Preparacin de Informes en formato IEE
REDES INALAMBRICAS: WI-FI Y bluetoothVladimir Calle
Maysere-mail: [email protected]
Sergio Tern Monasteriose-mail: [email protected]
Vargas Portugale-mail: [email protected]
RESUMEN: El desarrollo de dispositivos informticos y
no-informticos conectados ha supuesto el crecimiento de la
instalacin de tecnologas basadas en las radiofrecuencias y
microondas que permiten la conexin inalmbrica entre distintos
ordenadores y/o porttiles. La tecnologa wifi (Wireless Fidelity),
ofrece la posibilidad de conexiones rpidas a travs de seales de
radio sin cables o enchufes. Las tecnologas Bluetooth, wifi, PDAs,
WiMAX (wifi de banda ancha) tienen el denominador comn de referirse
a tecnologas que permiten la comunicacin de voz y datos sin
utilizar cables. Estas tecnologas (tecnologas wireless) estn
reemplazando a los cables de conexin. Las redes inalmbricas tipo
Bluetooth, con un alcance de 100 metros o los sistemas wifi, de un
alcance superior, donde podemos estar permanentemente conectados.
Todos estos sistemas emiten campos electromagnticos de microondas
pulsantes similares a la telefona mvil.PALABRAS CLAVE: Bluetooth,
Redes Inalmbricas, Wi-Fi, Conexin.
1 INTRODUCCIN
La aparicin en el mercado de equipos como las agendas
electrnicas o PDAs, los ordenadores porttiles, junto con la
creciente necesidad de conectarse a Internet a travs de una red de
banda ancha, hace que se hable cada vez ms de las virtudes de las
redes inalmbricas. No obstante se debe destacar que no se est
hablando de nuevas redes.Las redes inalmbricas llevan aos
ofreciendo la posibilidad de unir puntos de difcil acceso, y adems
le permiten moverse dentro de un entorno manteniendo su
conectividad. Estos servicios estaban restringidos a las grandes
empresas, pero actualmente, gracias a los ltimos desarrollos que
mejoran en velocidad, la consolidacin y madurez de los estndares
que definen estas redes y la ampliacin de terminales econmicos,
hace que se abra cada vez ms el marco de usuarios finales a pequeos
negocios e incluso a usuarios residenciales que ven en las
tecnologas inalmbricas nuevas maneras de comunicarse.
PRIMERA PARTE: bluetooth1. Definicin: Bluetoothes una
especificacin que defineredes de rea personalinalmbricas. Est
desarrollada porBluetooth SIGy, a partir de su versin 1.1, sus
niveles ms bajos (en concreto, el nivel fsico y el control de
acceso al medio) se formalizan tambin en el estndarIEEE 802.15.1.
En2007, la versin ms reciente es la 2.1, publicada en julio del
mismo ao (la revisin actual de IEEE 802.15.1 se aprob en2005).
Bluetoothes una especificacin industrial paraRedes Inalmbricas
de rea Personal(WPAN) que posibilita la transmisin de voz
ydatosentre diferentes dispositivos mediante un enlace
porradiofrecuenciaen labanda ISMde los 2,4GHz. Los principales
objetivos que se pretenden conseguir con esta norma son:
Facilitar las comunicaciones entre equipos mviles y fijos.
Eliminar cables y conectores entre stos.
Ofrecer la posibilidad de crear pequeasredes inalmbricasy
facilitar la sincronizacin de datos entre equipos personales.
Los dispositivos que con mayor frecuencia utilizan esta
tecnologa pertenecen a sectores de lastelecomunicacionesy
lainformtica personal, comoPDA,telfonos mviles,computadoras
porttiles,ordenadores personales,impresorasocmaras digitales.
2. Origen del nombre
El nombre procede del reydansynoruegoHarald Bltand, cuya
traduccin al ingls sera Harold Bluetooth, conocido por buen
comunicador y por unificar las tribus noruegas, suecas y danesas.
La traduccin textual al idioma espaol es "diente azul", aunque el
trmino en dans era utilizado para denotar que Bltand era de "tez
oscura" y no de "diente azul"
Bluetoothes una especificacin que defineredes de rea
personalinalmbricas (wireless personal area network, WPAN). Est
desarrollada porBluetooth SIGy, a partir de su versin 1.1, sus
niveles ms bajos (en concreto, el nivel fsico y el control de
acceso al medio) se formalizan tambin en el estndarIEEE 802.15.1.
En2007, la versin ms reciente es la 2.1, publicada en julio del
mismo ao (la revisin actual de IEEE 802.15.1 se aprob en2005).
3. Visin general
La especificacin principal de Bluetooth (denominadacore) define
elnivel fsico(PHY) y elcontrol de acceso al medio(MAC) de una red
inalmbrica de rea personal. Este tipo de redes tienen por cometido
la transferencia de informacin en distancias cortas entre un grupo
privado de dispositivos. A diferencia de lasLAN inalmbricas, estn
diseadas para no requerir infraestructura alguna, o muy poca. An
ms, su comunicacin no debera trascender ms all de los lmites de la
red privada.
El objetivo es lograrredes ad hocsimples de bajo coste y
consumo. Para ello, Bluetooth define un espacio de operacin
personal (personal operating space) omnidireccional en el seno del
cual se permite la movilidad de los dispositivos. Se definen tres
tipos de dispositivos con diferentes rangos de accin: las clases 1
(cien metros), 2 (diez) y 3 (uno).
El estndar realiza la formalizacin de estas ideas y se concibe
como una solucin para evitar el uso de cableado en las
comunicaciones. La especificacin principal define el sistema bsico,
pero su diseo potencia la flexibilidad. Por ello, hay multitud de
opciones, definidas por losperfiles Bluetoothen especificaciones
complementarias.
4. Usos y aplicaciones
Se denomina Bluetooth alprotocolo de comunicacionesdiseado
especialmente para dispositivos de bajo consumo, con una cobertura
baja y basados entransceptores de bajo costo.
