Redes sin cable

Industriales. Funcionamiento. Configuración. Aplicaciones. Sistemas de telecomunicación

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Índice

1-Introducción Pág.2

2-¿Qué son las redes sin cable? Pág.3

3-¿Cómo funcionan? Pág.4

4-Tipos de configuración Pág.5

5-Aplicaciones Pág.8

6-Ventajas sobre otros tipos de sistemas de telecomunicación Pág.12

7-Conclusiones Pág.13

8-Bibliografía Pág.14

1-Introducción

Este es un trabajo de documentación sobre las redes sin cable. En el cual se explicará, de una manera básica y elemental, que son y en que consiste. Así como sus aplicaciones más frecuentes en la sociedad actual.

Sin duda esta es una tecnología muy usada en la actualidad, telefonía móvil, comunicación por satélites, etc. Son un buen ejemplo de ello. Pero esto no significa que no sea antigua.

Desde que le hombre es hombre, su principal preocupación a sido y será comunicarse con sus semejantes.

Y este tipo de tecnología es sencillamente esto, comunicarse.

En un principio, la capacidad de comunicación estaba limitada por la tecnología. Y esta misma limitación ha llevado a los hombres en ir mejorando, a lo largo de los tiempos, sus herramientas para poder comunicarse mejor. Hasta el día de hoy, donde la utilización de satélites permite saber al instante lo que sucede a lo largo y ancho del mundo.

El día que un osado italiano llamado Marconi (Bolonia 1874-1937) inventase el telégrafo sin cables ( ¡ por Dios donde hallase visto!, debieron pensar sus contemporáneos. ), marcó una era en la comunicación. La tecnología se liberó de la carga física de un soporte mecánico, como pudieron ser los cables, y expandirse mediante ondas por el aire. Fue la primera “red sin cables”. Pese a que no era, el propio inventor, muy consciente de ello.

Ese experimento de un joven y adinerado Italiano, amante de las ciencias, a encaminado la base de la sociedad moderna, la sociedad de la comunicación.

2-¿qué son las redes sin cable?

Si desglosamos la pregunta, nos encontramos con palabras conocidas. Pero todas juntas siguen significando lo mismo. El enunciado de la pregunta nos evoca a sistemas entrelazados entre si, pero sin conexión física alguna.

Es un sistema de comunicación de datos flexible muy utilizado como alternativa a la LAN cableada o como una extensión de ésta.

Utiliza tecnología de radio frecuencia que permite mayor movilidad a los usuarios al minimizarse las conexiones cableadas. Las redes inalámbricas han adquirido importancia en muchos campos incluido el de la medicina. O un ejemplo en la vida cuotidiana como los móviles.

Ejemplos de uso: ventas al pormenor, almacenes, manufacturación, etc, de modo que se transmite la información en tiempo real a un procesador central.

Cada día se reconocen más este tipo de redes es un amplio número de negocios y se augura una gran extensión de las mismas y altas ganancias.

Según el diseño requerido se tienen distintas tecnologías aplicables:

  • Banda estrecha.

Se transmite y recibe en una específica banda de frecuencia lo más estrecha posible para el paso de información. Los usuarios tienen distintas frecuencias de comunicación de modo que se evitan las interferencias. Así mismo un filtro en el receptor de radio se encarga de dejar pasar únicamente la señal esperada en la frecuencia asignada.

  • Banda ancha.

Es el usado por la mayor parte de los sistemas sin cable. Fue desarrollado por los militares para una comunicación segura, fiable y en misiones críticas. Se consume más ancho de banda pero la señal es más fácil de detectar. El receptor conoce los parámetros de la señal que se ha difundido. En caso de no estar en la correcta frecuencia el receptor, la señal aparece como ruido de fondo. Hay dos tipos de tecnología en banda ancha:

a) Frecuencia esperada (FHSS: Frecuency-Hopping Spread Spectrum): utiliza una portadora de banda estrecha que cambia la frecuencia a un patrón conocido por transmisor y receptor. Convenientemente sincronizado es como tener un único canal lógico. Para un receptor no sincronizado FHSS es como un ruido de impulsos de corta duración.

b) Secuencia directa (DSSS: Direct-Sequence Spread Spectrum): se genera un bit redundante por cada bit transmitido. Estos bits redundantes son llamados "chipping code". Cuanto mayor sea esta secuencia mayor es la probabilidad de reconstruir los datos originales (también se requiere mayor ancho de banda). Incluso si uno o más bits son perturbados en la transmisión las técnicas implementadas en radio pueden reconstruir los datos originales sin necesidad de retransmitir. Para un receptor cualquiera DSSS es un ruido de baja potencia y es ignorado.

