Topología De Red Inalámbrica
Punto de acceso Un punto de acceso es un “concentrador” inalámbrico. El transmisor/receptor conecta entre sí los nodos de la red inalámbrica y normalmente también sirve de puente entre ellos y la red cableada. Un conjunto de puntos de acceso (coordinados) se pueden conectar unos con otros para crear una gran red inalámbrica.
Desde el punto de vista de los clientes inalámbricos (como las computadoras portátiles o las estaciones móviles), un punto de acceso provee un cable virtual entre los clientes asociados. Este “cable inalámbrico” conecta tanto a los clientes entre sí, como los clientes con la red cableada. Un punto de acceso debe distinguirse de un enrutador inalámbrico, que es muy común en el mercado actual.
Un enrutador inalámbrico es una combinación entre un punto de acceso y un enrutador, y puede ejecutar tareas más complejas que las de un punto de acceso. Considere un enrutador inalámbrico como un puente (entre la red inalámbrica y la red Ethernet) y un enrutador (con características de enrutamiento IP)
Modos de operación de redes inalámbricas:
El conjunto de estándares 802.11 definen dos modos fundamentales para redes inalámbricas:
1. Ad hoc.
2. Infraestructura.
Es importante comprender que no siempre, los modos se ven reflejados directamente en la topología. Por ejemplo, un enlace punto a punto puede ser implementado en modo ad hoc o Infraestructura y nos podríamos imaginar una red en estrella construida por conexiones ad hoc.
El modo puede ser visto como la configuración individual de la tarjeta inalámbrica de un nodo, más que como una característica de toda una infraestructura
Caso 1: Punto a punto Puede usar el modo ad hoc cuando desea conectar directamente dos estaciones, p.e. de edificio a edificio. También lo puede usar dentro de una oficina entre un conjunto de estaciones de trabajo.
Nodo está conectado a la red (p.e. Intranet o Internet), puede extender dicha conexión a otros que se conecten a él inalámbricamente en el modo ad hoc, si se le configura para esta tarea.
Infraestructura:
(BSS) Contrario al modo ad hoc donde no hay un elemento central, en el modo de infraestructura hay un elemento de “coordinación”: un punto de acceso o estación base. Si el punto de acceso se conecta a una red Ethernet cableada, los clientes inalámbricos pueden acceder a la red fija a través del punto de acceso. Para interconectar muchos puntos de acceso y clientes inalámbricos, todos deben configurarse con el mismo SSID.
Estrella La topología:
De estrella es con mucho, la infraestructura más común en redes inalámbricas. Es la tecnología típicamente usada para un “hotspot” (punto de conexión a Internet), por ejemplo en aeropuertos o telecentros. Esta topología es la disposición típica de un WISP (Wireless Internet Service Provider). A menudo este tipo de redes se combina en árboles o con elementos de otras topologías.
Punto a Punto:
Los enlaces punto a punto son un elemento estándar de la infraestructura inalámbrica. A nivel de topología estos pueden ser parte de una topología de estrella, de una simple línea entre dos puntos u otra topología. Un enlace punto a punto puede establecerse en modo ad hoc o infraestructura.
Repetidores:
El uso de repetidores se hace necesario generalmente cuando existen obstrucciones en la línea de vista directa o hay una distancia muy larga para un solo enlace. En una red cableada, el dispositivo equivalente a un repetidor inalámbrico es un concentrado. La unidad repetidora puede consistir en uno o dos dispositivos físicos y tener uno o dos radios. Un repetidor también puede ser visto como un cliente que cumple funciones de receptor y un punto de acceso de retransmisión. Normalmente, el SSID debería ser el mismo para las tres unidades. A menudo, además del SSID, los repetidores está enlazado a una dirección MAC.
Ejemplos de la vida real de infraestructura inalámbrica
En la vida real las redes inalámbricas son a menudo combinaciones de diferentes topologías. Aquí presentamos algunos ejemplos para su discusión.
Red Teleinformática del Estado de Mérida:
Esta red es un proyecto de Fundacite, buscaba extender los servicios de Internet a mayor velocidad, abarcando la mayoría de las poblaciones del estado.