Gracias a este protocolo, los dispositivos que lo implementan
pueden comunicarse entre ellos cuando se encuentran dentro de su
alcance. Las comunicaciones se realizan porradiofrecuenciade forma
que los dispositivos no tienen que estar alineados y pueden incluso
estar en habitaciones separadas si la potencia de transmisin lo
permite. Estos dispositivos se clasifican como "Clase 1", "Clase 2"
o "Clase 3" en referencia a su potencia de transmisin, siendo
totalmente compatibles los dispositivos de una clase con los de las
otras.
En la mayora de los casos, la cobertura efectiva de un
dispositivo de clase 2 se extiende cuando se conecta a un
transceptor de clase 1. Esto es as gracias a la mayor sensibilidad
y potencia de transmisin del dispositivo de clase 1, es decir, la
mayor potencia de transmisin del dispositivo de clase 1 permite que
la seal llegue con energa suficiente hasta el de clase 2. Por otra
parte la mayor sensibilidad del dispositivo de clase 1 permite
recibir la seal del otro pese a ser ms dbil.
Los dispositivos con Bluetooth tambin pueden clasificarse segn
su ancho de banda:
VersinAncho de banda
Versin 1.21Mbit/s
Versin 2.0 + EDR3Mbit/s
Versin 3.0 + HS24Mbit/s
Versin 4.024Mbit/s
5. Perfiles Bluetooth
Para utilizar Bluetooth, un dispositivo debe implementar alguno
de los perfiles Bluetooth. Estos definen el uso del canal
Bluetooth. As como canalizar al dispositivo que se quiere
vincular.
6. Lista de aplicaciones
Conexin sin cables vaOBEX. Transferencia de fichas de contactos,
citas y recordatorios entre dispositivos vaOBEX.
Reemplazo de la tradicional comunicacin por cable entre
equiposGPSy equipamiento mdico.
Controles remotos (tradicionalmente dominado por el
infrarrojo).
Enviar pequeas publicidades desde anunciantes a dispositivos con
Bluetooth. Un negocio podra enviar publicidad a telfonos mviles
cuyo Bluetooth (los que lo posean) estuviera activado al pasar
cerca.
Las consolasSonyPlayStation 3yWiiincorporan Bluetooth, lo que
les permite utilizar mandos inalmbricos, aunque los mandos
originales de laWiifuncionan mezclando la tecnologa de infrarrojos
y Bluetooth.
7. Especificaciones y novedades
La especificacin Bluetooth fue desarrollado como un reemplazo
del cable en 1994 por Jaap Haartsen y Mattisson Sven, que estaban
trabajando para Ericsson en Lund, Suecia.1La especificacin se basa
en la tecnologa de saltos de frecuencia de espectro ensanchado.
Las especificaciones fueron formalizadas por el Bluetooth
Special Interest Group (SIG). El SIG se anunci formalmente el 20 de
mayo de 1998. Hoy cuenta con una membresa de ms de 14.000 empresas
en todo el mundo. Fue creado por Ericsson, IBM, Intel, Toshiba y
Nokia, y que posteriormente se sumaron muchas otras compaas. Todas
las versiones de los estndares de Bluetooth estn diseadas para la
compatibilidad hacia abajo. Que permite que el ltimo estndar cubran
todas las versiones anteriores.
8. Versiones:
Todas las versiones de los estndares de Bluetooth estn diseadas
para la compatibilidad hacia abajo, que permite que el ltimo
estndar cubra todas las versiones anteriores.
8.1. BLUETOOTH V1.0 Y V1.0BLas versiones 1.0 y 1.0b han tenido
muchos problemas, y los fabricantes tenan dificultades para hacer
sus productos interoperables. Las versiones 1.0 y 1.0b incluyen en
hardware de forma obligatoria la direccin del dispositivo Bluetooth
(BD_ADDR) en la transmisin (el anonimato se hace imposible a nivel
de protocolo), lo que fue un gran revs para algunos servicios
previstos para su uso en entornos Bluetooth.
8.2. BLUETOOTH V1.1 Ratificado como estndar IEEE
802.15.1-20020
Muchos errores en las especificaciones 1.0b se corrigieron.
Aadido soporte para canales no encriptados.
Indicador de seal recibida (RSSI).
8.3. BLUETOOTH V1.2Esta versin es compatible con USB 1.1 y las
principales mejoras son las siguientes:
Una conexin ms rpida y Discovery (deteccin de otros dispositivos
bluetooth).
Salto de frecuencia adaptable de espectro ampliado (AFH), que
mejora la resistencia a las interferencias de radio frecuencia,
evitando el uso de las frecuencias de lleno en la secuencia de
saltos.
Mayor velocidad de transmisin en la prctica, de hasta 721
kbit/s, que en v1.1.
Conexiones Sincrnicas extendidas (ESCO), que mejoran la calidad
de la voz de los enlaces de audio al permitir la retransmisin de
paquetes corruptos, y, opcionalmente, puede aumentar la latencia de
audio para proporcionar un mejor soporte para la transferencia de
datos simultnea.
Host Controller Interface (HCI) el apoyo a tres hilos UART.
Ratificado como estndar IEEE 802.15.1-2005
Introdujo el control de flujo y los modos de retransmisin de
L2CAP.
