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DESARROLLO DE UN NODO PILOTO EN EL BARRIO VERBENAL SUR PARA
UNA RED WIFI COMUNITARIA
ANDRES FELIPE RUBIANO CETINA
20161373013
ANDRES FELIPE MOLANO SANCHEZ
20141373100
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
INGENIERÍA EN TELECOMUNICACIONES
2018
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DESARROLLO DE UN NODO PILOTO EN EL BARRIO VERBENAL SUR PARA
UNA RED WIFI COMUNITARIA
ANDRES FELIPE RUBIANO CETINA
20161373013
ANDRES FELIPE MOLANO SANCHEZ
20141373100
TRABAJO DE MONOGRAFÍA PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO EN
TELECOMUNICACIONES
DIRECTOR DEL PROYECTO:
LUIS FERNANDO PEDRAZA MARTÍNEZ. PhD
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
INGENIERÍA EN TELECOMUNICACIONES
2018
3
NOTA DE ACEPTACIÓN
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
FIRMA DIRECTOR
___________________________________
FIRMA COORDINADOR
___________________________________
FIRMA CALIFICADOR
___________________________________
Bogotá D.C. abril 13 2018
4
Resumen
Basado en un estudio. Realizado por estudiantes de la universidad distrital en el
barrio Verbenal sur se muestra que el 97.9 % de la población no tiene acceso a
una red wifi ni de internet y en la mayoría de casos no cuentan con un equipo de
cómputo. Pero más del 80% de la población cuenta con un Smartphone.
Pensando en esta problemática la Universidad Distrital, se han puesto como meta
hacer de Ciudad Bolívar, una localidad Digital en la que la gran mayoría de sus
habitantes tenga acceso a la Internet y las ventajas que esta le ofrece.
Desarrollando así un nodo piloto en el barrio Verbenal sur se contribuirá con el
desarrollo de esta red.
Palabras clave: red, cómputo, nodo piloto, wifi, localidad digital.
Abstract
Based on a study. Performed by students from the district university in the
southern Verbenal neighborhood, it is shown that 97.9% of the population does not
have Internet access and in most cases they do not have a computer equipment.
Thinking about this problem the District University, they have set as their goal to
make Ciudad Bolívar, a digital town in which the vast majority of its inhabitants
have access to the Internet and the advantages it offers. Developing a pilot node in
the southern verbenal district will contribute to the development of this network.
Keywords: network, computation, pilot node, internet, digital locality.
5
TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN 9
2. GENERALIDADES 9
2.1 Descripción del barrio Verbenal sur 9
2.3 Principales incidentes de alto impacto en el proyecto 10
2.4 Planteamiento del problema 10
2.5 Justificación 10
3. IMPACTOS ESPERADOS 11
3.1 Impacto Social 11
3.2 Impacto Económico 11
3.3 Impacto Tecnológico 11
4. OBJETIVOS 12
4.1 Objetivo general 12
4.2 Objetivos específicos 12
5. ESTADO DEL ARTE 12
6. MARCO TEÓRICO 15
6.5.1 Capa física y Capa de enlace en las redes inalámbricas. 21
7. METODOLOGÍA PROPUESTA 26
8. Diseño e Implementación de la red Inalámbrica en Verbenal Sur. 28
8.1 Análisis del Terreno Del Barrio Verbenal Sur 28
8.1.1 Simulación de Enlaces en la Zona. 32
8.2 Arquitectura de red. 34
8.4 Dimensionamiento del Sistema 40
8.4.3 Cálculo de Estimación de Capacidad y Número de Usuarios. 57
8.5 IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA 59
8.5.1 Materiales e insumos y servicios técnicos: 59
8.5.2 Esquema de instalación 60
9. IMPLEMENTACIÓN DE APLICATIVOS DE INTERÉS COMUNITARIO. 62
9.1 Kiwix Server: 62
6
9.2 Serval App: 63
9.3 Pagina WEB: 64
10. EVALUACIÓN DE CONECTIVIDAD Y COBERTURA 65
10.1 Pruebas de Tráfico y Recepción (Rx) de la señal. 68
13. Capacitación a la Comunidad 88
14. CONCLUSIONES ¡Error! Marcador no definido.
15. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 91
15. ANEXOS 93
LISTA DE TABLAS
1. Tabla 1 Resumen protocolo de Wi-Fi IEEE 802.1 ………………………..........16
2. Tabla 2 Protocolos de red local en el modelo OSI………………………………21
3. Tabla 3 Características Nodos anteriormente implementados………………36
4. Tabla 4 Direccionamiento y alcance de la red…………………………………...39
5. Tabla 5 Potencias para la banda de 2.4Ghz a 2.483Ghz…………………..….42
6. Tabla 6 Potencias para la banda de 5.700 a 5,725Ghz ………………………..42
7. Tabla 7 Resumen de resultados AP Cancha…………………………………….47
8. Tabla 8 Resumen de Cálculos Panadería……………………………………….48
9. Tabla 9 Resumen de Cálculos tienda la gozadera. …………………………….48
10. Tabla 10 Número de Usuarios por Capacidad…………………………………57
11. Tabla 11 Comparativa de antenas receptoras …………………………………66
12. Tabla 12 Resultados de Recepción en cada AP Clientes ……………………71
13. Tabla 13 Datos Recogidos de Señal por Cuadrante ……………73,74,75,76
14. Tabla 14 Cobertura de la Antena Sectorial de la Red Troncal…………..79
15. Tabla 15 Resultados de niveles de recepción troncales………………..........81
16. Tabla 16 Resultados Tráfico en cada AP Clientes ……………………..........82
7
17. Tabla 17 Número de usuarios Conectados ………………………………..........86
18. Tabla 18. Señal por Cuadrante antena sectorial………………………93,94,95
LISTA DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1.Propuesta de interconexión de los nodos de la red inalámbrica
comunitaria de Ciudad Bolívar [3]. ........................................................................ 15
Ilustración 2.Ilustración 2. El espectro electromagnético [6]. ................................. 16
Ilustración 3 Diagrama de radiación de una antena Yagi en coordenadas
rectangulares [6] .................................................................................................... 18
Ilustración 4 Diagrama polar lineal de la misma antena Yagi [6]. .......................... 18
Ilustración 5. Enlace Punto A Punto (PTP). ........................................................... 24
Ilustración 6. Diagrama de conexión punto - multipunto [5]. .................................. 25
Ilustración 7.Topología en malla ............................................................................ 25
Ilustración 8.Diagrama de bloques ........................................................................ 27
Ilustración 9.Zona demarcada donde se ubica Barrio Verbenal Sur. .................... 28
Ilustración 10.Largo del barrio Verbenal Sur. ........................................................ 29
Ilustración 11.. Ancho aproximado del barrio Verbenal Sur. ................................. 30
Ilustración 12.Punto central de verbenal Sur. ........................................................ 31
Ilustración 13.. Punto Central Verbenal Sur imagen satelital .......................... 32
Ilustración 14.Enlace Software air link Punto #1 [8]. ............................................. 33
Ilustración 15.Enlace Software air link punto#2 [8]. ............................................... 33
Ilustración 16.Montaje nodos anteriormente implementados en Ciudad Bolívar. .. 34
Ilustración 17.Ubicación Antenas Troncales Verbenal Sur .................................... 38
Ilustración 18.Arquitectura de red a implementar .................................................. 38
Ilustración 19.Red Verbenal Sur ............................................................................ 39
Ilustración 20.Enlace A. Sectorial - SS1 ................................................................ 49
Ilustración 21.Enlace A. Sectorial - SS2 ................................................................ 50
Ilustración 22.Datos Enlace A. Sectorial - SS1. ..................................................... 50
Ilustración 23.Datos Enlace A. Sectorial - SS2...................................................... 51
Ilustración 24. Propagación Antena Sectorial .................................................. 52
Ilustración 25.Enlace Nanostation 2 - Punto de Prueba 1. .................................... 53
Ilustración 26.Enlace AP1 - Punto de Prueba 3. ............................................... 53
Ilustración 27.Enlace AP2 - Punto de Prueba 8. ................................................... 54
Ilustración 28.Datos Enlace AP Cancha - Punto de Prueba 1. .............................. 54
Ilustración 29.Datos Enlace AP1 - Punto Prueba 4. .............................................. 55
Ilustración 30.Datos Enlace AP2 - Punto de Prueba 8 .......................................... 55
Ilustración 31.Simulación de Propagación AP Cancha. ........................................ 56
Ilustración 32. Simulación Propagación AP1. ........................................................ 56
Ilustración 33.Simulación Propagación AP2 .......................................................... 57
8
Ilustración 34.Antena Sectorial .............................................................................. 60
Ilustración 35.Antena Direccional # 1. ................................................................... 61
Ilustración 36.Antena Direccional # 2. ................................................................... 61
Ilustración 37.Nanostation 2. ................................................................................. 62
Ilustración 38.Búsqueda en kiwix. ......................................................................... 63
Ilustración 39.Menú app serval Mesh .................................................................... 64
Ilustración 40.Portal Cautivo.................................................................................. 65
Ilustración 41.Enlace Antena # 2 ......................................................................... 66
Ilustración 42.Enlace Antena # 3 ........................................................................... 66
Ilustración 43.Enlace Sectorial. ............................................................................. 67
Ilustración 44.Resultados Interferencia Canal Punto 1 .......................................... 69
Ilustración 45.Resultados de estabilidad de la señal Punto 1 ............................... 69
Ilustración 46.Resultados Interferencia Canal Punto 2 .......................................... 70
Ilustración 47.Resultados Estabilidad de la Señal Punto 2 ................................... 71
Ilustración 48 .Mapa patrones de radiación ........................................................... 72
Ilustración 49.Cuadricula de Detalle Intensidad de Señal por Cuadrantes .... 73
Ilustración 50.Gráfico cobertura ............................................................................ 78
Ilustración 51.Mapa de Patrón de Radiación Antena Sectorial de la Red Troncal 79
Ilustración 52.Gráfica Paquetes por segundo VS tiempo ...................................... 81
Ilustración 53.Resumen Resultados Tráfico ..................................................... 81
Ilustración 54.Resultados de GlassWire Gráfico ................................................... 82
Ilustración 55.Resultados de GlassWire Usage ................................................ 83
Ilustración 56.Tráfico total vs tráfico servidor ........................................................ 84
Ilustración 57.Resultados Prueba Ping ................................................................. 85
Ilustración 58. DHCP IP Pool Summary ................................................................ 86
Ilustración 59.Gráfico de Número de usuarios Conectados .................................. 87
Ilustración 60.Capacitación Comunidad 1 ............................................................. 88
Ilustración 61.Capacitación Comunidad 2 ............................................................. 89
Ilustración 62.Capacitación Comunidad 3. ....................................................... 89
Ilustración 63.Capacitación Comunidad 4 ........................................................ 90
Ilustración 64.Capacitación comunidad 5. ........................................................ 90
9
INTRODUCCIÓN
En la actualidad en varios lugares del mundo hay comunidades que tienen el
conocimiento de la importancia y ventajas para actividades cotidianas que trae la
implementación de una red comunitaria, en la localidad de Ciudad Bolívar Bogotá
Colombia; existen unos flagelos sociales debido al conflicto armado que ha vivido
la nación, siendo así que son comunidades que viven en unos niveles de pobreza
multidimensional altos, una forma de atacar uno de los aspectos de ésta es ofrecer
una alternativa de solución basada en el acceso a una red wifi comunitaria.
Básicamente este tipo red Wifi comunitaria o mallada es una red compuesta por
un router/estación base y sus satélites o puntos de acceso que se comunican
entre ellos conforman una única red wifi de cara al usuario con un mismo SSID y
contraseña. Esto nos permite una fácil implementación diversificación, expansión y
escalabilidad de la red con sus aplicaciones de forma sencilla y económica para
este tipo de poblaciones vulnerables como la del barrio Verbenal sur.
2. GENERALIDADES
2.1 Descripción del barrio Verbenal sur
El barrio Verbenal sur es un barrio ubicado en la localidad nº 19 de Bogotá En
Ciudad Bolívar hay 600 mil personas, repartidas en 5.386 hogares. De este
número, cerca de 2.000 se encuentran en situación de pobreza, y 3.300 en la
miseria. Hay más de 5.000 viviendas en terrenos de alto riesgo. Durante el 2014
fueron atendidos 220 casos de conciliación por procesos de alimentos y fueron
denunciados 4.791 casos de violencia intrafamiliar. En este lapso también se
denunciaron 448 casos de maltrato a menores, y 116 por abuso sexual. El Instituto
de Desarrollo Urbano invierte aquí cerca de 20 mil millones de pesos en obras, sin
embargo, el 30 por ciento de sus 1.038 kilómetros de vías están en mal estado.
Por consiguiente, sólo en 4 viviendas cuentan con suscripción a servicios de
internet [1].
10
2.3 Principales incidentes de alto impacto en el proyecto
Se espera que con este tipo de proyectos disminuya la brecha digital. Dando paso
a que las personas tengan acceso a servicios de búsqueda académica y
aplicaciones que faciliten la comunicación entre los habitantes del sector.
