Una red LAN wireless es definida por una serie de parámetros, como el canal (frecuencia), la codificación, la modulación, el nombre, el área de cobertura (celda física), las estaciones participantes y otros. El nombre que recibe en el estándar es Basic Service Set (BSS). En el documento original del estándar 802.11 se definen dos modos de redes o conjuntos de servicios (BSS) posibles:
• Red en modo Ad-hoc o Independent BSS, referido como IBSS.
• Red en modo Infraestructura o Infrastructure BSS, referido directamente como BSS.
Luego se agrega un tercero:
• Red en modo Infraestructura Extendido, referido directamente como ESS (Extended Service Set).
1.3.1.1 Modo Ad-hoc
El modo ad-hoc, o independiente, es el más sencillo. Se utiliza comúnmente cuando dos o más estaciones desean comunicarse
directamente sin requerir del soporte de un concentrador, AP. La red se conforma temporalmente, dura lo que requiere la comunicación y luego se puede deshacer. Se requiere que todas las estaciones participantes acuerden, previamente, los parámetros para conformar el BSS. Un ejemplo usual de una red funcionando en el modo independiente es cuando se utiliza la tecnología wireless para establecer un vínculo punto a punto. En este caso ninguno de los dispositivos requerirá tener el rol de AP. Comúnmente, para este tipo de configuración, se utilizan dos APs configurados para que trabajen en modo ad-hoc enlazándose entre sí. Ambos funcionarán como bridges wireless conectando una red cableada con la otra mediante un vínculo inalámbrico. En la figura 1.38 se muestran ejemplos de estas redes.
Figura 1.38 Ilustración de modos de IBSS 1.3.1.2 Modo Infraestructura
El modo infraestructura requiere de un dispositivo central que concentre las comunicaciones de todas las estaciones que pertenezcan al mismo BSS. En este modo cualquier dato entre dos o más estaciones requiere pasar obligatoriamente por el concentrador, AP. Previo a poder participar, las estaciones del BSS deben cumplir con un procedimiento de autenticación y asociación controlado por el AP. El concentrador wireless en la mayoría de los casos tiene una conexión a una red Ethernet y permite acceder a los clientes inalámbricos a los recursos de la otra red. En el caso que esta red de infraestructura
cableada permita vincular diferentes BSS se la llama Sistema de
Distribución en inglés Distribution System (DS). En las figura 1.39
se muestra un ejemplo de este tipo de red.
Figura 1.39 Ilustración de modo BSS 1.3.1.3 Modo de Infraestructura Extendido
Extra a los dos modos de BSS, ad-hoc e infraestructura, una red LAN wireless puede extenderse dando nuevas variantes a los tipos de redes. A partir del DS y varios BSS interconectados permite crear un BSS con una mayor cobertura y complejidad. El estándar IEEE 802.11 refiere a esta combinación como Extended Service Set (ESS), compuesto por la unión de BSS a través de la infraestructura del DS. Según el estándar, el DS que se usa como backbone no es parte del ESS. Los diferentes BSS que componen el ESS pueden estar físicamente en el mismo espacio solapándose o a distancias en las cuales las celdas cubiertas no tienen ningún punto en común. Las estaciones se unen sólo a un AP y pueden ir cambiando de uno a otro a medida que se mueven de acuerdo al nivel de señal que detectan. Los AP se pueden comunican entre sí. El proceso de cambiar de un AP a otro por parte de las estaciones (clientes) es llamado en inglés roaming, traducido como movilidad. El roaming funciona siempre que exista un solapamiento de las celdas cubiertas por los AP comunicados por el mismo DS. Los clientes seleccionarán el AP que detecten con mejor nivel de señal y al percibir que éste cambia y encuentran uno mejor podrán unirse a otro AP con mayor nivel de recepción. El DS en el estándar está orientado a una red cableada, aunque podría también implementarse de forma inalámbrica, no estando esto bien definido en el mismo. Las formas de implementar el DS son:
• De forma cableada: DS (Distribution System Standard). • De forma inalámbrica: WDS (Wireless Distribution System).
Un Wireless Distribution System (WDS) permite interconectar APs
mediante una red inalámbrica. Los AP pueden funcionar al mismo tiempo como Access Point para las estaciones y en modo ad-hoc o cliente/AP para los demás APs. Lo recomendable para cuando se configura este modo es que los APs puedan trabajar en canales o mejor, en tecnologías diferentes para la función de AP y para la función de inter enlace. Cuando se busca cubrir una gran área con varios APs, existiendo regiones donde los patrones de radiación se solapan para permitir el roaming, lo recomendable es configurar de forma que las celdas adyacentes no utilicen la misma frecuencia. En IEEE 802.11b/g sólo existen tres canales que no se solapan: 1, 6 y 11. Para poder inter-enlazar APs con bandas diferentes a las usadas por los clientes o con diferente tecnología (e.g. 802.11a para conexión de AP- AP y 802.11g para los clientes) es necesario tener al menos dos radios (WNICs+antenas). Es posible enlazar los APs usando el mismo BSS que se usa para proveer el servicio, aunque no es recomendable por cuestiones de rendimiento. En este último caso con solo un radio es suficiente. Habitualmente, el modo WDS en el cual se configuran los dispositivos utiliza el mismo BSS, es decir, todos tienen configurado el mismo canal y en este caso se considera que trabaja como repetidor. En la figura 1.40 se muestra un ejemplo de un ESS.
1.3.1.4 Conectividad AP-AP: Modos Bridge y Repetidor
Los diferentes fabricantes han realizado extensiones a las topologías definidas por el estándar. A través de una conexión inalámbrica dos o más AP pueden vincularse entre sí. Este vínculo puede ser dedicado, solo para comunicar los dispositivos, de forma inalámbrica y luego poder pasar tráfico entre las redes cableadas a las cuales están conectados. Este caso sería una conexión en modo ad-hoc, ya que no permitirían la conexión de otras estaciones (no funcionarían como AP) y además estarían funcionando como Bridge, ya que conmutarían el tráfico de la red cableada a la red inalámbrica y viceversa. Ambos AP funcionando en este modo deberían trabajar en el mismo canal. Los dispositivos funcionando en modo bridge pueden soportar trabajar en modo punto a punto (point-to-point) y punto-multipunto (point-to- multipoint). En la figura 1.41 se muestra un ejemplo de este modo de funcionamiento.
Figura 1.41 Ilustración de modo bridge
Una configuración similar se puede encontrar cuando existe un AP que no tiene una conexión a la red cableada y funciona para dar servicio a otros clientes. La forma de conectarlo al DS, teniendo un solo radio, es vincularlo con otro AP que le brinda conexión utilizando el mismo canal afectado para el servicio. El AP no conectado directamente a la red cableada funciona como tal y, además, se vincula con el otro AP.
Este modo de funcionamiento se lo conoce como Repetidor
(Repeater) y no está contemplado de esta forma en el estándar IEEE.
En este escenario, el AP cumple rol de AP y cliente a la vez. Otro nombre utilizado para este rol es Range Extender, ya que permite extender la cobertura física de la celda del BSS. Es posible encadenar varios AP en este modo, pero, por una cuestión de rendimiento, se recomienda no más de dos. En la figura 1.42 se muestra un ejemplo gráfico de esta configuración.
Figura 1.42 Ilustración de modo repetidor 1.3.1.5 Modo Cliente
Un AP posee toda las condiciones para funcionar como cliente, estación. Podría configurarse para que se conecte a otro AP y funcione como tal. Un AP es una participante más de la red WLAN posiblemente equipado con más capacidades.