8.4. BLUETOOTH V2.0 + EDREsta versin de la especificacin
principal Bluetooth fue lanzado en 2004 y es compatible con la
versin anterior 1.2. La principal diferencia es la introduccin de
una velocidad de datos mejorada (EDR "Enhanced Data Rate" "mayor
velocidad de transmisin de datos") para acelerar la transferencia
de datos. La tasa nominal de EDR es de 3 Mbit / s, aunque la tasa
de transferencia de datos prctica es de 2,1 Mbit / s.EDR utiliza
una combinacin de GFSK y Phase Shift Keying modulacin (PSK) con dos
variantes, /4-DQPSK y 8DPSK. EDR puede proporcionar un menor
consumo de energa a travs de un ciclo de trabajo reducido.La
especificacin se publica como "Bluetooth v2.0 + EDR", lo que
implica que EDR es una caracterstica opcional. Aparte de EDR, hay
otras pequeas mejoras en la especificacin 2.0, y los productos
pueden reclamar el cumplimiento de "Bluetooth v2.0" sin el apoyo de
la mayor tasa de datos. Por lo menos un dispositivo de estados
comerciales "sin EDR Bluetooth v2.0" en su ficha tcnica.
8.5. BLUETOOTH V2.1 + EDRBluetooth Core Version especificacin
2.1 + EDR es totalmente compatible con 1.2, y fue adoptada por el
Bluetooth SIG ( Bluetooth Special Interest Group) el 26 de julio de
2007.La funcin de titular de la 2.1 es Secure Simple Pairing (SSP):
se mejora la experiencia de emparejamiento de dispositivos
Bluetooth, mientras que el aumento del uso y la fuerza de
seguridad.
2.1 permite a otras mejoras, incluida la "respuesta amplia
investigacin" (EIR), que proporciona ms informacin durante el
procedimiento de investigacin para permitir un mejor filtrado de
los dispositivos antes de la conexin, y oler subrating, lo que
reduce el consumo de energa en modo de bajo consumo.
8.6. BLUETOOTH V3.0 + HSLa versin 3.0 + HS de la especificacin
principal Bluetooth fue aprobado por el Bluetooth SIG el 21 de
abril de 2009. Bluetooth 3.0 + HS soporta velocidades de
transferencia de datos terica de hasta 24 Mbit / s, aunque no a
travs del enlace Bluetooth s mismo. En cambio, la conexin Bluetooth
se utiliza para la negociacin y el establecimiento y el trfico de
datos de alta velocidad se realiza en un colocated 802,11
enlace.
Su principal novedad es AMP (Alternate MAC / PHY), la adicin de
802,11 como un transporte de alta velocidad. Dos tecnologas se haba
previsto para AMP:. 802.11, UWB, pero UWB no se encuentra en la
especificacin.
La parte alta velocidad de la especificacin no es obligatoria, y
por lo tanto, los dispositivos slo luce el "+ HS" en realidad se
admiten los ms de 802.11 de alta velocidad de transferencia de
datos. Un dispositivo Bluetooth 3.0, sin el signo "+ HS" sufijo no
apoyar a alta velocidad, y necesita slo admiten una caracterstica
introducida en Bluetooth 3.0 + HS (o en CSA1).
8.7. BLUETOOTH V4.0El SIG de Bluetooth ha completado la
especificacin del Ncleo de Bluetooth en su versin 4.0, que incluye
Bluetooth clsico, Bluetooth de alta la velocidad y protocolos
Bluetooth de bajo consumo. Bluetooth de alta velocidad se basa en
Wi-Fi, y Bluetooth clsico consta de protocolos Bluetooth legado.
Esta versin ha sido adoptada el 30 de junio de 2010. Bluetooth baja
energa (BLE) es un subconjunto de Bluetooth v4.0 con una pila de
protocolo completamente nuevo para la rpida acumulacin de enlaces
sencillos. Como alternativa a los protocolos estndar de Bluetooth
que se introdujeron en Bluetooth v1.0 a v4.0 est dirigido a
aplicaciones de potencia muy baja corriendo una clula de la moneda.
Diseos de chips permiten dos tipos de implementacin, de modo dual,
de modo nico y mejoradas versiones anteriores.
En una implementacin de un solo modo de la pila de protocolo de
energa de baja se lleva a cabo nicamente. RSE Nordic Semiconductor
y Texas Instruments han dado a conocer solo las soluciones
Bluetooth modo de baja energa.
En una puesta en prctica de modo dual, funcionalidad Bluetooth
de bajo consumo se integra en un controlador Bluetooth clsico
existente. En la actualidad (2011-03) las empresas de
semiconductores han anunciado la disponibilidad de chips de
cumplimiento de la norma: Atheros, CSR, Broadcom y Texas
Instruments. Las acciones de arquitectura compatible con todas las
de la radio actual Bluetooth clsico y la funcionalidad que resulta
en un aumento del costo insignificante en comparacin con Bluetooth
Classic. El 12 de junio de 2007, Nokia y Bluetooth SIG anunciaron
que Wibree formar parte de la especificacin Bluetooth, como una
tecnologa de muy bajo consumo Bluetooth.
El 17 de diciembre de 2009, el Bluetooth SIG adoptado la
tecnologa Bluetooth de bajo consumo como el rasgo distintivo de la
versin 4.0. Los nombres provisionales Wibree y Bluetooth ULP (Ultra
Low energa) fueron abandonados y el nombre BLE se utiliz durante un
tiempo. A finales de 2011, los nuevos logotipos "inteligente
Bluetooth Ready" para los anfitriones y "Smart Bluetooth" para los
sensores se present como la cara pblica del general BLE.
Costo reducido de un solo modo de fichas, lo que permitir a los
dispositivos altamente integrada y compacta y con una ligera capa
de enlace de proporcionar ultra-bajo la operacin de energa en modo
inactivo, la deteccin de dispositivos simples y confiables de punto
a multipunto de transferencia de datos con avanzadas de ahorro de
energa y seguridad conexiones encriptadas con el menor coste
posible.
9. INFORMACIN TCNICALa especificacin de Bluetooth define un
canal de comunicacin de mximo 720 kb/s (1 Mbps de capacidad bruta)
con rango ptimo de 10 m (opcionalmente 100 m con repetidores).
