FECHA 18 de Julio de 2011 NÚMERO RAE...

FECHA 18 de Julio de 2011

NÚMERO RAE

PROGRAMA Programa de Ingeniería de Telecomunicaciones

AUTOR (ES) MEDINA SÁNCHEZ, Fabián Camilo; OLARTE PEDRAZA, Diana Caterine.

TÍTULO DISEÑO DE UNA RED WIFI PARA EL CAMPUS DE LA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA SEDE BOGOTÁ, MEDIANTE LA TECNOLOGÍA MESH PARA LA PRESTACIÓN DE SERVICIOS DE INTERNET

PALABRAS CLAVES Redes inalámbricas Mesh, WLAN, Wimesh.

DESCRIPCIÓN Este proyecto propone el diseño de una red WiMesh para la Universidad de San Buenaventura con el fin de prestar servicios de internet. El proyecto se fundamenta en una tecnología innovadora, flexible y capaz de cumplir con los requerimientos de los nuevos y actuales usuarios.

FUENTES BIBLIOGRÁFICAS • Alberto Escudero Pascual, I. B. VoIP para el desarrollo. 2007, p 81. • Antonio Junqueira, A. D. S. A. Mobile use/adoption by micro, small and medium enterprises in Latin America and the Caribbean. Mobile oportunities: poverty and telephony access in Latin America and the Caribbean. 2006, p 30. • B. T. I. Las redes municipales WiFi a examen. 11 de octubre de 2006. • Berberana, I. Las redes municipales WiFi a examen (parte 1) a fondo. 2006, p 8. • Berthilson, A. E. L. VoIP para el desarrollo. 2007, p 45. • Betancur, J. E. S. R. H. R. B. L. Modelo de simulación de la capa MAC IEEE 802.16-2004 para modo MESH. Sistemas y Telemática. 2006, p 152. • Book of electrical & computer engineering University of Manitoba 75a chancellor’s circle winnipeg mb r3t 5v6 Canada, e. H. D. (ed.). 2006. • Buettrich, s. Redes mesh. 2007. p 66. • Calafate, E. H. R. A. D. R. C. Desarrollando el estándar IEEE 802.11n, un paso adelante en WLAN. 2007, p 9. • Cs computer & systeme gesellschaft für anwendungsorientierte systementwicklung mbh. Las redes inalámbricas mesh "mesh4all". 2007. • Diana Carolina Lozano, Julián Andrés Hurtado, G. A. M. Capacidad de una red inalámbrica en malla, para el transporte de voz sobre IP y datos en un entorno rural. Universidad ICESI. 2008. • Díaz, J. J. V. Teoría del encaminamiento en redes ADHOC inalámbricas. Universidad Carlos III de Madrid. 2007. • Gabriel Ángel de la Cuesta Padilla, P. F. A. R.

Diseño para el despliegue de redes inalámbricas de banda ancha en municipios de Andalucía. 2007, p 173. • García, J. J. G. G. O. G. Red inalámbrica mesh para la universidad de Sinaloa, 2007, p 25. • Gilo, A. O. Guía wireless para todos/as. 2003. • González, E. F. WiFi: nuevos estándares en evolución. 2006, p 19. • Introducción a las redes ad-hoc. 2007, p 9. • J. C. Girma, A. M. Onemax lanza la primera red mundial con WiMAX REV-E en la banda espectral de 3,5 GHz. 2008, p 2, p 88. • Jimena, M. Redes wireless de banda ancha: tecnología mesh y otras tendencias. 2007, p 28. • Johann López, José M. Barceló, J. G. Ventajas de usar subredes en una red ad-hoc con nodos móviles. 2007. • Johnathan Ishmael, Sara Bury, D. P. & Race, N. Deploying rural community wireless mesh networks. Mesh networking. 2008, p 9. • Liu, H. Introduction to IEEE standardization & IEEE 802.11s. 2006, p 30. • Miguel Caballero, D. D. D. N. Redes mesh 2.0. 13 de septiembre de 2007. • MobiMESH. A. Capone, M. Cesana, S. Napoli, A. Pollastro. Politecnico di Milano. 2007. • Montenegro, E. C. Planificación y compartición de recursos en redes inalámbricas malladas. Universidad de Vigo. 2007. • Motorola. Motorola mesh, CANOPY. Motorola. 2007. • Motorola S.A., M. V. La solución de malla de próxima generación que duplica la flexibilidad de redes de WiFi municipales. Banda ancha inalámbrica y solución MOTOMESH™ DUO de Motorola. 2007, p 4. • P. M. J. Tecnologías inalámbricas para acceso universal. 2006, p 29. • Pascual, A. E. Estándares en tecnologías inalámbricas. Julio de 2007. • Pascual, A. E. Estándares inalámbricos. Julio de 2007, p 33. • Pietro Manzoni, J. C. C. Redes inalámbricas ad-hoc: una nueva tecnología para dar soporte a las aplicaciones ubicuas. Redes inalámbricas ad-hoc. 2007, p 6. • Puigpinos, S. D. C. J. C. Lugro-mesh: tecnología mesh aplicada a redes WiFi comunitarias. Lugro mesh. 2008. • Redes Inalámbricas en los Países en Desarrollo. Varios. s.l.: http:\\wndw.net, 2007. • Riera, J. L. F. Alternativas de las redes mesh. 2007, p 7. • Riera, J. L. F. Wireless mesh networks. 2006, p 7. • Roper, J. Manual de instrucciones para el sistema mesh de Locustworld. 2005. • Sebastian Buettrich wireless.dk, A. E. P. Topología e infraestructura básica de redes inalámbricas. 2007, p 15. • Sierra, C. S. Diseño e implementación con DSP de un modulador WiMAX para Telefónica móviles España. Universidad Politécnica de Cataluña. 2007. • Situation of wireless services & infrastructure.

Wireless cities. 2006, p 56. • Soluciones de redes inalámbricas malladas. Redes inalámbricas malladas. 2007, p 6. • Wireless mesh networks: architecures and protocols. Springer. 2008, p 351.

NÚMERO RAE


CONTENIDOS INTRODUCCIÓN

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1. ANTECEDENTES 1.2. DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA 1.3. JUSTIFICACIÓN 1.4. OBJETIVOS 1.5. ALCANCES Y LIMITACIONES

2. MARCO DE REFERENCIA

2.1. MARCO TEÓRICO – CONCEPTUAL 2.2. REDES MESH 2.3. MARCO LEGAL Y REGULATORIO

3. METODOLOGÍA

3.1. ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN 3.2. LÍNEA DE INVESTIGACIÓN DE USB / SUB-LÍNEA DE FACULTAD / CAMPO TEMÁTICO DEL PROGRAMA 3.3. TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN

4. DESARROLLO INGENIERIL

4.1. ANÁLISIS DE LA INFRAESTRUCTURA DE LA UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA (SEDE BOGOTÁ) 4.2. INFRAESTRUCTUCTURA ACTUAL DE LA RED INALAMBRICA DE LA UNIVERSIDAD 4.3. ANÁLISIS DE LA RED ACTUAL DE LA UNIVERSIDAD 4.4. PUNTOS CRÍTICOS DE CONEXIÓN EN LA UNIVERSIDAD 4.5. ANALISIS DE TRAFICO DE DATOS PARA LA RED INALAMBRICA DE LA UNIVERSIDAD. 4.6. DISEÑO DE LA RED 4.7. ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE LA RED INALAMBRICA ACTUAL DE LA UNIVERSIDAD Y LA RED WIMESH PROPUESTA 4.8. VALIDACIÓN DEL DISEÑO UTILIZANDO EL SIMULADOR DE REDES OPNET MODELER 4.9. COSTOS DE LOS ACCESS POINT UTILIZADOS PARA LA RED WI MESH

5. CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFÍA

WEBLIOGRAFÍA

NÚMERO RAE


METODOLOGÍA ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN El enfoque de investigación para este proyecto es empírico-analítico debido a que está encaminado a solucionar problemas de interés humano y social mediante la tecnología, además por su interés técnico y su confrontación entre teoría y práctica. LÍNEA DE INVESTIGACIÓN DE USB / SUB-LÍNEA DE FACULTAD / CAMPO TEMÁTICO DEL PROGRAMA Línea institucional: Tecnologías actuales y sociedad. Sub-línea de facultad: Sistemas de información y comunicación. Campo temático del programa: Tecnología y aplicaciones móviles. TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN Para recolectar información se consultarán libros, que hablen preferiblemente acerca del comportamiento de las redes inalámbricas, teniendo en cuenta que sobre redes malladas hay muy poca la información, por ende se dependerá de textos, artículos y documentos especializados encontrados mediante internet. Una fuente muy importante de información, serán portales especializados como ACM, IEEE Xplore, scholar.google.com, proquest, entre otros, los cuales brindan información verídica, especializada y con muchos estudios de fondo. Es necesario realizar encuestas a los usuarios de la red WiFi dentro de la universidad, preguntarles acerca de sus necesidades, de la experiencia y en especial de lo que esperan de la red inalámbrica de la Universidad de San Buenaventura – Sede Bogotá; de igual manera, consultar en otras universidades, y también es importante averiguar sobre los desarrollos en el país y de ser posible conocer lo que se ha realizado.

CONCLUSIONES • En la fase de análisis se tuvieron en cuenta diferentes aspectos, tales como: cubrimiento, intensidad y potencia de la señal de la red inalámbrica actual de la Universidad, lo cual resalta el buen funcionamiento de la red Outdoor en la totalidad del campus, sin embargo el cubrimiento de la red en ambiente Indoor es parcial, debido a que solo está enfocado para dar soporte en zonas específicas como las salas de profesores y el edificio Guillermo de Ockham. • Al realizar el análisis de tráfico generado por los usuarios actuales, se observó que la red esta subdimencionada, debido a que los 2Mbps ofrecidos actualmente no son suficientes para el uso de aplicaciones que requieren gran ancho de banda, lo que genera una saturación en la red, originando un constante acceso limitado en la misma; esto también se ve afectado por el escaso número de access point con los que cuenta la red actual en zonas que presentan gran concentración de usuarios. • Las cualidades de las WiMesh promueven el crecimiento de redes inalámbricas al facilitar la integración de futuros nodos de forma sencilla, esto se logra sin afectar las configuraciones iniciales; además son redes muy estables al tener múltiples comunicaciones entre cada uno nodos de la red. • Para la fase de diseño, se definió una distribución adecuada de los access point que permitiera dar una cobertura total en el campus de la Universidad, tanto en ambientes Outdoor como Indoor; además de esto se propuso una carga mínima de 20Mbps para permitir a los 120 usuarios concurrentes de la red (en horas pico), poder hacer uso de aplicaciones que requieren gran ancho de banda, solucionando así los problemas actuales de saturación, acceso limitado y cobertura. • La incorporación de herramientas como simuladores de red, permiten validar el funcionamiento de los diseños propuestos, además de encontrar posibles problemas y sus soluciones para un óptimo desempeño de las redes tanto actuales como futuras.

DISEÑO DE UNA RED WIFI PARA EL CAMPUS DE LA UNIVERSIDAD DE SAN

BUENAVENTURA SEDE BOGOTÁ, MEDIANTE LA TECNOLOGÍA MESH PARA

LA PRESTACIÓN DE SERVICIOS DE INTERNET

FABIÁN CAMILO MEDINA SÁNCHEZ

DIANA CATERINE OLARTE PEDRAZA

UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIONES

BOGOTÁ D.C.

2011

DISEÑO DE UNA RED WIFI PARA EL CAMPUS DE LA UNIVERSIDAD DE SAN

BUENAVENTURA SEDE BOGOTÁ, MEDIANTE LA TECNOLOGÍA MESH PARA

LA PRESTACIÓN DE SERVICIOS DE INTERNET

FABIÁN CAMILO MEDINA SÁNCHEZ


Tesis entregada como parte de los requisitos para optar por el título de

Ingeniero(a) de Telecomunicaciones

ING. CARLOS ANDRÉS LOZANO GARZÓN.

Director del proyecto

UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERÍA DE TELECOMUNICACIONES

BOGOTÁ D.C.

2011

Nota de Aceptación

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Director

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Jurado

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Jurado

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Bogotá D.C., 20 de Junio de 2011

COMENTARIOS

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Le doy gracias a mi padre fallecido Héctor Julio Medina, por estar siempre

apoyándome y protegiéndome en cada momento de mi vida. A mi madre Ana

Matilde Sánchez por sus consejos, atenciones y por darme la vida. A mi hermana

mayor Natalia Medina Sánchez porque siempre me dio ánimos para realizar este

proyecto, a mi hermano Felipe Medina Sánchez por sus consejos y apoyarme en

cada etapa de mis estudios profesionales.

FABIÁN CAMILO MEDINA SÁNCHEZ.

Doy gracias a Dios por darme fortaleza en los momentos difíciles y le agradezco día

a día por permitirme compartir con personas únicas y extraordinarias, como son los

miembros de mi familia, a los cuales dedico este proyecto, siendo mi padre Jairo

Olarte una gran persona que toda su vida se ha esforzado con mucho amor para

apoyarme y brindarme lo mejor; mi madre Nubia Pedraza que con su amor y ternura

ha contribuido a que mi vida se llene de felicidad cada día; a mis hermanos Jhon

Olarte y James Olarte que cada día se preocupan por mi bienestar.


AGRADECIMIENTOS

Expresamos nuestros más sinceros agradecimientos a:

A nuestro asesor el Ingeniero Carlos Andrés Lozano Garzón, por orientarnos en el

desarrollo del proyecto y apoyarnos durante el desarrollo del mismo.

Al área de Tecnología de La Universidad de San Buenaventura sede Bogotá, por

facilitarnos la información necesaria para llevar a cabo nuestro análisis de la red

inalámbrica del campus de la universidad.

Al Ingeniero Juan Felipe Osorio Rodríguez, por ayudarnos a resolver las dudas que se

presentaban durante el desarrollo del proyecto y por sus asesorías en el manejo del

software utilizado.

Al Ingeniero Felipe Medina Sánchez, por brindarnos valiosos conocimientos que fueron

fundamentales para el desarrollo de nuestro proyecto.

Y a todos los profesores, familiares y amigos que de una u otra manera contribuyeron al

desarrollo de este proyecto.

