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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
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NDICE
Introduccin. 3
Bases Tericas.............. 4
Proyecto de Cobertura Wi-Fi11
Proyecto de Cobertura en Zaraza, Gurico. 21
Bibliografa..23
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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.
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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
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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.
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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.
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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
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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
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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.
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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.
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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.
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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
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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.
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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.
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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:
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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
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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
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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.
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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
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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.
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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
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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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