proyecto de red wi-fi en zaraza guárico

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1 REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD NUEVA ESPARTA ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA COMPLEMENTARIA II PROF. HUGO MARCANO PROYECTO PROYECTO DE COBERTURA WI-FI PARA LA POBLACIÓN DE ZARAZA, GUÁRICO Ana Castillo C.I. 22.765.007 Caracas, 26 de Abril del 2015

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Proyecto: Cobertura WiFi para la población Zaraza, estado Guárico.

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    REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

    UNIVERSIDAD NUEVA ESPARTA

    ESCUELA DE INGENIERA ELECTRNICA

    COMPLEMENTARIA II

    PROF. HUGO MARCANO

    PROYECTO

    PROYECTO DE COBERTURA

    WI-FI PARA LA POBLACIN

    DE ZARAZA, GURICO

    Ana Castillo C.I. 22.765.007

    Caracas, 26 de Abril del 2015

  • 2

    NDICE

    Introduccin. 3

    Bases Tericas.............. 4

    Proyecto de Cobertura Wi-Fi11

    Proyecto de Cobertura en Zaraza, Gurico. 21

    Bibliografa..23

  • 3

    INTRODUCCIN

    Zaraza, es una ciudad ubicada en el estado Gurico, Venezuela, el

    siguiente proyecto busca definir las bases tericas y aspectos tcnicos necesarios

    para la implementacin de una red Wi-Fi en la zona teniendo una cobertura

    suficiente para que la mayora o al menos 40% de la poblacin pueda tener

    acceso a internet de una manera eficiente y con costo relativamente econmico.

    Mediante diversos estudios y teniendo en cuenta los avances del pas en

    cuanto sistemas satelitales se puede definir un sistema con posibilidad de ser

    viable mediante el uso del protocolo WiMax.

    El siguiente trabajo explicara los aspectos tcnicos del protocolo WiMax y

    las posibles formas de implementarlo en la zona, con la finalidad de avanzar

    tecnolgicamente y brindar un servicio necesario para los habitantes de la zona.

  • 4

    BASES TERICAS

    Zaraza

    Zaraza es una ciudad de Venezuela, la capital del Autnomo Municipio Pedro

    Zaraza en el oriente del estado de Gurico, en la regin de Los Llanos. En el 2010

    se convierte oficialmente en una ciudad universitaria formando parte de las

    principales Ciudades del Estado Gurico, junto con Calabozo, Valle de la Pascua,

    y San Juan de los Morros. Originalmente fue fundada en el ao 1646 con el

    nombre de "La Ciudad de San Miguel de La Nueva Tarragona del Batey".

    -Poblacin: 138.642 habitantes.

    -Densidad: 24,08 hab./km

    -Ubicacin: 92022N 651900OCoordenadas: 92022N 651900O

    -Superficie: 2.475 km

    -Lmites: La extensin territorial aproximadamente del municipio en el cual se

    ubica la ciudad, es de 2.475 km2 y delimita con los siguientes territorios:

    Por el noreste: limita con el estado Anzotegui, fijado por convenido ante la

    sala federal poltica y administrativa de la Corte Federal y Casacin el 12 de

    marzo de 1930.

    Por el sur: limita con los Municipios Santa Mara de Ipire y el Socorro,

    partiendo de las sierras comprendidas entre las cabeceras de los ros Unare

    e Ipire, siguiendo por este ltimo hasta llegar al vecindario Santa Brbara de

    Ipire y aqu en Lnea recta desde Campo Lindo hasta El Arenal, rompiendo el

    paso Pachaquero en Quebrada Honda.

    Por el este: por el estado Anzotegui desde el ro Unare en su confluencia con

    Quebrada Honda hasta llegar a su cabecera en la Sierra.

    Por el oeste: limita con el Municipio Jos Flix Ribas, desde el paso

    Pachaquero rigindose en lnea recta hasta llegar al punto denominado El

  • 5

    Caro de La Negra, y de aqu en lnea recta al Pramo, hasta donde cuenta la

    Quebrado El Pescado, pasando por all hasta al cerro Sal si puedes.

    Municipios del Estados Gurico

    Zaraza, estado Gurico, Google Maps.