La frecuencia de radio con la que trabaja est en el rango de 2,4
a 2,48 GHz con amplio espectro y saltos de frecuencia con
posibilidad de transmitir en Full Duplexcon un mximo de 1600
saltos/s. Los saltos de frecuencia se dan entre un total de 79
frecuencias con intervalos de 1Mhz; esto permite dar seguridad y
robustezLa potencia de salida para transmitir a una distancia mxima
de 10 metros es de 0 dBm (1 mW), mientras que la versin de largo
alcance transmite entre 20 y 30 dBm (entre 100 mW y 1 W).
Para lograr alcanzar el objetivo de bajo consumo y bajo costo,
se ide una solucin que se puede implementar en un solo chip
utilizando circuitos CMOS. De esta manera, se logr crear una
solucin de 99 mm y que consume aproximadamente 97% menos energa que
un telfono celular comn.
El protocolo de banda base (canales simples por lnea) combina
conmutacin de circuitos y paquetes. Para asegurar que los paquetes
no lleguen fuera de orden, los slots pueden ser reservados por
paquetes sncronos, un salto diferente de seal es usado para cada
paquete. Por otro lado, la conmutacin de circuitos puede ser
asncrona o sncrona. Tres canales de datos sncronos (voz), o un
canal de datos sncrono y uno asncrono, pueden ser soportados en un
solo canal. Cada canal de voz puede soportar una tasa de
transferencia de 64 kb/s en cada sentido, la cual es
suficientemente adecuada para la transmisin de voz. Un canal
asncrono puede transmitir como mucho 721 kb/s en una direccin y 56
kb/s en la direccin opuesta, sin embargo, para una conexin sncrona
es posible soportar 432,6 kb/s en ambas direcciones si el enlace es
simtrico.
10. ARQUITECTURA HARDWAREEl hardware que compone el dispositivo
Bluetooth est compuesto por dos partes:
un dispositivo de radio, encargado de modular y transmitir la
seal
un controlador digital, compuesto por una CPU, por un procesador
de seales digitales (DSP - Digital Signal Processor) llamado Link
Controller (o controlador de Enlace) y de las interfaces con el
dispositivo anfitrin.
El LC o Link Controller est encargado de hacer el procesamiento
de la banda base y del manejo de los protocolos ARQ y FEC de capa
fsica. Adems, se encarga de las funciones de transferencia (tanto
asncrona como sncrona), codificacin de Audio y cifrado de
datos.
El CPU del dispositivo se encarga de atender las instrucciones
relacionadas con Bluetooth del dispositivo anfitrin, para as
simplificar su operacin. Para ello, sobre el CPU corre un software
denominado Link Manager que tiene la funcin de comunicarse con
otros dispositivos por medio del protocolo LMP.
SEGUNDA PARTE: WI-FIWiFi, es la sigla para Wireless Fidelity
(Wi-Fi), que literalmente significa Fidelidad inalmbrica. Es un
conjunto de redes que no requieren de cables y que funcionan en
base a ciertos protocolos previamente establecidos. Si bien fue
creado para acceder a redes locales inalmbricas, hoy es muy
frecuente que sea utilizado para establecer conexiones a
Internet.
WiFi es una marca de la compaa Wi-Fi Alliance que est a cargo de
certificar que los equipos cumplan con la normativa vigente (que en
el caso de esta tecnologa es la IEEE 802.11).
Esta nueva tecnologa surgi por la necesidad de establecer un
mecanismo de conexin inalmbrica que fuera compatible entre los
distintos aparatos. En busca de esa compatibilidad fue que en 1999
las empresas 3com, Airones, Intersil, Lucent Technologies, Nokia y
Symbol Technologies se reunieron para crear la Wireless Ethernet
Compability Aliance (WECA), actualmente llamada Wi-Fi Alliance.
Al ao siguiente de su creacin la WECA certific que todos los
aparatos que tengan el sello WiFi sern compatibles entre s ya que
estn de acuerdo con los criterios estipulados en el protocolo que
establece la norma IEEE 802.11.
En concreto, esta tecnologa permite a los usuarios establecer
conexiones a Internet sin ningn tipo de cables y puede encontrarse
en cualquier lugar que se haya establecido un "punto caliente" o
hotspot WiFi.
Actualmente cuatro tipos de conexiones:
El primero es el estndar IEEE 802.11b que opera en la banda de
2,4 GHz a una velocidad de hasta 11 Mbps.
El segundo es el IEEE 802.11g que tambin opera en la banda de
2,4 GHz, pero a una velocidad mayor, alcanzando hasta los 54
Mbps.
El tercero, que est en uso es el estndar IEEE 802.11a que se le
conoce como WiFi 5, ya que opera en la banda de 5 GHz, a una
velocidad de 54 Mbps. Una de las principales ventajas de esta
conexin es que cuenta con menos interferencias que los que operan
en las bandas de 2,4 GHz ya que no comparte la banda de operaciones
con otras tecnologas como los Bluetooth.
El cuarto,es el IEEE 802.11n que opera en la banda de 2,4 GHz a
una velocidad de 108 Mbps .
Para contar con este tipo de tecnologa es necesario disponer de
un punto de acceso que se conecte al mdem y un dispositivo WiFi
conectado al equipo. Aunque el sistema de conexin es bastante
sencillo, trae aparejado riesgos ya que no es difcil interceptar la
informacin que circula por medio del aire. Para evitar este
problema se recomienda la encriptacin de la informacin.
Actualmente, en muchas ciudades se han instalados nodos WiFi que
permiten la conexin a los usuarios. Cada vez es ms comn ver
personas que pueden conectarse a Internet desde cafs, estaciones de
metro y bibliotecas, entre muchos otros lugares.
