IntroducciónSe va a descrir el desarrollo de las redes inalámbricas y móviles, de su evolución, las característicasque dif...
EvoluciónLa primera experiencia de transmisión inalámbrica práctica se le atribuye al italiano GuglielmoMarconi quien a fi...
La telefonía celular  * Presenta una evolución marcada desde finales de la década de los 70.    * Dicha evolución se ha di...
Las redes inalámbricas se dividen según el área de cobertura en:  * Redes de Área Personal Inalámbricas (Wireless Personal...
La Tabla 1 resume las características y tecnologías de red inalámbricas nombradas anteriormente.Clasificación de acuerdo a...
En cambio las redes ad hoc consisten de una colección de nodos móviles que permiten elestablecimiento de una comunicación ...
* Flexibilidad: permite cambios de topologías fácilmente y alcanzar sitios donde la tecnologíacableada no podría instalars...
AplicacionesLas siguientes son algunas de las aplicaciones de las redes móviles e inalámbricas:• Acceso Móvil a la Interne...
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Introducción a las redes moviles e inalambricas

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  1. 1. IntroducciónSe va a descrir el desarrollo de las redes inalámbricas y móviles, de su evolución, las característicasque difieren de las redes de cable, pero describe las actuales tecnologías inalámbricas.Para desarrollar estos temas, vamos a poner de relieve la evolución del acceso móvil a Internet,señalando las principales tecnologías presentes en cada generación, y gestión de redes detelefonía móvil y la movilidad que ofrecen las redes inalámbricas de hoy.Se recomienda realizar una lectura secuencial, paso a paso. Analizando detalladamente losesquemas e ilustraciones colocados como apoyo a las explicaciones.DefiniciónUna red de comunicación inalámbrica incluye una serie de dispositivos interconectados parasoportar la transmisión de información por enlaces inalámbricos tales como las ondas de radio.Una red de comunicación móvil consiste de dispositivos que pueden intercambiar información ycuyo punto de conexión puede cambiar dinámicamente. A medida que el usuario se mueve su (s)conexión (es) cambian automáticamente.Note la diferencia de la definición anterior con la de comunicación nómada oportable. En este caso, un usuario puede conectarse a diferentes aplicacionesen la red e intercambiar información con otros dispositivos conectados, perosu conexión termina cada vez que se mueve. Cuando el usuario se vuelve aconectar adquiere una nueva conexión. Por ejemplo, un hombre de negociosque se conecta con su laptop en un restaurante, hotel, etc.
  2. 2. EvoluciónLa primera experiencia de transmisión inalámbrica práctica se le atribuye al italiano GuglielmoMarconi quien a finales del siglo XIX logró realizar una transmisión telegráfica inalámbrica a unadistancia de 250 mts.Durante la centuria pasada se desarrollaron diversos sistemas para la comunicación de vozinalámbrica entre los que se destacan:• Radioaficionados• Banda Ciudadana• Redes de Radio Móviles Privadas• Redes de Radio Semipúblicas.A continuación detallamos la evolución histórica de las redes móviles e inalámbricasLa telefonía móvil pública. * Red Móvil Pública (PLMN, Public Land Mobile Network), por AT&T y Southwestern Bell hacia1945. Este sistema fue instalado en la ciudad de San Luís, Missouri, Estados Unidos y utilizaba unaantena de alta potencia que usaba la técnica de modulación por frecuencia (FM) y queproporcionaba una gran cobertura al área metropolitana. * En 1947, D.H Ring de los Laboratorios Bell propuso el concepto de celda que permitía lareutilización de las frecuencias. Se desarrolla 30 años después. Aunque el primer sistema detelefonía móvil se les atribuye a los europeos, quienes hacia los años 40 crearon un sistema enEstocolmo a través L.M. Ericsson. * No fue sino hasta 1969, más de 20 años después que Ring introdujo el concepto de celdas, quelos Laboratorios Bell emplearían el concepto de reuso de las frecuencias en un servicio comercial,en un tren que viajaba entre Nueva York y Washington. En 1978 entra en funcionamiento elprimer sistema celular funcional. * Aparentemente el primer sistema celular fue a operar comercialmente en Arabia Saudita através de la operadora Bahrain Telephone Company (Batelco) en Mayo, 1978 (Huidrobo Moya2002) (Privaline.com). El sistema tenía 2 celdas y 250 abonados, 20 canales en la banda de los 400MHz