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN............................................................................................................................... 16

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ....................................................................................... 18

1.1. ANTECEDENTES ............................................................................................................. 18

1.1.1. Desarrollos e implementación de WiMesh ...................................................................... 19

1.2. DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ..................................................... 22

1.3. JUSTIFICACIÓN ............................................................................................................... 23

1.4. OBJETIVOS ...................................................................................................................... 24

1.4.1. Objetivo general .............................................................................................................. 24

1.4.2. Objetivos específicos ...................................................................................................... 24

1.5. ALCANCES Y LIMITACIONES ......................................................................................... 24

1.5.1. Alcances .......................................................................................................................... 24

1.5.2. Limitaciones..................................................................................................................... 25

2. MARCO DE REFERENCIA ....................................................................................................... 26

2.1. MARCO TEÓRICO – CONCEPTUAL ............................................................................... 26

2.1.1. ¿Qué es un estándar? .................................................................................................... 26

2.1.2. IEEE y sus grupos de trabajo .......................................................................................... 26

2.1.3. IEEE 802.11 (Redes de Área Local Inalámbricas) ......................................................... 26

2.1.4. MIMO (Multiple-input Multiple-output) ............................................................................. 30

2.1.5. Diversidad Espacial ......................................................................................................... 30

2.1.6. Multiplexación por división espacial (SDM) ..................................................................... 30

2.1.7. Propagación para exteriores ........................................................................................... 31

2.1.8. Modelos de tráfico y movilidad. ....................................................................................... 32

2.1.9. Modelo de penetración en edificios. ............................................................................... 32

2.1.10. Topologías de red. ........................................................................................................ 33

2.1.11. Redes Ad-Hoc inalámbricas. ......................................................................................... 35

2.2. REDES MESH ................................................................................................................... 36

2.2.1. Escenario típico WiMesh ................................................................................................. 37

2.2.2. Protocolos de enrutamiento Mesh .................................................................................. 38

2.2.3. Protocolo OLSR (Optimized Link State Routing) ............................................................ 40

2.2.4. Mobimesh (aplicación). ................................................................................................... 41

2.2.5. Ventajas de las redes WiMesh. ....................................................................................... 43

2.2.6. Limitaciones de las redes WiMesh. ................................................................................. 43

2.2.7. Redes Wlan tradicionales Vs Redes Mesh ..................................................................... 44

2.2.8. Software relacionado con paquetes Mesh. ..................................................................... 45

2.3. MARCO LEGAL Y REGULATORIO .................................................................................. 47

2.3.1. IEEE 802.11 .................................................................................................................... 47

2.3.2. IEEE 802.15 .................................................................................................................... 49

2.3.3. Regulación en Colombia. ................................................................................................ 51

3. METODOLOGÍA ........................................................................................................................ 52

3.1. ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN ................................................................................ 52

3.2. LÍNEA DE INVESTIGACIÓN DE USB / SUB-LÍNEA DE FACULTAD / CAMPO

TEMÁTICO DEL PROGRAMA ...................................................................................................... 52

3.3. TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN ...................................................... 52

4. DESARROLLO INGENIERIL .................................................................................................... 54

4.1. ANÁLISIS DE LA INFRAESTRUCTURA DE LA UNIVERSIDAD DE SAN

BUENAVENTURA (SEDE BOGOTÁ). .......................................................................................... 54

4.2. INFRAESTRUCTUCTURA ACTUAL DE LA RED INALAMBRICA DE LA UNIVERSIDAD.

55

4.3. ANÁLISIS DE LA RED ACTUAL DE LA UNIVERSIDAD. ................................................. 55

4.3.1. Analisis de la intensidad de señal de la red inalámbrica del edificio Alberto Montealegre

(biblioteca). ................................................................................................................................ 56

4.3.2. Analisis de la intensidad de señal de la red inalámbrica del edificio Diego Barroso. ..... 61

4.3.3. Analisis de la intensidad de señal de la red inalámbrica del edificio Duns Scoto........... 67

4.3.4. Analisis de la intensidad de señal de la red inalámbrica del edificio Guillermo de

Ockham. .................................................................................................................................... 76

4.3.5. Analisis de la intensidad de señal de la red inalámbrica del edificio Pedro Simón. ....... 82

4.3.6. Analisis de la intensidad de señal de la red inalámbrica de la cafeteria. ........................ 87

4.3.7. Analisis de la intensidad de señal de la red inalámbrica del hangar. ............................. 89

4.3.8. Analisis de la intensidad de señal de la red inalámbrica del polideportivo. .................... 90

4.3.9. Analisis de la intensidad de señal de la red inalámbrica Outdoor de la Universidad. .... 92

4.4. PUNTOS CRÍTICOS DE CONEXIÓN EN LA UNIVERSIDAD. ......................................... 93

4.5. ANALISIS DE TRAFICO DE DATOS PARA LA RED INALAMBRICA DE LA

UNIVERSIDAD. ............................................................................................................................. 95

4.5.1. Análisis del Tráfico de datos en la cafetería (día 1). ....................................................... 95

4.5.2. Análisis del Tráfico de datos en la biblioteca (día 1). ...................................................... 96

4.5.3. Análisis del tráfico de datos en el edificio Guillermo de Ockham (día 1). ....................... 98

4.5.4. Análisis del Tráfico de datos en la cafetería (día 2). ..................................................... 100

4.5.5. Análisis del tráfico de datos en el edificio Guillermo de Ockham (día 2). ..................... 103

4.5.6. Análisis del tráfico de datos en la biblioteca (día 2). ..................................................... 105

4.5.7. Análisis del tráfico de datos en el edificio Guillermo de Ockham (día 3). ..................... 107

4.5.8. Análisis del tráfico de datos en la biblioteca (día 3). ..................................................... 110

4.5.9. Análisis del tráfico de datos en la cafetería (día 3). ...................................................... 112

4.6. DISEÑO DE LA RED. ...................................................................................................... 114

4.6.1. Diseño de la red Outdoor .............................................................................................. 114

4.6.2. Diseño de la red Indoor ................................................................................................. 115

4.6.3. Estimado de la Capacidad de ancho de banda. ........................................................... 119

4.6.4. Cálculo de presupuesto de enlace entre los nodos Wimesh. ....................................... 123

4.6.5. Compatibilidad entre los equipos actuales y los equipos WiMesh. .............................. 127

4.7. ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE LA RED INALAMBRICA ACTUAL DE LA

UNIVERSIDAD Y LA RED WIMESH PROPUESTA. .................................................................. 128

4.8. VALIDACIÓN DEL DISEÑO UTILIZANDO EL SIMULADOR DE REDES OPNET

MODELER. .................................................................................................................................. 129

4.8.1. Resultados de la simulación. ......................................................................................... 132

4.9. COSTOS DE LOS ACCESS POINT UTILIZADOS PARA LA RED WI MESH. .............. 136

5. CONCLUSIONES .................................................................................................................... 140

BIBLIOGRAFÍA................................................................................................................................ 142

WEBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................. 146

ANEXOS…………………………………………………………………………………………………….148

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Diagrama de una red Mesh total simple. ........................................................... 37

Figura 2. Diagrama de una red WiMesh parcial ............................................................... 37

Figura 3. Escenario típico de una red WiMesh. ................................................................ 38

Figura 4. Arquitectura de red MobiMESH ......................................................................... 42

Figura 5. Distribución de la Universidad de San Buenaventura sede Bogotá. .................. 54

Figura 6. Plano de los APs instalados actualmente en la Universidad. ............................ 56

Figura 7. Distribución de la biblioteca piso 1. ................................................................... 57



Figura 10. Diagrama de intensidad de señal registrada biblioteca piso 1. ........................ 59



Figura 13. Distribución del edificio Diego Barroso piso 1. ................................................ 61




Figura 17. Diagrama de intensidad de señal registrada edificio Diego Barroso piso 1. .... 63




Figura 21. Distribución del edificio Duns Scoto piso 3 norte. ............................................ 67



Figura 24. Diagrama de intensidad de señal registrada en el edificio Duns Scoto piso 3

norte. ............................................................................................................................... 68


norte. ............................................................................................................................... 69


norte. ............................................................................................................................... 69

Figura 27. Distribución del edificio Duns Scoto piso 1 sur. ............................................... 70






sur. .................................................................................................................................. 73


sur. .................................................................................................................................. 74


sur. .................................................................................................................................. 75

Figura 35. Diagrama de intensidad de señal registrada en el edificio Duns Scoto piso 5 sur

........................................................................................................................................ 75

Figura 36. Distribución del edificio Guillermo de Ockham piso 1. ..................................... 76





Figura 41. Diagrama de intensidad de señal registrada en el edificio Guillermo de Ockham

piso 2. .............................................................................................................................. 79


piso 3. .............................................................................................................................. 80


piso 4. .............................................................................................................................. 81


piso 5. .............................................................................................................................. 82

Figura 45. Distribución del edificio Pedro Simón piso 1. ................................................... 82




Figura 49. Diagrama de intensidad de señal registrada en el edificio Pedro Simón piso 1.

