Capítulo 3. Estándar Wi-Fi Direct para redes inalámbricas de área personal
3.3 Diferencias entre Wi-Fi tradicional y Wi-Fi Direct
Aun y cuando Wi-Fi es la tecnología de facto para el establecimiento de redes inalámbricas de área local de alta velocidad. En su modo de operación modo ad- hoc presenta problemas para la formación de este tipo de redes, además de una complejidad elevada para usuarios comunes de este tipo de tecnología (Chaudet, Dhoutaut, & Gu'erin Lassous, 2004). Con Wi-Fi tradicional la configuración de los dispositivos (principalmente PC’s y laptops) para la formación de redes ad hoc, es tediosa y en algunos casos complicada de realizar, además en la conexión dispositivo-dispositivo se pierden las facultades de acceder inalámbricamente a Internet por parte de ambos dispositivos (ya que es necesario desconectarse de la WLAN para formar una red ad hoc). Para resolver esta situación es en el estándar Wi-Fi Direct existen dispositivos denominados concurrentes, los cuales son
capaces de mantener la conexión a Internet sin perder la facultad de conectividad a una red P2P.
Algunos de los puntos clave considerados en Wi-Fi Direct que no se tienen en las versiones de Wi-Fi tradicionales son:
• Esta tecnología Incluye una tecnología conocida como SoftAP. • Soporta compatibilidad con dispositivos Wi-Fi comunes.
• Seguridad incorporada (WPA2 es obligatorio). • No es lo mismo que ad-hoc networking.
Estos puntos se discuten en los párrafos siguientes, para tener una idea más clara de las incorporaciones que realiza WFD a los dispositivos en comparación con Wi- Fi tradicional.
Software Habilitador de Punto de Acceso (Software enabled Access Point - SoftAP): Mientras que los WAP son fabricados específicamente para trabajar sólo como puntos de acceso inalámbricos, los dispositivos que cuentan con SoftAP podrán utilizar su enlace para trabajar como WAP y cliente a la vez.
Esto permite que dispositivos como teléfonos móviles puedan proveer acceso a Internet a otros dispositivos como Pc’s o laptops de manera inalámbrica. Para lograr esto el teléfono se conecta a Internet utilizando la red telefónica celular y luego se “ata” a la PC para ofrecerle a ésta el acceso a Internet. Las computadoras de escritorio, laptops y dispositivos móviles en las nuevas versiones de sus Sistemas Operativos incluyen también la tecnología de SoftAP.
Algunas características de este software se enlistan a continuación:
• Los dispositivos deben contar con WPA2-PSK/ suite de cifrado AES. • Está prohibido el puente de capa 2.
• Cuando la computadora se pone en “sleep”, “hibernate" o “restart”, se detiene el Wireless Hosted Network.
• No provee la resolución de DNS, por lo tanto todos los dispositivos deben marcar la conexión como privada.
Compatibilidad con dispositivos Wi-Fi comunes: En la especificación de WFD se les nombra a los dispositivos Wi-Fi que no son P2P como clientes heredados, es decir, dispositivos Wi-Fi que pueden conectarse solo como clientes dentro de una red WFD. Esto tiene algunas restricciones para hacer el mejor uso del medio inalámbrico, dichas restricciones son:
• Los dispositivos P2P no deberán usar las tasas de 802.11b (1, 2, 5.5, 11Mbps) para tramas de datos o control, excepto por:
o Tramas Probe Request enviados tanto a dispositivos P2P como los que no lo son.
• Los dispositivos P2P no deberán responder a las tramas Probe Request
indicando que solo soportan las tasas de 802.11b.
Seguridad WPA2 obligatorio: WPA2 es un sistema para proteger las redes inalámbricas (Wi-Fi), creado para corregir las vulnerabilidades detectadas en WPA. Una de las principales razones por las cuales no se adoptó WPA es por su falta de soporte a redes ad-hoc, siendo este tipo de redes lo más parecido a lo que plantea se maneje en los dispositivos WFD.
WPA2 está basada en el nuevo estándar IEEE 802.11i. WPA, por ser una versión previa, que se podría considerar de "migración", no incluye todas las características del IEEE 802.11i, mientras que WPA2 se puede inferir que es la versión certificada del estándar 802.11i.
La nueva arquitectura para las redes inalámbricas se llama Robust Security Network (RSN) y utiliza autenticación 802.1X, distribución de claves robustas y nuevos mecanismos de integridad y privacidad. Además de tener una arquitectura más compleja, RSN proporciona soluciones seguras y escalables para la
comunicación inalámbrica. Una RSN sólo aceptará máquinas con capacidades RSN, pero IEEE 802.11i también define una red transicional de seguridad –
Transitional Security Network (TSN), arquitectura en la que pueden participar sistemas RSN y WEP, permitiendo a los usuarios actualizar su equipo en el futuro.
Diferencia entre ad-hoc networking y las redes formadas con WFD. La principal diferencia radica en la posibilidad que ofrecen las redes formadas por WFD de proporcionar a una WPAN la conectividad conjunta con una WLAN. Esto quiere decir que con WFD, dispositivos denominados “concurrentes” puedan dar a la WPAN el acceso a Internet inalámbrico, siempre y cuando el GO sea un dispositivo de este tipo. Con la tecnología anterior eso no era posible debido a que al formar una red ad-hoc la tarjeta de red inalámbrica se desconectaba de la WLAN.
Con lo anterior queda concluido lo relacionado al estándar para comunicación par- a-par de Wi-Fi, denominado Wi-Fi Direct. Esta nueva tecnología hace posible la creación de redes inalámbricas de área personal de una manera sencilla y transparente para el usuario. Debido a esto, es una tecnología que vale la pena ser estudiada, ya que posee potencial y un fuerte respaldo (Versiones de IEEE 802.11) que seguramente será implementada en un gran numero de dispositivos en un futuro muy cercano.
Por lo tanto, es de interés de este trabajo de investigación encontrar sus limitaciones y alcances en lo que se refiere al escenario de aplicación planteado con anterioridad. En dicho escenario, se tendrán enlaces par-a-par WFD en un área con una alta densidad de nodos activos, sobre los enlaces WFD se estará transmitiendo flujos de audio bidireccional de manera concurrente. Para definir las métricas a utilizar para medir el desempeño del sistema, se propone un modelo matemático y un escenario de simulación, los cuales se definen en los capítulos posteriores de este trabajo de tesis.