Este cambio se puede ver tanto a nivel económico, donde las nuevas tecnologías
constituyen uno de los motores fundamentales del crecimiento, como en las
relaciones sociales, que han cambiado radicalmente en los últimos años.
2.4 Planteamiento del problema
Ciudad Bolívar es una localidad de Bogotá D.C., que se caracteriza por ser una
zona deprimida donde llegan comunidades de campesinos desplazados por la
violencia en Colombia, viviendo varias problemáticas sociales que se generan allí
convirtiéndose en comunidades marginadas o apartadas, con carencia económica
y falta de recursos, entre ellos acceso a fuentes de información o redes (internet,
bibliotecas virtuales, cursos por internet, etc.), una comunidad en pleno siglo XXI
sin acceso a las tecnologías de la información, podría tener las mismas
oportunidades que otras para disminuir sus niveles de pobreza.
2.5 Justificación
En la vida de la sociedad moderna, la tecnología es algo indispensable. De hecho,
la mayor parte de los esfuerzos científicos se centran en la creación de nuevas
tecnologías que cubran las necesidades de la sociedad y consigan elevar el nivel
de bienestar.
Se puede observar como el uso de estas tecnologías puede mitigar algunas
necesidades mediante la implementación de redes WIFI Comunitarias, logrando
tener acceso a la información por medio de la Internet y aplicativos instalados en
la red disminuyendo así la brecha digital que existe. Adicionalmente cuentan con
múltiples aplicaciones tales como la capacitación del adulto mayor en la
tecnología, reporte de personas con problemas de movilidad o cualquier
discapacidad física, acceso a capacitaciones para aumentar la competitividad
laboral, temas de seguridad, comercio en general y comunicación (Chat, video,
llamadas). Las redes inalámbricas permiten la conexión de sitios remotos (como
desde la comodidad y seguridad de sus hogares) además de incentivar la
integración social generando progreso en la sociedad.
11
3. IMPACTOS ESPERADOS
3.1 Impacto Social
Actualmente se vive en un mundo globalizado donde el uso de tecnologías de la
información y comunicación han adquirido un carácter de uso casi obligatorio para
las personas y organizaciones con el fin de poder compartir información o adquirir
información así se busca un incentivo en la comunidad para que se acerquen aún
más a los servicios tecnológicos que el mundo brinda hoy en día, además de
prestar un servicio comunitario que beneficie a aquellas personas que no puedan
acceder al mismo por temas económicos o sociales brindado así acceso a mayor
información.
3.2 Impacto Económico
El impacto económico de Internet es tal que las principales oportunidades
asociadas al crecimiento y desarrollo de una nación y de las comunidades están
hoy en día en las pequeñas empresas y negocios informales. No se trata sólo de
que las impulse en su creación, sino también en su desarrollo y sostenibilidad: las
personas que usan internet reportan ser más productivas en sus empresas y en su
entorno laboral incentivando también el emprendimiento y desarrollo de estas
comunidades. El acceso a la tecnología de la información es un ítem a evaluar
dentro de las características de la pobreza multidimensional.
3.3 Impacto Tecnológico
Estas tecnologías, en su mayor parte, han facilitado el desarrollo de la sociedad y
han dotado de herramientas para afrontar problemas que, hasta entonces, no
tenían solución con los medios existentes en anteriormente.
En la actualidad, las tecnologías que en mayor medida están influyendo en la
sociedad, son las relacionadas con la informática y las comunicaciones, en las que
destacan principalmente dos: Internet y las comunicaciones móviles. De hecho, se
dice que estamos en un nuevo tipo de sociedad denominada Sociedad de la
información.
12
La importancia de estas tecnologías no se queda relegada a un segundo plano, ya
no son una mera herramienta de comunicación o trabajo, sino que a día de hoy
son una de las causas fundamentales del cambio estructural de la sociedad.
Para el caso particular de esta comunidad, se puede añadir que la implementación
del nodo Wifi le abre las puertas a aplicaciones tanto de información como de
seguridad teniendo en cuenta que éste último es de alto impacto en la zona.
4. OBJETIVOS
4.1 Objetivo general
● Desarrollar un nodo piloto en el barrio Verbenal Sur para una red WIFI
comunitaria
4.2 Objetivos específicos
● Diseñar e implementar un nodo que dé cobertura y acceso libre a la
comunidad circundante.
● Implementar aplicativos de interés para la comunidad instalados en un
servidor.
● Evaluar la cobertura y calidad de conexión del nodo inalámbrico.
5. ESTADO DEL ARTE
En este apartado se realiza una revisión de las soluciones implementadas
anteriormente en otros países y regiones que por tener un fin similar al de este
proyecto de grado, pudieran servir como base de discusión para recoger ideas y
conclusiones que den guía a una posible solución; Estudiando las topologías de
red utilizadas en cada caso. Muy importante para este proyecto Redes
Inalámbricas Mesh Caso de estudio: Ciudad Bolívar, ya que se trata de la
localidad en la que se está realizando el proyecto y fue ejecutado por egresados
de la misma Alma Mater, por ende, las experiencias adquiridas en el mismo serán
una guía principal.
5.1 Red comunitaria en Nepal
El objetivo de este proyecto fue brindar acceso a las zonas de difícil acceso y
lugares aislados de Nepal, los recursos fueron gestionados por organizaciones
nacionales e internacionales, los principales lugares a interconectar fueron centros
comunitarios, escuelas y clínicas de las aldeas señaladas para la implementación.
13
La UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones) ha aportado equipos por un
valor de 30.000 dólares. Los servicios brindados en esta red son los siguientes:
• Acceso a Internet con fines escolares.
• Servicio telefónico sobre VoIP
• Ciber-educación o aula interactiva
•Telemedicina en colaboración con el hospital Om de Pokhara, consultas mediante
enlaces de audio y video.
•Foro en línea para temas comunitarios
•Transferencia de dinero: con la colaboración de entidades del sector, los
habitantes de las diferentes comunidades de Nepal pueden transferir dinero o
realizar pagos de forma virtual [16].
5.2 Red inalámbrica comunitaria en Wray
La comunidad en colaboración con la Universidad de Lancaster inició la
implementación de una WMAN (wireless metropolitan area network – red
inalámbrica de área metropolitana), para suplir las necesidades de las empresas
locales, educativas y acceso en general, debido a la falta de disponibilidad de una
banda ancha para el acceso a internet en el año 2003. Gracias al proyecto por
primera vez la población de Wray tuvo acceso a Banda Ancha, logrando que los
investigadores de la universidad tuvieran la experiencia de analizar los procesos
técnicos asociados al despliegue y operación de una red mesh. En la actualidad el
servicio de banda ancha es común en cualquier área metropolitana por ende la
situación en Wray ahora es diferente [17].
5.3 Red inalámbrica comunitaria en Dharamsala
La red implementada en el año 2005 en Dharamsala – India, se realizó
desplegando un dispositivo hardware de diseño y fabricación local (Himalayan
mesh router), la red está constituida por treinta nodos compartiendo un único canal
de radio, con un ancho de banda total de enlace de subida a Internet de 6,0 Mbps
y un estimado de 2000 clientes, la principal necesidad que impulsó la realización
del proyecto es que la región cubierta por la red es una área donde el suministro
de energía eléctrica es inconstante y una red mesh es una alternativa pertinente
para el caso dado a su característica de enrutamiento multi-camino. La red se usa
principalmente para:
• Acceso a Internet.
14
• Aplicaciones de archivos compartidos.
• Respaldos remotos.
• Reproducción de vídeos de alta calidad desde archivos remotos (streaming).
• Servicios de VoIP.
• Transferencia de datos mediante servidores ftp o web.
• Mensajería instantánea [18].
5.4 Redes comunitarias en Santiago de Chile
La organización conocida como Chilesincables.org, está utilizando tecnología
asociada con las especificaciones IEEE 802.11 en sus estándares a, b y g, sin
descartar la expansión a nuevas innovaciones en el área, como por ejemplo
mediante el uso de Wimax. Las antenas externas utilizadas son de manufactura
propia, de acuerdo con la legislación de telecomunicaciones vigente en el país. En
lo referente al software de la red, se utilizan sistemas operativos especialmente
bajo plataformas gnu / Linux, los cuales se adaptan a las necesidades de
enrutamiento e implementación de servicios como proxy, servidores web y
servidores ftp, entre otros. Adicionalmente, estos sistemas operativos son afines a
la filosofía del proyecto, ya que son de tecnología libre y de código abierto. Entre
las aplicaciones implementadas en la red se destacan las siguientes:
• Transferencia de datos mediante servidores ftp o web.
• Servicios de VoIP.
• Streaming (flujo continuo) de audio y video.
• Mensajería instantánea.
• Otros servicios creados por los propios usuarios y adaptados a la red [19].
5.5 Nodos implementados para la red inalámbrica comunitaria de Ciudad
Bolívar
Para éste proyecto se implementa la instalación de 16 nodos, cada uno consta de
un Punto de Acceso o AP Nanostation 2.7 y una antena omnidireccional con una
ganancia de 15 dBi, cada nodo fue ubicado estratégicamente usando como base
colegios públicos de la localidad, se instaló en el firmware de los AP una
actualización que permite usar el protocolo B.A.T.M.A.N. (better approach to
mobile ad-hoc networking), permite elegir el camino por los nodos menos
congestionados para cumplir la proyección de interconectar la localidad con el
15
Centro de Aplicaciones TIC de la Universidad Distrital (CDATIC) como se muestra
en la ilustración 1.
Ilustración 1.Propuesta de interconexión de los nodos de la red inalámbrica comunitaria de Ciudad Bolívar [3].
6. MARCO TEÓRICO
6.1 Estándar IEEE 802.11
Las redes de área local inalámbricas entre los tipos de tecnologías utilizados para
su funcionamiento, entre los varios tipos de tecnologías existentes el estándar más
conocido y utilizado es el estándar IEEE 802.11.
En la actualidad existen 7 tipos del estándar 802.11; a continuación se mencionan
en la tabla No 1 el resumen de éstos, en la que se especifica la frecuencia en la
cual trabaja los diferentes protocolos, el ancho del canal, el tipo de tecnología
MIMO (esta solo aplica desde el protocolo 802.11n y posteriores) como último dato
16
de esta tabla se muestra la velocidad teórica de transmisión de datos en
condiciones ideales.
Protocolo Frecuencia Ancho del canal
MIMO Velocidad de datos (teoría)
802.11ac wave2
5GHz 80,80&plus, 80,160 MHz
(MINO-MU) 1.73Gbps
802.11ac wave1
5 GHz 80 MHz (SU-MIMO) 866,7 Mbps
802.11n 2.4 o5 GHz 20,40 MHz (SU-MIMO) 450 Mbps
802.11g 2.4 GHz 20 MHz No se aplica 54 Mbps
802.11a 5 GHz 20 MHz No se aplica 45 Mbps
802.11b 2.4 GHz 20 Mhz No se aplica 11 Mbps
802.11 2.4 GHz 20MHz No se aplica 2 Mbps
Tabla 1 Resumen del estándar IEEE 802.11 [4]
6.2 Espectro Electromagnético
Las ondas electromagnéticas comprenden un amplio rango de frecuencias, tienen
la propiedad que dependiendo de su frecuencia tienen una longitud de onda, la
longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia, se ha establecido
una escala para clasificarlas en orden creciente de la frecuencia de izquierda a
derecha, se denomina espectro electromagnético. Dependiendo en que rango de
la escala se encuentre pertenece a un espectro o a otro (Luz visible, radio,
infrarojo, etc), Ilustración 2:
Ilustración 2.Ilustración 2. El espectro electromagnético [6].
17
6.3 Comportamiento de las Ondas Electromagnéticas
De acuerdo a la energía, su poder de penetración y de acuerdo en que rango del
espectro electromagnético se encuentren las ondas electromagnéticas tienen unas
propiedades que son Reflexión, Refracción, Polarización, Difracción, Dispersión,
Absorción y Superposición e interferencia, teniendo en cuenta lo antes
mencionado hay algunas reglas en su comportamiento que han permitido
determinar su uso en las tecnologías actuales:
• Cuanto más larga la longitud de onda, más lejos llega.
• Cuanto más larga la longitud de onda, mejor viaja a través y alrededor de
obstáculos
• Cuanto más corta la longitud de onda, puede transportar más datos Todas estas
reglas, simplificadas al máximo [6].
6.4 Antenas
En las comunicaciones inalámbricas la antena es el elemento diseñado para emitir
o recibir ondas electromagnéticas, una antena receptora recibe una onda
electromagnética para convertirla en una señal eléctrica, y una antena transmisora
realiza la misma función de manera inversa, las antenas poseen la propiedad
conocida como reciprocidad, que consiste en que van a mantener las mismas
características sin importar si están como receptor o transmisor, las antenas de
acuerdo a sus características resonantes tienen una banda de frecuencia de
trabajo y emitirá radiación distribuida en el espacio de cierta forma o patrón de
radiación.