1. Arquitectura del estndar Wi-Fi IEEE 802.11
La arquitectura del IEEE 802.11 est formada por una serie de
elementos que interaccionan para proveer movilidad a las estaciones
en una red local de acceso, que sea transparente a las capas
superiores. El elemento bsico de las redes de acceso definido en el
estndar es la estacin (STA en el estndar), definida como cualquier
elemento que contenga una capa de Control de Acceso al Medio (MAC)
y una capa Fsica (PHY) acorde con lo definido en el estndar. Las
estaciones pueden ser mviles, porttiles o estacionarias. En las
LANs inalmbricas basadas en el IEEE 802.11 se pueden diferenciar
dos tipos de elementos habituales, la estacin wireless o tarjeta de
red inalmbrica (llamada NIC o simplemente STA) y el punto de acceso
(AP en sus siglas en ingls Access Point). Los dos elementos son
STAs en la estricta definicin del trmino, pero el AP es un
dispositivo con funcionalidad aadida ya que incluye una interfaz de
red adicional normalmente conectada con una red de cable como
Ethernet.
El elemento bsico de una LAN basada en Wi-Fi es el Basic Service
Set(BSS). La distancia de comunicacin directa entre dos estaciones
viene limitada por las capacidades de los distintos PHY definidos
en el estndar. Para extender la distancia de cobertura de una red
inalmbrica, las BSS, en lugar de ser unidades independientes, se
pueden incluir dentro de una unidad mayor llamada Extended Service
Set (ESS). El estndar define, por otro lado, una serie de servicios
que se tienen que proveer en cualquier implementacin del mismo:
servicios de authentication, de-authentication, privacy y MSDU (MAC
Service Data Unit) delivery, association, reassociation,
disassociation, distribution e integration.
2. Seguridad y fiabilidad
Uno de los problemas a los cuales se enfrenta actualmente la
tecnologa Wi-Fi es la progresiva saturacin del espectro
radioelctrico, debido a la masificacin de usuarios, esto afecta
especialmente en las conexiones de larga distancia (mayor de 100
metros). En realidad Wi-Fi est diseado para conectar ordenadores a
la red a distancias reducidas, cualquier uso de mayor alcance est
expuesto a un excesivo riesgo de interferencias.
Un muy elevado porcentaje de redes son instalados sin tener en
consideracin la seguridad convirtiendo as sus redes en redes
abiertas (o completamente vulnerables a los crackers), sin proteger
la informacin que por ellas circulan.
Existen varias alternativas para garantizar la seguridad de
estas redes. Las ms comunes son la utilizacin de protocolos de
cifrado de datos para los estndares Wi-Fi como el WEP, el WPA, o el
WPA2 que se encargan de codificar la informacin transmitida para
proteger su confidencialidad, proporcionados por los propios
dispositivos inalmbricos. La mayora de las formas son las
siguientes:
WEP, cifra los datos en su red de forma que slo el destinatario
deseado pueda acceder a ellos. Los cifrados de 64 y 128 bits son
dos niveles de seguridad WEP. WEP codifica los datos mediante una
clave de cifrado antes de enviarlo al aire. Este tipo de cifrado no
est muy recomendado, debido a las grandes vulnerabilidades que
presenta, ya que cualquier cracker puede conseguir sacar la
clave.
WPA: presenta mejoras como generacin dinmica de la clave de
acceso. Las claves se insertan como de dgitos alfanumricos, sin
restriccin de longitud
IPSEC (tneles IP) en el caso de las VPN y el conjunto de
estndares IEEE 802.1X, que permite la autenticacin y autorizacin de
usuarios.
Filtrado de MAC, de manera que slo se permite acceso a la red a
aquellos dispositivos autorizados. Es lo ms recomendable si solo se
va a usar con los mismos equipos, y si son pocos.
Ocultacin del punto de acceso: se puede ocultar el punto de
acceso (Router) de manera que sea invisible a otros usuarios.
El protocolo de seguridad llamado WPA2 (estndar 802.11i), que es
una mejora relativa a WPA. En principio es el protocolo de
seguridad ms seguro para Wi-Fi en este momento. Sin embargo
requieren hardware y software compatibles, ya que los antiguos no
lo son.
Sin embargo, no existe ninguna alternativa totalmente fiable, ya
que todas ellas son susceptibles de ser vulneradas.
3. Capa FsicaLa capa fsica (PHY) es la interfaz entre el MAC y
el medio inalmbrico. Provee de tres niveles de funcionalidad:
intercambiar tramas entre PHY y MAC, utilizar portador de seal
(signal carrier) y modulacin de espectro ensanchado (spread
spectrum) para transmitir tramas a travs del medio y proveer al MAC
de un indicador de deteccin de portadora (carrier sense indication)
para sealizar actividad en el medio. El PHY est dividido en dos
sub-capas, el PLCP (Physical Layer Convergence Procedure) ms
cercano al MAC y el PMD (Physical Medium Dependent Layer), que
interacciona con el medio inalmbrico (WM en sus siglas en
ingls).
El estndar original define tres opciones para el PHY operando a
1 y 2 Mbps en la banda de 2,4 GHz. stos son el Frequency Hopping
Spread Spectrum (FHSS), el Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) y
una especificacin de infrarrojo (IR). En 1999 dos nuevos PHY fueron
ratificados, por un lado el 802.11b que, usando tcnicas DSSS,
provee velocidades de 1, 2, 5.5 y 11 Mbps y por otro lado el
802.11a que usando tcnicas OFDM en la banda UNII (Unlicenced
National Information Infrastructure) de 5GHz ofrece velocidades de
acceso de hasta 54Mbps. Todas las tramas que utilizan los PHY
descritos incluyen una cabecera y un prembulo PLCP. El prembulo se
utiliza por el receptor para adquirir la seal entrante y
sincronizar con el demodulador. La cabecera PLCP contiene
informacin acerca del paquete MAC transmitido, tal como la duracin
o la velocidad de transmisin utilizada. La informacin incluida
depende del PHY utilizado. El conjunto de cabecera PLCP, prembulo
PLCP y paquete MAC, llamado MPDU (MAC Protocol Data Unit), conforma
lo que se llama PHY Protocol Data Unit (PPDU) y se puede ver en la
Figura1. Es importante destacar que la cabecera y prembulo PLCP se
transmitan siempre a 1Mbps para que todas las estaciones que
cumplan el estndar sean capaces de descodificarlos y
analizarlos.
