Tal como en el mundo de las redes cableadas, las redes WLAN cumplen con estándares genéricos para su funcionamiento, pero éstas necesitan normas adicionales específicas que definan el uso de los recursos radioeléctricos.
Dichas normas definen de forma detallada los protocolos de la capa física (PHY) y de la capa de enlace de datos que regulan la conexión vía radio. En la Figura 1-5 se muestra las capas mencionadas.
Figura 1-5 IEEE 802.11: Capas.
La capa física (PHY) de los estándares IEEE 802.11 se diseñó para cumplir con la regulación de radio frecuencia del FCC (organismo federal EEUU). Las mismas bandas de frecuencia, con algunas variantes, se utilizan en el resto del mundo.
En 1997 se generó el primer estándar de WLAN, fue desarrollado por el IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) y se lo denominó IEEE 802.11. Desde entonces varios organismos internacionales se han dedicado a desarrollar estándares para las WLAN. En Estados Unidos se encuentra al ya mencionado IEEE con el estándar 802.11 y sus variantes y en Europa el ETSI con sus actividades en Hiperlan-LAN.
En la Tabla I, se muestra los principales estándares de la especificación de redes WLAN IEEE 802.11 y algunas características de éstos.
Tabla I: Estándares de la especificación de redes WLAN IEEE 802.11
1.5.1 ESTÁNDAR IEEE 802.11
Versión original del estándar IEEE 802.11, publicada en 1997.
Alcanza un ancho de banda máximo de hasta 2 Mbps.
Funciona en el espectro de 2,4 GHz sin necesidad de licencia (también referido como banda de ISM, Industry Science and Medical).
Utiliza los sistemas de modulación FHSS (Frequency Hopped Spread Spectrum) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum).
Define el protocolo CSMA/CA (Múltiple acceso por detección de portadora evitando colisiones) como método de acceso.
1.5.2 ESTÁNDAR IEEE 802.11a
Ratificado en julio de 1999 (los productos comerciales comienzan a aparecer a mediados de 2002).
Alcanza una velocidad máxima de 54 Mbps en la banda de 5 GHz.
Utiliza modulación QAM-64 y codificación OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing).
Como método de acceso aplica CSMA/CA.
Trabaja con niveles de potencia emitida de 50 mW, 259 mW y 1 W.
No puede interoperar con equipos del estándar 802.11b, excepto si se dispone de equipos que implementen ambos estándares.
1.5.3 ESTÁNDAR IEEE 802.11b
Ratificado en 1999 y es el estándar principal de las redes inalámbricas.
Como método de acceso utiliza CSMA/CA o RTS/CTS (Request to Send/Clear to Send), 4-Way Handshake.
Opera dentro de la banda ISM 2.4 GHz.
Utiliza modulación DSSS y modulación con forma de onda CCK (Complementary Code Keying).
Trabaja con niveles de potencia emitida próximos a los 100 mW.
1.5.4 ESTÁNDAR IEEE 802.11g
Publicada el 2002, es la tercera norma WLAN de IEEE 802.11.
Permite transmitir a velocidades de hasta 54 Mbps.
Utiliza modulación DSSS y codificación OFDM.
Operada en la banda ISM 2.4 GHz.
Los niveles de potencia emitida son próximos a los 100mW.
1.5.5 ESTÁNDAR IEEE 802.11e
Dirige los requerimientos de calidad de servicio (QoS) para todas las interfaces de radio WLAN del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE).
Diseñado para el soporte multimedia mejorado, garantizando la QoS en comunicaciones de gran ancho de banda y tiempo real (vídeo) en todo tipo de entornos y situaciones.
Para ofrecer la calidad de servicio se introduce en el estándar IEEE 802.11e un nuevo elemento llamado Hybrid Coordination Function (HCF) con dos tipos de acceso:
(EDCA) Enhanced Distributed Channel Access y
(HCCA) Controlled Access.
1.5.6 ESTÁNDAR IEEE 802.11i
Está destinado a mejorar la seguridad en la transferencia de datos (al administrar y distribuir claves, y al implementar el cifrado y la autenticación).
Se basa en el AES (estándar de cifrado avanzado) como base para la seguridad, éste es un algoritmo de cifrado que soporta claves de 128, 192 y 256 bits, y puede cifrar transmisiones que se ejecutan en los estándares físicos a, b y g de 802.11.
Por el empleo del AES los equipos requerirán mayor potencia en los procesadores de sus tarjetas y en los puntos de acceso.
1.5.7 ESTÁNDAR IEEE 802.11f
El objetivo es lograr la interoperabilidad inalámbrica en puntos de acceso de distintos fabricantes desplegados.
Es una recomendación para proveedores de puntos de acceso que permite que los productos sean más compatibles. Utiliza el protocolo IAPP (Inter Access Point Protocol) que le permite a un usuario itinerante cambiarse claramente de un punto de acceso a otro mientras está en movimiento sin importar qué marcas de puntos de acceso se usan en la infraestructura de la red.
1.5.8 ESTÁNDAR IEEE 802.11h
Desarrollado por exigencia de la Unión Europea para la autorización de operación del estándar 802.11a (manejo de la banda de 5GHz).
Además el estándar 802.11h cumple con los reglamentos europeos para la banda de 5 GHz, que recomiendan que los productos tengan control de la potencia de transmisión (TPC) y puedan seleccionar frecuencia dinámicamente (DFS). El control TPC limita la potencia transmitida al mínimo necesario para alcanzar al usuario más lejano. DFS selecciona el canal de radio en el punto de acceso para reducir al mínimo la interferencia con otros sistemas en particular el radar.
1.5.9 ESTÁNDAR IEEE 802.11n
La velocidad real de transmisión podría llegar a los 600 Mbps:
10 veces más rápida que una red bajo los estándares 802.11a y 802.11g.
40 veces más rápida que una red bajo el estándar 802.11b.
Utiliza tecnología MIMO (Multiple Input – Multiple Output), que ayudará a obtener un alcance de operación de las redes mayor que los anteriores estándares.
Puede trabajar en dos bandas de frecuencias: 2,4 GHz y 5 GHz, lo que hace que este estándar sea compatible con dispositivos basados en los estándares anteriores.
1.5.10 ESTÁNDAR IEEE 802.11s
Define la interoperabilidad de fabricantes en cuanto a protocolos Mesh. Se lo diseño para estandarizar las redes en malla ya que cada fabricante tiene sus propios mecanismos de generarlas.
El estándar ofrece flexibilidad requerida para satisfacer los requerimientos de ambientes residenciales, de oficina, campus, seguridad pública y aplicaciones militares. La propuesta se enfoca sobre múltiples dimensiones: La subcapa MAC, enrutamiento, seguridad y la de interconexión.
Especifica en algunos esquemas de priorización de calidad de servicio (802.11e), medición de recursos de radio (802.11k) y administración del espectro (802.11h).
Además provee características de descubrimiento extendido de mallas con autoconfiguración automática y seguridad (802.11i).