  • 6

    WI-FI

    WiFi, tambin conocido como Wi-Fi, es una marca comercial de Wi-Fi

    Alliance (una organizacin que adopta y certifica los equipos que cumplen con

    los estndares 802.11 de las redes inalmbricas de rea local). La Wi-Fi Alliance

    fue conocida como WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) hasta 2003.

    El objetivo tras la marca WiFi es fomentar las conexiones inalmbricas y facilitar la

    compatibilidad de los distintos equipos. Todos los productos con conectividad WiFi

    tienen certificada su interoperabilidad.

    La denominacin WiFi fue creada por la agencia Interbrand, tambin

    responsable del desarrollo de trminos como Prozac y Compaq. La intencin de la

    WECA era instaurar un nombre que fuera fcil de recordar. Con el tiempo, muchos

    asociaron WiFi a Wireless Fidelity (Fidelidad Inalmbrica).

    En la actualidad, los estndares certificados por WiFi son muy populares en

    todo el mundo. Este crecimiento amenaza la disponibilidad del espectro

    radioelctrico, sobre todo cuando las conexiones deben concretarse a ms de 100

    metros de distancia (lo que aumenta el riesgo de interferencias).

    Uno de los principales defectos atribuidos a la conectividad WiFi es

    su poca seguridad. Existen, sin embargo, diversos protocolos de cifrado que

    permiten codificar la transmisin de los datos y garantizar su confidencialidad.

    La infraestructura de una conexin WiFi incluye puntos de acceso

    (emisores remotos), routers (que reciben la seal que emite el operador de

    telefona) y dispositivos de recepcin (tarjetas USB, PCI o PCMCIA).

    La popularidad del WiFi permite que cualquier persona que tenga una

    computadora porttil con los componentes necesarios para el acceso a una red

    inalmbrica pueda ingresar a una gran cantidad de hoteles o restaurantes y

    conectarse a Internet con su propio equipo.

  • 7

    En los ltimos aos, se ha visto un crecimiento considerable en la adopcin

    del estndar WiFi por parte de usuarios de todos los niveles, en todas partes del

    mundo. Es cierto que tiene un gran potencial; sin embargo, como ocurre con

    cualquier otra tecnologa, tambin acarrea una serie de problemas.

    Red WI-FI

    Una Red WiFi es la creacin de una estructura de red implementando como

    base principal la utilizacin de tecnologa inalmbrica WiFi (802.11a - 802.11b -

    802.11g - 802.11n) como forma para que los equipos se conecten entre s y a

    internet.

    Que utilidades tiene una Red WiFi?

    Las Redes WiFi pueden tener muchas utilidades prcticas para todo tipo de

    entidades, empresas o negocios.

    Acceder a una red empresarial desde cualquier punto.

    Acceder a Internet sin necesidad de cables.

    Conectarse sin cables con un pc, un porttil, una pda, un telfono mvil o

    videoconsola con conexin WIFI.

    Servicio de HotSpot para acceso restringido por tiempo o volumen.

    Acceder a servicios de VoIP sin cables

    En cuanto a dispositivos wifi, se pueden dividir en dos grupos: dispositivos de

    distribucin o de red, entre los que destacan los routers, puntos de acceso y

    repetidores; y dispositivos terminales que en general son las tarjetas receptoras

    para conectar a la computadora personal, ya sean internas (tarjetas PCI) o

    bien USB.

    -Dispositivos de distribucin o de red:

    Los puntos de acceso son dispositivos que generan un "set de servicio",

    que podra definirse como una "Red wifi" a la que se pueden conectar otros

  • 8

    dispositivos. Los puntos de acceso permiten, en resumen, conectar

    dispositivos en forma inalmbrica a una red existente. Pueden agregarse

    ms puntos de acceso a una red para generar redes de cobertura ms

    amplia, o conectar antenas ms grandes que amplifiquen la seal.

    Los repetidores inalmbricos son equipos que se utilizan para extender la

    cobertura de una red inalmbrica, stos se conectan a una red existente

    que tiene seal ms dbil y crean una seal limpia a la que se pueden

    conectar los equipos dentro de su alcance. Algunos de ellos funcionan

    tambin como punto de acceso.

