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Comunicaciones inalámbricas: pasado, presente y futuro.
Enviado el 02/05/03 a las 02:00 por Noticias


Agalisa

Una visión de la tecnología inalámbrica, su historia, sus perspectivas de futuro, sus ventajas y sus inconvenientes, traducido de un artículo de X-bit labs.

Es falso que la demanda de sistemas inalámbricos de transmisión de datos fuese originada por la existencia de dispositivos portátiles. Hasta mediados de los 90, cuando los PCs de sobremesa y los servidores dominaban el mercado, sólo se hablaba de cables. Esa maraña solía estar escondida detras de la mesa y no se veía. De igual forma, para las redes locales, telefonía y demás, los sistemas estructurados de cableado eran perfectamente funcionales.

Por supuesto, había aplicaciones que no se podían realizar con cables, o que hacerlo con ellos implicaría un coste excesivo. En estos casos se empleaban conexiones inalámbricas, a pesar de su alto precio y su dependencia de la meteorología. Se trataba de transmisores de microondas o laser, con velocidades de 54Mbits/seg. Pero para la oficina no había ninguna alternativa. Tampoco la había para el hogar, pero tampoco la hay hoy en día.

Fue en esa época cuando los fabricantes se dieron cuenta de que el mercado inalámbrico necesitaba unificarse. Por otro lado, los ordenadores portátiles comenzaron a ser asequibles, por lo que surgió una fuerte demanda de una tecnología inalámbrica para la oficina. A raiz de esto, en 1991, el IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) comenzó a trabajar en el desarrollo de "una especificación de un Control de Acceso al Medio (Medium Access Control, MAC) y de una Capa Física (Physical Layer, PHY) para ofrecer conectividad inalámbrica a una red local para equipos fijos, portátiles y móviles". Este proyecto necesitó seis años, siendo aprobado el estandar resultante en verano de 1997.

Esta primera especificación, denominada 802.11, era prácticamente la misma que usamos hoy en día: dos posibilidades para la capa física, ambas en el rango de 2,4-2,5 GHz, y una tercera capa pensada para conexión por infrarrojos. La velocidad que ofrecía (1-2Mbits/seg) era buena para la época en que se empezó a trabajar en el estandar, pero no para los parámetros actuales; por eso se empezó pronto a trabajar en una revisión. Esta fue la 802.11a, la cual nunca llegó realmente al mercado, debido a que, aunque ofrecía velocidades entre 8 y 54Mbits/seg, trabajaba en el rango de los 5GHz, lo que suponía una serie de problemas técnicos y legales.

Poco después se aprobó la especificación 802.11b, que es la usada hoy en día en casi todos los dispositivos inalámbricos de red. Esta variante ofrece 5.5Mbits/seg (11Mbits/seg en modo rápido) y trabajaba en la banda de 2.4GHz. La 802.11b demostró su viabilidad a finales de los 90, pero era todavía demasiado cara como para conseguir una gran difusión, sobre todo si consideramos hogares en vez de oficinas. Por eso la presión para conseguir una red inalámbrica para casa se mantenía. Las alternativas para evitar tender cables, como la conexión a través del par telefónico o del tendido eléctrico no siempre cumplían todos los requisitos exigidos, por lo que la conexión por radio era la solución más evidente.

Ante esto, y debido a que 802.11 seguía siendo demasiado caro, un grupo de fabricantes desarrollaron sus propios estandares, menos potentes pero más baratos. Uno que tuvo cierto renombre fue HomeRF, al ser soportado por varias empresas; pero finalmente sucumbió ante el único candidato a estandar industrial para redes inalámbricas.

Al mismo tiempo se hizo claro que se precisaba un sistema de conexión por radio más barato. Este sistema se desarrolló a finales de los 90, precisamente. Como sabe cualquier usuario, los cables del PC se usan para mucho más que para conectarse a la red, pues también se usan para conectar periféricos. BlueTooth es el estandar que se creó para realizar esta función. Con sus 10 metros de alcance, su velocidad de 1Mbit/seg y su frecuencia de trabajo de 2,4GHz, permite interconectar el PC con el modem, teléfono movil, PDAs, ratones, etc, eliminando así todos los cables.

Las capacidades de este estandar, sin embargo, no acaban en el PC. Imagine un reproductor MP3 sin ningún cable: un simple reproductor guardado en su mochila o bolsillo, un control remoto colgado en cualquier parte de su ropa, y unos cascos inalámbricos que también sirven como teléfono movil. Todos ellos completamente sueltos, sin necesidad de ningún cable que los una.

Hace algunos años, el clamor a favor de BlueTooth era tan alto que parecía que desbancaría al caro Wi-Fi. Poco después apareció la cara oculta, al toparse con que el precio de los sistemas BlueTooth era demasiado caro como para poder fabricar equipos para el gran público, y que ese precio no bajaría de repente. Surgieron también serios problemas de compatibilidad entre los dispositivos de distintos fabricantes que se acogían perfectamente a la primera versión de la norma. Este último problema fue resuelto con la versión 1.1; el primero empieza ahora a resolverse, al aparecer poco a poco diversos dispositivos BlueTooth de precio moderado.

Volviendo a la norma 802.11, ésta demostró con el tiempo su indispensabilidad. Hoy en día cuesta lo justo como para ser asequible para todo aquel que la necesite. Los distintos fabricantes de sistemas wireless Ethernet cooperaron para resolver los mismos problemas de BlueTooth: la interoperabilidad entre fabricantes. Se creó la alianza Wi-Fi y ésta comenzó a dar certificados de interoperabilidad a la vez que promocionó el 802.11 en el mercado. El resultado fue un éxito: hoy en día hay miles de puntos de acceso en el mundo, incluyendo algunos de tipo público (en aeropuertos, hoteles, salas de conferencia, etc). El logo Wi-Fi es incluso más conocido que el nombre del estandar.

