Aplicaciones de Redes Inalámbricas

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Aplicaciones Aplicaciones de Redes Inalámbricasde Redes Inalámbricas

Ermanno Pietrosemoli

Escuela Latinoamericana de Redes

Mérida - Venezuela

LabCom ULA

[email protected]

TELEMEDICINA E INFORMATICA MEDICA, Mérida, Abril 2001

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Por qué Por qué Acceso InalámbricoAcceso Inalámbrico??

Independiente de la infraestructura telefónica

Variedad de velocidades de transmisión Instalación mucho más rápida y económica Inversión distribuida en el tiempo Facilidad de salvar obstáculos, no requiere

derecho de paso, menos sujeto a robo y vandalismo

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ModalidadesModalidades

Transmisión de paquetes por Radio Redes de Area Local Inalámbricas (WLAN) Bucle local Inalámbrico Transmisión vía Satélite

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El Espectro ElectromagnéticoEl Espectro Electromagnético

Frecuencias Permisadas

Frecuencias de uso libre

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Transmisión de paquetes por Transmisión de paquetes por RadioRadio

Generalmente se utilizan las bandas de radioficionados para este fin

El alcance puede ser muy grande, pero la velocidad de transmisión es muy limitada

A mayor frecuencia de portadora menor alcance pero mayor ancho de banda

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En Alta Frecuencia (de 3 a 30 MHz): Alcance de miles de km, pero la velocidad

de transmisión por debajo de 2400 bps Transmisión sujeta a fluctuaciones Limitado a correo electrónico y

transferencia de archivos

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En Frecuencia muy Alta (de 30 a 300 MHz):

Alcance de cientos de km, pero la velocidad de transmisión por debajo de 9600 bps

Transmisión estable, no requiere línea de vista

Limitaciones en el acceso a imágenes

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En Frecuencia Ultra Alta

(de 300 a 3000 MHz): Alcance de cientos de km, velocidad de

transmisión por debajo de 56000 bps Alcance limitado en ausencia de línea de vista Limitada como tecnología de dorsal, buena para

usuarios individuales remotos

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Redes de Area Local Redes de Area Local InalámbricasInalámbricas

Ancho de banda de varios MHz, alcance de cientos de metros

El alcance se puede extender a decenas de kilómetros utilizando antenas externas y/o amplificadores

Se prestan para todas las aplicaciones de teleinformática, incluyendo Video y telefonía IP, gracias al bajo retardo.

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Redes de Area Local Redes de Area Local InalámbricasInalámbricas

Espectro Utilizado Bandas de uso libre: ISM, UNI

Sujetas a interferencias, económicas Bandas sujeta a licencia: MMDS, WLL,

LMDS

Garantías de calidad en condiciones de línea de vista

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Transmisión vía SatéliteTransmisión vía Satélite

Alcance de miles de kilómetros Retardos de propagación pueden ser altos Anchos de banda variables Flexibilidad de cobertura en cualquier parte

del planeta Pueden soportar aplicaciones fijas o

móviles

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Tipos de Orbitas: Geostacionaria (GEO) De Orbita baja (LEO) De Orbita Mediana (MEO)

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GEOESTACIONARIOS: Ubicados en el plano ecuatorial, con 3

satélites se puede cubrir el globo A 36000 km de la superficie, el retardo de

propagación es de ¼ de segundo Los terminales terrestres bilaterales son

costosos

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Inmarsat, ComsatInmarsat, Comsat2400bps para datos2400bps para datos

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De Orbita Baja: Se requiere de decenas de satélites para cubrir el

globo Como están a corta distancia, el terminal terrestre

es económico, se presta para movilidad La transferencia de la señal de un satélite a otro

requiere instalar enrutamiento en los satélites o apoyarse en estaciones terrenas

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De Orbita Media: Se requiere de menos satélites para cubrir el globo Como están a corta distancia, el terminal terrestre

es económico, se presta para movilidad La transferencia de la señal de un satélite a otro

requiere instalar enrutamiento en los satélites o apoyarse en estaciones terrenas

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Ejemplos de Redes Ejemplos de Redes InalámbricasInalámbricas

Paquetes por radio

En Venezuela se instaló una red de paquetes “Packet Radio” que abarcaba desde Mérida hasta Caracas incluyendo un tramo, Pico del Aguila- El Junquito, con una longitud de unos 430 km sin repeticiones intermedias, a la velocidad de 1200 b/s y basada en el protocolo AX25.

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Ejemplos de Redes Ejemplos de Redes InalámbricasInalámbricas

Paquetes por radio

Posteriormente se mejoró la velocidad a 9600 bps. Sigue funcionando para acceso local a RedULA, para personas que tengan licencia de radioficionado. Se probó también un sistema a 56000 bps en la banda de 430 MHz

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AntecedentesAntecedentes

En 1995 se presenta ante el CDCHT el proyecto AIRI (Acceso Inalámbrico a Recursos Informáticos) en el que se propone la creación de una red que permita el acceso a Internet desde las poblaciones del interior del estado Mérida que no disponen de líneas telefónicas. El Proyecto fue aceptado pero se recomienda buscar cofinanciamiento.