    Los router inalmbricos son dispositivos compuestos, especialmente

    diseados para redes pequeas (hogar o pequea oficina). Estos

    dispositivos incluyen, un router (encargado de interconectar redes, por

    ejemplo, nuestra red del hogar con Internet), un punto de acceso (explicado

    ms arriba) y generalmente un switch que permite conectar algunos

    equipos va cable (Ethernet y USB). Su tarea es tomar la conexin a

    Internet, y brindar a travs de ella acceso a todos los equipos que

    conectemos, sea por cable o en forma inalmbrica.

    -Los dispositivos terminales abarcan tres tipos: El wifi puede ser desactivado por

    un terminal del dispositivo.

    Las tarjetas PCI para wifi se agregan (o vienen de fbrica) a

    los ordenadores de sobremesa. Hoy en da estn perdiendo terreno debido

    a las tarjetas USB. Dentro de este grupo tambin pueden agregarse las

    tarjetas MiniPCI que vienen integradas en casi cualquier computador porttil

    disponible hoy en el mercado.

    Las tarjetas PCMCIA son un modelo que se utiliz mucho en los

    primeros ordenadores porttiles, aunque estn cayendo en desuso, debido

    a la integracin de tarjeta inalmbricas internas en estos ordenadores. La

    mayor parte de estas tarjetas solo son capaces de llegar hasta la tecnologa

    B de wifi, no permitiendo por tanto disfrutar de una velocidad de transmisin

    demasiado elevada

  • 9

    Las tarjetas USB para wifi son el tipo de tarjeta ms comn que existe en

    las tiendas y ms sencillo de conectar a un pc, ya sea de sobremesa o

    porttil, haciendo uso de todas las ventajas que tiene la tecnologa USB.

    Hoy en da puede encontrarse incluso tarjetas USB con el estndar

    802.11N (Wireless-N) que es el ltimo estndar liberado para redes

    inalmbricas.

    Tambin existen impresoras, cmaras Web y otros perifricos que

    funcionan con la tecnologa wifi, permitiendo un ahorro de mucho cableado

    en las instalaciones de redes y especialmente, gran movilidad.

    WIMAX o Protocolo IEEE 802.16

    Basado en el estndar IEEE 802.16 o WIMAX (Worldwide Interoperability

    for Microwave Access), es una potente solucin a las necesidades de redes de

    acceso inalmbricas de banda ancha, de amplia cobertura y elevadas

    prestaciones. Ofrece una gran capacidad (hasta 75 Mbps por cada canal de 20

    MHz), e incorpora mecanismos para la gestin de la calidad de servicio (QoS).

    WIMAX permite amplias coberturas tanto con lnea de visin entre los puntos a

    conectar (LOS) como sin lnea de visin (NLOS) en bandas de frecuencias de uso

    comn o licenciadas.

    WIMAX asegura la interoperabilidad con el estndar para redes de rea

    metropolitana inalmbrica o WMAN desarrollado por la ETSI (European

    Telecommunications Standards Institute) y conocido como HiperMAN (High

    Performance Radio Metropolitan Area Network), de objetivos muy similares a

    WIMAX. En junio de 2001 se constituy el llamado WIMAX Forum promovido por

    fabricantes de equipos de la industria inalmbrica y de comunicaciones con el

    objetivo de definir y promover el estndar IEEE 802.16, Esta organizacin sin

    nimo de lucro busca dar soporte a los grupos de trabajo del IEEE 802.16,

    certificar y asegurar la interoperabilidad entre los equipos de distintos fabricantes.

  • 10

    Las aplicaciones tpicas de la tecnologa WIMAX son el backhaul

    inalmbrico de otras redes (como puede ser el caso de las estaciones base de

    telefona mvil o los hot spots), la ltima milla de la red de acceso a Internet alta

    velocidad tanto en segmento domstico como en el profesional (especialmente

    indicado en aquellas zonas sin cobertura de banda ancha) y soluciones nmadas,

    que en conexin con otras redes permiten lo que se ha venido a llamar como

    Always Best Connected, esto es, la conexin a un WISP (Wireless Internet

    Service Provider) a travs de la red ptima en cada momento.

    Red WIMAX.