........................................................................................................................................ 84


........................................................................................................................................ 85


........................................................................................................................................ 86


........................................................................................................................................ 87

Figura 53. Distribución del edificio Pedro Simón piso....................................................... 87

Figura 54. Diagrama de intensidad de señal registrada en la cafetería. ........................... 88

Figura 55. Distribución del hangar. .................................................................................. 89

Figura 56. Diagrama de intensidad de señal registrada en el hangar. .............................. 89

Figura 57. Distribución del polideportivo. ......................................................................... 90

Figura 58. Diagrama de intensidad de señal registrada en el polideportivo. ..................... 91

Figura 59. Diagrama de intensidad de señal Outdoor de la Universidad. ......................... 92

Figura 60. Distribución y distancias entre los APs en la Universidad. ............................ 115

Figura 61. Distribución de APs en el edificio Diego Barroso........................................... 116

Figura 62. Distribución de APs en el edificio Duns Scoto Sur. ....................................... 117

Figura 63. Distribución de APs en el edificio Duns Scoto Norte. .................................... 117

Figura 64. Distribución de APs en el edificio Pedro Simón. ............................................ 118

Figura 65. Diseño propuesto. ......................................................................................... 130

Figura 66. Subred del edificio Diego Barroso. ................................................................ 131

Figura 67. Aplicaciones y perfiles de los usuarios utilizados en la simulación. ............... 132

Figura 68. Promedio del tráfico enviado y recibido de la base de datos en la red. ......... 133

Figura 69. Comportamiento Email en la red. .................................................................. 133

Figura 70. Comportamiento de la aplicación de videollamada en la red. ........................ 134

Figura 71. El rendimiento de la red inalámbrica. ............................................................ 135

Figura 72. Paquetes descartados en la red. ................................................................... 136

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Topologías de red. ............................................................................................. 34

Tabla 2. Pérdidas ocasionadas por los materiales. .......................................................... 94

Tabla 3. Trafico promedio de la descarga y subida de archivos en la cafetería. 4/4/11. ... 96

Tabla 4. Trafico promedio de la descarga y subida de archivos en la biblioteca. 5/4/11. .. 97

Tabla 5. Tráfico promedio del día en la biblioteca. 5/4/11. ............................................... 98

Tabla 6. Trafico promedio de la descarga y subida de archivos en el edificio G. de

Okcham. 5/4/11. .............................................................................................................. 99

Tabla 7. Tráfico promedio del día en el edificio G. de Ockham. 5/4/11. ......................... 100

Tabla 8. Trafico promedio de la descarga y subida de archivos en la cafetería. 6/4/11. . 101

Tabla 9. Tráfico promedio del día en la cafetería. 6/4/11. .............................................. 102

Tabla 10. Trafico promedio de la descarga y subida de archivos en el G. de Ockham.

6/4/11. ........................................................................................................................... 103

Tabla 11. Tráfico promedio del día en el G. de Ockham. 6/4/11. ................................... 105

Tabla 12. Trafico promedio de la descarga y subida de archivos en la biblioteca. 7/4/11.

...................................................................................................................................... 106

Tabla 13. Tráfico promedio del día en la biblioteca. 7/4/11. ........................................... 106

Tabla 14. Trafico promedio de la descarga y subida de archivos en el G. de Ockham.

7/4/11. ........................................................................................................................... 108

Tabla 15. Tráfico promedio del día en el G. de Ockham. 7/4/11. ................................... 109

Tabla 16. Trafico promedio de la descarga y subida de archivos en la biblioteca. 8/4/11110

Tabla 17. Tráfico promedio del día en la biblioteca. 8/4/11. ........................................... 111

Tabla 18. Trafico promedio de la descarga y subida de archivos en la cafetería. 8/4/11. 113

Tabla 19. Tráfico promedio del día en la cafetería. 8/4/11. ............................................ 114

Tabla 20. Resultados de la encuesta realizada en la Universidad. ................................. 119

Tabla 21. Ancho de banda por usuario en la red. ........................................................... 120

Tabla 22. Ancho de banda por aplicación en la red........................................................ 121

Tabla 23. Ancho de banda para el 40% de los usuarios de la red. ................................. 122

Tabla 24. Comparación de los Access Point actuales con los Access Point Mesh

propuestos. .................................................................................................................... 128

Tabla 25. Costos de los diferentes modelos de access point propuestos para la red

WiMesh . ........................................................................................................................ 137

Tabla 26. Costos de los access point, fase 1. ................................................................ 138

LISTA DE ANEXOS

Anexo A. Resultados del análisis de tráfico realizado. ................................................... 148

Anexo B. Especificaciones técnicas de los Routers Mesh ............................................. 207

Anexo C. Especificaciones técnicas de los Routers Actuales de la Universidad. ........... 217

Anexo D. Encuesta, prestación del servicio de Internet Inalámbrico en la Universidad. . 220

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INTRODUCCIÓN

Desde las últimas décadas, el sector de las telecomunicaciones ha presentado grandes

desarrollos tecnológicos, esto en parte debido a los avances computacionales y la

implementación de nuevas redes. La sociedad moderna, vive en un mundo digital que

requiere de más y mejores servicios; en el caso de usuarios, no es suficiente el acceso a

internet por banda ancha, puesto que buscan servicios con movilidad, facilidad de uso,

gran velocidad y calidad; en el caso de las organizaciones, estas buscan seguridad,

movilidad, y escalabilidad entre otras cosas en sus redes de comunicaciones.

Gracias al auge de las telecomunicaciones, desde el año 1999 se han desarrollado los

estándares de la tecnología WiFi (IEEE 802.11, 802.11 a/b/g/n/s), expandiendo las

capacidades de las redes LAN, a través de medios inalámbricos. De esta manera inicio la

implementación de las redes inalámbricas (WLAN) en muchos lugares como aeropuertos,

hoteles, instituciones (públicas y privadas), universidades, entre otros, donde se facilitó el

acceso a internet y otros servicios para los usuarios; de igual manera, muchos hogares y

oficinas han instalado redes inalámbricas para su uso personal y corporativo

respectivamente, debido a su bajo costo y buenas prestaciones.