  • Infrarrojos.

No es una técnica muy usada. Se usan frecuencias muy altas para el transporte de datos. Como la luz, los infrarrojos no pueden traspasar objetos opacos. Por lo que o bien se utiliza una comunicación con línea de visión directa o bien es una difusión.

Sistemas directos baratos se utilizan en redes personales de área reducida y ocasionalmente en LAN's específicas. No es práctico para redes de usuarios móviles por lo que únicamente se implementa en subrredes fijas. Los sistemas de difusión IR n o requieren línea de visión pero las células están limitadas a habitaciones individuales.

3-¿Como funcionan?

Se utilizan ondas de radio o infrarrojos para llevar la información de un punto a otro sin necesidad de un medio físico. Las ondas de la red inalámbrica no se bloquean ni se distorsionan por objetos sólidos, por lo que pasan fácilmente a través de puertas, tabiques, suelos y techos, y su señal cifrada y de frecuencia modificable por el usuario permite la total ausencia de interferencias, con una velocidad de transmisión de 10 megabytes por segundo. Las ondas de radio son normalmente referidas a portadoras de radio ya que éstas únicamente realizan la función de llevar la energía a un receptor remoto. Los datos a transmitir se superponen a la portadora de radio y de este modo modo la señal ocupa más ancho de banda que una sola frecuencia. Varias portadoras pueden existir en igual tiempo y espacio sin interferir entre ellas, si las ondas son transmitidas a distintas frecuencias de radio. Para extraer los datos el receptor se sitúa en una determinada frecuencia ignorando el resto. En una configuración típica de LAN sin cable los puntos de recibe la información, la almacena y transmite entre la red y la LAN cableada. Un único punto de acceso puede soportar un pequeño grupo de usuarios y puede funcionar en un rango de al menos treinta metros y hasta varios cientos.

El punto de acceso (o la antena conectada al punto de acceso) es normalmente colocado en alto pero podría colocarse en cualquier lugar en que se obtenga la cobertura de radio deseada.

El usuario final accede a la red a través de adaptadores. Estos proporcionan una interfaz entre el sistema de operación de red del cliente (NOS: Network Operating System) y las ondas, vía una antena.

La naturaleza de la conexión sin cable es transparente al sistema del cliente, pueden ser extraídos exactamente en el receptor final. Esto es llamado modulación de la portadora por la información que está siendo transmitida. Para el acceso (transceiver) conectan la red cableada de un lugar fijo mediante cableado normalizado. El punto de acceso de este.

4-Tipos de configuración.

Pueden ser simples o complejas. La más básica se da entre dos ordenadores equipados con tarjetas adaptadoras, de modo que pueden poner en funcionamiento una red independiente siempre que estén dentro del área que cubre cada uno. Esto es llamado red de igual a igual.

Cada cliente tendría únicamente acceso a los recursos de otro cliente pero no a un servidor central. Este tipo de redes no requiere administración o pre-configuración.

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Figura 1. Red peer-to-peer

Instalando un Punto de Acceso (APs) se puede doblar el rango al cuál los dispositivos pueden comunicarse, pues actúan como repetidores. Desde que el punto de acceso se conecta a la red cableada cualquier cliente tiene acceso a los recursos del servidor y además actúan como mediadores en el tráfico de la red en la vecindad más inmediata. Cada punto de acceso puede servir a varios clientes, según la naturaleza y número de transmisiones que tienen lugar. Existen muchas aplicaciones en el mundo real, con sistemas entre 15 y 50 dispositivos cliente en un solo punto de acceso.

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Figura 2. Cliente y punto de acceso

Los puntos de acceso tienen un rango finito, del orden de 150m en lugares cerrados y 300m en zonas abiertas. En zonas grandes como por ejemplo un campus universitario o un edificio es probablemente necesario más de un punto de acceso. La meta es cubrir el área con células que solapen sus áreas de modo que los clientes puedan moverse sin cortes entre un grupo de puntos de acceso. Esto es llamado "roaming".

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Figura 3. Múltiples puntos de acceso y "roaming".

Para resolver problemas particulares de topología, el diseñador de la red puede elegir usar un Punto de Extensión (EPs) para aumentar el número de puntos de acceso a la red, de modo que funcionan como tales pero no están enganchados a la red cableada como los puntos de acceso. Los puntos de extensión funcionan como su nombre indica: extienden el rango de la red retransmitiendo las señales de un cliente a un punto de acceso o a otro punto de extensión. Los puntos de extensión pueden encadenarse para pasar mensajes entre un punto de acceso y clientes lejanos de modo que se construye un "puente" entre ambos.