  • 11

    Proyecto de cobertura WI-FI

    Antes que nada es necesario establecer o saber unos pasos iniciales a la

    hora de realizar un proyecto de cobertura WI-FI para un municipio:

    Anlisis de requisitos: Es cuestin imprescindible marcar unos requisitos

    iniciales que sern la base del estudio de viabilidad que incidir en la estimacin

    del coste del proyecto. Entre otros aspectos se debern tener en cuenta factores

    como la cobertura de la red, la cantidad de usuarios a la que estar disponible, el

    ancho de banda ofertado, la seguridad y fiabilidad que tendr, el tipo de acceso a

    la red y sus posibles restricciones.

    Estudio de viabilidad: Este anlisis deber considerar los requisitos

    anteriores para optimizar el coste y esfuerzo de la construccin y explotacin de la

    red.

    Bsqueda de financiacin: La financiacin podr obtenerse mediante

    recursos propios o mediante fondos externos. En funcin de la financiacin

    disponible se podra revisar el estudio de viabilidad.

    Desarrollo de un proyecto tcnico: Una vez determinados los requisitos y

    disponibilidad de financiacin, se definir un proyecto tcnico en el que se

    contemplen todos los requisitos tcnicos que necesitar la red, as como

    arquitectura de la solucin, tecnologas utilizadas y productos necesarios. El

    proyecto tcnico puede ser realizado por el propio Ayuntamiento en caso de

    disponer de recursos o a travs de una empresa externa mediante licitacin

    pblica.

    Instalacin de la red inalmbrica municipal: Con el proyecto tcnico en

    mano, se puede comenzar a implantar la red inalmbrica. El despliegue

    normalmente se suele contratar a una empresa especializada en

    telecomunicaciones.

  • 12

    Protocolo a utilizar: IEEE 802.16 (WIMAX)

    Son el resultado de la aplicacin de las tecnologas inalmbricas a las redes

    fijas de telecomunicaciones. Estn pensadas para clientes que carecen de

    movilidad. La evolucin de estos sistemas se inici con el denominado LMDS

    (Local Multipoint Distribution System, Servicio de Distribucin Local Multipunto)

    Proporciona velocidades de acceso simtricas y utiliza bandas licenciadas

    del espectro radioelctrico. La transicin a los sistemas digitales ha conseguido la

    integracin total de los servicios en el estndar de acceso fijo inalmbrico LMDS.

    Utiliza la banda de frecuencias de 3,5 GHz que, en Europa, requiere de licencia.

    La evolucin de esta tecnologa ha estado propiciada por la aparicin del

    estndar 802.16-2004, tambin conocido como WIMAX, y cuyas principales

    caractersticas se resumen a continuacin:

    Despliegue sencillo y escalable.

    Alcance de hasta 50 Km con lnea de visin directa.

    Velocidades en el aire de hasta 75 Mbps, limitado por la distancia y las

    condiciones de visibilidad entre el usuario y el operador.

    Uso de tecnologa OFDM y de otros mecanismos para optimizar la

    transmisin a travs del interfaz aire.

    Posibilidad de dispositivos mviles contemplada en la extensin 802.16e

    del estndar.

    Cabe comentar la aparicin de equipamiento denominado pre-WIMAX. En

    vista de la tardanza en la aprobacin del estndar 802.16 surgieron en el mercado

    equipos que implementaban protocolos propietarios, pero que estaban basados en

    los desarrollos realizados para la tecnologa WIMAX. El resultado han sido

    equipos con unas prestaciones muy altas, con el inconveniente de que no hay

    interoperabilidad entre distintos fabricantes. Otra ventaja es que estos equipos han

    sido desarrollado para bandas de uso comn sin licencia, lo que abarata facilita en

  • 13

    gran medida los despliegues. Esto ltimo tambin tiene inconvenientes, como

    puede ser el menor alcance (debido a las limitaciones de potencia aplicadas a las

    bandas libre de uso comn). A pesar de los inconvenientes, actualmente los

    equipos pre-WIMAX se presentan como la mejor opcin a la hora de realizar

    despliegues en bandas no licenciadas.