Cuando se produce un cambio de oficina, muchas empresas prefieren usar Wi-Fi como base de su red corporativa, o al menos disponer de un punto de acceso integrado en ella. Aún más interesante resulta en hogares, en donde tender un cable puede ser bastante complicado.

La única desventaja de Wi-Fi aparte de su precio (el cual nunca será lo suficientemente bajo) es su velocidad. Hoy en día Gigabit Ethernet se está volviendo más y más barata e incluso se empieza a integrar en placas madre, a la vez que muchos administradores se pelean con usuarios que ven películas DivX desde el servidor. Ante esto, está claro que 11Mbits/seg no es suficiente.

Hay dos posibles salidas: una es aumentar la velocidad del actual canal de 2,4GHz, y la otra consiste en desplazarse hacia frecuencias más altas, en donde se disponga de mayor ancho de banda. El futuro de Wi-Fi, curiosamente, avanza en ambas direcciones.

Lo primero está representado en el inminente estandar i802.11g, que es un refinamiento del actual 802.11b destinado a conseguir mayor ancho de banda. En teoría podrá ofrecer los mismos 54MBits/seg de una 802.11a, pero en una banda de radiofrecuencia más aceptada y menos problemática. Además, este mayor rendimiento vendrá codo con codo con compatibilidad con los actuales dispositivos 802.11b.

La evolución nunca es un proceso fácil y suave. Este caso no es una excepción, pues los primeros prototipos de dispositivos i802.11g, cumplidores del borrador del estandar, no son lo que deberían ser: su velocidad real es de unos 20Mbits/seg, lo que se corresponde con la velocidad real de una red 802.11a. Pero tan pronto se incorpora a la red un único dispositivos 802.11b, la velocidad cae en picado de golpe. Esto es debido a que los dispositivos i802.11g trabajan de diferente forma en función de la distancia y del protocolo, por lo que un cliente 802.11b se puede ver como un ciego entre videntes: para evitar colisiones y otros problemas, la estación realiza una serie de traducciones síncronas entre ambos lenguajes -i802.11b e i 802.11g-. Y lo que es aún peor: la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) no mira con buenos ojos el sistema de modulación del i802.11g.

Estos dos problemas no impediran la ratificación del i802.11g como estandar, pero sin duda entorpecerán la llegada masiva de productos al mercado, a menos que, tal y como se espera, sean corregidos en la versión final del i802.11g.

Existe, sin embargo, un problema aún mayor: la frecuencia de 5GHz puede suponer problemas en Europa. Para evitar ésto, se está desarrollando el 802.11h. Este estandar es idéntico a 802.11a, pero siendo más tolerante en frecuencia con los vecinos. Esta tolerancia es debida a algunas características nuevas como la Selección de Canal (Channel Selection, DCS) y el Control de Potencia de Transmisión (Transmit Power Control, TPC). En otras palabras: los dispositivos emitirán con la mínima potencia necesaria para establecer el enlace, a menos que el ruído sea excesivo, en cuyo caso probarán en otras frecuencias.

Estas medidas dan en el clavo, pues la banda de 5GHz está reservada en Europa para comunicaciones por satélite. El estandar europeo para comunicaciones de alta velocidad, HiperLAN/2, tiene ésto en cuenta, mientras que i802.11a no. Esta es la razón por la que el IEEE está realizando este estandar. La otra razón es que 802.11h ofrecerá compatibilidad con 802.11a.

Otro problema común para todos estos estandares, y que necesita una acción inmediata, es un mayor nivel de seguridad, pues los sistemas de encriptación usados actualmente en los dispositivos Wi-Fi son fácilmente crackeables. Esta es la razón de que exista i802.11i, una extensión para todos ellos realizada en la capa MAC. Para incluir éste estandar basta con actualizar el firmware de los dispositivos (o al menos eso es lo que prometen los fabricantes).

Finalmente sólo queda una cuestión: conexión de WLANs con el mundo exterior. Hoy en día existe la fibra óptica, una solución ideal para transmisiones ultrarrápidas, pero que no resulta adecuada para resolver el problema de la "ultima milla". Para resolverlo, el IEEE ha desarrollado otro estandar: 802.16a.

La ciudad ideal para un sistema de este tipo sería así: se sitúan diversas estaciones 802.16a en los tejados de los edificios más altos, chimeneas, etc. Su rango de cobertura es de unos 50Km, y su frecuencia, entre 2 y 11GHz, ofreciendo una tasa de transferencia de unos 70Mbits/seg en cada sector cubierto (Cada estación puede cubrir hasta seis sectores). Haciendo una analogía con una LAN clásica, las estaciones cumplirían el papel de switches.

La señal de estas estaciones llegarían a puntos de acceso Wi-Fi situados en el resto de los edificios, tanto de viviendas como de oficinas. Estos puntos de acceso dividirían el tráfico entre las distintas tarjetas Wi-Fi instaladas en los PCs, los cuales, a su vez, hablarían con los periféricos mediante BlueTooth. Esta sería la situación ideal, la cual, en la práctica, podría suponer problemas de precio/rendimiento.

De todas formas, tan solo intentamos mirar un poco hacia el futuro, un futuro en el que todos los cables desaparecerán, siendo sustituidos por intangibles ondas de radio, donde Wi-Fi sustituirá al par trenzado y BlueTooth al USB.

Fuente: X-bit labs (en inglés).


 
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