En los primeros días de la Web, la mayoría de los hogares no necesitaban una red de conexión entre aparatos.
Una familia solo tenía un ordenador, que se usaba para revisar el correo electrónico o navegar por la Web, pero todo esto ha cambiado mucho.
Ordenadores, portátiles, tablets, Smartphone, juegos, televisores, decodificadores, coches e incluso aparatos de cocina, todos necesitan conectarse a Internet y entre sí.
Hoy en día, una red de cualquier tipo que sea capaz de conectar muchos aparatos se ha convertido en una necesidad, y para esto, las redes inalámbricas se han convertido en las más utilizadas y se están volviendo cada vez más populares debido a su fácil configuración y que no requiere cableado.
Contenidos
¿Qué es una Red Inalámbrica?
Una red inalámbrica es una red configurada para utilizar una señal de radio (onda), a una determinada frecuencia, para comunicarse entre varios dispositivos que tengan acceso a la red y sin necesidad de utilizar cables.
Son redes que utilizan radiofrecuencia o infrarrojos para transmitir la información.
También pueden utilizar ondas de microondas, pero no es lo más habitual.
En las Redes Inalámbricas no hay una conexión física por cable entre el remitente y el receptor de la información, sino que la red está conectada por ondas de radio o de microondas para mantener las comunicaciones.
Básicamente están compuestas por un AP (punto de acceso inalámbrico) al que se conectan todos los demás dispositivos inalámbricos de la red.
El AP suele ser un router. Luego veremos todos los componentes necesarios.
Hace ya muchísimos años que se utilizan las ondas de radio para comunicarse, el truco está en usarlas para comunicar aparatos en lugar de personas, como ocurre en la radio tradicional.
Las ondas de radio son unas ondas llamadas ondas electromagnéticas, capaces de viajar por el espacio y atravesar muros o paredes.
Si quieres profundizar más en este tipo de ondas visita el enlace anterior.
Funcionamiento de Una Red Inalámbrica
Podemos explicar el funcionamiento de una red inalámbrica para conectar varios ordenadores de la siguiente forma.
El ordenador utiliza datos binarios, es decir información codificada con 2 dígitos, ceros y unos.
Estos datos binarios se codificarán (transformaran) a la frecuencia de una onda de radio y se transmitirán a través de una antena.
La conversión de los datos binarios a datos en forma de señal de radio la realiza una tarjeta llamada Tarjeta Ethernet, tarjeta que ya llevan incorporados casi todos los ordenadores modernos.
En un puerto de la tarjeta Ethernet se conecta la antena para el envío de la información.
El conector del puerto es del tipo RJ45.
Una vez enviado los datos como una señal de radio por la antena, el ordenador receptor los recogerá con su antena y su tarjeta Ethernet decodificará la señal a datos binarios de nuevo para que el ordenador receptor los entienda.
Tanto el ordenador que envía la información, como los ordenadores que la reciban, deban tener una antena receptora de la información y una tarjeta Ethernet para la descodificación de señal de radio a datos binarios.
También necesitamos tener en los ordenadores instalado un programa que gestione el envío y recibo de información por la red.
Ya tenemos nuestra red inalámbrica operativa para enviar y recibir información por el aire, sin necesidad de cables.
Si queremos conectar nuestra red o otra red, por ejemplo a Internet, necesitaremos un aparato llamado Router Inalámbrico.
El router debe estar conectado a la nueva red con la que queremos conectar. Imaginemos que es Internet.
Puede ser conexión inalámbrica o por cable.
Si queremos enviar información a otro aparato de la otra red, la información le llegará al router desde nuestra red, y lo que hace el router es recibir la información en forma de ondas de radio por su antena y la codifica en otros datos que sean capaces de navegar por la red de unión entre las dos redes.
Esta unión puedes ser por cable o incluso también inalámbrica.
Si la otra red es Internet, codifica los datos de la señal de radio que le llegan procedentes de nuestra red, en datos que sean capaces de viajar por el cableado de Internet y los envía a la dirección de la otra red especificada por nosotros con el programa de envío de datos.