    WiMAX (Interoperabilidad Mundial para Acceso por Microondas) puede

    proporcionar en el hogar acceso a Internet. Esta tecnologa es como el hermano

    mayor del WiFi, porque no solamente le supera en cobertura, sino que adems

    tiene mejor capacidad para el transporte de datos y por ende es ms veloz.

    Adems, debido a los costos relativamente bajos asociados con el despliegue de

    una red WiMAX (en comparacin con 3G, HSDPA, XDSL, HFC o FTTX), ahora se

    considera econmicamente viable para proporcionar la ltima milla de acceso a

    Internet de banda ancha en lugares remotos.

    Red WIMAX.

    Aspectos como los antes mencionados hace este protocolo viable para su

    uso en Zaraza, adems de que el acceso Wimax ya ha sido implementado en

    Caracas mediante la compaa Movilmax, que para el ao 2008 Movilmax

    prestaba servicio de Internet Banda Ancha en Caracas con 64 radiobases.

  • 14

    Con el uso adecuado del gran avance tecnolgico del pas con el satlite

    Simn Bolvar y mediante la banda 2.5 GHz, es posible realizar una red de

    cobertura Wi-Fi en el municipio eficaz, y no solo en Zaraza sino en otras regiones

    del pas.

    Para comprender de qu consta este estndar es necesario repasar ciertos

    aspectos:

    Componentes de una red WIMAX

    Bsicamente se pueden mencionar los dos tipos de elementos que forman

    las redes 802.16:

    - El equipo de usuario o CPE (Customer Premises Equipment): Este es el

    equipo que incorpora las funciones de las SS (Subscriber Station) identificadas en

    el funcionamiento de las redes Broadband Wireless Acces (BWA). Este equipo

    proporciona la conectividad va radio con la estacin base (BS).

    - La estacin base con las funciones de BS (Base Station): Adems de

    proporcionar conectividad con las SS tambin proporciona los mecanismos de

    control y gestin de los equipos SS. La estacin base tiene los elementos

    necesarios para conectarse con el sistema de distribucin.

    En la figura se identifican estos dos elementos as como las posibles

    configuraciones de conectividad entre ellas. De forma general, una red WiMAX

    posee una arquitectura similar a las redes celulares tradicionales ya que se basa

    en una distribucin estratgica de una serie de emplazamientos en donde se

    ubicarn las estaciones base (BS). Cada estacin base utiliza una configuracin

    punto-multipunto (PMP) o punto-punto (PTP) para enlazar los equipos de los

    clientes. Tambin existe la posibilidad de que las estaciones clientes se enlacen

    entre ellas en una configuracin mallada.

  • 15

    Elementos de una red WIMAX.

    Topologa de red

    Existen varias topologas de despliegue de red que pueden ser soportadas

    en las redes WiMAX. Es posible desplegar una red cableada dedicada a la

    interconexin de estaciones base, o bien realizar estas conexiones en base a

    circuitos radio puntopunto en la banda de microondas, o inclusive emplear

    WiMAX para estos circuitos puntopunto entre estaciones.

    Las estaciones base son capaces de soportar su propia interconexin,

    dividiendo el ancho de banda disponible entre el dedicado a las comunicaciones

    de usuarios y el dedicado a la interconexin de las diferentes estaciones base.

    A continuacin se presentan los tipos de topologa de red para WiMAX:

  • 16

    Arquitectura Punto-Multipunto (PMP):

    Existe una Estacin Base que controla la red, donde:

    - Los usuarios se conectan a la Estacin Base.

    - La transmisin se divide en tramas de uplink y downlink por TDD o FDD

    -El downlink es dividido para los usuarios. El uplink se accede por

    TDMA/TDM.

    Por otra parte, la capa MAC es orientada a la conexin. Para propsitos de

    relacionar los servicios a las SS y asociarlos a los diferentes niveles de calidad de

    servicio (QoS), todas las comunicaciones de datos estn en el contexto de una

    conexin. El flujo de servicio debe ser suministrado en el momento en el que la SS

    se instala en el sistema y justo despus de que se registra; las conexiones se

    deben asociar a ese flujo de servicio para tener una referencia al hacer las

    peticiones de ancho de banda. El flujo de servicio define los parmetros de QoS

    de los packet data units (PDU) que se intercambian durante la conexin.