El desempeño de las redes inalámbricas se ve afectado por la cobertura, el tráfico, la

planificación, la calidad de servicio y los problemas de escalabilidad, teniendo en cuenta

que los usuarios seguirán aumentando sin cesar y así mismo los requerimientos de los

servicios. Así se ha generado la necesidad de crear una nueva alternativa a las redes

inalámbricas tradicionales, las cuales son las redes inalámbricas malladas (WiMesh), esta

tecnología se desarrolló desde el año 2005, normalizada por el IEEE en el estándar

802.11s, el cual pretende proveer calidad de servicio, seguridad, robustez, movilidad y

escalabilidad. Las redes inalámbricas de tipo WiMesh se presentan como una excelente

opción para acceso a internet de banda ancha, redes comunitarias, redes a nivel

metropolitano, redes en entornos de campus universitarios, entre otros.

17

Este proyecto propone el diseño de una red WiMesh para la Universidad de San

Buenaventura con el fin de prestar servicios de internet. El proyecto se fundamenta en

una tecnología innovadora, flexible y capaz de cumplir con los requerimientos de los

nuevos y actuales usuarios, se tiene en cuenta que el estándar IEEE 802.11s está en

desarrollo y por ende se tiene una visión muy aproximada acerca del diseño con las

características mencionadas.

A continuación se comienza a desplegar el desarrollo de este proyecto, teniendo en

cuenta que inicialmente se contará con una parte de planeación, seguidamente de una de

desarrollo ingenieril; que contemplará unas etapas como: análisis, diseño y una validación

de funcionamiento.

18

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.1. ANTECEDENTES

Desde la popularización de las redes basadas en el Protocolo de Internet y el lanzamiento

oficial del Internet, las comunicaciones han tomado mucha fuerza a nivel mundial. En un

comienzo se empezó a trabajar con señales análogas, demostrando que la era de las

telecomunicaciones empezaba a cambiar la forma de comunicarse en todo el mundo,

después se empezó a trabajar digitalmente, por lo cual hubo la necesidad de estandarizar

las tecnologías para que pudieran ser compatibles con las creadas por otros fabricantes y

el encargado de esa función tan importante fue el IEEE (Institute of Electrical and

Electronics Engineers).

El IEEE es una organización de carácter científico en el campo de las telecomunicaciones

el cual en 1997 crea el estándar 802.11 el cual define las características de una red de

área local inalámbrica (WLAN), donde se contaba con un máximo de 2 Mbps. Muy poco

después se publica el estándar 802.11b, el cual opera en la banda de 2,4 GHz y permite

alcanzar velocidades de 11 Mbps mediante el empleo de mecanismos de modulación de

canal. El siguiente estándar fue el 802.11a, el cual tiene la particularidad de operar en la

banda de 5 GHz el cual alcanza velocidades de 54 Mbps mediante unos esquemas de

codificación de canal más sofisticados, pero al trabajar con una frecuencia más alta, su

rango de cobertura era menor que el del estándar 802.11b, debido a la atenuación

producida en esta banda.

En el 2003, se ratificó un tercer estándar, el 802.11g. Este es la evolución del estándar

802.11b, utilizando la misma banda de 2.4 GHz pero obteniendo una velocidad de 54

Mbps. Además al trabajar en la misma frecuencia los estándares 802.11b y 802.11g son

compatibles pero trabajando a velocidades diferentes.

Pero en enero de 2004, IEEE anunció la formación de un grupo de trabajo para

desarrollar una nueva propuesta donde la velocidad de transmisión podría llegar a los 600

Mbps, es ahí donde nace la idea del estándar 802.11n, el cual a diferencia de los

estándares anteriores, trabaja en las frecuencias de 2.4 GHz y 5GHz con la opción de

comunicarse con varios nodos al mismo tiempo. Esto se logra gracias a la integración de

19

la tecnología MiMo (Multiple input Multiple output), donde se usan varias antenas para

recibir y trasmitir señales, aumentando el número de canales por los que circulan los

datos y de esta forma aumentando el ancho de banda.

Las redes Mesh se caracterizan por ser redes autoconfigurables, debido a que detectan

automáticamente los problemas de ruteo y lo solucionan. Además, si se desea extender la

cobertura sólo basta con agregar más nodos.

1.1.1. Desarrollos e implementación de WiMesh

Debido a la facilidad de integrar las redes malladas, muchas comunidades han optado por

utilizar esta tecnología para diferentes servicios. Algunos de esos avances se muestran a

continuación:

Avances de WiMesh a nivel nacional

• Universidad de San Buenaventura – Bogotá

Se realizó un proyecto de grado que lleva por nombre “Implementación de un prototipo de

red WMAN utilizando topología WiMesh para el intercambio de contenido e información

con el protocolo NTK” este proyecto tiene por objetivo implementar una red comunitaria de

libre acceso y contenido, utilizando tecnologías y frecuencias de acceso público, que

contribuyan a disminuir la brecha digital que se presenta en la ciudad Bogotá y así mismo

facilitarle el acceso a la información a los ciudadanos.

• Universidad del Cauca

Estudiantes de la facultad de ingeniería electrónica y telecomunicaciones de esta

universidad elaboraron un artículo el cual busca comprobar la efectividad de las redes

malladas para trasportar voz sobre IP, al cual se le dio el nombre de “Capacidad de una

red inalámbrica en malla, para el transporte de voz sobre IP y datos en un entorno rural”1,

para el desarrollo de este proyecto utilizaron la ayuda del simulador NCTUNS 3.0

(national chiao tung university network simulator), el cual permitió verificar el rendimiento

de la red en cuanto a características de las redes en malla como: número de saltos,

1 Lozano, Diana; Hurtado, Julián; Méndez, Guefry. Capacidad de una red inalámbrica en malla, para el

transporte de voz sobre IP y datos en un entorno rural. [documento en línea]. [citado en diciembre 2010]

Disponible en internet: <URL

http://www.icesi.edu.co/biblioteca_digital/bitstream/item/1723/1/articulo4.pdf>

20

aumento de tráfico, caída y restablecimiento de rutas, además de comprobar que las

WMN (Wireless Mesh Networks) constituyen una de las mejores soluciones para mejorar

la comunicación en lugares distantes.

• Bogotá- Mesh.org

Este proyecto tiene como objetivo “Diseñar e implementar La Red Inalámbrica

Comunitaria”2 con la finalidad de disminuir la brecha digital de los bogotanos, en el cual

trabajan varios organismos como el ministerio de comunicaciones de Colombia, además

de otras personas con ánimo de colaborar como: integrantes de Zoociedad y estudiantes

de la Universidad Distrital - Facultad Tecnológica, los cuales trabajan para eliminar la idea

de red centralizada y permitir que los bogotanos tengan acceso libre, siendo prioritaria la

intervención en las comunidades menos favorecidas.

Avances de WiMesh a nivel internacional

• Universidad nacional de Tucumán (Argentina)

Se realizó un caso de estudio llamado “Diseño de una WMN (Wireless Mesh Networks)

Comunitaria para la ciudad de La Banda del Río Salí”3, este con el fin de diseñar una red

de acceso a internet para esta ciudad que tenga una cobertura aproximada de

400.000m^2. En la elaboración de este estudio se tuvo en cuenta varios aspectos como el

área del lugar, características técnicas de los equipos seleccionados, además de la

selección del protocolo OLSR (Optimized Link State Routing), todo esto con el fin de

proveer servicios a la cuidad como: seguridad pública, acceso a internet para la educación

y correo electrónico para los usuarios de la red. En conclusión, este estudio presenta una

alternativa viable para la implementación de WMN en ciudades y campus debido a las

grandes ventajas que ofrece la tecnología Mesh para la comunidad.

2 Redes libres conectando a Bogotá. [documento en línea]. [citado en diciembre 2010] Disponible en

internet: <URL:http://www.bogota-mesh.org/objetivos>.