El acceso a Internet es provisto desde lasINSTALACIONES DE
Fundacite, desde dónde se transmite la señal a la estación base de La Aguada, desde allí se extienden 3 espinas dorsales o backbones (Norte, Sur, Pueblos del Sur). El backbone Sur está compuesto por un enlace de 40 Km entre la Aguada y una estación repetidora ubicada en una montaña cercana al pueblo La Trampa. Desde la Trampa se extiende otro enlace de 41 km hasta Tovar, completando entonces un backbone de 81km.
Fundacite, desde dónde se transmite la señal a la estación base de La Aguada, desde allí se extienden 3 espinas dorsales o backbones (Norte, Sur, Pueblos del Sur). El backbone Sur está compuesto por un enlace de 40 Km entre la Aguada y una estación repetidora ubicada en una montaña cercana al pueblo La Trampa. Desde la Trampa se extiende otro enlace de 41 km hasta Tovar, completando entonces un backbone de 81km.
Una Antena:
Es un dispositivo (conductor metálico) diseñado con el objetivo de emitir y/o recibir ondas electromagnéticas hacia el espacio libre. Una antena transmisora transforma energía eléctrica en ondas electromagnéticas, y una receptora realiza la función inversa.
Existe una gran diversidad de tipos de antenas. En unos casos deben expandir en lo posible la potencia radiada, es decir, no deben ser directivas (ejemplo: una emisora de radio comercial o una estación base de teléfonos móviles), otras veces deben serlo para canalizar la potencia en una dirección y no interferir a otros servicios (antenas entre estaciones de radioenlaces).
Las características de las antenas dependen de la relación entre sus dimensiones y la longitud de onda de la señal de radiofrecuencia transmitida o recibida. Si las dimensiones de la antena son mucho más pequeñas que la longitud de onda las antenas se denominan elementales, si tienen dimensiones del orden de media longitud de onda se llaman resonantes, y si su tamaño es mucho mayor que la longitud de onda son directivas.
Medios de transporte:
Los medios de transmisión son las vías por las cuales se comunican los datos. Dependiendo de la forma de conducir la señal a través del medio o soporte físico, se pueden clasificar en dos grandes grupos:
- Medios de transmisión guiados o alámbricos.
- Medios de transmisión no guiados o inalámbricos.
En ambos casos las tecnologías actuales de transmisión usan ondas electromagnéticas. En el caso de los medios guiados estas ondas se conducen a través de cables o “alambres”. En los medios inalámbricos, se utiliza el aire como medio de transmisión, a través de radiofrecuencias, microondas y luz (infrarrojos, láser); por ejemplo: puerto IrDA (Infrared Data Association), Bluetooth o Wi-Fi. Según el sentido de la transmisión, existen tres tipos diferentes de medios de transmisión:
- Simplex.
- Semi-dúplex (Half-duplex).
- Dúplex o dúplex completo (full-duplex).
Medios de transmisión guiados:
Los medios de transmisión guiados están constituidos por cables que se encargan de la conducción (o guiado) de las señales desde un extremo al otro. Las principales características de los medios guiados son el tipo de conductor utilizado, la velocidad máxima de transmisión, las distancias máximas que puede ofrecer entre repetidores, la inmunidad frente a interferencias electromagnéticas, la facilidad de instalación y la capacidad de soportar diferentes tecnologías de nivel de enlace.
La velocidad de transmisión depende directamente de la distancia entre los terminales, y de si el medio se utiliza para realizar un enlace punto a punto o un enlace multipunto. Debido a esto, los diferentes medios de transmisión tendrán diferentes velocidades de conexión que se adaptarán a utilizaciones dispares.
Dentro de los medios de transmisión guiados, los más utilizados en el campo de las telecomunicaciones y la interconexión de computadoras son tres:
- Cable de par trenzado.
- Cable coaxial.