4. Capa de enlace de datos
Est compuesta por dos subcapas: control de enlace lgico (LLC) y
control de acceso al medio (MAC). Desde el punto de vista de
802.11, solo interesa hacer referencia al subnivel MAC
Capa MAC: Controla el flujo de paquetes entre 2 o ms puntos de
una red. Emplea CSMA/CA: Carrier Sense Multiple Access / Collision
avoidance. Sus funciones principales son:
Seguridad: Mediante WEP, con este protocolo se cifran los datos
pero no los encabezados.
Asociacin: Este proceso es el que le dar acceso a la red y solo
puede ser llevado a cabo una vez autenticado.
Exploracin: Envo de Beacons que incluyen los SSID: Service Set
identifiers O tambin llamados ESSID (Extended SSID), mximo 32
caracteres.
Autenticacin: Proceso previo a la asociacin. Existen dos
tipos:
Autenticacin de clave compartida: Es el fundamento del protocolo
WEP (hoy totalmente desacreditado), se trata de un envo de
interrogatorio (desafo) por parte del AP al cliente.
Autenticacin de sistema abierto: Obligatoria en 802.11, se
realiza cuando el cliente enva una solicitud de autenticacin con su
SSID a un AP, el cual autorizar o no. Este mtodo aunque es
totalmente inseguro, no puede ser dejado de lado, pues uno de los
puntos ms fuertes de WiFi es la posibilidad de conectarse desde
sitios pblicos annimamente (Terminales, hoteles, aeropuertos,
etc.).
RTS/CTS: Funciona igual que en el puerto serie (RS-232), el
aspecto ms importante es cuando existen nodos ocultos, pues a
diferencia de Ethernet, en esta topologa S pueden existir nodos que
no se escuchen entre s y que solo lleguen hasta el AP, (Ej: su
potencia est limitada, posee un obstculo entre ellos, etc), en
estos casos se puede configurar el empleo de RTS/CTS. Otro empleo
importante es para designar el tamao mximo de trama (en 802.11 Es:
mnimo=256 y mximo=2312 Bytes).
Modo ahorro de energa: Cuando esta activado este modo, el
cliente envi previamente al AP una trama indicando que se ir a
dormir, El AP, coloca en su buffer estos datos. Se debe tener en
cuenta que por defecto este modo suele estar inactivo (lo que se
denomina Constant Awake Mode: CAM).
Fragmentacin: Es la capacidad que tiene un AP de dividir la
informacin en tramas ms pequeas.
5. Ventajas de WiFi
El sistema de paquetes de radio es diferente, Wi-Fi usa el
espectro de radio no licenciado y no requiere aprobaciones
reguladoras para un despliegue individual, porque usa la banda
2.4Ghz que es libre excepto en unos pocos pases. Le permite a las
LANs ser desplegadas sin cablear, reduciendo potencialmente los
costos de despliegue de la red y expansin de la misma. Espacios
dnde los cables no pueden instalarse, como las reas al aire libre y
los edificios histricos, pueden organizarse LANs inalmbricas. Los
productos de Wi-Fi estn extensamente disponibles en el mercado. Las
diferentes marcas de puntos de acceso e interfases de red de
cliente son interoperables en un servicio de nivel bsico. La
competencia entre vendedores ha bajado los precios
considerablemente desde que empez la tecnologa. Las redes Wi-Fi
soportan Roaming (Cambio de Cobertura) en donde una estacin mvil
como por ejemplo un computador porttil puede moverse de un punto de
acceso a otro en donde el usuario se mueve alrededor de un edificio
o rea. Muchos puntos de acceso e interfaces de red soportan varios
grados de encriptacin para proteger el trfico de intercepciones.
Wi-Fi es un conjunto global de estndares. Al contrario que los
celulares, el mismo cliente de Wi-Fi trabaja en los diferentes
pases alrededor del mundo.6. Desventajas de WiFi Usa la banda 2.4
GHz que no requiere de licencia en la mayora del mundo con tal de
que se este por debajo de los 100 mW, adems uno acepta la
interferencia de otras fuentes; interferencia que causa que los
dispositivos no funcionen. Las asignaciones del espectro y las
limitaciones operacionales no son consistentes mundialmente; la
mayora de Europa permite 2 cauces adicionales ms all de aqullos
permitidos en Estados Unidos; Japn tiene uno ms encima de esos, y
algunos pases como Espaa, prohben el uso de los cauces de baja
numeracin. Adems algunos pases, como Italia, requieren una
autorizacin general para cualquier uso de WiFi fuera de las propias
premisas de un operador, o requiere algo semejante a un registro de
operador. Los estndares 802.11b y 802.11g usan la banda Wi-Fi
2.4GHz que no necesita licencia, que esta atestada con otros
dispositivos inalmbricos que usan la misma banda como Bluetooth,
los hornos del microondas, los telfonos inalmbricos. El consumo de
electricidad es bastante alto comparado con otros estndares,
haciendo la vida de la batera corta y calentndola tambin. El
estndar de encriptacin inalmbrico ms comn, el WEP (Wired Equivalent
Privacy) es reconocido por que se ha violado su seguridad. Aunque
los ms nuevos productos inalmbricos mejoraron su seguridad con el
protocolo Wi-Fi Protect Access (WPA). Las redes Wi-Fi tienen
limitado el rango de alcance. Un tpico router Wi-Fi casero usa los
estndares 802.11b o 802.11g podra tener un rango de 45 m (150 pies)
entre paredes y 90 m (300 pies) en campo abierto. Interferencia de
puntos de acceso cerrados o encriptados con otros puntos de acceso
abiertos con el misma banda o siendo vecino puede prevenir el
acceso a los puntos de acceso abiertos por otros en el rea. Esto
puede proponer un problema en las reas de alto-densidad como
edificios de apartamentos grandes dnde muchos residentes tienen
puntos de acceso de Wi-Fi operando. Los puntos de acceso gratis
podran ser usados para robar informacin personal por usuarios
maliciosos de la red Wi-Fi. La interoperabilidad entre marcas o
desviaciones en los estndares puede causar limitar las conexiones o
bajar las velocidades de transmisin. Los puntos de acceso gratuitos
(o puntos de acceso mal configurados) pueden usarse por usuarios
maliciosos que annimamente comienzan un ataque que sera imposible
de rastrear ms all del dueo del punto de acceso.7. Dispositivos
Existen varios dispositivos Wi-Fi, los cuales se pueden dividir en
dos grupos: Dispositivos de Distribucin o Red, entre los que
destacan los routers, puntos de acceso y Repetidores; y
Dispositivos Terminales que en general son las tarjetas receptoras
para conectar a la computadora personal, ya sean internas (tarjetas
PCI) o bien USB.