6.4.1 Diagramas o Patrones de Radiación
Los patrones o diagramas de radiación describen la intensidad relativa del campo
radiado en varias direcciones desde la antena a una distancia constante. El patrón
de radiación es también de recepción, porque describe las propiedades de
recepción de la antena. El patrón de radiación es tridimensional, pero
generalmente las mediciones de los mismos son una porción bidimensional del
patrón, en el plano horizontal o vertical. Estas mediciones son presentadas en
coordenadas rectangulares, o en coordenadas polares. La ilustración 3 muestra el
diagrama de radiación en coordenadas rectangulares de una antena Yagi de diez
18
elementos [6].
Ilustración 3 Diagrama de radiación de una antena Yagi en coordenadas
rectangulares [6]
.
En los sistemas de coordenadas polares, los puntos se obtienen por una
proyección a lo largo de un eje que rota (radio) en la intersección con uno de
varios círculos concéntricos. En la Ilustración 4 se muestra un diagrama de
radiación en coordenadas polares de la misma antena Yagi de diez elementos. Se
puede observar el Ancho de as y la Directividad con la que emite la Onda. Los
sistemas de coordenadas polares pueden dividirse en dos clases: lineales y
logarítmicos [6].
Ilustración 4 Diagrama polar lineal de la misma antena Yagi [6].
19
6.4.2 Tipos de Antenas
Las antenas tienen varios parámetros en que basarse para poderse clasificar:
● Directividad y Ganancia: La directividad es la habilidad de una antena de
transmitir o recibir la energía en una dirección particular. De acuerdo a esto
las antenas pueden ser Omnidireccionales, Sectoriales y Direccionales.
Las Antenas Omnidireccionales irradian la energía a todas las direcciones o
irradian a 360 grados en el plano horizontal, un ejemplar de éstas son las
Dipolo.
Las Antenas Sectoriales irradian la energía a un área específica que puede ser
amplia desde los 60 grados hasta los 180 grados.
Las Antenas Direccionales irradian a un área más angosta que las antenas
sectoriales, teniendo una ganancia más alta por lo tanto pueden hacer
enlaces a largas distancias, un ejemplar muy conocido de éstas son las
Yagi.
● Frecuencias y Tamaños: La longitud de onda varía de acuerdo a la
frecuencia, por ende, el tamaño de las antenas debe variar para irradiar
señales a la correcta longitud de onda, entonces la antena utilizada para
VHF no es la misma para HF.
● Aplicación: De acuerdo al propósito se aplica una antena con ciertas
características, por ejemplo; un punto de acceso son para implementar
redes Punto Multipunto y para este caso se puede utilizar antenas
Omnidireccionales o también Sectoriales, en el caso de implementar un
enlace remoto que son Punto a Punto se utiliza antena Direccional.
6.5 Introducción a las redes inalámbricas
Las redes inalámbricas son las que se transmiten a través de medio no guiado,
mediante ondas electromagnéticas, comunican puntos remotos, permiten la
movilidad de los dispositivos a conectarse, debido a que no se transmiten a través
de cableado los costos de mantenimiento son menores que las redes de medio
guiado. Se pueden clasificar según su área de cobertura:
20
● WPAN ó red inalámbrica de área personal (Wireless Personal Area
Network) son aquellas que tienen un área de cobertura de unos pocos
metros. La finalidad de estas redes es la comunicación entre cualquier
dispositivo personal (por ejemplo, el ordenador con la impresora) con sus
periféricos, así como permitir una comunicación directa a corta distancia
entre estos dispositivos. Algunas tecnologías que se utilizan en este tipo de
redes son Bluetooth, DECT y los infrarrojos. [12]
● WLAN ó red inalámbrica de área local (Wireless Local Area Network)
cubren distancias de unos cientos de metros. Estas redes están pensadas
para crear un entorno de red local entre ordenadores o terminales situados
en un mismo edificio o grupo de edificios. En el mercado existen distintas
tecnologías que dan respuesta a esta necesidad, aunque la más frecuente
es la tecnología WiFi, existen otras como HomeRF, HiperLAN, OpenAir
[12].
● WMAN ó red inalámbrica de área metropolitana (Wireless Metropolitan Area
Network) pretenden cubrir el área de una ciudad o entorno metropolitano.
Tienen una cobertura desde cientos de metros hasta varios Kilómetros. Los
protocolos WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) o
LMDS (Local Multipoint Distribution Service) ofrecen soluciones de este tipo
[12]
● WWAN ó red inalámbrica de área global o WWAN (Wireless Wide Area
Network) son los sistemas basados en la tecnología celular y tienen la
posibilidad de cubrir un país entero o un grupo de países. Se trata de un
sistema para mantener la comunicación independientemente del lugar
donde nos encontremos. Las tecnologías WWAN se conocen también como
sistemas de segunda generación (2G), de tercera generación (3G) o los
actuales sistemas (4G) definidos como un estándar de la norma 3GPP.
Como hemos visto, existen tecnologías distintas de comunicaciones
inalámbricas. Muchas de ellas son complementarias, otras dan respuesta a
una misma necesidad y por ello compiten entre ellas por ser las preferidas
en el mercado [12].
Las bandas de frecuencias asignadas para Wi-Fi son 2.4 GHz y 5 GHZ, son de
carácter libre, o sea libre de licencias de operación, por lo tanto, pueden
presentarse problemas de interferencia, para esto se debe tener en cuenta los
canales de trabajo de una señal con respecto a las circundantes a la hora de
implementar una red inalámbrica.
21
6.5.1 Capa física y Capa de enlace en las redes inalámbricas.
El estándar IEEE 802.11 cumple con la arquitectura IEEE 802 establecida para
redes LAN. La norma IEEE 802 define exclusivamente los temas relacionados con
las dos primeras capas del sistema OSI: La capa física, y la capa de enlace, que
en el estándar inalámbrico como en todos los protocolos 802 se divide en dos
subcapas. Por lo tanto, el resultado queda de la siguiente manera:
❖ PHY (Physical Layer, ‘Capa física’)
Y para la Capa de Enlace las dos subcapas son:
❖ MAC (Medium Access Control, ‘Control de acceso al medio’)
❖ LLC (Logical Link Control, ‘Control de enlace lógico’)
MODELO OSI PROTOCOLOS
7.Aplicación HTTP,FTP,POP3
6.Presentación DNS,LDAP,XML,etc.
5.Sesión Común UDP,TCP,etc.
4.Transporte IP,ICMP,RSVP,etc.
3.Red IP,ICMP,RSVP,etc.
2.Enlace I EEE 802 LLC,MAC,etc.
1.Fisico Coaxial,FO,radio,etc.
Tabla 2. Protocolos de red local en el modelo OSI. [13]
Los diferentes estándares, permiten que aparezcan nuevas versiones de ese
mismo estándar simplemente modificando una de las capas. Esto facilita no sólo la
evolución de los estándares, sino que un mismo equipo pueda ser compatible con
distintas versiones de un estándar. Por ejemplo, IEEE 802.11b sólo se diferencia
de IEEE 802.11 en que su capa física permite transmitir datos a alta velocidad
[13].
El resto de capas son idénticas a las empleadas en las redes locales cableadas e
Internet y se conoce con el nombre de conjuntos de protocolos IP (Internet
Protocol). [13]
22
6.5.2 Elementos básicos de una red inalámbrica.
Para implementar una red es necesario conocer qué elementos se requieren y qué
función cumple cada uno, teniendo en cuenta la topología de red a usar, para las
redes inalámbricas hay unos elementos indispensables.
El punto de acceso (Access Point, ‘AP’) Es el centro de las comunicaciones de la
mayoría de las redes inalámbricas. De manera inalámbrica recibe información de
diferentes dispositivos y la transmite a través del cable al servidor de la red
cableada o viceversa. Siendo así que interconecta a los dispositivos que se
conectan a él inalámbricamente con la red fija e Internet.
Controladora, éste elemento se requiere en los casos donde la red inalámbrica es
extensa y tiene cierto número de AP trabajando para la misma WLAN y se utiliza
para evitar la falta de entendimiento que aparece a la hora de mantener en
servicio una comunicación cuando un usuario pasa del área de cobertura de un
punto de acceso a otro (itinerancia o roaming).
Interfaces de red o NIC (Network Interface Cards), estos equipos pueden recibir el
nombre de tarjetas de red, y cumplen con el estándar 802.11 que permite a un
equipo conectarse a una red inalámbrica. Hay diversos tipos de adaptadores en
función del tipo de cableado o arquitectura que se utilice en la red. [14]
6.6 Configuraciones de red
Las redes inalámbricas WiFi admiten dos tipos de configuraciones desde el punto
de vista del tipo de equipamiento:
Modo Ad hoc. Se trata de una configuración en la cual sólo se necesita disponer
de tarjetas o dispositivos inalámbricos WiFi en cualquier equipo susceptible de ser
conectado a la red. La red es ad hoc porque no depende de una infraestructura
preexistente, como routers (en redes cableadas) o de puntos de accesos en redes
inalámbricas administradas. En lugar de ello, cada nodo participa en el
encaminamiento mediante el reenvío de datos hacia otros nodos, de modo que la
determinación de estos nodos hacia la información se hace dinámicamente sobre
la base de conectividad de la red. [15]
23
Este tipo de red permite la adhesión de nuevos dispositivos, con el solo hecho de
estar en el rango de alcance de un nodo ya perteneciente a la red establecida. El
principal inconveniente de este tipo de redes radica en el número de saltos que
debe recorrer la información antes de llegar a su destino. Cada nodo que transmite
la información implica un salto, cuantos más saltos, mayor es el tiempo que tarda
en llegar la información a su destino y aumenta la probabilidad de que la
información se corrompa con cada salto.
Modo infraestructura. En esta configuración, además de las tarjetas WiFi se
necesita disponer de un equipo conocido como Punto de Acceso (AP). Cada
estación informática (EST) se conecta a un punto de acceso a través de un enlace
inalámbrico. La configuración formada por el punto de acceso y las estaciones
ubicadas dentro del área de cobertura se llama conjunto de servicio básico o BSS.
Estos forman una célula. Cada BSS se identifica a través de un BSSID que en
modo infraestructura corresponde al punto de acceso de la dirección MAC. [15]
Es posible vincular varios puntos de acceso juntos (o con más exactitud, varios
BSS) con una conexión llamada sistema de distribución (SD) para formar un
conjunto de servicio extendido o ESS. [15]
6.8 Topologías de Red.
La topología de red es la relación física y lógica entre los nodos de una red. Las
redes inalámbricas pueden ser configuradas como Punto-Punto (PTP), punto a
multipunto (PMP) o como red mallada.
6.8.1ENLACES PUNTO A PUNTO (PTP)
Para interconectar únicamente dos puntos distantes mediante un medio de
propagación no guiado, los dispositivos a interconectar actúan como socios
iguales o pares entre sí, de esta forma los dispositivos alternan los roles de
transmisor y emisor utilizando los distintos protocolos de comunicación
inalámbricos establecidos por la UIT, los dispositivos utilizados para éste fin son
los AP y CPE de acuerdo al diseño de red, la configuración más simple de una
conexión punto a punto, es utilizando dos CPE debido a que cuentan con antenas
direccionales integradas. Ilustración 5.
24
Ilustración 5. Enlace Punto A Punto (PTP).
6.8.2 ENLACES PUNTO A MULTIPUNTO (PTMP)
Los PTMP interconectan más de dos dispositivos, permiten establecer mayores
áreas de cobertura y más usuarios, enlazando varios puntos remotos hacia uno
central, se utilizan para implementar redes de datos, voz y vídeo, entre otras,
algunas de las aplicaciones son:
- Acceso a internet.
- Voz sobre IP para disminuir costos de llamadas entre sucursales de una
empresa.
- Vídeo vigilancia en campus universitarios, industrias, zonas residenciales,
etc.
En la ilustración 6 se muestra el diagrama de conexión punto multipunto en que se
muestra una red en malla compuesta por un router/estación base y sus satélites o
puntos de acceso que se comunican entre ellos conforman una única red Wi-Fi.
25
Ilustración 6. Diagrama de conexión punto - multipunto [5].
6.8.3 Topología en malla:
Se puede considerar como una alternativa a la topología punto-multipunto en la
cual una estación satélite (SS) se puede conectar a una o más SS hasta alcanzar
la BTS de la red. Es una topología muy utilizada cuando se necesita expandir la
cobertura de un área sin la necesidad de incrementar el número de estaciones
base. Los paquetes de datos pueden viajar por caminos alternos para alcanzar su
destino. Ilustración 7:
Ilustración 7.Topología en malla
26
7.MARCO LEGAL
En Colombia la agencia nacional del espectro (ANE) en la Resolución Nº 000711
del 11 de oct 2016 Por la cual se establecen las bandas de frecuencia de libre
utilización dentro del territorio nacional y se derogan algunas disposiciones bandas
libres como la de 2 400 a 2 483,5 MHz y 5725 a 5850 MHz para enlaces punto a
punto y punto – multipunto.
La validez jurídica de la licencia GPL versión 3 en el marco normativo de los
derechos de autor en Colombia se encuentra bajo una Licencia Creative
Commons la cual se rige por la Ley 1835 de 2017 "POR LA CUAL SE MODIFICA
EL ARTÍCULO 98 DE LA LEY 23 DE 1982 "SOBRE DERECHOS DE AUTOR". .
