El protocolo IEEE 802.11 o Wi-Fi es un estándar de protocolo de comunicaciones del IEEE que define el uso de los dos niveles inferiores de la arquitectura OSI (capas física y de enlace de datos), especificando sus normas de funcionamiento en una WLAN. En general, los protocolos de la rama 802.x definen la tecnología de redes de área local.
La familia 802.11 actualmente incluye seis técnicas de transmisión por modulación, todas las cuales utilizan los mismos protocolos. El estándar original de este protocolo data de 1997, era el IEEE 802.11, tenía velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 2,4 GHz. El término IEEE 802.11 se utiliza también para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como "802.11legacy." La siguiente modificación apareció en 1999 y es designada como IEEE 802.11b, esta especificación tenía velocidades de 5 hasta 11 Mbps, también trabajaba en la frecuencia de 2,4 GHz. También se realizó una especificación sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps, era la 802.11a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos técnicos casi no se desarrollaron productos. Posteriormente se incorporó un estándar a esa velocidad y compatible con el b que recibiría el nombre de 802.11g. La versión final del estándar se publicó en Junio de 2007 y recoge las modificaciones más importantes sobre la definición original; incluye: 802.11a, b, d, e, g, h, i, j.
En la actualidad la mayoría de productos son de la especificación b y de la g. El siguiente paso se dará con la norma 802.11n que sube el límite teórico hasta los 600 Mbps Actualmente ya existen varios productos que cumplen un primer borrador del estándar N con un máximo de 300 Mbps (80-100 estables).
La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisión 802.11i. Otros estándares de esta familia (c–f, h–j, n) son mejoras de servicio y extensiones o correcciones a especificaciones anteriores. El primer estándar de esta familia que tuvo una amplia aceptación fue el 802.11b. En 2005, la mayoría de los productos que se comercializan siguen el estándar 802.11g con compatibilidad hacia el 802.11b.
El estándar 802.11n hará uso de ambas bandas, 2,4 GHz y 5 GHz. Las redes que trabajan bajo los estándares 802.11b y 802.11g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas, teléfonos inalámbricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 2,4 Ghz.
4.2.1 802.11 a
IEEE 802.11a-1999 u 802.11a, es una enmienda a la especificación IEEE 802.11 que añade un mayor rendimiento de hasta 54 Mbit/s utilizando la banda de 5 GHz. Se ha visto amplia aplicación en todo el mundo, en particular en las empresas. La enmienda se ha incorporado en la publicación de la norma IEEE 802.11-2007.
802.11 es un conjunto de normas de la IEEE que rigen los métodos de transmisión de las redes inalámbricas. Ellos son comúnmente utilizados hoy en día en sus versiones 802.11a, 802.11b, y 802.11g para proporcionar conectividad inalámbrica en el hogar, oficina y algunos establecimientos comerciales.
Descripción
La enmienda 802.11a a la norma original fue ratificada en 1999. El estándar 802.11a utiliza el mismo protocolo básico como el estándar original, opera en la banda de 5 GHz, y utiliza Multiplexación por división de frecuencia Ortogonal (OFDM) con un 52-subcarrier, con una máxima velocidad de transmisión de datos en bruto de 54 Mbit/s, que los rendimientos netos realista alcanzables rendimiento a mediados de los 20 Mbit/s. La velocidad de transmisión de datos se reduce a 48, 36, 24, 18, 12, 9 de 6 Mbit/s. Recientemente muchos países del mundo están permitiendo el funcionamiento en el 5,47 a 5,725 GHz como un usuario secundario utilizando un método de intercambio de derivados en 802.11h. Esto añade otros 12/13 canales a la banda de 5 GHz que permiten una significativa capacidad de la red inalámbrica que permite la posibilidad de 24 canales mas en algunos países. 802.11a no es interoperable con 802.11b, ya que operar en diferentes bandas, excepto si se utiliza el equipo que tiene una capacidad de banda dual. Casi todas las empresas de clase Access point’s tienen la capacidad de banda dual.
El uso de la banda de 5 GHz da al 802.11a una ventaja significativa, ya que la banda de 2,4 GHz es muy utilizada para el punto de estar lleno de gente. La degradación causada por estas conexiones frecuentes genera conexiones fallas y la degradación del servicio. Sin embargo, esta alta frecuencia portadora también trae una ligera desventaja: La gama de 802.11a es ligeramente inferior a la de 802.11b / g; 802.11a señales no pueden penetrar en lo que respecta a los de 802.11b, ya que se absorben más fácilmente por las paredes y otros objetos sólidos en su camino. El aumento del número de canales utilizables (de 4 a 8 veces más en los países FCC) y la casi ausencia de interferencia de otros sistemas (hornos microondas, teléfonos inalámbricos, monitores de bebé) dan al 802.11a un importante ancho de banda agregado y ventajas con respecto a la fiabilidad 802.11b / g. Descripción Técnica
De los 52 subcarriers OFDM, 48 son para datos y 4 de control, con una separación entre portadoras de 0.3125 MHz (20MHz/64). Cada una de estas subcarriers puede ser BPSK, QPSK, 16-QAM o 64- QAM. El total del ancho de banda es de 20MHz, utilizando 16.6MHz de ancho de banda. La duración de los símbolos es de 4 microsegundos, incluyendo un intervalo de guarda de 0.8 microsegundos. La generación y decodificación se realiza en banda base utilizando DSP el cual es posteriormente llevado a los 5GHz en el transmisor. Cada subcarrier debe ser representado como un número complejo. El tiempo de dominio de la señal es generado por la transformada inversa de Fourier (IFFT).