    La arquitectura Punto - Multipunto representa la arquitectura ms extendida

    que permite al operador de red alcanzar el mayor nmero de usuarios al menor

    coste y limita el nmero de routers y switches necesarios para operar la red.

    Redes Enmalladas:

    Las redes enmalladas son aquellas en las que la comunicacin se puede

    hacer entre los diferentes nodos y no slo entre nodo y estacin base. Para este

    tipo de redes, se pueden realizar las operaciones de dos maneras diferentes:

    distribuida centralizada: para la distribuida, todos los nodos deben coordinar con

    los dems la manera de transmitir para evitar colisiones con los datos y realizar el

    control de trfico, y adems deben enviar por difusin ( broadcast ) su respectivo

    estado (recursos disponibles, peticiones y concesiones) a todos sus vecinos; para

    la centralizada, los recursos se asignan de una manera ms concentrada, ya que

    la estacin base Mesh , recopila varias peticiones de un determinado sector y

  • 17

    otorga los respectivos recursos para cada enlace, tanto para el downlink como

    para el uplink , al mismo tiempo que comunica estas decisiones a las dems

    estaciones del sector.

    En una red mesh cada terminal de usuario es capaz de establecer varios

    enlaces con usuarios adyacentes. De esta forma, existen una serie de alternativas

    antes de llegar al punto origen de la red. Algoritmos especiales de

    encaminamiento son capaces de direccionar las comunicaciones por el camino

    ms adecuado en cada momento; si un equipo de cliente deja de funcionar, la red

    sigue funcionando por caminos alternativos.

    En este sentido, una red modo mesh se caracteriza por:

    - No se requiere una entidad centralizada de coordinacin.

    - Los usuarios se conectan unos con otros.

    - Las tramas se dividen en minislots.

    - No hay divisin entre uplink o downlink, la transmisin va en las dos

    direcciones por TDD.

    Dispositivos usados para establecer una conexin por WiMAX:

    CPE: (Customer Premises Equipment) es un aparato conectado a nuestro

    computador (De escritorio o Laptop) que nos permite crear una red WiMAX dentro

    de nuestra casa. Tambin podemos conectar nuestro telfono para realizar

    llamadas VoIP de bajo costo. Al igual que las tarjetas WiMAX este se puede llevar

    a todas partes que queramos y conectarnos inalmbricamente donde sea a una

    alta velocidad.

    Tarjeta WiMAX: Tarjeta de red porttil usada para hacer conexiones de red

    usando el estndar 802.16x (WiMAX). Esta es usada en laptops. Solo la

    conectamos, instalamos el driver y configuramos la conexin de modo que

    podremos salir a la calle y nuestra conexin WiMAX estar accesible a donde

  • 18

    quiera que vayamos sin necesidad de buscar un router o punto de acceso

    (HotSpot).

    Gestin de redes

    Para suministrar servicios sobre cualquier red es necesario desplegar

    recursos adicionales a las tecnologas de telecomunicacin que permiten conectar

    el equipo terminal con el punto de acceso al servicio donde se suministra ste y

    gestionar los accesos y las prestaciones de la red. Estos recursos adicionales

    permiten llevar a cabo las tareas siguientes que son clave para soportar el

    conjunto de procesos que facilitan la gestin y la explotacin de la red y el servicio:

    Control de accesos: Agrupa todas las acciones encaminadas a facilitar o

    denegar el acceso a la red a los usuarios, junto con la aplicacin de polticas de

    asignacin de anchura de lado y calidad de servicio que se proporciona a cada

    uno.

    Gestin de contratacin y facturacin: Conjunto de facilidades que

    permiten que el usuario contrate, o actvese para utilizar el servicio, as como las

    reglas y los mecanismos utilizados parar tarificar y facturar el uso del servicio

    cuando el modelo de negocio prev el pago de contraprestaciones econmicas

    por parte de los usuarios.

    Gestin de quiebras y prestaciones: Actividades encaminadas a garantizar

    que la red suministra una calidad de servicio adecuada.