Usted es libre de compartir - copiar, distribuir, ejecutar y comunicar públicamente
la información que se encuentre bajo esta licencia que en nuestro caso es la
aplicación kiwix, y serval mesh.
8. METODOLOGÍA PROPUESTA
Para el desarrollo del aplicativo, se siguió la metodología secuencial en etapas
definidas por las necesidades teóricas y prácticas reflejadas a continuación:
● Etapa I: “Estudio del caso”. Se realizará acercamientos a la comunidad para
conocer las condiciones de terreno, sociales y necesidades de la misma.
● Etapa II: “Planteamiento de la solución”. Se realizará estudio de los trabajos
realizados anteriormente en ciudad bolívar de las redes comunitarias con
los datos obtenidos de ésta y con las condiciones del barrio Verbenal sur,
se diseñará la red a implementar.
● Etapa III: “Diseño del sistema”. De acuerdo a la topología de red a
implementar, se conocerán las características de las antenas y dispositivos
a usar (potencia, velocidad, sensibilidad, etc.)
● Etapa IV: “Implementación del sistema”. Se realizarán las instalaciones de
las antenas y los módems en los diferentes puntos (de acuerdo a
27
condiciones de línea de vista y distancias a cubrir) que se escogieron
realizando los debidos ajustes para obtener enlaces óptimos.
● Etapa V: “Implementación del aplicativo”. se implementarán unos aplicativos
de búsqueda escolar sobre la red a partir de un servidor FTP,
adicionalmente la red contará con una app que permitirá realizar llamadas
sobre IP y chat comunal, los usuarios podrán compartir archivos a nivel
LAN.
● Etapa VI: “Pruebas de conectividad y cobertura”. Se realizarán pruebas de
conectividad sobre la red, haciendo uso de un software especializado.
● Etapa VII: “Análisis de resultados”. Se hará socialización del proyecto con la
comunidad, dejando manual de usuario para los aplicativos, se realizará
planteamiento de más servicios a implementar de acuerdo a las
capacidades de la red y futuras mejoras.
El diagrama de bloques dado en la Ilustración 8, define de las etapas y el proceso
de ejecución del mismo.
Ilustración 8.Diagrama de bloques
28
.
9. Diseño e Implementación de la red Inalámbrica en Verbenal Sur.
En esta etapa inicialmente se observarán las condiciones del Barrio Verbenal sur,
dialogando con la comunidad para recoger sus necesidades e ideas entorno al
proyecto, análisis del terreno obteniendo datos que den un estimado de que
tecnología y topología de red es pertinente para el proyecto, teniendo en cuenta
también el conocimiento y experiencia obtenidos en los proyectos anteriormente
realizados en la localidad.
Con la información recogida se dimensiona la red y sus elementos pertinentes
para la implementación de la misma.
9.1 Análisis del Terreno Del Barrio Verbenal Sur
El objeto de estudio es el barrio Verbenal Sur ubicado en la parte alta del barrio
Paraíso localidad de Ciudad Bolívar, Bogotá Colombia, Ilustración 9, en el sector
no ha sido implementado anteriormente ninguna red comunitaria o nodo Wi-Fi.
Ilustración 9.Zona demarcada donde se ubica Barrio Verbenal Sur.
29
Previo a la realización del diseño de red, es necesario conocer el terreno de
implementación, es un paisaje con poca vegetación y como anteriormente se
mencionó con planos inclinados, las construcciones de las viviendas son
irregulares, o sea los edificios o viviendas son todas estructuralmente diferentes;
alturas diferentes a lo largo y ancho de calles inclinadas y sin pavimentar, a
excepción de la vía principal, que pasa al frente del punto central del barrio, con
los datos que se obtienen a continuación se podrá determinar la topología de red
más conveniente y la ganancia de la antena y equipos a utilizar.
El área comprendida del barrio Verbenal es Aprox. 872 m x 364 m , su terreno
tiene varios planos inclinados a lo largo y ancho del barrio. Ilustraciones 10 y 11.
Ilustración 10.Largo del barrio Verbenal Sur.
30
Ilustración 11.. Ancho aproximado del barrio Verbenal Sur.
Se está realizando la construcción de un salón comunal, donde planean hacer un
punto digital con computadores donados, la ubicación del lugar es frente a una
cancha de tierra, punto donde hay mayor densidad de viviendas y donde hacen
eventos comunitarios por lo tanto es punto central del barrio, lo que da el punto de
partida para el proyecto.
31
Ilustración 12.Punto central de verbenal Sur.
Se determina que de acuerdo a las necesidades de la comunidad el punto central
o nodo será ubicado en una de las viviendas allí, se estima garantizar señal a un
área de 300 metros. Ilustraciones 12 y 13.
32
Ilustración 13.. Punto Central Verbenal Sur imagen satelital
9.1.1 Simulación de Enlaces en la Zona.
Se realizaron simulaciones de enlaces inalámbricos de conexión Wi-Fi en la zona
de implementación del prototipo con el Software Airlink el cual realiza simulación
de enlaces teniendo en cuenta la información de los mapas satelitales de Google
Maps (inclinación del terreno o características topográficas) los datos estadísticos
del software para calcular la zona de Fresnel y la inclinación topográfica del
terreno. Con los datos obtenidos de las simulaciones se estiman las inclinaciones
del terreno, la zona de Fresnel, los niveles de intensidad de la señal de Recepción
(rx) y Transmisión (tx), como se muestra en las Ilustraciones 14 y 15, hay que
tener en cuenta que los datos son con condiciones ideales que se ajustan en el
software como por ejemplo la altura del receptor que está simulado a una altura
de 12 metros, que es para el caso de enlaces Punto - Punto o Punto – Multipunto.
33
Ilustración 14.Enlace Software air link Punto #1 [8].
Ilustración 15.Enlace Software air link punto#2 [8].
34
Al realizar la simulación de enlace hacia dos puntos diferentes del barrio; partiendo
del punto central escogido se estima lo siguiente:
● El terreno tiene una inclinación aproximada de 45 grados.
● A 200 metros para establecer enlace ambas antenas deben estar elevadas
mínimo 8 metros del piso para tener línea de vista, para el caso de
conexión de un AP a un equipo cliente; hay que tener en cuenta que la
altura promedio del equipo cliente es de 1,5 metros, por lo tanto, a la
distancia en mención tomando en cuenta las edificaciones y demás
obstáculos, AP y Equipo cliente no tendrían línea de vista y la señal tendría
serias pérdidas.
9.2 Arquitectura de red.
Se hace un análisis de la topología y equipos usados en los proyectos
anteriormente implementados en la localidad, se contrastan con los datos
obtenidos del terreno Verbenal sur y se determina la topología a utilizar en el
proyecto Verbenal Sur.
Los nodos anteriormente implementados en la localidad están compuestos por los
siguientes equipos:
● AP Marca Nanostation 2
● Antena Omnidireccional l-com Hg2415u-pro 2.4 GHz de 15dbi
En la Ilustración 16, se aprecia un ejemplar de los nodos implementados en
Ciudad Bolívar anteriormente.
Ilustración 16.Montaje nodos anteriormente implementados en Ciudad Bolívar.
35
La arquitectura usada los anteriores proyectos es un AP conectado a una antena
omnidireccional que proporciona cobertura a su alrededor a un término de
distancia para sus clientes circundantes, con proyección a interconexión de cada
uno de estos nodos para interconectar entre sí y con el CDATICS de la
Universidad Distrital Facultad Tecnológica, a partir de la información que se
obtiene de los proyectos anteriores se hacen las siguientes observaciones:
1. Como desventaja de la primera topología se señala El doble rol que debe
asumir cada dispositivo, siendo conexión troncal y a la vez brindar servicio
a clientes teniendo en cuenta las posibilidades técnicas en esta época.
Ilustración 1 página 14.
2. Haciendo pruebas con ésta arquitectura de red, se encuentra; que debido a
que las antenas de los dispositivos cliente después de 350 metros no tienen
capacidad para ser escuchados por el nodo central ya que Nanostation 2
tiene una sensibilidad de -97dBm a la velocidad más baja de conexión que
es 1.0 Mbps(Los portátiles solamente transmiten a 30 metros así que no se
obtendrá un mayor desempeño al tener una antena de alta ganancia en un
extremo cuando el portátil no puede mantener la señal a más de 30 metros)
[9].Por ende, en ésta arquitectura hay zonas donde se recibe señal, pero
llega a ser una zona no operativa para clientes, no hay calidad de servicio.
3. La nueva teología planteada trae como mejoras mayor capacidad de
procesamiento velocidad de conexión además de tener un protector contra
descargas integrado, se evidencia el mucho menor consumo que tiene este.
Todos estos beneficios se obtienen a un menor precio.
Dos características para tener en cuenta al diseñar la arquitectura de red son la
optimización de la Escalabilidad, y Optimización de la Disponibilidad del Servicio,
por lo tanto:
● Tomando en cuenta la observación 1 ya mencionada que expone el doble
rol de un nodo anteriormente instalado en la localidad, se determina que la
red a implementar debe contener Red Troncal Y Red de Acceso a Clientes,
optimizando este aspecto mencionado y con la finalidad de que a futuro la
red pueda ser interconectada a otras o ampliada.
36
● Para instalar un servidor que brinde las aplicaciones requeridas a la
comunidad, debe ser una red centralizada, y teniendo en cuenta la
observación 2, sobre la cobertura y recepción por parte de la base; se opta
por una solución de red que estará distribuida en un nodo principal y varios
nodos secundarios para extender zonas de cobertura en diferentes puntos
del barrio garantizando los 300 metros estimados a cubrir.
Se concluye que la arquitectura de red para implementar en este caso es Punto-
Multipunto (PTMP); para el punto central para este tipo de enlaces es utilizado
Por lo tanto, la arquitectura de red del barrio Verbenal estará compuesta por dos
niveles; Red Troncal y Red Acceso a Clientes,
Red Troncal: Como anteriormente se menciona para un enlace PTMP hay que
definir el punto central (que usualmente es una antena omnidireccional o
sectorial), a continuación se muestra un paralelo entre implementar una antena
omnidireccional vs sectorial, tabla 3:
Tipo de antena
Antena
omnidireccional
profesional
Hyperlink / 2.4
GHz - 15 dBi /
HyperGain Mod.
HG2415U-PRO
LBE-5AC-16-120
Procesador 4MB FLASH MIPS 74K
Memoria 16MB RAM 64 MB
Conector Integral N-Female (1) 10/100/1000 Ethernet Port
Máximo consumo b eléctrico 100W 7W
37
Protección Protección externa IEM ± 24 KV Contact / Air
Tipo de antena Omnidireccional Sectorial apertura 120 grados
Operating Frequency 2400-2500 5150 - 5875 MHz : 5725 - 5850
MHz
Output Power 16dBm 25 dBm
Gain 15 dBi Max 16 dBi Max.
Vertical Beam Width 8 6
Horizontal Beam Width 360 120
AP Externo Integrado
Precio $ 518.999 $ 309.000
Tabla 3. Antena Omnidireccional VS Antena Sectorial.
• A partir de la tabla 3 se comparan las características para el punto central
de la topología escogida, se define que la Antena Sectorial LBE 5AC 16
120 es la más idónea para el proyecto, por sus características físicas, tanto
como el costo para el proyecto y la importancia en adelante para definir la
estructura de la topología del mismo, por ende:
Estará una compuesta por una antena sectorial y dos antenas direccionales
separadas aproximadamente a 300 metros entre sí, debido a que en el área del
barrio no hay colegios públicos, se opta por ubicar las antenas direccionales en
edificios altos donde haya local comercial como una tienda ya que a cada una de
ellas va conectado por cable los AP clientes. La antena Sectorial estará ubicada
en el punto central del barrio estando interconectada al servidor y al AP clientes de
la cancha de tierra.
Red Acceso a Clientes: Son los AP cuyo objetivo es proveer de conectividad a
los usuarios que se encuentren en las zonas de influencia de la red.
En la Ilustración 17 se aprecia la ubicación de las estaciones Principal y
Secundarias de la red en una foto satelital del barrio Verbenal Sur:
38
Ilustración 17.Ubicación Antenas Troncales Verbenal Sur
Ilustración 18.Arquitectura de red a implementar
.
39
En la ilustración 18 y 19 se observa otro ejemplo de la estructura de la red, donde
los enlaces troncales están señalados con líneas rojas y los AP clientes con líneas
azules.
Ilustración 19.Red Verbenal Sur
En la tabla 4 se muestran los elementos de red con su respectiva IP y distancia
aproximada a cubrir.
