htm
FDDI
Recuperado
el 22 de Junio del 2014, de http://www.lcc.uma.es/~eat/services/fddi/fddi.htm
Fernández,
A. (s.f). Redes FDDI Recuperado el 23 de Junio del 2014, de
http://www.monografias.com/trabajos22/redes-fddi/redes-fddi.shtml
GPON - Wikipedia, la
enciclopedia libre (2014, 22 de Mayo). Recuperado el 23 de Junio del 2014, de http://es.wikipedia.org/wiki/GPON