Mod. Net Gross FEC Efficiency T1472 B
(Mbit/s) (Mbit/s) rate (bit/sym.) (µs)
BPSK 6 12 1 / 2 24 2012 BPSK 9 12 3 / 4 36 1344 QPSK 12 24 1 / 2 48 1008 QPSK 18 24 3 / 4 72 672 16-QAM 24 48 1 / 2 96 504 16-QAM 36 48 3 / 4 144 336 64-QAM 48 72 2 / 3 192 252 64-QAM 54 72 3 / 4 216 224
Tabla 7.- Técnicas de modulación
4.2.2 802.11 b
IEEE 802.11b-1999 u 802.11b, es una enmienda a la especificación IEEE 802.11 que se extendió el rendimiento de hasta 11 Mbit / s utilizando la misma banda de 2,4 GHz. Esta especificación bajo el nombre de comercialización de Wi-Fi se ha puesto en práctica en todo el mundo. La enmienda se ha incorporado en la publicación de la norma IEEE 802.11-2007.
Descripción
802.11b tiene una máxima velocidad de transmisión de datos en bruto de 11 Mbit / s y utiliza el mismo método de acceso al medio CSMA / CA definido en la norma original. Debido al protocolo CSMA / CA, en la práctica el máximo rendimiento 802.11b que una solicitud puede alcanzar es de aproximadamente 5,9 Mbit / s utilizando TCP y 7.1 Mbit / s utilizando UDP.
Productos 802.11b aparecieron en el mercado a principios de 2000, puesto que 802.11b es una extensión de la técnica de modulación DSSS (espectro extendido de secuencia directa), definido en la norma original. Técnicamente, el estándar 802.11b utiliza CCK como su técnica de modulación. El dramático aumento en el rendimiento de 802.11b (en comparación con el estándar original) junto con simultáneas reducciones sustanciales de los precios llevó a la rápida aceptación de 802.11b como definitiva la tecnología LAN inalámbrica.
Dispositivos 802.11b sufren interferencias de otros productos que funcionan en la banda de 2,4 GHz. Los dispositivos que operan en la gama de 2,4 GHz incluyen: hornos de microondas, dispositivos Bluetooth, monitores de bebé y teléfonos inalámbricos. Interferencia, y los problemas de densidad de usuarios dentro de la banda de 2,4 GHz se han convertido en un motivo de gran preocupación y frustración para los usuarios.
Rango
802.11b se utiliza en configuración punto a multipunto, en el que un punto de acceso se comunica a través de una antena omni-direccional con uno o más nodos o móviles de los clientes que se encuentran en un área de cobertura de alrededor del punto de acceso. Su cobertura típica es de 30 m a 11 Mbit / s y 90 m en 1 Mbit / s. El total de ancho de banda es compartido dinámicamente a través de la demanda de todos los usuarios en un canal. Con alta ganancia de antenas externas, el protocolo también se puede utilizar en arreglos fijos fijo punto a punto, por lo general, en rangos de hasta 8 kilómetros.
Las tarjetas 802.11b pueden funcionar a 11 Mbit / s, pero también se puede reducir a 5,5, 2, y 1 Mbit / s (también conocido como Tasa de adaptación de Selección), si la calidad de la señal se convierte en un problema.
4.2.3 802.11 g
IEEE 802.11g-2003 o 802.11g, es una enmienda a la especificación IEEE 802.11 que se extendió el rendimiento hasta 54 Mbit / s utilizando la misma banda de 2,4 GHz como 802.11b.
Adopción
El entonces proyecto de estándar 802.11g fue adoptado rápidamente por los consumidores a partir de enero de 2003, mucho antes de la ratificación, debido a la voluntad de velocidades más altas, y las reducciones en los costes de fabricación. En el verano de 2003, la mayoría de los productos doble banda 802.11a / b se convirtieron en dual-band/tri-mode, soportando a y b / g en un solo adaptador de tarjeta de móvil o punto de acceso.
A pesar de su gran aceptación, 802.11g sufre de la misma injerencia 802.11b como en el ya abarrotado 2,4 GHz. Los dispositivos que operan en este rango son: hornos de microondas, dispositivos Bluetooth, monitores y bebé (en EE.UU.), teléfonos inalámbricos digitales que pueden conducir a problemas de interferencia. Además, el éxito de la norma, la densidad de uso causada por la norma, ha causado problemas de interferencia.
Tabla Comparativa
Wireless local area network standards 802.11
Protocol Release Freq. (GHz) Typ throughput (Mbit/s] Max net bitrate (Mbit/s) Mod. rin. (m) rout. (m)
– 1997 2.4 00.9 002 ~20 ~100 a 1999 5 23 054 OFDM ~35 ~120 b 1999 2.4 04.3 011 DSSS ~38 ~140 g 2003 2.4 19 054 OFDM ~38 ~140 n 2008 2.4, 5 74 248 OFDM ~70 ~250 y 2008 3.7 23 0 ~50 ~5000