Además, el router inalámbrico también es capaz de recibir información de Internet (la otra red) y convertirlos en señales de radio (codifica) para enviarla a la antena de uno de los ordenadores de nuestra red.
El router es capaz de codificar la información que le llega de nuestra red y descodificar los datos que le llegan de la otra red (internet), además de saber a qué ordenador o aparato le tiene que enviar la información, y por supuesto enviársela.
Nota: Router es lo mismo que Enrutador
En las redes inalámbricas basadas en Wi-Fi, todos los dispositivos se conectan a un solo enrutador, en lugar de estar directamente conectados uno con otro.
Los ordenadores, tablets y otros dispositivos se conectan a un solo router, llamado «punto de acceso inalámbrico» que trabaja como un conmutador, ya que lo que hace es enviar la información recibida desde uno de los aparatos de nuestra red, hacia el dispositivo concreto de nuestra red que los tiene que recibir.
Muchas veces este tipo de router se llama switch inalámbrico (interruptor en ingles).
Como ves, los router conectan los dispositivos de la red y además tienen la capacidad de conectar la propia red a otra red, como ya vimos.
¡OJO!, un dispositivo solo podrá conectarse a la red inalámbrica cuando está dentro del alcance de las señal (ondas) que emite el router inalámbrico u otro dispositivo que emita la señal.
Además, si se tiene habilitada la seguridad inalámbrica en la red, deberás ingresar la contraseña de la red en cada dispositivo que desee conectar a esa red.
¿Qué se Necesita para Construir una Red Inalámbrica?
1. Ordenadores, Smartphones, TV, etc, es decir aparatos que se quieran y puedan conectarse a la red.
2. Dispositivos con capacidades de red inalámbrica: la mayoría de los dispositivos más nuevos de hoy tendrán capacidades inalámbricas integradas, ya sea 802.11b / g, 802.11b / g / n, o incluso 802.11ac (luego veremos todo esto más detalladamente en los tipos de señales inalámbricas).
3. Una tarjeta Ethernet que normalmente ya llevan incorporada todos los ordenadores.
4. Programas o Software para el envío de los datos y gestión de la red
5. Si queremos conectarnos a Internet, necesitamos también un router inalámbrico o punto de acceso conectado al puerto de la tarjeta Ethernet de uno de los ordenadores, llamado servidor, mediante conectores del Tipo RJ 45.
Lógicamente necesitaremos contratar una conexión a internet.
Como ves en el esquema anterior hay un ordenador que gestiona la red y se llama servidor de red, al resto de aparatos se les llama clientes.
Puedes ver este video que explica las redes inalámbricas:
Modos de Funcionamiento Inalámbrico
Los estándares IEEE 802.11 especifican dos modos de funcionamiento o modos de operación: Modo de Infraestructura y Modo Ad-Hoc .
La mayoría de las redes funcionan en modo infraestructura, ya que es la forma de trabajo de las redes Wi-Fi.
Todos los dispositivos en la red se comunican a través de un único punto de acceso, que generalmente es el enrutador inalámbrico.
Por ejemplo, supongamos que tenemos dos ordenadores portátiles una al lado del otro, los dos conectados a la misma red inalámbrica.
Incluso cuando están muy cerca, no se están comunicando directamente el uno con el otro, los dos portátiles se comunican indirectamente a través del punto de acceso inalámbrico de la red a la que pertenecen.
Envían paquetes al punto de acceso, probablemente el punto de acceso sea un router inalámbrico, y desde este punto de acceso envía los paquetes de datos al otro portátil.
El modo de infraestructura requiere un punto de acceso central al que todos los dispositivos se conectan.
El modo Ad-hoc también se conoce como modo «punto a punto«.
Las redes ad-hoc NO requieren un punto de acceso centralizado.
En cambio, los dispositivos en la red inalámbrica se conectan directamente entre sí.
Si configura las dos ordenadores portátiles anteriores en modo inalámbrico ad-hoc, se conectarán directamente entre sí sin la necesidad de un punto de acceso centralizado.