3 Copas, Elio; Lizondo, Pedro; Savoy, María. Wireless Mesh Networks: Estudio, Diseño y Aplicaciones.

[documento en línea]. [citado en diciembre 2010] Disponible en internet:

<URL:http://es.scribd.com/doc/46211434/33-WMN-estudio-diseno-y-aplicaciones>

21

• Redes WiMesh en Estados Unidos

Específicamente en Oklahoma se implanto la red WiMesh más grande del mundo que

cuenta con una cobertura de 555 millas cuadradas la cual cubre el 95% de la ciudad. El

sistema fue creado y diseñado por Tropos Networks. Este piloto le ha servido a la ciudad

para poder generar una red de servicio de vigilancia para los policías, bomberos entre

otras organizaciones con el propósito de reforzar la seguridad pública y otras operaciones

de la ciudad pero no cuenta con servicio de internet al público4.

Ecuador (Guayaquil)

En 2009, la Escuela Superior Politécnica del Litoral (Guayaquil) realizó un proyecto de

grado que lleva por nombre “Estudio y diseño de un nodo de acceso, que sirva como

piloto para la implementación de una red Wireless Mesh en la Facultad de Ingeniería en

Electricidad y Computación de la ESPOL”5 la finalidad de este proyecto es similar al

presentado en este documento, puesto que pretende implementar una red Mesh en el

campus de la ESPOL. Este estudio se desarrolló en 5 etapas:

1. Descripción las redes inalámbricas

2. Características de las redes malladas

3. Elección del proveedor de equipos Mesh

4. Simulación del diseño propuesto

5. Pruebas del prototipo

Universidad Autónoma de Sinaloa (México)

Planteamiento de una red Mesh universitaria, interconectando los nodos mediante

enlaces a 5 GHz, evitando interferencias. Se pretende interconectar los diferentes campus

de la universidad en la ciudad, por tal razón, se plantearon enlaces que conecten los

4 Oklahoma City: La red MESH más grande del mundo. [documento en línea]. [citado en diciembre 2010]

Disponible en internet: <URL:http://maxid.com.ar/oklahoma-city-la-red-mesh-mas-grande-del-mundo>

5 Manrique, Milton; Loayza, Daniel. Estudio y diseño de un nodo de acceso, que sirva como piloto para la

implementación de una red Mesh en la Facultad de Ingeniería en Electricidad y Computación de la ESPOL”

22

nodos principales de cada universidad y así estar en capacidad de comunicarse entre

sedes6.

Teniendo en cuenta los anteriores proyectos realizados a nivel nacional e internacional, se

puede evidenciar que las redes malladas han sido implementadas como redes de

infraestructura desde campus universitarios hasta redes metropolitanas. Por tanto, estos

estudios e investigaciones son tomados como punto de partida para el proyecto de

implementación de una red Mesh en el ambiente de la Universidad de San Buenaventura-

sede Bogotá.

1.2. DESCRIPCIÓN Y FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

La Universidad de San Buenaventura cuenta con una red LAN y una WLAN disponibles

para administrativos, profesores y estudiantes; quienes necesitan acceder a internet de

banda ancha, revisar el correo electrónico, consultar información, hacer y recibir llamadas

telefónicas (parte administrativa), realizar video-llamadas, tener acceso a otros equipos

dentro de la universidad, utilizar sistemas de información propios de la Universidad, entre

muchas otras actividades; adicionalmente, ambas redes tienen acceso a internet

mediante dos conexiones de 2 Mbps cada una, donde la red LAN y la red WLAN tienen

distribuidos los recursos de acuerdo a las necesidades, dando prioridad a la red LAN

puesto que aloja la mayor parte de los equipos.

Actualmente, los usuarios de la red inalámbrica de la Universidad, hacen uso de esta con

nuevos y variados dispositivos móviles, además de sus computadores personales, lo cual

está generando una gran cantidad de tráfico de datos, de lo anterior se indica que esta

tendencia de adquirir nuevos dispositivos va en aumento, por lo tanto la red en un futuro

no estará en condiciones de abastecer el servicio y posiblemente colapsará.

Debido a esta situación, la red inalámbrica de la Universidad presenta gran tráfico, zonas

sin cobertura adecuada y fallas en los puntos de acceso, puesto que la cantidad de

usuarios está llevando la red al límite de su capacidad total, teniendo en cuenta que serán

más en el futuro.

6 Osuna García, José. Redes wireless MESH: tecnología 3G, solución para redes inalámbricas. Universidad

Autónoma de Sinaloa. 2007.

23

¿De qué manera se puede soportar el tráfico actual y futuro, y ampliar la cobertura de la

red inalámbrica de la Universidad de San Buenaventura, con el fin de cubrir las

necesidades de los usuarios, teniendo en cuenta compatibilidad de dispositivos, y

movilidad?

1.3. JUSTIFICACIÓN

La implementación de redes WiMesh mejora e innova en las redes inalámbricas

existentes, especialmente en las siguientes características comparadas con WiFi:

• WiFi presenta rutas determinadas para la comunicación, por lo cual si en

determinado momento alguna ruta falla, se caería toda comunicación presente.

Por el contrario WiMesh, gracias a la interconexión de nodos, soporta cualquier

falla ya que direcciona la información por una ruta alterna y aunque está llegue con

un poco de retraso llegará a su destino final.

• En el caso de WiFi, las velocidades entre hosts y puntos de acceso son

constantes. En WiMesh, las velocidades varían con el fin de evitar caídas, y así se

distribuye la información de manera eficaz.

• WiFi requiere de conexiones Ethernet por cada punto de acceso, por lo cual es

necesario distribuir la red inalámbrica al igual que la red cableada; de igual forma,

la señal se distribuye por puntos independientes, donde se puede generar

interferencia. WiMesh replica la señal de un punto de acceso a otro, así brinda un

cubrimiento total entre los puntos, y no hay necesidad de distribuir el cableado

Ethernet por toda la red.

• En WiFi la movilidad es nula, puesto que un host tiene conexión con un solo punto

de acceso, y si se pierde el enlace, la comunicación se cae en su totalidad.

WiMesh permite pasar entre puntos de acceso, gracias a algoritmos de

enrutamiento y encaminamiento de la información; tener comunicados entre sí

todos los dispositivos conectados a internet directamente y los dispositivos finales

de usuario, permiten una movilidad del 100% dentro del rango de todas las celdas

unificadas.

Con respecto a grandes ventajas y cambios que pueden brindar las redes malladas para

el campus universitario, se tienen los siguientes:

24

• Una infraestructura robusta, resistente a pequeños, medianos, y grandes fallos.

• Red diseñada para la movilidad; desde computadores portátiles hasta teléfonos

celulares, serán capaces de conectarse y mantener su conexión sin importar la

ubicación.

• Una topología de bajo costo económico, muchos de los dispositivos utilizados en

WiFi, serán compatibles e interoperables con WiMesh.

• Gran alcance, las redes malladas son capaces de llegar hasta donde se desee y

se haya planeado, sin necesidad de cables u otras conexiones.

• Expansibilidad, WiMesh puede abarcar todo el campus, pero si éste se amplia,

WiMesh es capaz de ampliarse con él. Si hay poco cubrimiento en cierto punto,

bastará con expandir la red hasta llegar allí.

• Enrutamiento y encaminamiento, gracias a algoritmos inteligentes que se

encargan de transferir la información entre puntos de acceso para llegar al usuario

final.