    Estas tareas se tienen que desarrollar independientemente de la tecnologa

    que se haga servir. Es decir, sea Wi-Fi o WiMAX, habr que encontrar

    herramientas para desarrollar stas mismas funciones. Aun as, como la

    experiencia con redes pblicas Wi-Fi es mucho superior a la de redes WiMAX,

    esta discusin se centrar mucho en ejemplos aplicables en Wi-Fi, pero que son

    de aplicacin directa a WiMAX en la mayora de los casos, en utilizarse

    herramientas y procedimientos similares.

  • 19

    No siempre es necesario disponer de herramientas para llevar a cabo estas

    actividades, ya que los modelos de explotacin ms sencillos de estas redes,

    basados en un uso libre, gratuito y sin garantizaba de calidad de servicio, no

    hacen uso normalmente de estas capacidades. As, por ejemplo, en el modelo de

    provisin de servicio ms habitual de las comunidades sin hilos, todos los usuarios

    potenciales pueden acceder de forma gratuita al servicio sin hacer un registro

    previo y, por lo tanto, no se controlan los accesos ni es necesario soportar la

    contratacin y facturacin del servicio. En la mayora de los modelos es necesario

    disponer de todas o al menos una parte de estas capacidades para suministrar el

    servicio.

    Funcionamiento

    En una punta esta la Estacin Base, elemento que se identifica

    normalmente con un operador de comunicaciones, en donde existen una o varias

    antenas con las que se retransmite la seal. Este elemento puede ser una torre

    como tal en donde se anclan las antenas o puede tratarse de una pequea

    edificacin en algn lugar elevado, como otro edificio o un altozano. Las antenas

    que se ubican en este extremo pueden ser omnidireccionales, de muchas

    direcciones, sectoriales, que cubren sectores especficos del territorio de

    cobertura, o antenas de panel, para conexiones punto a punto, cuando se quiere

    cubrir una gran distancia y se necesita una tasa de transferencia alta.

    En el otro extremo de la conexin, est el usuario final, que puede ser

    residencial o corporativo, se encuentra instalado el CPE (Customer Premises

    Equipament, Equipo Local de Cliente), que constituye el ltimo eslabn de este

    tipo de redes y en donde acaba el flujo de transferencia de datos entre operador y

    el cliente final. Por las caractersticas de la seal transmitida en WiMax, el CPE no

    resulta aparatoso. Se trata de un pequeo dispositivo, como una mnima caja en la

    que asoma una antena, cuando la seal se pretende distribuir en una red LAN o

    se da servicio a varios puestos. Se instala en el exterior o interior del edificio y se

    conecta al punto de distribucin. Por su tamao y aspecto, en cualquier caso,

    resulta un elemento poco llamativo para el observador. Pero puede ser

  • 20

    perfectamente una tarjeta PCMCIA, PCI o mdulo USB que se inserte llanamente

    en el ordenador, cuando se trata de conexiones directas de equipos individuales.

    Es posible, incluso, encontrar porttiles que lo llevan integrado en su circuitera.

    Acerca de la estacin base

    En una Torre o Estacin Base, pueden coincidir distintos tipos de antenas,

    con las que atender distintas necesidades y oferta de servicio para abonados. Un

    mismo enlace de WiMax, tiene capacidad para proporcionar varios canales por

    conexin fsica y atender a mltiples suscriptores, cada uno de ellos tratados

    privadamente, con protocolos y nivel de servicio diferenciados para cada uno de

    ellos, segn lo que puedan contratar individualmente. En la segunda parte de este

    artculo, veremos la cmo funciona la conexin de los dos puntos. La torre, y el

    usuario final.

    Como conectar la torre base y el cpe

    Existen dos formas de poder lograrlo. Cuando se plantea un enlace LOS,

    esto quiere decir que, entre la Torre Base y los CPE de usuario, no hay obstculo

    alguno, que se interponga en el intercambio de seal, existe visibilidad y una

    comunicacin directa. ste es el mejor de los casos y la comunicacin se produce

    en las frecuencias altas, entre 12 y 66 GHz, consiguiendo un radio de cobertura

    muy alto, y donde las conexiones pueden alcanzar las mayores tasas de

    transmisin de estas especificaciones. Si los enlaces son del tipo NLOS, la

    comunicacin se produce sin contacto visual directo entre los extremos. La seal

    debe sortear obstculos constructivos y para evitar los problemas de interferencia

    que estos pueden introducir en la seal, se opera en las frecuencias ms bajas,

    entre 2 y 11 GHz, lo que provoca que las velocidades de operacin de los enlaces

    sea menor y la cobertura tenga una extensin mucho ms reducida, situndose su

    alcance en una extensin similar a la que cubren las clulas de telefona mvil.