Por ejemplo, supongamos que tiene dos ordenadores portátiles y estás sentado en una habitación de hotel sin Wi-Fi.
Puedes conectarlos directamente con el modo ad-hoc para formar una red Wi-Fi temporal sin necesidad de un enrutador.
El modo de infraestructura es ideal si está configurando una red más permanente.
Los enrutadores inalámbricos que funcionan como puntos de acceso generalmente tienen radios y antenas inalámbricas de mayor potencia para que puedan cubrir un área más amplia.
El modo Ad-hoc se suele utilizar en redes temporales.
La Importancia de la Intensidad de la Señal Inalámbrica
El rendimiento de una conexión de red inalámbrica depende en gran medida de la intensidad de la señal de radio que se envía.
La intensidad de la señal de una red inalámbrica se utiliza para medir el nivel de potencia de las señales recibidas por un dispositivo en las redes inalámbricas
Esta intensidad para un rendimiento óptimo varía en función de muchos factores, como el ruido de fondo en el entorno, la cantidad de clientes en la red, las tasas de datos deseadas y las aplicaciones que se utilizarán.
Por ejemplo, un sistema de telefonía por VoIP necesitará una cobertura mucho mejor que un sistema de escáner de código de barras en un almacén.
Expresar la intensidad de la señal en una red es complicado.
La forma más precisa de expresarlo es con milivatios (mW), pero terminas con un montón decimales debido a la potencia de transmisión que suele ser superbaja medida de esta forma, lo que dificulta su lectura.
Por ejemplo, -40 dBm (que es la que usáremos y veremos después) son 0.0001 mW, y los ceros se vuelven más intensos a medida que disminuye la intensidad de la señal.
El RSSI (Indicador de intensidad de señal recibida) es una medida común, pero la mayoría de los proveedores de adaptadores WiFi lo manejan de manera diferente, ya que no está estandarizado.
Algunos adaptadores usan una escala de 0-60, y otros 0-255.
La forma más fácil y más consistente de expresar la intensidad de la señal es con dBm , que significa decibelios en relación con un milivatio de potencia.
Como la mayoría de los adaptadores WiFi manejan el RSSI de manera diferente, generalmente se convierte a dBm para que sea coherente y legible.
mW – milivatios (1 mW = 0 dBm)
RSSI – Indicador de intensidad de señal recibida (generalmente 0-60 o 0-255)
dBm – Decibelios en relación con un milivatio (generalmente de -30 a -100)
¡OJO! Lo primero que hay que entender acerca de dBm es que estamos trabajando en números negativos.
-30 es una señal más alta que -80, porque -80 es un número mucho más bajo.
Entonces…
¿Cómo podemos considerar si una intensidad de señal es buena, aceptable o pobre?
Pues a continuación tienes una tabla orientativa en dBm.
Tipos de Señales
Hay dos tipos de señales de Wi-Fi, según las frecuencias que utilizan:
2.4GHz : Esta es la frecuencia de las señales inalámbricas mas utilizada y con la frecuencia más baja de transmisión.
Muchos dispositivos lo utilizan, por lo que las señales pueden volverse más concurridas e interferir entre sí.
Puede atravesar paredes y ventanas bastante bien.
5 GHz : esta tecnología de mayor frecuencia es utilizada por menos dispositivos y, a veces, puede alcanzar velocidades más altas debido a que las frecuencias están menos llenas.
Pero NO puede atravesar paredes y ventanas, así como las señales de banda de 2.4GHz, por lo que el rango de la tecnología de 5GHz a menudo es más corto.
Tipos de Redes Inalámbricas
Las redes inalámbricas se pueden clasificar en cuatro grupos específicos según el área de aplicación y el alcance de la señal :
– Redes inalámbricas de área personal (Wireless Personal- WPAN): Es una red para interconectar dispositivos centrados alrededor del área de trabajo de una persona.
Por lo general, una red de área personal inalámbrica utiliza alguna tecnología que permite la comunicación dentro de unos 10 metros, es decir, un alcance muy corto, de 1m a 10m aunque a veces puede llegar hasta los 50m.