Fibra óptica:
Medio de transmisión
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Razón de datos total
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Ancho de banda
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Separación entre repetidores (km)
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Cable de par trenzado
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4 Mbps
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3 MHz
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2 a 10
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Cable coaxial
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500 Mbps
|
350 MHz
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1 a 10
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Cable de fibra óptica
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2 Gbps
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2 GHz
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10 a 100
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Cable de par trenzado:
El cable de par trenzado consiste en un conjunto de pares de hilos de cobre, conductores cruzados entre sí, con el objetivo de reducir el ruido de diafonía. A mayor número de cruces por unidad de longitud, mejor comportamiento ante el problema de diafonía. Existen dos tipos básicos de pares trenzados:
- Apantallado, blindado o con blindaje: Shielded Twisted Pair (STP).
- No apantallado, sin blindar o sin blindaje: Unshielded Twisted Pair (UTP), es un tipo de cables de pares trenzados sin recubrimiento metálico externo, de modo que es sensible a las interferencias. Es importante guardar la numeración de los pares, ya que de lo contrario el efecto del trenzado no será eficaz, disminuyendo sensiblemente o incluso impidiendo la capacidad de transmisión. Es un cable económico, flexible y sencillo de instalar. Las aplicaciones principales en las que se hace uso de cables UTP son:
- Bucle de abonado: es el último tramo de cable existente entre el teléfono de un abonado y la central a la que se encuentra conectado. Este cable suele ser UTP Cat 3 y en la actualidad es uno de los medios más utilizados para transporte de banda ancha, debido a que es una infraestructura que está implantada en el 100 % de las ciudades.
- Red de área local (LAN): en este caso se emplea UTP Cat 5 o Cat 6 para transmisión de datos, consiguiendo velocidades de varios centenares de Mbps. Un ejemplo de este uso lo constituyen las redes 10/100/1000Base-T.
Cable coaxial:
El cable coaxial Conductor central rodeado por una capa conductora cilíndrica. Se emplea en sistemas troncales o de largo alcance que portan señales múltiplex con gran número de canales.
Fibra óptica:
La fibra óptica es un enlace hecho con un hilo muy fino de material transparente de pequeño diámetro y recubierto de un material opaco que evita que la luz se disipe. Por el núcleo, generalmente de vidrio o plásticos, se envían pulsos de luz, no eléctricos. Hay dos tipos de fibra óptica: la Multimodo y la Monomodo. En la fibra Multimodo la luz puede circular por más de un camino pues el diámetro del núcleo es de aproximadamente 50 µm. Por el contrario, en la fibra Monomodo sólo se propaga un modo de luz, la luz sólo viaja por un camino. El diámetro del núcleo es más pequeño (menos de 5 µm).
Medios de transmisión no guiados:
En este tipo de medios, la transmisión y la recepción de información se lleva a cabo mediante antenas. A la hora de transmitir, la antena irradia energía electromagnética en el medio. Por el contrario, en la recepción la antena capta las ondas electromagnéticas del medio que la rodea.
- Direccional, en la que la antena transmisora emite la energía electromagnética concentrándola en un haz, por lo que las antenas emisora y receptora deben estar alineadas;
- Omnidireccional,en la que la radiación se hace de manera dispersa, emitiendo en todas direcciones, pudiendo la señal ser recibida por varias antenas.
Generalmente, cuanto mayor es la frecuencia de la señal transmitida es más factible confinar la energía en un haz direccional.
La transmisión de datos a través de medios no guiados añade problemas adicionales, provocados por la reflexión que sufre la señal en los distintos obstáculos existentes en el medio. Resultando más importante el espectro de frecuencias de la señal transmitida que el propio medio de transmisión en sí mismo.
Según el rango de frecuencias de trabajo, las transmisiones no guiadas se pueden clasificar en tres tipos:
- Radiofrecuencia u ondas de radio;
- Microondas
- Terrestres
- Satelitales
- Luz
- Infrarroja y
- Láser.
Radiofrecuencias:
En radiocomunicaciones, aunque se emplea la palabra “radio”, las transmisiones de televisión, radio (radiofonía o radiodifusión), radar y telefonía móvil están incluidas en esta clase de emisiones de radiofrecuencia. Otros usos son audio, video, radionavegación, servicios de emergencia y transmisión de datos por radio digital; tanto en el ámbito civil como militar. También son usadas por los radioaficionados.