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Figura 4. Uso de un punto de extensión.

Uno de los últimos componentes a considerar en el equipo de una WLAN (Wireless Local Area Net ) es la antena direccional. Por ejemplo: se quiere una Lan sin cable a otro edificio a 1Km de distancia. Una solución puede ser instalar una antena en cada edificio con línea de visión directa. La antena del primer edificio está conectada a la red cableada mediante un punto de acceso. Igualmente en el segundo edificio se conecta un punto de acceso, lo cuál permite una conexión sin cable en esta aplicación.

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Figura 5. Utilización de antenas direccionales.

5-Aplicaciones

El uso más frecuente de estas redes es como extensión de la redes cableadas de modo que se da una conexión a un usuario final móvil.

  • En hospitales: datos del paciente transmitidos de forma instantánea.

  • En pequeños grupos de trabajo que necesiten una puesta en marcha rápida de una red (por ejemplo, grupos de revisión del estado de cuentas).

  • En entornos dinámicos: se minimiza la sobrecarga causada por extensiones de redes cableadas, movimientos de éstas u otros cambios instalando red sin cable.

  • En centros de formación, universidades, corporaciones, etc., donde se usa red sin cable para tener fácil acceso a la información, intercambiar ésta y aprender.

  • En viejos edificios es también más adecuada.

Los trabajadores de almacenes intercambian información con una base de datos central mediante red sin cable de modo que aumenta la productividad. También para funciones críticas que requieren rapidez.

Esto hace a nuestra red inalámbrica la solución perfecta para:

Ampliación de redes locales cableadas.

Cobertura en puntos de difícil conexión por cable.

Entornos de trabajo de configuración constantemente variable en tiempo casi nulo.

Acceso a la red local para ordenadores portátiles

Despliegue de redes locales para picos de trabajo o instalaciones de obra.

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Con esto podemos ahorrar en espacio, por ejemplo, estableciendo áreas de conexión local temporal para personal que pasa mucho tiempo fuera de las instalaciones como los comerciales, sin necesidad de tener recursos ociosos en una instalación fija. Permite que los ordenadores portátiles de este personal estén dentro del grupo de trabajo local en el momento en que estos entren en el puesto de trabajo, con lo que nos ahorramos el coste de un ordenador fijo de otra manera ocioso durante gran parte del tiempo.

También permite un ahorro de costes en instalaciones fijas en entornos de difícil cableado como puede ser una nave repleta de valiosas instalaciones de fabricación o edificios con características especiales como un edificio histórico o de valor arquitectónico. Así como la fácil expansión o limitación, si fuera necesario, de la red actual con sólo añadir o retirar módulos.

Punto a Punto Red inalámbrica de conexión entre centros

El enlace punto a punto proporciona soluciones de conectividad para empresas con centros de trabajo múltiples que necesiten de una gran coordinación y trabajo compartido. Este enlace proporciona a la empresa un entorno de intercambio de información con un coste periódico de cero, tan sólo la información. Es el complemento exterior perfecto a una instalación interior de red local estándar o inalámbrica.

Efectivamente, todos los centros conectados por el enlace punto a punto formarán parte de una única red local, exactamente como si estuvieran en el mismo edificio, pero con la flexibilidad que proporciona la distribución multicentro, imprescindible en el entorno empresarial cambiante de hoy en día.

Gracias a la potente antena o parrilla de emisión / recepción, que utiliza un protocolo similar al de la red local inalámbrica, pero con un alcance extendido; pueden unirse mediante el enlace punto a punto centros situados hasta a 15 kilómetros. Esto nos proporciona los beneficios que supone compartir una red local con una velocidad de transferencia de 10 megabytes por segundo, sin ninguno de los costes ni problemas asociados a una interconexión estándar, que pueden ser la diferencia entre una instalación eficiente y con beneficios y una instalación caótica y en números rojos. Es la gran alternativa a las costosas y problemáticas líneas dedicadas de alta velocidad entre centros.

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Esto nos permite:

-La efectiva creación de una macro-red local como suma de las redes locales ya existentes (ya sean inalámbricas o de cable).

-La coordinación entre grupos de trabajo en puntos distantes entre sí hasta 15-20 kilómetros (extensible mediante la instalación de repetidores).

-Una velocidad de transferencia real de 10 megabytes por segundo.

-Transmisión de voz sin necesidad de línea telefónica.