– Redes inalámbricas de área local (Wireless Local-WLAN): Las redes WLAN permiten a los usuarios conectarse dentro de un área local, como un campus universitario o una biblioteca, formar una red u obtener acceso a Internet.
Son las más utilizadas y conocidas. Tienen alcance desde los 10 metros hasta los 100 metros más o menos.
También pueden llamarse Wireless LAN o LAN inalámbricas.
Son las más utilizadas y las más conocidas, ya que entre ellas se encuentran las famosas Wi-Fi.
Si quieres saber todo sobre este tipo de redes visita: Wireless LAN.
– Redes inalámbricas de área metropolitana (Wireless Metropolitan- WMAN): Esta tecnología permite la conexión de múltiples redes en un área metropolitana, como diferentes edificios en una ciudad, lo que puede ser una alternativa al cableado de cobre o fibra.
Tienen alcances desde los 100m hasta los 35Km o incluso algo más.
– Redes inalámbricas de área amplia (Wireless Wide- WWAN): Estos tipos de redes se pueden mantener en grandes áreas, como ciudades o países, a través de múltiples sistemas de satélites o sitios de antena atendidos por un ISP.
Estos tipos de sistemas se conocen como sistemas 2G (2ª generación).
Alcances de miles de Kilómetros.
Recordar que las redes wifi son un tipo especial de las redes LAN, por lo que si te interesa los tipos de redes wifi, te recomendamos ver: Tipos de WiFi.
Los Estándares de las Redes Inalámbricas
Los estándares regulan la velocidad y el tipo de transmisión de datos por ondas de radio, es decir de las ondas de transmisión de las redes inalámbricas.
El Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos IEEE es una organización internacional sin fines de lucro, líder en el campo de la promoción de estándares internacionales.
IEEE tiene en su haber 900 estándares activos y otros 400 en desarrollo. Algunos de los productos del IEEE más conocidos son el grupo de estándares IEEE 802 que incluye el de Ethernet (IEEE 802.3) y el de redes inalámbricas.
En la actualidad, el estándar IEEE 802.11n es ampliamente aceptado y utilizado en toda la industria y proporciona el equilibrio necesario de alcance, rendimiento de la red y soporte para la movilidad de dispositivos para atender efectivamente la mayoría de las necesidades de las transmisiones inalámbricas.
El IEEE 802.11n tiene velocidades de entre 150 y 600 Mbps, pero la nueva tecnología ac (802.11ac) aumenta la velocidad teórica hasta los 1.300 Mbps. Usa simultáneamente las bandas de frecuencias de 2,5 y 5GHz (gigahertzios)
Los aparatos conectados a una red casi siempre tienen compatibilidad con los estándares anteriores y un adaptador inalámbrico aunque admita varios estándares, siempre va a escoger y usar, de ser posible, el que más velocidad permita.
Pero veamos todos los estándares de transmisión que existen.
WPA
Abreviatura de acceso protegido a Wi-Fi, un estándar de Wi-Fi que fue diseñado para mejorar las características de seguridad de WEP.
Esta tecnología presenta un mejor cifrado de datos a través del protocolo de integridad de clave temporal (TKIP) y la autenticación del usuario a través del protocolo de autentificación extensible (EAP), PEAP – MSChapV2. Wireless PittNet utiliza el protocolo WPA.
802.1x
Este estándar mejora la seguridad de las redes de área local al proporcionar un marco de autenticación que permite a los usuarios autenticarse ante una autoridad central, como LDAP o Active Directory.
Junto con las tecnologías de acceso 802.11, proporciona un mecanismo eficaz para controlar el acceso a la red de área local inalámbrica.
802.11a
Una extensión del estándar 802.11 desarrollado por IEEE para la tecnología de red inalámbrica. 802.11a se aplica a redes de área local inalámbricas y admite una velocidad máxima de conexión de 54 Mbps en la banda de 5 GHz.