Dispositivos de Distribucin o Red:
Los puntos de acceso son dispositivos que generan un "set de
servicio", que podra definirse como una "Red Wi-Fi" a la que se
pueden conectar otros dispositivos. Los puntos de acceso permiten,
en resumen, conectar dispositivos en forma inalmbrica a una red
existente. Pueden agregarse mas puntos de acceso a una red para
generar redes de cobertura mas amplia, o conectar antenas mas
grandes que amplifiquen la seal.
Los router inalmbricos son dispositivos compuestos,
especialmente diseados para redes pequeas (hogar o pequea oficina).
Estos dispositivos incluyen, un Router (encargado de interconectar
redes, por ejemplo, nuestra red del hogar con internet), Un punto
de acceso (explicado mas arriba) y generalmente un switch que
permite conectar algunos equipos va cable. Su tarea es tomar la
conexin a internet, y brindar a travs de ella acceso a todos los
equipos que conectemos, sea por cable o en forma inalmbrica.
Los Repetidores Inalmbricos son equipos que se utilizan para
extender la cobertura de una red inalmbrica, stos se conectan a una
red existente que tiene seal mas dbil y crean una seal limpia a la
que se pueden conectar los equipos dentro de su alcance.
Los dispositivos terminales abarcan tres tipos mayoritarios:
tarjetas PCI, tarjetas PCMCIA y tarjetas USB:
Las tarjetas PCI para Wi-Fi se agregan (o vienen de fbrica) a
los ordenadores de sobremesa. Hoy en da estn perdiendo terreno
debido a las tarjetas USB. Dentro de este grupo tambin pueden
agregarse las tarjetas MiniPCI que vienen integradas en casi
cualquier computador porttil disponible hoy en el mercado.
Las tarjetas PCMCIA son un modelo que se utiliz mucho en los
primeros ordenadores porttiles, aunque estn cayendo en desuso,
debido a la integracin de tarjeta inalmbricas internas en estos
ordenadores. La mayor parte de estas tarjetas solo son capaces de
llegar hasta la tecnologa B de Wi-Fi, no permitiendo por tanto
disfrutar de una velocidad de transmisin demasiado elevada.
Las tarjetas USB para Wi-Fi son el tipo de tarjeta ms comn que
existe en las tiendas y ms sencillo de conectar a un pc, ya sea de
sobremesa o porttil, haciendo uso de todas las ventajas que tiene
la tecnologa USB. Hoy en da puede encontrarse incluso tarjetas USB
con el estndar 802.11N (Wireless-N) que es el ltimo estndar
liberado para redes inalmbricas.
Tambin existen impresoras, cmaras Web y otros perifricos que
funcionan con la tecnologa Wi-Fi, permitiendo un ahorro de mucho
cableado en las instalaciones de redes y especialmente, gran
movilidad
8. Los distintos estndares Wi-Fi
El estndar 802.11 en realidad es el primer estndar y permite un
ancho de banda de 1 a 2 Mbps. El estndar original se ha modificado
para optimizar el ancho de banda (incluidos los estndares 802.11a,
802.11b y 802.11g, denominados estndares fsicos 802.11) o para
especificar componentes de mejor manera con el fin de garantizar
mayor seguridad o compatibilidad. La tabla a continuacin muestra
las distintas modificaciones del estndar 802.11 y sus
significados:
Tambin es importante mencionar la existencia de un estndar
llamado "802.11b+". ste es un estndar patentado que contiene
mejoras con respecto al flujo de datos. Por otro lado, este estndar
tiene algunas carencias de interoperabilidad debido a que no es un
estndar IEEE.
Tambin esta el estndar IEEE 802.11n es una propuesta de
modificacin al estndar IEEE 802.11 para mejorar significativamente
el rendimiento de la red ms all de los estndares anteriores, tales
como 802.11b y 802.11g, con un incremento significativo en la
velocidad mxima de transmisin de 54 Mbps a un mximo de 600 Mbps.
Actualmente la capa fsica soporta una velocidad de 300Mbps, con el
uso de dos flujos espaciales en un canal de 40 MHz. Dependiendo del
entorno, esto puede traducirse en un rendimiento percibido por el
usuario de 100Mbps.[]El estndar 802.11n fue ratificado por la
organizacin IEEE el 11 de septiembre de 2009.9. COSTOS DE LAS REDES
WIFIEl despliegue de una red inalmbrica implica dos tipos de
costos: el generado para la infraestructura, por los puntos de
acceso inalmbricos; y el derivado de los adaptadores WLAN para los
usuarios. La vala de esta tecnologa depende principalmente del
nmero de puntos de acceso, mismo que se relaciona con el rea de
cobertura requerida, as como el nmero y tipo de usuarios que sern
servidosWhat leaders didn't figure on was the sticker shock after
they gathered bids for constructing the network. Lo que los lderes
no fue la figura en el impacto del precio despus de que se
reunieron las ofertas para la construccin de la red. One quote came
in at $248,000 and another was $192,000. Una cita fue de 248.000
dlares y otro fue de $ 192,000. "We even got a low bid of $48,000,
but that's still outside the realm of our small-city budget," said
Brent Graden, Prestonsburg's economic director. "Hasta tenemos una
oferta baja de 48.000 dlares, pero que todava fuera el reino de
nuestro presupuesto de pequea ciudad", dijo Brent Graden, director
econmico de Prestonsburg.