Punto a multipunto

El enlace punto a multipunto es la versión del punto a punto para la conexión rápida y fiable de más de dos instalaciones.

Para reducir costes, este sistema consta de una instalación central dotada de una antena multidireccional, a la que apuntan las antenas direccionales del resto de centros. Esto nos da una capacidad igual a la del punto a punto, pero extensible hasta a 16 centros (incluso más con instalaciones replicadas).

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Interconectividad y modularidad

Ambos sistemas son perfectamente modulares e interconectivos. Con sólo unos minutos para configurar e instalar se tiene una extensión de la red en mucho menos tiempo del que cuesta introducir cualquier modificación en una red local.

Es más para modificar cualquier punto de una red local, basta con mover el equipo y dos minutos de reconfiguración, se volverá a tener conexión en menos de lo que se tardó en enchufar el equipo a la red eléctrica, sin necesidad de cablear, agujerear etc.

Todo lo anterior es perfectamente aplicable también para el enlace punto a punto, si un centro cambia de ubicación, basta con cambiar la antena al nuevo centro y reorientar la conexión, sin desperdicio de cables ni costosos equipos y, para añadir un nuevo centro a la conexión inalámbrica, basta con equiparlo con su kit punto a punto y reconfigurar la red durante unos minutos para tener cobertura total.

Además, tanto la red inalámbrica local, como el enlace punto a punto son perfectamente compatibles e interconectables, tanto entre ellos como con cualquier tipo de red local o enlace remoto, y pueden servir a cualquier tipo de sistema, ya sea Linux, Windows® NT/98/2000, cualquier UNIX etc. Así se pueden enlazar una red local inalámbrica con otra red local por cable mediante un punto a punto sin que ninguna de ellas se resienta en su funcionamiento o sufra cualquier tipo de incompatibilidad de uso.

6-Ventajas sobre otros tipos de sistemas de telecomunicación

Es clara la alta dependencia en los negocios de la redes de comunicación. Por ello la posibilidad de compartir información sin que sea necesario buscar una conexión física permite mayor movilidad y comodidad.

Así mismo la red puede ser más extensa sin tener que mover o instalar cables. Respecto a la red tradicional la red sin cable ofrece las siguientes ventajas:

  • Movilidad: Información en tiempo real en cualquier lugar de la organización o empresa para todo usuario de la red. El que se obtenga en tiempo real supone mayor productividad y posibilidades de servicio.

  • Facilidad de instalación: Evita obras para tirar cable por muros y techos.

  • Flexibilidad: Permite llegar donde el cable no puede.

  • Reducción de costes: Cuando se dan cambios frecuentes o el entorno es muy dinámico el coste inicialmente más alto de la red sin cable es significativamente más bajo, además de tener mayor tiempo de vida y menor gasto de instalación.

• Escalabilidad: El cambio de topología de red es sencillo y trata igual pequeñas y grandes redes.

7-Conclusiones

Al concluir el presente trabajo, hemos podido comprobar las múltiples aplicaciones de las redes sin cable en la actualidad. Sin duda alguna esta tecnología a contribuido, de un manera importante, en el desarrollo de la sociedad actual. Sobre todo y sin ningún tipo de dudas, en el campo de las comunicaciones.

Poco a poco la humanidad a sido capaz de ir superándose, en todos los campos. El tecnológico también. Quién sabe si algún día en el futuro, cuando las generaciones venideras estudien nuestras reliquias, la tecnología punta de ahora. Se asombren de cómo nos las arreglábamos para sobrevivir, de igual modo que nosotros nos sorprendemos cuándo hace tan sólo diez años los teléfonos móviles pertenecían a una pequeña minoría, un símbolo inequívoco de “snobismo” y actualmente la mayoría de las personas posee por lo menos uno.

A medida que aparecen avances en cualquier campo, los hombres se acoplan a ellos sin ningún tipo de problema. Esta capacidad de acomodamiento, parece como si realmente hubiese sido la pieza clave de nuestra superioridad sobre las demás especies. Mucho más por encima que nuestro nivel “intelectual”.

La tecnología nos ha ayudado de manera primordial al desarrollo de nuestro mundo, pero deberíamos pensar ante todo, en el desarrollo de todo el mundo.

8-Bibliografía

Paginas web:

-www.meetel.com/red_ina

-www.domotica.net

-www.itcom.com/itcom/redesinalámbricas

Enciclopedias:

Enciclopedia multimedia “Encarta-00”

“Gran Enciploèdia Catalana” Volumen XVIII.

Revistas Científicas:

“MUY INTERESANTE” Nº-244

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