Esta especificación no es compatible con 802.11b / g y requiere adaptadores inalámbricos especiales.
802.11b
Una extensión del estándar 802.11 desarrollado por IEEE para la tecnología de red inalámbrica.
802.11b se aplica a redes de área local inalámbricas y admite una velocidad de conexión máxima de 11 Mbps con retroceso a 5,5, 2 y 1 Mbps en la banda ISM de 2,4 GHz. Esta norma fue ratificada en 1999.
802.11g
Una extensión del estándar 802.11 que permite una velocidad de conexión máxima de 54 Mbps mientras se mantiene la compatibilidad con el estándar 802.11b en la banda de 2.4GHz
Esta especificación es compatible y complementaria al estándar 802.11b.
802.11i
Una extensión del estándar 802.11 para proporcionar seguridad mejorada que la que está disponible en las extensiones 802.11.
Esta extensión proporciona métodos mejorados de encriptación y la integración del protocolo de autenticación IEEE 802.1x, así como mecanismos de encriptación avanzados como AES (Advanced Encryption Standard), para una implementación opcional y totalmente compatible con 802.11i.
802.11n
El más utilizado actualmente. Utiliza múltiples antenas transmisoras y receptoras (también conocidas como entrada múltiple y salida múltiple, o MIMO) para permitir un mayor rendimiento y rango de datos.
Este estándar fue ratificado en 2009. El hardware estándar está disponible comercialmente y no es compatible con Wireless PittNet.
Si quieres saber más sobre los estándares en las redes inalámbricas más famosas, las llamadas WiFi, te recomendamos visitar: Estándares WiFi.
Tipos de Tecnologías de Redes Inalámbricas
Se ha desarrollado una gran cantidad de tecnologías para soportar redes inalámbricas en diferentes escenarios. Las principales tecnologías inalámbricas son:
– Wi-Fi: especialmente popular en redes domésticas y como tecnología de punto de acceso inalámbrico.
– WiMax: parecida a la Wi-Fi pero con transmisión por ondas de microondas. Para saber más WiMax.
Tienen mayor amplitud y repidez que las Wi-Fi.
– Bluetooth: para aplicaciones de baja potencia y con poca distancia entre los componentes de la red (por ejemplo 2 móviles cercanos).
La tecnología Bluetooth ha mejorado con la Bluetooth LE también llamada Low Energy.
Para saber más Bluetooth LE.
– Internet para el telefonía móvil cómo las tecnologías 4G y 5G.
Estándares inalámbricos de automatización del hogar como ZigBee y Z-Wave.
– Otras tecnologías aún en desarrollo, pero que probablemente desempeñarán un papel en las redes inalámbricas del futuro, incluyen internet celular 5G y comunicación de luz visible de Li-Fi .
Si quieres ver todas las tecnologías, también llamadas Conexiones Inalámbricas, pincha en el enlace siguiente: Conexiones Inalámbricas.
Ventajas e Inconvenientes de las Redes Inalámbricas
Las redes inalámbricas ofrecen varias ventajas en comparación con las redes cableadas, pero también tienen algún inconveniente.
La principal y más obvia ventaja de utilizar la tecnología inalámbrica es la gran movilidad que ofrece (portabilidad y libertad de movimiento).
La tecnología inalámbrica no solo le permite usar dispositivos sin ataduras por culpa de barreras como las paredes, sino que también elimina los cables antiestéticos que inevitablemente deben ser tratados en redes cableadas.
La principal desventaja de la conexión inalámbrica está referida a la seguridad .
En este tipo de redes los hackers lo tienen más fácil para acceder, incluso en edificios alejados del punto de acceso inalámbrico.
Otra desventaja de usar tecnologías inalámbricas son las posibles interferencias en las señales por otras señales de radio, por el clima, por otros dispositivos inalámbricos o por las obstrucciones como paredes.
De hecho, hay varios otros factores a considerar al comparar redes cableadas e inalámbricas , como el costo, el rendimiento y la confiabilidad.
Te puede interesar ver los tipos de red según su forma física o conexión, llamado: Topologías de Red
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