EQUIPO DIRECCIÓN /MÁSCARA DISTANCIA
SERVIDOR 192.168.0.2 / 23 NA
ANTENA SECTORIAL 192.168.0.4/23 300 m
ANTENA DIRECCIONAL # 1
192.168.0.5/23 300 m
ANTENA DIRECCIONAL # 2
192.168.0.6/23 300 m
NANOSTATION 2 192.168.0.3/23 200 m
MODEM # 1 192.168.0.1/23 100 m
MODEM # 2 192.168.0.25/23 100 m
MODEM # 3 192.168.0.26/23 100 m
Tabla 4 Direccionamiento y alcance de la red
40
9.4 Dimensionamiento del Sistema
En esta etapa se realizan cálculos de propagación con el modelo de pérdidas por
espacio libre, se realizan simulaciones de enlaces y propagación con el software
Radio Mobile, seguido se realizan cálculos para tener un valor de capacidad de la
red.
9.4.1 Planificación del Enlace
El proceso de determinar si el enlace es viable se denomina cálculo del
presupuesto de Potencia del enlace. El que las señales puedan o no ser
enviadas entre los radios dependerá de la calidad del equipamiento que se esté
utilizando y de la disminución de la señal debido a la distancia, denominado
pérdida en la trayectoria, a continuación, se definirán las características y los
componentes para el diseño de un radio- enlace:
Pérdida en el medio de transmisión (cables): Las pérdidas en la señal de radio
se pueden producir en los cables que conectan el transmisor y el receptor a las
antenas. Las pérdidas dependen del tipo de cable y la frecuencia de operación y
normalmente se miden en dB/m. Independientemente de la calidad del cable,
siempre tendrá pérdidas. Por eso, el cable de la antena debe ser lo más corto
posible. La pérdida típica en los cables está entre 0,1 dB/m y 1 dB/m. En general,
mientras más grueso y más rígido sea el cable menor atenuación presentará.
Se pueden estimar de la siguiente forma:
Dónde.
: Pérdidas en el cable
: Longitud del cable en mts
: Constante de atenuación del cable, proporcionada por el fabricante en dB/mts
Pérdidas en los conectores: Se puede estimar por lo menos 0,25 dB de pérdida
para cada conector en el cableado, hablando de conectores fabricados de manera
correcta, pero la perdida puede ser mayor. Es aconsejable Ver la hoja de datos
para las pérdidas en su rango de frecuencia y el tipo de conector utilizado. Se
puede denotar como
41
Adicionalmente los protectores contra descargas eléctricas que se usan entre las
antenas y el radio deben ser presupuestados hasta con 1 dB de pérdida,
dependiendo del tipo. Se denotar como .
De esta forma se puede estimar las pérdidas totales en cables y conectores
, tanto en la parte del transmisor como en la parte del receptor, de la
siguiente forma:
(dB) (3)
Pérdidas por espacio libre: Se trata de las pérdidas debidas a la propagación de
la onda o señal radioeléctrica después que ha sido radiada por una antena, en
condiciones ideales, es decir en el espacio libre. Cabe mencionar que en este
espacio no se tiene en cuenta la influencia que ejerce la atmósfera, ni la lluvia, así
como la presencia de obstáculos que impida línea de vista entre las antenas.
Estas pérdidas están relacionadas directamente con la distancia del radioenlace y
la frecuencia de funcionamiento mediante la siguiente expresión:
Dónde:
Lo son las pérdidas por espacio libre en dB
F[GHz] frecuencia de trabajo en GHz
D[Kmts] distancia entre el punto del extremo inicial y el punto del extremo
final.
En el contexto de las comunicaciones inalámbricas el espacio libre se entiende
como un medio de transmisión con las siguientes características: Es un medio
lineal, isotrópico y homogéneo.
Ganancia de las Antenas ( ). Las antenas son dispositivos pasivos que
crean el efecto de amplificación debido a su forma física. Las antenas tienen las
mismas características cuando reciben que cuando transmiten. Por lo tanto, una
antena de 12 dBi simplemente es una antena de 12 dBi, sin especificar si esto es
en el modo de transmisión o de recepción. Las antenas omnidireccionales de 5-17
42
dBi, y las antenas sectoriales tienen una ganancia de 12-19 dBi. La ganancia de la
antena es proporcionada por el fabricante.
Potencia de Transmisión (Ptx): La potencia de transmisión es la potencia de
salida del radio. El límite superior depende de las regulaciones vigentes en cada
país, dependiendo de la frecuencia de operación y puede cambiar al variar el
marco regulatorio. La potencia de transmisión del radio, normalmente se
encuentra en las especificaciones técnicas del vendedor.
Para el caso de Colombia la agencia nacional del espectro (ANE) en la Resolución
Nº 000711 DE 11 de oct 2016 y tomando como base el Anexo C
“Reglamentaciones Ministerio de Comunicaciones, UIT y FCC”. El cuál estipula
que en las bandas libres de 2 400 a 2 483,5 MHz y 5.700 a 5,725 para enlaces
punto – multipunto, la potencia es, Tablas 5 y 6:
Power at antenna (mW)
Power antenna (dbm)
Max Antenna gain (dbi)
EIRP (Watts)* EIRP (dbm)*
1000 30 6 1 30
500 27 9 1 30
250 24 12 1 30
125 21 16 1 30
63 18 19 1 30
31 15 21 1 30
15 12 24 1 30
8 9 27 1 30
4 6 30 1 30
Tabla 5. Potencias para la banda de 2.4Ghz a 2.483Ghz
Power at antenna (mW)
Power antenna (dbm)
Max Antenna gain (dbi)
EIRP (Watts)* EIRP (dbm)*
10000 30 6 10 40
5000 27 9 10 40
2500 24 12 10 40
1250 21 16 10 40
630 18 19 10 40
310 15 21 10 40
150 12 24 10 40
43
80 9 27 10 40
40 6 30 10 40
Tabla 6. Potencias para la banda de 5.700 a 5,725Ghz
EIRP (Effective Isotropic Radiated Power), PIRE (Potencia Irradiada
Isotrópica Efectiva)
La Potencia Irradiada Isotrópica Efectiva (PIRE) [dBm]: Se define como la potencia
equivalente de transmisión, esta potencia se obtiene de sumar la potencia que
ingresa a la antena más la ganancia suministrada por la antena menos las
pérdidas producidas por los conectores y cables.
(dB)+ (dB) (5)
Dónde:
, Potencia Irradiada Isotrópica Efectiva
, Potencia del transmisor [dBm]
(dB), Pérdida en el cable Tx y conectores [dB]
(dB), Ganancia de antena Tx [dBi]
Sensibilidad del receptor S(dB): La sensibilidad de un receptor identifica el valor
mínimo de potencia que necesita para poder decodificar/extraer “bits lógicos” y
alcanzar una cierta tasa de bits. Cuanto más baja sea la sensibilidad, mejor será la
recepción del radio. La Sensibilidad depende de la tasa de transmisión, y la tasa
más baja (1 Mbps) tiene la mayor sensibilidad. El mínimo va a ser generalmente
en el rango de -75 a -95 dBm. Al igual que la potencia TX, las especificaciones de
sensibilidad deben ser provistas por el fabricante del equipo. Un valor típico es -82
dBm en un enlace de 11 Mbps y -94 dBm para uno de 1Mbps.
Margen: No es suficiente que la señal que llega al receptor sea mayor que la
sensibilidad del mismo, sino que además se requiere que haya cierto margen para
garantizar el funcionamiento adecuado. Este margen determina el nivel de
potencia de recepción y corresponde a la diferencia entre el valor de la señal
recibida y la sensibilidad del receptor. Se denota como . Por lo tanto, la
potencia de recepción , se puede calcular como:
44
Calculo Presupuesto de potencia del enlace
Teniendo en cuenta las características anteriormente descritas, un presupuesto de
radio enlace se tiene:
Dónde:
● , Potencia del transmisor [dBm]
● ; Pérdida en el cable tx y conectores [dB]
● ; Ganancia de antena tx [dBi]
● ; Pérdidas en la trayectoria en el espacio abierto [dB]
● ; Ganancia de antena rx [dBi]
● ; Pérdidas en el cable del rx y conectores [dB]
● ; Margen de diseño
● ; Sensibilidad del receptor [dBm].
La anterior ecuación se puede resumir, sumando todas las pérdidas para sacar
una atenuación total y sumando las ganancias de las antenas para sacar
una ganancia total , de esta forma se tiene:
(8)
(9)
Así que la ecuación general del cálculo de la potencia queda expresada como:
Dónde:
45
, Potencia del transmisor [dBm]
; Ganancia de antena tx [dBi]
; Margen de diseño
; Sensibilidad del receptor [dBm].
Cálculo para el Radio enlace “AP cliente - Cancha de tierra”
Para comenzar tenemos los siguientes datos iniciales.
Ptx: 20 dBm; Distancia: 250 mts; Frecuencia: 2412 MHz; Sensibilidad: -74 dBm;
Gatx: 12 dBi; Garx: 10 dBi; Longitud cable TX RG58: 30cm; Longitud cable RX
RG58: 5.6 MTS.
Pérdidas en los cables
Tomando la ecuación 2, se tiene:
PIRE (Potencia Irradiada Isotrópica Efectiva)
Tomando la ecuación 5 y el resultado de la ecuación 3, para las pérdidas totales
de Tx, se calcula la PIRE:
= 20(dBm)-1(dB)+10(dB)
= 29
Pérdidas por espacio libre
Tomando la ecuación 4, se calcula las pérdidas por espacio libre:
46
Utilizando las ecuaciones 8 y 9 se obtienen las pérdidas totales y ganancias
totales
Potencia de RX.
Tomando la ecuación 10 y 6 se encuentra que:
Reemplazando valores, la Potencia de Recepción:
Despejando el MD (margen de desvanecimiento) de la ecuación 6, se encuentra
que:
47
Ya que la sensibilidad mínima del receptor es de -74dB en las velocidades de
transmisiones más bajas se garantiza según estos datos la conexión a 200 m.
Resumen de cálculos Punto: Cancha de tierra
Datos elementos Valores
ENLACE: AP clientes – Cancha
PTX (dBm) 20
LAPTX (dB) 0,2
FRECUENCIA GHz 2,412
LATTX (dB) 1
GATX (dB) 12
DISTANCIA KMTS 0,200 GARX (dB) 10
LALRX (dB) 5,6
LACRX (dB) 0,5
LATRX (dB) 6,1
LO (dB) 86.06
AT (dB) 93,16
GT (dB) 22
S (dBm) -74
PRX (dBm) -51,16
MD (dB) 22.84
PIRE (dbm) 29
Tabla 7. Resumen de resultados AP Cancha.
48
Con los datos obtenidos se estima el valor de potencia del transmisor, ganancia de
la antena para el equipo a implementar en la zona de cobertura de la Cancha de
Tierra, tener en cuenta que son datos ideales, en los que no aplican otras
variables que afectan al sistema, la viabilidad del enlace se garantiza con un
margen de desvanecimiento (MB) considerablemente arriba de 0.
Resumen de cálculos Sentido Punto: Panadería y Tienda la Gozadera:
Datos Elementos Valores
ENLACE : Punto – SS1 Panadería
PTX (dBm) 23
LACTX(dB) 0,5
LALTX (dB) 6,1
LAPTX (dB) 0
FRECUENCIA GHz 5,72
LATTX (dB) 6,6
GATX (dB) 10
DISTANCIA KMTS 0,305 GARX (dB) 15
LALRX (dB) 0,3
LACRX (dB) 0,7
LATRX (dB) 1
LO (dB) 92,57
AT (dB) 100,17
GT (dB) 25
S (dBm) -83
PRX (dBm) -45,17
MD (dB) 37,83
PIRE (dBm) 33,4
Tabla 8. Resumen de Cálculos Panadería
Datos Elementos Valores
ENLACE: Punto – SS2 Tienda la gozadera
PTX (dBm) 30
LACTX(dB) 0,5
LALTX (dB) 6,1
LAPTX (dB) 0
FRECUENCIA 5,72 LATTX (dB) 6,6
49
GHz GATX (dB) 10
DISTANCIA KMTS 0,205 GARX (dB) 15
LALRX (dB) 0,3
LACRX (dB) 0,7
LATRX (dB) 1
LO (dB) 92,57
AT (dB) 100,17
GT (dB) 25
S (dBm) -83
PRX (dBm) -45,17
MD (dB) 37,83
PIRE (dBm) 38
Tabla 9. Resumen de Cálculos tienda la gozadera.
De las tablas 8 y 9 se obtienen datos para la planificación de la Red Troncal.
8.4.2 Simulación Enlaces y Propagación.
Con el software Radio Mobile se realizan simulaciones de enlaces y propagación
en la zona:
Simulaciones Red Troncal:
Ilustración 20.Enlace A. Sectorial - SS1
50
Ilustración 21.Enlace A. Sectorial - SS2
En las Ilustraciones 20 y 21 se muestra que los enlaces entre la Antena Sectorial y
las Estaciones Satélites 1 y 2 (SS1 y SS2) están establecidos. A continuación, en
las ilustraciones 22 y 23 se muestran los datos de los enlaces:
Ilustración 22.Datos Enlace A. Sectorial - SS1.
51
Ilustración 23.Datos Enlace A. Sectorial - SS2
● Con la simulación se corrobora algunos datos obtenidos en los cálculos
para caracterizar los equipos a utilizar, los enlaces se establecen a las
distancias y ubicaciones escogidas con una Potencia de transmisión
aproximada de 24 dBm y una Ganancia en la antena sectorial aproximada
de 16 dBi, en cuanto a las antenas direccionales manejan rangos de
ganancia mayores a las sectoriales.