• Interoperabilidad y compatibilidad con dispositivos móviles pertenecientes al

estándar IEEE 802.11.

1.4. OBJETIVOS

1.4.1. Objetivo general

Diseñar la red inalámbrica del campus de la Universidad de San Buenaventura – Sede

Bogotá, utilizando como tecnología base WiMesh para la prestación del servicio de

internet.

1.4.2. Objetivos específicos

Analizar la infraestructura de la Universidad de San Buenaventura – Sede Bogotá y la

cobertura de la red WiMesh para la prestación del servicio de internet.

Diseñar la red WiMesh para la Universidad de San Buenaventura – Sede Bogotá,

teniendo en cuenta las características del campus.

Validar el diseño propuesto mediante la realización de una simulación.

1.5. ALCANCES Y LIMITACIONES

1.5.1. Alcances

25

• En el análisis se tendrá en cuenta las características de la WLAN en ambientes

internos y externos.

• Se realizará un diseño acorde al tamaño del campus, por ende, se incluirán

espacios construidos y ambientes externos, teniendo en cuenta una cobertura

total.

• Se realizará una simulación que muestre que el diseño funciona correctamente.

1.5.2. Limitaciones

• La realización del proyecto depende de la información suministrada por la

Universidad referente a las instalaciones y el diseño actual de las redes.

• El proyecto se limita a realizar una simulación, comprobando el funcionamiento de

una red WiMesh.

• El radio de cobertura de la red WiMesh no se puede estimar ni delimitar ya que a

medida que nuevos nodos entren a la red, mayor va a hacer su cobertura.

26

2. MARCO DE REFERENCIA

2.1. MARCO TEÓRICO – CONCEPTUAL

2.1.1. ¿Qué es un estándar?

Con la finalidad de partir de un marco de referencia común para el presente proyecto el

concepto de estándar se entenderá como: "Los estándares son acuerdos (normas)

documentados que contienen especificaciones técnicas u otros criterios precisos para ser

usados consistentemente como reglas, guías, o definiciones de características para

asegurar que los materiales productos, procesos y servicios se ajusten a su propósito”7.

Una vez definido que es un estándar, se puede expresar que los estándares de

telecomunicaciones son "un conjuntos de normas y recomendaciones técnicas que

regulan la transmisión en los sistemas de comunicaciones"8. Estos estándares de

telecomunicaciones se pueden clasificar en abiertos y cerrados. La diferencia es que los

estándares abiertos están disponibles públicamente y los cerrados no, es decir, los

estándares cerrados están disponibles solo bajo términos muy restrictivos establecidos en

un contrato con la organización fabricante o vendedora.

2.1.2. IEEE y sus grupos de trabajo

El Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos IEEE es una organización de carácter

científico, literario y educativo, líder en el campo de las telecomunicaciones y de la

tecnología de información debido a su gran aporte de estandarización. Para este proyecto

en particular se tendrá en cuenta el estándar IEEE 802, el cual especifica las normas de

funcionamiento de las redes de área local (LAN) y metropolitanas (MAN). Todos los

servicios y protocolos especificados en IEEE 802 se relacionan con las dos capas más

baja del modelo OSI, la capa física y la capa de enlace de datos.

2.1.3. IEEE 802.11 (Redes de Área Local Inalámbricas)

Una red inalámbrica es un sistema de comunicación de datos que proporciona conexión

inalámbrica entre equipos situados dentro de la misma área. En lugar de utilizar el par

7 Estándares y organizaciones. [en línea].[citado en diciembre 2010]. Disponible en internet:

<URL:http://www.eveliux.com/mx/estandares-y-organizaciones.php>

8 Ibid

27

trenzado, el cable coaxial o la fibra óptica, utilizado en las redes LAN convencionales, las

redes inalámbricas transmiten y reciben datos a través de ondas electromagnéticas

usando el aire como medio de transmisión, permitiendo mayor movilidad a los usuarios al

minimizar las conexiones cableadas. En junio de 1997 el IEEE ratifico el estándar para

WLAN 802.11, que alcanzaba una velocidad de 2Mbps con una modulación de señal de

espectro expandido por secuencia directa (DSSS), aunque también contemplo la opción

de espectro expandido por salto de frecuencia (FHSS), definiendo el funcionamiento y la

interoperabilidad de las redes inalámbricas.9

Las principales mejoras del estándar 802.11 contemplan cambios en los dos niveles más

bajos del modelo OSI (Open Systems Interconnection), es decir la capa física y la capa de

enlace, donde se especifica el funcionamiento de las WLAN (redes de área local

inalámbrica).

Capa 1 (802.11 PHY)

La Capa Física de cualquier red define la modulación y la señalización características de

la transmisión de datos. Para la transmisión en radiofrecuencia se utiliza la frecuencia de

saltos (FHSS: Frecuency Hopping Spread Spectrum) y la secuencia directa (DSSS: Direct

Sequense Spread Spectrum). Estas arquitecturas se definen para operar en la banda de

frecuencia de 2.4 GHz.

Técnicas de modulación

En telecomunicación el término modulación engloba el conjunto de técnicas para

transportar información sobre una onda portadora. Estas técnicas permiten un mejor

aprovechamiento del canal de comunicación lo que posibilita transmitir más información

en forma simultánea, protegiéndola de posibles interferencias y ruidos. A medida que los

datos se codifican más eficientemente, se logran tasas o flujos de bits mayores dentro del

mismo ancho de banda. IEEE utiliza las diversas técnicas de modulación para conseguir

protección contra las interferencias.

9 Introducción a Wi-Fi (802.11 o WiFi). [en línea].[citado en diciembre 2010]. Disponible en internet:

<URL:http://es.kioskea.net/contents/wifi/wifiintro.php3>

28

• FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum – espectro esparcido por

salto de frecuencia.)

FHSS se basa en el concepto de transmitir sobre una frecuencia por un tiempo mínimo,

pasado este tiempo se cambia la frecuencia de emisión y se sigue transmitiendo a otra

frecuencia, de esta manera cada tramo de información se va transmitiendo en una

frecuencia distinta.

El transmisor envía al receptor señales de sincronización que contienen la secuencia y la

duración de los saltos. Esta técnica también utiliza la zona de los 2.4GHz, la cual organiza

en 79 canales con un ancho de banda de 1MHz cada uno.

• DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum –espectro esparcido por

secuencia directa.)

DSSS funciona transmitiendo simultáneamente por varias frecuencias diferentes. De esta

forma, se incrementa la probabilidad de que los datos transmitidos lleguen a su destino.

Además, los patrones de bits redundantes, llamados “chips”, se incluyen en la señal. En

cualquier momento, se reciben partes de la señal simultáneamente en las distintas

frecuencias en el receptor. Para poder recibir y descodificar la señal completa de modo

satisfactorio, la estación receptora debe conocer el patrón de descodificación correcto.

Esta técnica de modulación ha sido común desde el año 1999 al 2005.10

• OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing –modulación por

división de frecuencias ortogonales.)

Es una técnica de modulación donde la señal OFDM es la suma de un número de

subportadoras ortogonales, donde cada subportadora se modula independientemente

usando QAM (modulación de fase y amplitud) o PSK (modulación de fase). Al hablar de

ortogonal indica el establecimiento de una relación de fase específica entre las diferentes

frecuencias para minimizar la interferencia entre ellas.