    Pero eso s, NLOS es superior a Wi-Fi.

  • 21

    La transmisin de dos puntos

    Para este cometido, se utiliza la modulacin OFDM (Orthogonal Frecuency

    Divisin Multiplexing), con 256 portadoras y OFDMA (Orthogonal Frecuency

    Divisin Multiple Access), con 2.048 portadoras. Una modulacin que es

    apropiada para las transmisiones de flujo sostenido como para aquellas otras que

    se producen a rfagas, lo que este tipo de conexin est capacitado para llevar

    datos de cualquier tipo de servicio en IP, voz, datos y tambin vdeo. Para

    establecer el mejor enlace posible, el estndar define mecanismos de modulacin

    adaptativa, que permite que la estacin base y los equipos receptores de usuario

    negocien las condiciones de la modulacin a emplear, segn las caractersticas de

    cada enlace de radio. Una facilidad que se refuerza con el empleo de antenas

    mejoradas, que incrementan la eficiencia y cobertura de la comunicacin,

    aprovechando la experiencia tecnolgica de la telefona mvil 3G para este

    componente.

    Proyecto de cobertura WI-FI en Zaraza, estado Gurico

    El proyecto consistira en la aplicacin del estndar WIMAX en el municipio

    Zaraza, analizando el mapa mediante Google Maps se puede observar que la

    mayora de las viviendas de ubican en un punto central del territorio, en una zona

    no mayor a 50 km de radio, colocando una Estacin Base en esta zona con un

    conjunto correspondiente de antenas direccionales se podra cubrir una gran parte

    del municipio y darle acceso a la red a la mayora de los habitantes, adems de

    proveer a las residencias los equipos necesarios como es el CPE.

    Con una topologa Punto-multipunto, cada antena definir un sector, un

    rea donde la frecuencia puede ser rehusada. Los sectores tambin pueden ser

    desarrollados en base a arrays de antenas, donde un conjunto de dipolos son

    combinados y se consiguen lbulos direccionales para variar las relaciones de

    fase de las seales de cada una de las antenas. Las relaciones de fase son

    modificadas electrnicamente y, en el caso de antenas adaptativas, el sistema es

  • 22

    capaz de ajustar la anchura y direccin del lbulo para facilitar la mejor conexin

    con un determinado usuario. Son las conocidas antenas inteligentes.

    Para esta topologa de red, el downlink se maneja mediante una estacin base

    (BS) centralizada y una antena sectorizada que es capaz de manejar varias zonas

    simultneamente. Dentro de un canal de frecuencia y un sector de antenas dado,

    slo existe una BS transmitiendo, de manera que no se tiene que coordinar con

    las dems BS, excepto en la multiplexacin de tiempo. Las transmisiones en el

    enlace de bajada (downlink, DL) suelen ser broadcast, de forma que todas las

    estaciones de usuario reciben toda la informacin y escogen la que vaya dirigida a

    ellos. En el enlace de subida (uplink, UL) las estaciones de usuario comparten el

    canal mediante mecanismos de gestin de demanda.

    En este sentido, un enlace Punto-multipunto, comparte un determinado

    nodo (en el lado uplink), que se caracteriza por tener una antena omnidireccional

    (o con varios sectores) y puntos de terminacin (o repetidores) con antenas

    direccionales con una ganancia elevada. Este tipo de red es ms sencillo de

    implementar que las redes punto a punto, ya que el hecho de aadir un subscriptor

    slo requiere incorporar equipamiento del lado del cliente, no teniendo que variar

    nada en la estacin base. Aunque, cada sitio remoto debe encontrarse dentro del

    radio de cobertura de la seal, que en el caso de WiMAX (a diferencia de la

    tecnologa LMDS) no requerir que se site en puntos con visin directa.

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    Bibliografa

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    -Lugo, (2012). WiMax. Disponible en: http://es.slideshare.net/jesusdavidl1/wimax-

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