● Esto permite tener valores como alturas de las antenas y ángulos de
elevación para la implementación de los enlaces.
En la ilustración 24 se observa una simulación de propagación de la Antena
Sectorial en la zona del barrio Verbenal sur, las zonas cubiertas por el color verde
son zonas que tienen buen nivel de señal según la simulación del software.
52
Ilustración 24. Propagación Antena Sectorial
Simulaciones Red AP Clientes:
Se realizan simulaciones desde los AP clientes conectando con Puntos de prueba
ubicados en el mapa a distancias aproximadas a 100 metros. En las ilustraciones
25 a la 27 se observan los enlaces establecidos entre los AP y los puntos de
prueba: Se observa que las zonas donde el proyecto tiene previsto garantizar
cobertura están dentro del área verde donde la simulación indica tener una
intensidad de la señal excelente.
53
Ilustración 25.Enlace Nanostation 2 - Punto de Prueba 1.
Ilustración 26.Enlace AP1 - Punto de Prueba 3.
54
Ilustración 27.Enlace AP2 - Punto de Prueba 8.
Los datos o parámetros simulados para establecer las conexiones en los enlaces
de los AP clientes son los siguientes, Ilustraciones 28 a 30:
Ilustración 28.Datos Enlace AP Cancha - Punto de Prueba 1.
55
Ilustración 29.Datos Enlace AP1 - Punto Prueba 4.
Ilustración 30.Datos Enlace AP2 - Punto de Prueba 8
56
Realizando las simulaciones para la red AP clientes, al igual que se hizo con la red
troncal, se obtienen datos para estimar las características de los puntos de acceso
a terminales. Se realiza simulación de propagación para las zonas de cobertura
para clientes, que están distribuidas en los 3 puntos señalados del barrio, las
áreas cubiertas de color verde tienen niveles de cobertura óptimos, las zonas
marcadas de color rojo no cuentan con cobertura, Ilustraciones 31 a 33:
Ilustración 31.Simulación de Propagación AP Cancha.
Ilustración 32. Simulación Propagación AP1.
57
Ilustración 33.Simulación Propagación AP2
• En la sección 11.1.2 Mapa de Cobertura en éste documento, se observaran
los resultados de las pruebas haciendo un barrido por toda la zona de
influencia de la red de Verbenal Sur recogiendo mediciones de intensidad
de recepción de la señal de las antenas de AP Clientes y Antena Sectorial
de la Red Troncal, para construir los mapas de cobertura con datos
medidos no simulados.
8.4.3 Cálculo de Estimación de Capacidad y Número de Usuarios.
Se realiza un cálculo para dimensionar la capacidad de la red asumiendo los
siguientes parámetros:
● Ancho de Banda / Usuario, el valor este parámetro depende de la aplicación
utilizada por el usuario, se va a estimar una ocupación de 1 Mbps por
usuario.
● Velocidad de Conexión, se irá variando hasta un valor de 100 Mbps.
● Porcentaje de Utilización, se realizarán los cálculos a full capacidad 100%
● Número de AP clientes, Para la arquitectura de red a implementar son 3.
La fórmula para calcular el número de usuarios que soporta el nodo inalámbrico
comunitario, se toma a partir de la ecuación:
58
Se despeja la variable número de usuarios de la ecuación (13) queda
expresado de la siguiente manera:
Velocidades Estándar Wifi 802.11 b/g (Mbps)
Número de de usuarios
2 6
8 24
14 42
20 60
26 78
32 96
38 114
44 132
50 150
56 168
62 186
68 204
74 222
76 240
82 258
88 276
94 294
100 300
Tabla 10. Número de Usuarios por Capacidad
59
9.5 IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA
Con la información recogida se procede a hacer la selección y la compra de los
equipos que suplan las necesidades de la red a implementar, se tendrán en
cuenta los detalles de las tecnologías actuales como el estándar 802.11 ac que
funciona en la banda de 5 GHz para las antenas troncales, ya que de las dos
bandas libres para redes inalámbricas, ésta nos permitirá mayor velocidad de Tx y
actualmente no es tan utilizada como la de 2.4 GHz así menos probabilidad de
interferencias por parte de redes vecinas. Para la red Acceso a clientes se
utilizarán equipos con estándar que funcione a 2.4 GHz ya que la mayoría de
terminales funcionan a esta frecuencia.
9.5.1 Materiales e insumos y servicios técnicos:
A continuación, se mencionan los elementos instalados en la red implementada en
Verbenal Sur:
Red Troncal:
● Antena sectorial marca Ubiquiti, Modelo LBE-5AC-16-120 de 16 dBi de
ganancia, 120º de apertura, 5,7 GHz, MIMO 2x2, AirMax AC, AirOS 8,
estará configurada en función Punto - Multipunto.
● 2 antenas direccionales marca Ubiquiti, Modelo LBE-5AC-GEN2 de 23 dBi
de ganancia, 45º de apertura, 5,7 GHz, MIMO 2x2, AirMax AC, AirOS 8,
estarán configuradas en función Punto - Punto.
● 3 mástiles y demás elementos para anclaje en los muros de las
edificaciones.
Red Acceso a Clientes:
● Access Point, marca Ubiquiti, Modelo Nanostation 2 de 10 dBi de ganancia,
60º de apertura, 2,4 GHz, AirOS, estará configurada en servicio AP clientes
en el espacio abierto de la cancha de tierra y alrededores.
● 2 modem marca ZTE, modelo W300, 2.4 GHz.
● 1 modem marca Huawei, modelo HG520.
● 1 PC trabajando como Servidor
● 50 metros de Cable UTP categoría 6e para interconectar AP clientes y las
antenas troncales.
60
9.5.2 Esquema de instalación
Se realiza la implementación del sistema completo que permita tener acceso a la
red desde un terminal. Inicialmente se realizó la instalación del servidor central en
un lugar donde garantiza un punto de electricidad y las condiciones mínimas de
seguridad que fue una residencia que queda ubicada en la cancha de tierra y
cerca al salón comunal del barrio.
En la ilustración 34 se puede observar la antena sectorial LBE-5AC-16-120-
litebeam de la marca Ubiquiti que cuenta con un Ángulo de apertura de 120
grados en esta antena se hizo uso un soporte para alcanzar la altura necesaria y
garantizar la línea de vista con las otras dos antenas que se encuentran en dos
puntos comerciales.
Ilustración 34.Antena Sectorial
61
Las antenas troncales SS estación satélite, se instalaron en puntos
estratégicamente escogidos con respecto a la altura de los edificios que poseen
locales comerciales y a una distancia mayor a 200 metros, las antenas de los
puntos secundarios de la troncal; estarán ubicadas a una separación dentro de los
120º de la apertura de la antena sectorial principal. Ilustraciones 35 y 36:
Ilustración 35.Antena Direccional # 1.
Ilustración 36.Antena Direccional # 2.
62
En la ilustración 37 se observa al AP clientes Nanostation 2 instalado en la
vivienda frente a la cancha de tierra, brindando cobertura a este espacio abierto y
sus alrededores.
Ilustración 37.Nanostation 2.
10. IMPLEMENTACIÓN DE APLICATIVOS DE INTERÉS COMUNITARIO.
La red tendrá inicialmente implementados 2 aplicativos:
10.1 Kiwix Server:
Kiwix-server es un servidor Web compatible con ZIM. Con él se puede disponer
del contenido de un archivo ZIM en la red local. Basado en el protocolo HTTP,
kiwix-server permite compartir fácilmente los archivos ZIM disponibles con otros
usuarios conectados a tu red local. Simplemente iniciando kiwix-server el
contenido estará disponible para cualquiera a través de su navegador Web.
Kiwix-server contiene las siguientes características:
-Motor de búsqueda de texto completo
-Sugerencias en las búsquedas
-Pequeño y eficiente
-Compatible con la mayoría de los navegadores
-Disponible en todas las plataformas
-Disponible como ejecutable en línea de comandos
63
-Incorporado en la interfaz de usuario de Kiwix
-Capaz de trabajar con archivo ZIM o una biblioteca XML
Ilustración 38.Búsqueda en kiwix.
10.2 Serval App:
Permite hacer llamadas de voz entre los móviles de la red, mandar mensajes,
transferir archivos, localizar los móviles conectados a la red, utilizar los números
64
de móvil originales como identificador, … incluso permite instalar la app desde los
móviles que la tienen a otros que no (por ejemplo, usando bluetooth).
Ilustración 39.Menú app serval Mesh
10.3 Pagina WEB:
Es la función encargada de darle la bienvenida al usuario al conectarse el portal
será lo primero que vea en el navegador, identificando la red de la Universidad
Distrital, brindando información sobre las funciones y aplicaciones de la red,
paulatinamente se puede ir modificando de acuerdo a requerimientos de
65
información que se necesite brindar, o encuestas a realizar en la población, fue
desarrollado con Pfsense, Ilustración 40:
Ilustración 40.Portal Cautivo
11. EVALUACIÓN DE CONECTIVIDAD Y COBERTURA
Utilizando las herramientas del AirOS 8; que es el Firmware de las antenas
implementadas, se tomaron las primeras mediciones (Ilustraciones de la 41 hasta
la 43) de su funcionamiento y correcto acople, los datos de conectividad obtenidos
cumplen con las expectativas de funcionamiento. Se usaron 4 antenas en total;
66
Dos antenas direccionales y una antena sectorial el enlace se realizó en la banda
de 5795 MHz una banda en la cual se llegó a establecer velocidades de conexión
que oscilan entre los 320.40 Mbps y los 340.40 Mbps la antena sectorial se
configuró en modo punto–multipunto y las dos antenas direccionales en modo
punto a punto todo esto sobre el canal con un Ancho de Banda de 40MHz esto
nos permite crear hasta 20 sub estaciones que se conecten a nuestra antena
sectorial.
Ilustración 41.Enlace Antena # 2
Ilustración 42.Enlace Antena # 3
67
Ilustración 43.Enlace Sectorial.
A continuación, en la tabla 7 se exponen los datos arrojados por AirOS 8 de los enlaces troncales:
Antenas Capacidad de Transmisión
Capacidad de Recepción
Distancia Frecuencia Pérdidas de Rx y Tx
LiteBeam # 1
338 Mbps 338 Mbps 300 m 5795 MHz -42 dBm
LiteBeam # 2
324 Mbps 338 Mbps 200 m 5795 MHz -45 dBm
Tabla 11. Comparativa de antenas receptoras.
68
11.1 Pruebas de Tráfico y Recepción (Rx) de la señal.
Se realizaron pruebas en los diferentes AP acceso clientes:
● Medida de Potencia de Rx y Estabilidad de la señal con el software WIFI ANALYZER y software NETMASTER
● Medida de tráfico y tasa de transferencia de datos con el software
WireShark versión 2.4.6. GlassWire.
● Ejecución de Ping entre los AP clientes de la red.
11.1.1 Recepción (Rx) de la señal
Teniendo en cuenta que los AP acceso clientes, que son 3, están en 2 tipos de
ambientes, el primer AP por ser una antena sectorial a 60 grados, está brindando
cobertura a la Cancha de tierra (espacio abierto) y alrededores ya que es el punto
central del barrio Verbenal Sur, y el segundo y tercer AP son unos modem con
antena omnidireccional de la misma marca y modelo, están ubicados en locales
comerciales del sector (Panadería, tienda); es un ambiente semi - abierto, por
ende se toma una medición por cada tipo de ambiente:
A continuación se realiza el análisis entre la señal del AP ubicado en ambiente
exterior y el equipo receptor, con el software WIFI ANALYZER, en la Ilustración 44
se muestran las diferentes señales a 2.4 GHz y los diferentes canales que ocupan;
para el caso de la red “Universidad Distrital” y el equipo receptor de prueba, está
centrada en el Canal 1 a una intensidad de la señal de -68 dBm, entre ésta señal y
la señal “Rocío” tienen intermedio el canal 2, y ésta última está centrada en el
canal 3, siendo sí el canal 1 usado únicamente por la red “Universidad Distrital” en
éste sitio, los otros canales están siendo compartidos por las demás señales a una
menor intensidad de recepción:
69
Ilustración 44.Resultados Interferencia Canal Punto 1
Ilustración 45.Resultados de estabilidad de la señal Punto 1
La prueba a seguir es la estabilidad de la señal en el punto 1; Cancha de tierra
(espacio abierto), se observa en la ilustración 37; que la señal “Universidad
Distrital” se mantiene entre los -35 dBm y -45 dBm, no tiene fluctuaciones
considerables que no amenazan la conectividad del enlace con el equipo cliente
dentro del terreno donde se estimó se garantiza cobertura.
70
La prueba se realiza en el segundo AP acceso clientes ubicado en un local
comercial (espacio semi-cerrado), en la Ilustración 46 se observa la señal
“U_Distrital” con una fuerza -55 dBm centrada en el canal 13, la señal vecina “HV
JEYMY” está centrada en el canal 11 a -81 dBm, en el área donde se garantiza la
cobertura para “U_Distrital” es la señal con mejores condiciones de señal, no
presenta interferencia.