  3. 3. La telefonía celular * Presenta una evolución marcada desde finales de la década de los 70. * Dicha evolución se ha dividido en las llamadas generaciones de tecnología celular, que seiniciaron con la primera generación (1G) de teléfonos celulares caracterizada por utilizartecnologías analógicas. * A ésta le siguió la segunda generación (2G) caracterizada por la introducción del uso de latecnología digital * Posteriormente una generación transitoria (2.5G) a la tercera generación (3G). Ésta últimabusca el incremento de las velocidades de transmisión y el soporte a la transmisión multimedia. * Actualmente se está trabajando en la cuarta generación (4G), la cual está enfocada en elsoporte de servicios inalámbricos de mayor calidad y velocidad y la combinación de la naturalezaubicua de la Internet y la PC. Uno de sus propósitos es proporcionar servicios de roaming a travésde diferentes tipos de redes.Las Redes de Área Local Inalámbrica (Wireless Local Área Networks, WLAN) * Surgen como una extensión a las LANs cableadas. Y aunque relegadas inicialmente a unsegundo plano, las WLANs se han desplegado rápidamente gracias a su principal característica:ofrecer mayores tasas de acceso que las tecnologías celulares, incluso de las que ofrece la 3G aprecios menores. * Varios de los estándares para WLANs han sido desarrollados desde la última década de lapasada centuria. * En 1997, la IEEE liberó su estándar conocido como 802.11. * Desde 1999, éste estándar ha sido mejorado publicándose diversas especificaciones talescomo 802.11b, 802.11a, 802.11G y actualmente el 802.11n. * Otro estándar es HIPERLAN el cual comienza en 1999. Actualmente se ha publicado elHIPERLAN2. * Otro estándar que ha tenido gran aceptación es Bluetooth cuya especificación fue aprobadaen 1999. * Finalmente, está el estándar denominado HomeRF cuyos esfuerzos comenzaron en el año2000.Clasificación según su coberturaLas redes inalámbricas pueden ser clasificadas de acuerdo a diversos criterios. A continuación semuestra una taxonomía basada en el área de cobertura (ver Ilustración 1).
  4. 4. Las redes inalámbricas se dividen según el área de cobertura en: * Redes de Área Personal Inalámbricas (Wireless Personal Area Networks, PAN), Las WPANs sonredes cuyo alcance se limita a un área muy pequeña tal como una habitación u oficina. Entre losestándares para WPANs se encuentran Bluetooth, Zig Bee y Ultra Wide Band. * Redes de Área Local Inalámbricas (o Wireless Local Área Networks, WLANs), Las WLANs tienenuna cobertura limitada de unos pocos metros abarcando áreas como una oficina, edifico o inclusoun campus universitario. El estándar más utilizado a nivel mundial para este tipo de redes es elIEEE 802.11. * Redes de Área Metropolitana Inalámbricas (o Wireless Metropolitan Área Networks, WMANs).Las WMANs tienen una cobertura mayor a las anteriores alcanzando unos cuantos kilómetros quepueden cubrir áreas como las de una ciudad. Uno de los estándares para este tipo de redes es elIEEE 802.16. * Redes de Área Amplia Inalámbricas (o Wireless Wide Área Networks, WWANs). Las WWANsestán destinadas a cubrir grandes áreas con muchos kilómetros, tales como un país o incluso latierra.
  5. 5. La Tabla 1 resume las características y tecnologías de red inalámbricas nombradas anteriormente.Clasificación de acuerdo a la estructura de redOtra forma de clasificar las redes móviles e inalámbricas es de acuerdo a la estructura de la red. Eneste sentido se tienen las redes con infraestructura y las redes ad hoc. Las primeras se caracterizanporque la comunicación se realiza a través de un dispositivos central (estación base, punto deacceso) que se encarga de realizar el relevo de la comunicación entre los dispositivos como semuestra en la Ilustración.