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AIRI: ObjetivosAIRI: Objetivos

Dar acceso a Internet desde:

EscuelasCentros de SaludBibliotecasCasas de Ciencia y Cultura

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Mejorar el nivel de vida de los habitantes de pueblos remotos

Disminuir la tendencia migratoria del campo a la ciudad

Facilitar las actividades turísticas Facilitar la realización de actividades de

campo a los investigadores

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Realizar experimentos en telemedicina Permitir el perfeccionamiento de los

médicos rurales y la consulta con especialistas

Aplicar técnicas de teleeducación Mejorar la producción agrícola

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Redes Locales InalámbricasRedes Locales Inalámbricas

Paralelamente desde 1992 se venían haciendo ensayos con la tecnología de Banda Esparcida (Spread Spectrum) que permite transmitir a 2 Mb/s con radios de 200 mW en las bandas de 902 a 930 MHz y de 2.4 a 2.485 GHz.

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Redes Locales InalámbricasRedes Locales Inalámbricas

Usando antenas diseñadas en LabCom se logró transmisión a distancias de 10 km con tan buenos resultados que permitieron sugerir esta tecnología como solución a las necesidades de interconexión de la univer-sidad de ILE-IFE en Nigeria. Esta idea se plasmó en un proyecto completado en 1995 con fondos del ICTP y ha funcionado satisfactoriamente desde entonces .

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Redes Locales Inalámbricas:Redes Locales Inalámbricas:Banda EsparcidaBanda Esparcida

Esta tecnología fue estandarizada por el comité 802.11 del IEEE, lo que indujo a la aparición de un gran número de suplidores con la consiguiente disminución de precios.

Aunque están dirigidas a redes locales, es fácil incrementar el alcance utilizando antenas externas.

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En la actualidad se puede transmitir a 11 Mbps, con recorte automático de velocidad cuando baja la calidad de recepción. Se puede utilizar la técnica de Secuencia Directa (DSSS) o la de Salto de Frecuencia (FHSS). Con antenas de 24 dB de ganancia se alcanzan decenas de km en condiciones ideales.

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Como funcionan en bandas de libre acceso, son víctimas de las interferencias provocadas por otros usuarios. Así la red inalámbrica de la ULA se vió obligada a migrar de la banda de 915 MHz a la banda de 2.4 GHz. En cuanto la concentración de usuarios aumenta el rendimiento sufre. El rendimiento máximo es de unos 6 Mbps.

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AntecedentesAntecedentes

En 1996 Fundacite Mérida elabora el proyecto “Red Teleinformática del Estado Mérida” para extender los servicios de Internet, con una plataforma de mayor velocidad y abarcando la mayoría de las poblaciones del estado.

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Redes a Alta VelocidadRedes a Alta Velocidad

En el proceso de evaluación de tecnologías que permitan altas velocidades, tuvimos la oportunidad de visitar las instalaciones de la empresa Spike Technologies en Nashua, New Hampshire. Allí funciona una red inalámbrica a 10 Mb/s basada en una antena especial que permite la operación de 20 sectores con reutilización de frecuencia.

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Bucle Inalámbrico LocalBucle Inalámbrico LocalSpike TechnologiesSpike Technologies

La estación central esta constituída por: Antena Multisectorial (máximo 22 sectores) Banco de Transceptores Banco de Módems (Televisión por cable) Conmutador de Interconexión (Switch)

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La estación remota está constituída por: 2 Antenas Direccionales Transceptor con su fuente de alimentación Módem (Televisión por cable) con salida

Ethernet (RJ45) para conexión a un computador o a un enrutador

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Ventajas: Resistente a la interferencia de trayectorias

múltiples, gracias al uso de antenas direccionales tanto en la estación base como en las remotas

Aumento del rendimiento gracias a la separación geométrica de los sectores

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Red Teleinformática del Red Teleinformática del estado Mérida: RETIEMestado Mérida: RETIEM

Utilizando la tecnología de Spike, se instaló la estación base a 3500 m de altura, permitiendo cubrir la mayor parte del cañon del rio Chama.

Una estación repetidora a 40 km de distancia permite extender la cobertura al valle del Mocotíes y al sur del lago de Maracaibo

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RETIEM: Estación BaseRETIEM: Estación Base

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RETIEM: Antenas en la UCI del RETIEM: Antenas en la UCI del Hospital UniversitarioHospital Universitario

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RETIEM: Dorsal de 10 Mb/sRETIEM: Dorsal de 10 Mb/s En Octubre del 97 se completa la dorsal de

81 km y se demuestra su funcionamiento con una videoconferencia entre Mérida y Tovar

En 1998 la gobernación de Mérida decide aportar fondos para extender la red de teleinformática al resto del estado. En la actualidad hay un centenar de estaciones conectadas a alta velocidad.

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Supercomm ‘98 AtlantaSupercomm ‘98 AtlantaGeorgia, USAGeorgia, USA

Los organizadores de este evento Internacional, otorgaron a laRed Teleinformática del Estado Mérida el premio SUPERQuest en la categoría Acceso Remoto

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ReferenciasReferencias

www.eslared.org www.arrl.org www.ictp.trieste.it www.conatel.gov.ve www.wavelan.com

www.spke.com www.comsat.com www.direcpc.com www.tachyon.com www.starband.com

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