Ilustración 46.Resultados Interferencia Canal Punto 2
En el segundo punto (Local comercial, Punto semi-cerrado) se realizan las
pruebas de estabilidad a lo largo y ancho del área de cobertura estimada y se
obtiene que la señal está entre los -55 dBm y -65 dBm, se garantiza la conexión
en este punto. Ilustración 47:
71
Ilustración 47.Resultados Estabilidad de la Señal Punto 2
11.1.2 Mapa de cobertura.
Haciendo uso de la herramienta Acrilyc Wi-Fi, se hace un recorrido por la zona tomando muestras de la intensidad de la señal para cada antena utilizada, logrando así hacer la construcción de los mapas de radiación por cuadrantes, de ésta forma poder constatar los patrones de radiación de las antenas, se realizan dos mapas; Zonas de cobertura para Usuarios y Patrón de Radiación Antena Sectorial Troncal.
• Zonas de cobertura para Usuarios
La intensidad de señal muestra con que potencia llega la red al área de estudio indicando cómo la red U_distrital es recibida en cada punto de la localización. El rango de valores de la intensidad de señal de una red va desde el mejor, 0 db, hasta -100db que sería el peor de los casos. La escala de colores se muestra en la leyenda inferior de la Ilustración 48:
72
Ilustración 48 .Mapa patrones de radiación
En la tabla 12 se relaciona los AP de donde se recibieron las muestras:
BSSID SSID FABRICANTE CAN
1 3C:8B:CD:A2:9B:B
C U_Distrital
Ubiquitiqui-Nano
Station 2. Ltd
9
2 1G:8B:EC:A2:1A:A
E
U_Distrital ZTE W-300Co. Ltd 9
3 4D:9F:CD:A2:9B:E
C
U_Distrital ZTE W-300 Bell Co. Ltd 9
Tabla 12. AP´s Zonas de cobertura clientes.
73
En la ilustración 49 se divide el plano asociado a la localización en cuadrantes.
Cada cuadrante muestra información obtenida en esa cuadricula.
Ilustración 49.Cuadricula de Detalle Intensidad de Señal por Cuadrantes
A partir de los datos recogidos por cuadrantes se genera la tabla 13, indicando la
intensidad de señal por cuadrante:
74
PUNTOS
ESTUDIO
MEJOR
RSSI
RSSI
MEDIO
REDES
(SSIDS) APS
F0 2 -61 -78 U_Distrital 3
G0 1 -61 -61 U_Distrital 3
I0 5 -59 -67 U_Distrital 3
D1 2 -62 -62 U_Distrital 3
E1 5 -59 -60 U_Distrital 3
F1 4 -58 -60 U_Distrital 3
G1 9 -58 -59 U_Distrital 3
H1 4 -58 -60 U_Distrital 3
I1 9 -59 -61 U_Distrital 3
D2 2 -61 -62 U_Distrital 3
E2 2 -59 -60 U_Distrital 3
F2 1 -61 -61 U_Distrital 3
G2 3 -61 -62 U_Distrital 3
H2 6 -61 -62 U_Distrital 3
I2 6 -61 -62 U_Distrital 3
E3 6 -60 -72 U_Distrital 3
F3 11 -60 -64 U_Distrital 3
G3 7 -59 -60 U_Distrital 3
H3 6 -58 -59 U_Distrital 3
I3 3 -59 -61 U_Distrital 3
E4 2 -61 -61 U_Distrital 3
F4 6 -58 -60 U_Distrital 3
75
PUNTOS
ESTUDIO
MEJOR
RSSI
RSSI
MEDIO
REDES
(SSIDS) APS
G4 10 -59 -61 U_Distrital 3
H4 8 -59 -60 U_Distrital 3
I4 4 -58 -60 U_Distrital 3
E5 1 -61 -61 U_Distrital 3
F5 10 -59 -61 U_Distrital 3
G5 8 -58 -61 U_Distrital 3
H5 8 -58 -64 U_Distrital 3
I5 2 -61 -61 U_Distrital 3
C6 1 -60 -60 U_Distrital 3
F6 5 -59 -61 U_Distrital 3
G6 9 -59 -65 U_Distrital 3
H6 8 -59 -60 U_Distrital 3
I6 3 -60 -61 U_Distrital 3
B7 1 -61 -61 U_Distrital 3
C7 2 -58 -58 U_Distrital 3
D7 4 -58 -60 U_Distrital 3
E7 3 -60 -61 U_Distrital 3
F7 2 -58 -60 U_Distrital 3
G7 10 -58 -63 U_Distrital 3
H7 8 -59 -65 U_Distrital 3
I7 1 -61 -61 U_Distrital 3
A8 1 -61 -61 U_Distrital 3
76
PUNTOS
ESTUDIO
MEJOR
RSSI
RSSI
MEDIO
REDES
(SSIDS) APS
B8 2 -59 -60 U_Distrital 3
C8 6 -60 -61 U_Distrital 3
D8 9 -59 -61 U_Distrital 3
E8 7 -60 -75 U_Distrital 3
F8 1 -60 -60 U_Distrital 3
G8 1 -61 -61 U_Distrital 3
H8 2 -59 -60 U_Distrital 3
I8 1 -61 -61 U_Distrital 3
A9 1 -60 -60 U_Distrital 3
B9 4 -59 -61 U_Distrital 3
C9 57 -58 -61 U_Distrital 3
D9 105 -58 -61 U_Distrital 3
E9 21 -58 -60 U_Distrital 3
F9 2 -59 -60 U_Distrital 3
G9 2 -59 -60 U_Distrital 3
H9 2 -60 -60 U_Distrital 3
I9 2 -58 -59 U_Distrital 3
J9 1 -62 -62 U_Distrital 3
A10 1 -62 -62 U_Distrital 3
B10 3 -61 -61 U_Distrital 3
C10 11 -59 -60 U_Distrital 3
D10 33 -58 -60 U_Distrital 3
77
PUNTOS
ESTUDIO
MEJOR
RSSI
RSSI
MEDIO
REDES
(SSIDS) APS
E10 2 -60 -60 U_Distrital 3
F10 9 -58 -60 U_Distrital 3
G10 44 -58 -61 U_Distrital 3
H10 11 -58 -63 U_Distrital 3
I10 4 -59 -60 U_Distrital 3
J10 2 -61 -62 U_Distrital 3
F11 9 -59 -61 U_Distrital 3
G11 15 -60 -64 U_Distrital 3
H11 13 -59 -61 U_Distrital 3
I11 2 -58 -60 U_Distrital 3
J11 1 -60 -60 U_Distrital 3
G12 1 -60 -60 U_Distrital 3
H12 2 -59 -60 U_Distrital 3
I12 1 -61 -61 U_Distrital 3
Tabla 13. Datos Recogidos de Señal por Cuadrante.
Con la información recogida en la tabla 13, se organizan los datos por cada AP
cliente de ésta forma en la ilustración 50 se observa las mediciones tomadas en
las 3 zonas de cobertura, Intensidad de señal Vs Distancia, el límite de
sensibilidad mínima por el receptor está demarcado con la línea roja punteada, en
los puntos donde intercepta demarca el punto de frontera de la señal, o distancia
máxima:
78
Ilustración 50.Gráfico cobertura
Ilustración 50. Gráfico cobertura
● La zona de cobertura del AP1 o Panadería, con una medición de intensidad
de señal de Rx de -92 dBm; tiene una cobertura máxima de 100 Mts
aproximadamente.
● La zona de cobertura del AP2 o Tienda La Gozadera, con una medición de
intensidad de señal de Rx de -91 dBm; tiene una cobertura máxima de 100
Mts aproximadamente.
● La zona de cobertura Cancha de Tierra, con una medición de intensidad de
señal de Rx de -90 dBm, tiene una cobertura de 180 Mts.
Con estos resultados se define que la red de Verbenal Sur está brindando 380 Mts
de cobertura, distribuidos en 3 zonas, dos de las cuales una está separada del
Nodo Central 205 Mts y la otra 312 Mts, distribuyendo así a futuro la densidad de
terminales conectados por AP.
79
• Zona de cobertura Antena Sectorial Red Troncal
A continuación, se muestra las pruebas de cobertura realizadas a la Antena
Sectorial con la herramienta Acrilyc Wi-Fi, se realizó un barrido por su área de
influencia, en la que están ubicadas las dos Antenas Direccionales con las que
conforma la red troncal. Ilustración 51:
Ilustración 51.Mapa de Patrón de Radiación Antena Sectorial de la Red Troncal
Ilustración 51. Mapa de Patrón de Radiación Antena Sectorial de la Red
Troncal
80
En la Tabla 14 se muestran los datos de la Antena Sectorial detectados por la
herramienta Acrilyc Wi-Fi, de donde recogió las mediciones para construir el mapa
de patrón de radiación de la Ilustración 51.
Carasteristic % QUALIFICATE
Cobertura RSSI 81% POOR
Cobertura RSSI simultánea 81% POOR
Solapamiento de canal 100% Excellent
Interferencia de Co-Canal 100% Excellent
Latencia N/A N/A
Ancho de banda N/A N/A
Pérdida de paquetes N/A N/A
AP Roaming N/A N/A
CALIDAD GLOBAL DE LA RED WIFI 90.5
% GOOD
Tabla 14. Datos de Calidad Cobertura de la Antena Sectorial de la Red
Troncal.
11.1.2 Tráfico en la red.
Para las pruebas de tráfico se generaron consultas a la aplicación KIWIX,
llamadas sobre VoIP, y descargas de archivos multimedia desde un AP Cliente a
otro con la aplicación Serval Mesh mientras se hacían las capturas con el software
WIRESHARK, en la ilustración 52 se aprecia el comportamiento del tráfico
(paquetes por segundo VS tiempo (s)) y en la Ilustración 53 se muestra uno de los
81
resultados de las 3 capturas obtenidas por el software Wireshark, los datos de
cada AP clientes se reflejan en la Tabla 15:
Ilustración 52.Gráfica Paquetes por segundo VS tiempo
Ilustración 53.Resumen Resultados Tráfico
82
TRÁFICO CAPTURA 1 CAPTURA 2 CAPTURA 3
PAQUETES
322862
203282
474270
TIEMPO TRANSCURRIDO
16694.247
5598.308
13525.200
PROMEDIO PAQUETES/SEG.
19.3
36.3
35.1
PROM TAMAÑO PAQUETES
343
929
731
BYTES
110844638
118925225
346712993
PROM BIT / SEG.
53000
269000
205000
TABLA 15. Resultados Tráfico y Transferencia de datos.
Ilustración 54.Resultados de GlassWire Gráfico
83
A Partir del software Glasswire se obtuvo una gráfica, que indica con números
color naranja las descargas activas registradas en la red. En el costado izquierdo
de la imagen se encuentra una lista del tipo de tráfico que está circulando en la red
como SSL/TLS(HTTPS), FTP, WSDAPI, BOOTP adicionalmente a esto se logra
visualizar el servicio DNS que se encuentra funcionando en el servidor local.
Ilustración 55.Resultados de GlassWire Usage
En la segunda pestaña (usage) de este Snnifer se logra identificar los diferentes
hosts que están activos dentro de la red, además de esto el programa registra la
cantidad de tráfico ocupado por cada host y realiza una gráfica en la cual se
muestra el total de tráfico ocupado durante 60 minutos. En la tabla número 16 se
encuentran los datos del tráfico capturado por el software.
Hora Total, de Servidor
Hora 1 172.6 MB 140.4 MB
Hora 2 56.32 MB 26.32 MB
Hora 3 122.6 MB 97.41 MB
Hora 4 161.3 MB 130.3 MB
TABLA 16. Resultados Tráfico en cada AP Clientes.
84
Ilustración 56.Tráfico total vs tráfico servidor
Con los resultados obtenidos en la tabla 15 que se pueden visualizar en la
ilustración 56, se deduce:
● Parte del tráfico total que no fue dirigido u originado del servidor es tráfico
generado entre las estaciones satélites (llamadas sobre VoIP).
● Teniendo en cuenta que la aplicación Serval Mesh está alojada en el
servidor para que los usuarios la descarguen a través de la página web
también alojada en el mismo, se genera un tráfico aproximado por consulta
de 2.1 Mbytes que estarían saliendo del servidor.
● En el servidor está alojada la Wikipedia local KiWIX, que genera un tráfico
aproximado por consulta de 100 Kbytes.
● Los usuarios pueden descargar algunos archivos multimedia como vídeos
(capítulos de series de anime) que se dejaron disponibles a petición de la
comunidad, éstos generan un tráfico dependiendo su tamaño, oscilan entre
los 40 y 50 Mbytes.
La última prueba realizada es un Ping lanzado desde el AP 2 ubicado en la IP
192.168.0.10, teniendo que hacer los siguientes saltos: AP 2-- Antena 2--Antena
85
sectorial--Antena 3-- AP3, los resultados obtenidos se observan en la Ilustración
57:
Ilustración 57.Resultados Prueba Ping
● De acuerdo a los datos que arroja el Ping se puede determinar que la red
tiene un tiene un tiempo promedio de respuesta de 90.3 ms.