  6. 6. En cambio las redes ad hoc consisten de una colección de nodos móviles que permiten elestablecimiento de una comunicación ubicua sin una infraestructura central. Los enlaces sondinámicos al igual que la configuración como se muestra en la siguiente ilustración.CaracterísticasLas características que favorecen a las Redes Móviles e Inalámbricas se resumen a continuación: * Movilidad: acceso a la información en cualquier sitio donde se encuentra el usuario, sólolimitado por la cobertura de la red. * Velocidad de Instalación y Simplicidad: eliminan la necesidad de cables a través de paredes ytechos.
  7. 7. * Flexibilidad: permite cambios de topologías fácilmente y alcanzar sitios donde la tecnologíacableada no podría instalarse. * Costo reducido: en aquellos sitios que requieran cambios de topologías frecuentes. * Escalabilidad: las configuraciones de la red pueden cambiarse fácilmente y una red queinicialmente soportaba pocos usuarios puede extenderse a medida que se incorporan másusuarios, incluyendo nuevos dispositivos de interconexión, sin necesidad de preocuparse por lasinstalaciones de cables.A pesar de los beneficios de las redes móviles e inalámbricas, existen algunos retos yrequerimientos para este tipo de redes: * Alta tasa de errores: este tipo de redes es caracterizada por tener una mayor tasa de erroresque las redes cableadas. Deben implementarse técnicas de corrección y detección de erroresdestinadas a aliviar el problema. * Menores tasas de transmisión: los enlaces inalámbricos se caracterizan por soportar menorestasas de transmisión que sus homólogos cableados. Los protocolos de comunicación (tales comolos protocolos de acceso al medio) deberían hacer un uso eficiente del medio inalámbrico. * Seguridad: los enlaces inalámbricos se caracterizan por ser más propensos a ataques deseguridad que pueden comprometer la integridad y rendimiento de la red. Es necesario laimplementación de mecanismos de seguridad destinados a proteger a los usuarios contra estosposibles ataques. * Potencia de la batería: los dispositivos móviles usan baterías para generar la potenciarequerida por los equipos. Los protocolos de comunicación deberían implementar mecanismospara evitar el consumo de energía no necesario y reducir el consumo de potencia de los mismos. * Enfermedades asociadas a la transmisión por ondas de radio frecuencia: actualmente existeun gran número de investigaciones destinadas a determinar si las transmisiones de radio yteléfonos celulares son dañinas para la salud humana. Las redes deberían ser diseñadas parareducir la potencia emitida por los dispositivos de red.
  8. 8. AplicacionesLas siguientes son algunas de las aplicaciones de las redes móviles e inalámbricas:• Acceso Móvil a la Internet: acceso a la Internet desde cualquier lugar y en cualquier momento.• Substitución del cable: algunas tecnologías inalámbricas aparecen como una solución parasustituir los cables en ambientes tales como el hogar y la oficina.• Extensión de LANs: extensión de redes LANs donde no es posible la instalación de cables o dichainstalación es mucho más costosa.• Aplicaciones Ad Hoc: existen un conjunto de aplicaciones que implican el establecimiento de unaconexión entre un grupo de usuarios temporalmente y dinámicamente. Por ejemplo un grupo deempleados con un laptop o PDA que acuerdan encontrarse en un cuarto de conferencia para unareunión de negocios. Los empleados requieren conectarse temporalmente por la duración de lareunión.• Acceso Nómada: permite el acceso de un usuario a las aplicaciones de una organización,independientemente de su localización.Organizaciones para la estandarización• ITU-T International Telecommun. Union (antes CCITT).• ISO International Standards Organization.• IEC International Electrotechnical Commission.• ETSI European Telecom. Std. Institute.• CEN/CENELEC Com. Europeene de Norm. Elect.• ANSI Amer. Nat. Standards Institute.• NIST National Institute for Std. & Technology.• CITEL Comisión Interamericana de Telecomunicaciones.Organizaciones que generan estándares (de facto)• IEEE Int. Instit. of Electrical & Electronic Eng.• ECSA Exchange Carriers Standards Assoc.• EIA Electronic Industry Association.• TIA Telecom. Industry Association.• OSF Open Software Foundation.• IETF Internet Engineering Task Force.
  9. 9. • ATM Forum.• BELLCORE Bell Communications Research.• ECMA European Computer Manufacturers Assoc.• CEPT Conf. European of Posts et Telecomm.

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