That's an understatement: Graden's budget for the project was
just $8,500.Eso es un eufemismo: Graden presupuesto para el
proyecto fue de slo $ 8,500.
Nevertheless, in early 2008, Prestonsburg lit up with free Wi-Fi
a 2-mile corridor running through its downtown core.Sin embargo, a
principios de 2008, Prestonsburg iluminado con Wi-Fi de un corredor
de dos millas a travs de su centro de la ciudad. As of late March,
2,500 unique users had accessed the service. A partir de finales de
marzo, 2.500 usuarios nicos haba accedido al servicio.
Prestonsburg developed its system using equipment from Meraki, a
Mountain View, Calif., startup that offers a do-it-yourself
approach to building Wi-Fi networks.Prestonsburg desarrollado su
sistema usando el equipo de Meraki, una empresa de Mountain View,
California, que ofrece un "hgalo usted mismo enfoque a la creacin
de redes Wi-Fi.
Founded in 2006, Meraki started as a doctorate-research project
at the Massachusetts Institute of Technology.Fundada en 2006,
Meraki se inici como un proyecto de doctorado de investigacin en el
Instituto de Tecnologa de Massachusetts. Fueled by funding from
Google and Sequoia Capital, the company's mission is to bring the
Internet to the masses with wireless routers, which are cheap to
buy and easy to install and operate. Impulsado por la financiacin
de Google y Sequoia Capital, la misin de la compaa es llevar
Internet a las masas con los routers inalmbricos, que son baratas y
fciles de instalar y operar.
Meraki takes a mesh-networking approach, which means each access
point not only communicates with nearby wireless computing devices,
but also serves as a router, passing the radio signal to other
nodes.Meraki adopta un enfoque de malla de redes, lo que significa
que cada punto de acceso no slo se comunica con los cercanos
dispositivos de computacin inalmbrica, sino que tambin sirve como
un router, que pasa la seal de radio a otros nodos. A Meraki Pro
router for outdoor use costs $150 to $200. Un router Meraki Pro
para uso en el exterior cuesta $ 150 a $ 200. Other vendors were
quoting $10,000 for an outdoor access point, Graden said. Otros
proveedores se citando a $ 10,000 para un punto de acceso al aire
libre, Graden, dijo.
A Meraki router covers a radius of about 500 feet, Graden said.
Un router Meraki cubre un radio de unos 500 pies, Graden, dijo.
That's been enough range to provide a signal along the 2-mile
corridor, plus a few outlying locations, such as a local park and
an arts center. Eso ha sido lo suficientemente amplia para
proporcionar una seal a lo largo del corredor de 2 millas, adems de
algunas localidades perifricas, tales como un parque local y un
centro de arte. Prestonsburg installed 48 outdoor units and 12
indoor units, he said. Prestonsburg instalado 48 unidades al aire
libre y 12 unidades interiores, dijo.
[]
7 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESEn la actualidad sabemos que
todo software que sale almercadotiene fallas y conforme se va
utilizando por los usuarios se observan algunas mejoras las cuales
son implementadas en otras versiones de este, es por ello que
Bluetooth conforme pase el tiempo va ir mejorando y adaptndose a
las nuevas tecnologas, ya que permite ser implementada en varios
dispositivos electrnicos a un bajocosto, un ejemplo claro que se
puede observar en la actualidad son las consolas Wii fabricadas por
Nintendo, que realizar la conexin de forma inalmbrica gracias a la
tecnologa Blutooth.
Es por ello que varias compaas tienen en la mira esta nueva
tecnologa y estn pensando que beneficios les podr traer al
implementarla en sus aparatos electrnicos, y a su vez permitir que
se ha muy demandado y baje su costo.
Durante estainvestigacinle un artculo que deca que
lasempresashoteleras estaban tratando de implementar esta tecnologa
es sushotelespara permitir que los huspedes pudieran abrir sus
habitaciones con este tipo de tecnologa, por lo que estoyseguroque
en cualquier negocio en el cual se dese instalar bluetooth tendr un
granxito, solo hay que realizar el estudio conveniente para poder
cumplir con dicho propsito.
Wi-Fi no es, sin embargo, una alternativa a una red
convencional, sino que es una nueva tecnologa que viene a
complementar a aquellas. Ambas redes (inalmbricas y de cables)
ofrecen las mismas expectativas de comunicaciones (compartir
perifricos, acceso a una base de datos o a ficheros compartidos,
acceso a un servidor de correo, navegar a travs de Internet,
etc.).
Se puede decir que el entorno Wi-Fi es la solucin idnea que
unifica movilidad y conectividad en la transmisin de datos,
ofreciendo una nueva posibilidad de "oficina mvil", se est donde se
est.
Podemos distinguir dos categoras de Bluetooth bastante
populares: la clase 1 y la clase 2, refirindose a la potencia de
transmisin. El estndar mas comn y barato es la clase 2 que te
permite tener un dispositivo a unos 10 metros de distancia. La
clase 1 es menos comn, pero no es difcil encontrar algunos
dispositivos que lo usan. Su alcance es mayor; unos 100 metros.
La diferencia entre Wireless y Bluetooth es que la primera tiene
mas alcance y potencia aunque tambin sea ms costosa de
implementar.
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Telecomunicaciones, Thomson paraninfo IV edicin.
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