● Se evidencia que no hay perdida de paquetes.
86
Ilustración 58. DHCP IP Pool Summary
87
Horas del día Número de usuarios conectados
00:00-02:00 1
02:00-04:00 2
04:00-06:00 3
06:00-08:00 6
08:00-10:00 10
10:00-12:00 4
12:00-14:00 0
14:00-16:00 0
16:00-18:00 4
18:00-20:00 2
20:00-22:00 7
22:00-24:00 7
Total 46
TABLA 17. Número de usuarios Conectados.
Ilustración 59.Gráfico de Número de usuarios Conectados
88
Finalmente, gracias al pool sumary del modem principal, ilustración 58, se logra
realizar una gráfica durante los últimos dos días en que los usuarios hicieron uso
de la red verificando las horas de mayor cantidad de usuarios conectados y las
horas en las que no se realizó ninguna conexión. Teniendo en cuenta que la red
lleva operando 3 semanas, se encuentra una afluencia de usuarios que muestra
un pico de usuarios conectados de 8 a 10 am, medio día ningún usuario y una
concurrencia en horas nocturnas de 8 a 12 pm. Entre los registros del Pool
Sumary se encuentra visitas de 50 MAC Address diferente a lo largo del día.
13. Capacitación a la Comunidad
Se logra concertar una reunión con la comunidad del Barrio Verbenal Sur, con la
colaboración de los voluntarios de la fundación “Un Techo para mi País”, quienes
voluntariamente recibieron la instrucción del uso de la red previamente y ayudaron
a transmitir la información a la comunidad en el momento de la capacitación. La
capacitación tuvo el siguiente orden:
● Presentación del grupo de trabajo de la Universidad Distrital
● Descripción del proyecto (explicar qué servicios brinda, y su potencial a
futuro).
● Explicación paso a paso del funcionamiento realizando el ejercicio con los
asistentes en sus terminales, en compañía de los voluntarios de la
fundación antes mencionada, se iba brindando apoyo a cada persona de la
comunidad para asegurar el procedimiento de la capacitación. Ilustraciones
60 - 64:
Ilustración 60.Capacitación Comunidad 1
89
Ilustración 61.Capacitación Comunidad 2
Ilustración 62.Capacitación Comunidad 3.
90
Ilustración 63.Capacitación Comunidad 4
Ilustración 64.Capacitación comunidad 5.
91
Por último, se escogieron 4 personas jóvenes del vecindario para brindarles
profundización sobre el funcionamiento de la red, para que a futuro ellos puedan
brindar capacitación a los vecinos y soporte a personas de la tercera edad,
logrando empoderar a la comunidad con el conocimiento sobre el funcionamiento
de los servicios
Para terminar, se elabora Manual de Usuario entregado a los jóvenes de la
comunidad encargados de brindar soporte en el barrio, y Manual de Servicio que
se entregará al tutor del proyecto y grupo de investigación para efectos de
mantenimiento y futuras implementaciones.
14. CONCLUSIONES
• Al implementar una topología de red de dos niveles, Red Troncal trabajando en la frecuencia de 5,7 GHz y Red AP Acceso clientes en la frecuencia de 2.4 GHz, aumenta la capacidad de usuarios y las velocidades de transmisión de datos y la hace altamente escalable, con respecto a la topología anteriormente implementada en la localidad.
• La utilización de una topología de red con vías separadas para enlaces troncales y AP clientes; permite la ampliación de la misma sin necesitar modificaciones severas.
• Se realizaron capacitaciones a la comunidad para el correcto uso de la red comunitaria, donde se logró la apropiación de la tecnología dispuesta en el nodo por parte de los asistentes.
• Se garantiza una cobertura mayor a 300 Mts distribuidos en 3 zonas, disminuyendo el índice de densidad de terminales por AP a futuro.
• Se evidencia el uso de la red por parte de la comunidad mayoritariamente en horas de la tarde -noche, horario en el que la mayoría de las familias ya están en sus viviendas.
•La red opera brindando los servicios de las aplicaciones Serval Mesh, página web local, servidor DNS, servidor FTP y la enciclopedia offline Kiwix.
• La página WEB se encuentra abierta a modificaciones e implementaciones con base en las ideas de la misma comunidad, que ayuden a satisfacer sus necesidades a nivel educativo, cultural y tecnológico.
92
• Se evidencia que una parte del tráfico total registrado en la red, son comunicaciones generadas entre las 3 zonas de cobertura (diferente a consultas al servidor), esto indica la utilidad y uso de las llamadas sobre VoIP en la las antenas troncales trabajan con el estándar 802.11 AC, y logrando enlaces a una capacidad entre los 320 Mbps a 400 Mbps.
• Al realizar las pruebas con la herramienta Acrilyc Wi-Fi y obtener el Mapa de Radiación de la Antena Sectorial de la Red Troncal, se observa la extensión de su cobertura en el área, y la facilidad de poder instalar más antenas direccionales como estaciones satélite para expandir la red.
• En las pruebas realizadas, la red pudo alcanzar velocidades de descarga hasta de 5,2 Mbps.
• A la fecha varios estudiantes de la Facultad Tecnología están plantean aplicar proyectos sobre la red ya implementado en el barrio Verbenal Sur, entre las propuestas hay Aula Virtual y otra de Seguridad Ciudadana.
15. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] GÉLVEZ.G, DÍAS QUE PASAN EN CIUDAD BOLÍVAR, Tomado de Artículo
Riquezas culturales el tiempo. 22 de mayo 2015.
[2] E.Hacshman. Redes Inalámbricas en los Países en Desarrollo, Tercera edición,
ISBN: 978-0-9778093-7-0. septiembre de 2008.
[3] L. Pedraza, Redes inalámbricas Mesh: caso de estudio Ciudad Bolívar /
Bogotá: Universidad Distrital, Tomo 1, 2012.
[4] P. Chevillat, J. Jelitto, A. N. Barreto, H. L. Truong. “A Dynamic Link Adaptation
Algorithm for ieee 802.11a Wireless lans”. En Proc, ieee International Conference
on Communications (icc), pp. 1141-45, 2003.
[5]L.Lameda, RESUMEN ENLACES PTP PTMP, XB XI BOARD, C.A,C ,Segundo
congreso de INRED, julio del 2016.
[6] Simon R; Aragón-Z.Saunders, Antenas y Propagación para comunicaciones
Inalámbricas Mcgraw-Hill Interamerican(2a Ed.), 2013.
[7] Ed. Raymond A. Serway, Física para ciencias e ingeniería, Volumen 2. 9,
Definición Principio de Huygens, 2015.
[8] Ubiquiti, Análisis de datos conseguido con AirOs 8, abril 2018.
93
[9] Data Alliance Inc: Articulo: Antenas WiFi, LTE, GSM: Como elegir / Alcance y
patrones de radiación, V2 Pág. 124, 2015
[10]Cisco System, Articulo Valores de Potencia de RF, febrero 2016
[11] Bento Andrade, C. & Fabris Hoefel, R. “IEEE 802.11 WLANS: A Comparison
on Indoor Coverage Models”. Proceedings of 23rd Canadian Conference on
Electrical and Computer Engineering, Calgary (CCECE 2010), Canadá, Mayo
2010.
[12] Pabón, C. . “Modelo de Propagación para Redes WLAN operando en 2.4 Ghz,
en Ambientes Interiores. Trabajo de Grado de Maestría en Electrónica, Mención
Telecomunicaciones, San Cristóbal, Venezuela, Febrero 2010.
[13] Tarng, J.H. & Liu, T.R. . “Effective Models in Evaluating Radio Coverage on
Single Floors of Multi Floor Buildings”. IEEE Transactions on Vehicular
Technology, Vol. 48, No. 3, Pp. 782-789.Mayo 1999
[15] Cheung, K.W., Sau, J.H.M. & Murch, R.D. . “A New Empirical Model for Indoor
Propagation Prediction”. IEEE Transactions on Vehicular Technology, Vol. 47, No.
3, Pp. 996-101 ,Agosto 1998
[16] A. Abdelaal, H. Ali. “Community Wireless Networks: Emerging Wireless
Commons for Digital Inclusion”. The International Symposium on Technology and
Society (ISTAS 09), Tempe, Arizona, Estados Unidos, mayo 18-20, 2009.
[17] J. Ishmael, S. Bury, P. Dimitrios, N. Race. “Deploying Rural Community
Wireless Mesh Networks”. ieee Internet Computing, vol. 12, no. 4, pp. 22-29,
agosto del 2008.
[18] R. Flickenger. Redes inalámbricas en los países en desarrollo, 3a. ed.,
septiembre de 2008.
15. ANEXOS
En los anexos técnicos se muestra las hojas técnicas de las antenas utilizadas en
las que se encuentran datos como los protocolos de comunicación las,
velocidades de transmisión de datos, firmware, dimensiones de la antena,
materiales, diagramas de polarización y estadísticas de pérdida de retorno.
94
Anexo 1: Mediciones antena ubiquiti LiteBeam 120
Cuadrícula de detalle de la antena litebeam 120-16
PUNTOS
ESTUDIO MEJOR
RSSI RSSI
MEDIO REDES
(SSIDS) APS
G0 1 -95 -95 U_Distrital 1
H0 1 -62 -62 U_Distrital 1
I0 1 -61 -61 U_Distrital 1
J0 1 -61 -61 U_Distrital 1
E1 1 -62 -62 U_Distrital 1
F1 4 -62 -87 U_Distrital 1
G1 5 -61 -62 U_Distrital 1
H1 6 -61 -73 U_Distrital 1
I1 14 -61 -67 U_Distrital 1
J1 4 -62 -71 U_Distrital 1
E2 2 -62 -62 U_Distrital 1
95
PUNTOS
ESTUDIO MEJOR
RSSI RSSI
MEDIO REDES
(SSIDS) APS
F2 4 -61 -70 U_Distrital 1
G2 4 -63 -63 U_Distrital 1
H2 3 -63 -74 U_Distrital 1
I2 11 -61 -63 U_Distrital 1
J2 2 -61 -78 U_Distrital 1
D3 1 -63 -63 U_Distrital 1
E3 2 -62 -62 U_Distrital 1
F3 9 -60 -72 U_Distrital 1
G3 7 -59 -62 U_Distrital 1
H3 3 -61 -84 U_Distrital 1
I3 8 -61 -66 U_Distrital 1
J3 3 -62 -63 U_Distrital 1
B4 1 -65 -65 U_Distrital 1
C4 1 -63 -63 U_Distrital 1
D4 4 -61 -62 U_Distrital 1
E4 4 -61 -70 U_Distrital 1
F4 2 -63 -64 U_Distrital 1
G4 4 -62 -71 U_Distrital 1
H4 6 -61 -73 U_Distrital 1
I4 11 -60 -62 U_Distrital 1
J4 2 -62 -78 U_Distrital 1
A5 2 -62 -62 U_Distrital 1
B5 4 -62 -71 U_Distrital 1
C5 3 -63 -74 U_Distrital 1
D5 3 -62 -73 U_Distrital 1
E5 3 -61 -62 U_Distrital 1
F5 4 -63 -64 U_Distrital 1
G5 8 -61 -66 U_Distrital 1
H5 4 -61 -62 U_Distrital 1
I5 2 -63 -64 U_Distrital 1
A6 3 -63 -84 U_Distrital 1
B6 5 -63 -70 U_Distrital 1
C6 4 -61 -78 U_Distrital 1
D6 4 -62 -71 U_Distrital 1
E6 5 -62 -63 U_Distrital 1
F6 4 -62 -79 U_Distrital 1
G6 3 -61 -62 U_Distrital 1
96
PUNTOS
ESTUDIO MEJOR
RSSI RSSI
MEDIO REDES
(SSIDS) APS
H6 3 -61 -68 U_Distrital 1
I6 6 -62 -62 U_Distrital 1
A7 2 -62 -62 U_Distrital 1
B7 3 -61 -63 U_Distrital 1
C7 5 -62 -62 U_Distrital 1
D7 4 -61 -70 U_Distrital 1
E7 2 -62 -64 U_Distrital 1
F7 2 -63 -64 U_Distrital 1
G7 5 -62 -63 U_Distrital 1
H7 6 -62 -68 U_Distrital 1
I7 7 -61 -68 U_Distrital 1
A8 2 -61 -62 U_Distrital 1
B8 5 -62 -69 U_Distrital 1
C8 6 -62 -63 U_Distrital 1
D8 5 -62 -69 U_Distrital 1
E8 3 -63 -74 U_Distrital 1
F8 4 -62 -63 U_Distrital 1
G8 4 -62 -63 U_Distrital 1
H8 1 -63 -63 U_Distrital 1
B9 2 -62 -62 U_Distrital 1
C9 5 -62 -69 U_Distrital 1
D9 4 -62 -63 U_Distrital 1
E9 1 -62 -62 U_Distrital 1
Tabla 18. Datos Recogidos de Señal por Cuadrante antena sectorial.
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