10 Introducción a la tecnología Wireless 802.11 [en línea].[citado en diciembre 2010]. Disponible en

internet: <URL:http://www.digitalstoreperu.com/temas/anexos/introduccion%20wifi.htm>

29

OFDM se utiliza en comunicaciones digitales de banda ancha, en aplicaciones como

televisión digital, comunicaciones móviles, difusión de audio y acceso de banda ancha.

Esta técnica de modulación es la más común a partir del 200511.

Frecuencia

El estándar 802.11a opera en la banda de 5GHz, con un alcance de 50 metros

aproximadamente, además de ser menos congestionada y tener menor interferencia.

Utiliza modulación por división de frecuencias ortogonales (OFDM), la cual divide una

señal de datos a través de 48 sub-carriers separados con un canal de 20MHz para

proveer transmisiones en rangos de 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, o 54 Mbps. En el caso del

estándar 802.11b, este opera en la banda de 2.4GHz y utiliza espectro esparcido por

secuencia directa (DSSS) como modulación. Los rangos de datos que soporta el estándar

son 1, 2, 5.5 y 11 Mbps. El estándar 802.11g al igual que el estándar 802.11b, opera en la

banda de 2.4GHz, pero opera con OFDM. Por último, el estándar 802.11n tiene una tasa

de transferencia de 248Mbps, usa múltiples entradas múltiples salidas (MIMO) como

método de transmisión y opera en las frecuencias de 2.4 y 5 GHz12.

Capa 2 (802.11 MAC)

El estándar 802.11 define en su capa de control de acceso al medio (MAC: Medium

Access Control) una serie de funciones para realizar las operaciones propias de las redes

inalámbricas. La capa MAC se encarga, en general, de gestionar y mantener las

comunicaciones entre estaciones 801.11, bien sean puntos de acceso a adaptadores de

red. Además, la capa MAC tiene que coordinar el acceso a un canal de radio compartido y

utilizar su capa física para detectar la transmisión y recepción de tramas.

Existen grandes diferencias entre la capa de acceso al medio en una WMNs y las

contrapartes clásicas de las redes inalámbricas. Las redes clásicas poseen serias

limitaciones en los multisaltos debido a los problemas del nodo oculto y el nodo expuesto.

Existen mecanismos de acceso al medio que son muy útiles para las redes Mesh como es

el caso de TDMA (Time Division Multiple Access) y CDMA (Code Division Multiple

11 Vargas, Cesar; Lopez Wilson; Rocha Carlos. Sistemas de Comunicación Inalámbrica MIMO – OFDM.

2007

12 Valle Islas, Luis Fernando. Coexistencia de redes WLAN y WPAN, Universidad de las Américas Puebla.

30

Access) los cuales pueden disminuir los efectos de las interferencias, ya que dos nodos

pueden ocupar simultáneamente el mismo empleando códigos diferentes.

2.1.4. MIMO (Multiple-input Multiple-output)

Se refiere específicamente a la forma como son manejadas las ondas de transmisión y

recepción en antenas para dispositivos inalámbricos como enrutadores. En el formato de

transmisión inalámbrica tradicional la señal se ve afectada por reflexiones, lo que

ocasiona degradación o corrupción de la misma y por lo tanto pérdida de datos.

MIMO aprovecha fenómenos físicos como la propagación multicamino para incrementar la

tasa de transmisión, reducir la tasa de error, y aumentar la eficiencia espectral de

cualquier sistema de comunicación inalámbrica por medio de la utilización del dominio

espacial. Durante los últimos años la tecnología MIMO ha sido aclamada en las

comunicaciones inalámbricas ya que aumenta significativamente la tasa de transferencia

de información utilizando diferentes canales en la transmisión de datos o la multiplexación

espacial por tener las antenas físicamente separadas13.

2.1.5. Diversidad Espacial

La diversidad espacial o multitrayecto es producida cuando una señal es enviada desde el

emisor y esta toma diferentes caminos, generando que el receptor perciba más de una

vez la misma señal. Las señales repetidas son llamadas ecos y se producen porque han

tomado un camino más largo, debido a la reflexión que se crea con los objetos que

interrumpen la propagación de la señal hacia el receptor. En diferentes tecnologías como

las utilizadas en los estándar 802.11 a ó 802.11 b, estos ecos con ruidos que se deben

eliminar, pero la tecnología MIMO utiliza estos ecos para mejorar la señal principal al

tener varias réplicas de una misma señal.

2.1.6. Multiplexación por división espacial (SDM)

En el sistema MIMO, la multiplexación por división espacial (SDM) es usada para

transmitir flujos de datos en diferentes antenas. Se define como flujo espacial a los bits

transmitidos sobre dimensiones espaciales separadas, es decir cuando una señal viaja

por diferentes caminos hacia un único receptor. El tiempo que tarda en llegar a su destino

13 Araya Callís, Alberto José. Análisis comparativo y conclusiones técnico-económicaspara una posible

implementación de los estándares WiMAX 802.16d o WiMAX 802.16e en la Zona Metropolitana de Costa

Rica.2007. Pág. 81

31

depende de la longitud del camino que recorre. La señal que viaja por el camino más

corto llegará primera, seguida de las copias o ecos de las señales ligeramente retrasadas

de los caminos más largos14.

2.1.7. Propagación para exteriores

Existen distintas maneras en que las ondas se propagan en el espacio y así mismo una

variedad de causas que impiden que estas se propaguen fácilmente. Es por esta razón

que en los ambientes exteriores se pueden encontrar incalculables fenómenos que

interrumpen la movilidad y visibilidad para que estas logren llegar a un punto receptor

correctamente.

Es de gran importancia hablar de los modelos de propagación debido a que estos aportan

un mecanismo de alto interés a la hora del diseño de redes inalámbricas, puesto que

añaden una herramienta útil para llegar a reconocer las perdidas en un determinado

medio de propagación y así mismo prever las transiciones de potencia que se despliegan

tanto en la transmisión como en la recepción de la señal. Para los árboles y la madera, la

cantidad de absorción depende de cuánta cantidad de agua contienen. La madera vieja y

seca es más o menos transparente, la madera fresca y húmeda va a absorber muchísimo.

Ilustración 1. Ambiente exterior de la Universidad de San Buenaventura- sede Bogotá.

Fuente: Autores.

14 Tipán, Isabel. Estudio Del Estándar IEEE 802.11n Características Técnicas Y Posibles Aplicaciones.

Universidad Tecnológica “América”. 2010

32

2.1.8. Modelos de tráfico y movilidad.

La capacidad y calidad de una red se ve afectada a medida que nuevos usuarios

empiezan a hacer uso de está, por lo tanto es necesario recurrir a un modelo de

propagación que permita prever y controlar la variación de la densidad de demanda de

tráfico a la que constantemente se ve involucrada la red, además de gestionar las

necesidades de movilidad teniendo en cuenta el perfil de cada usuario, soportar los

nuevos servicios y aplicaciones de última generación.

2.1.9. Modelo de penetración en edificios.

Puesto que las señales deben atravesar los edificios hacia y desde el interior pueden

presentarse pérdidas y desvanecimientos causados posiblemente por las características o

componentes de los materiales utilizados para las construcciones, como es el caso de la

frescasa, utilizada en las paredes de los laboratorios de sonido para reducir los niveles de

transmisión de ruido al interior de estos.

Se debe tener en cuenta que durante la construcción de cualquier edificio, el diseño está

a cargo de los arquitectos e ingenieros de la obra, los cuales deciden el grosor de la

placa, materiales a utilizar y altura de cada uno de los pisos construidos15.

Ilustración 2. Interior de los edificios de la Universidad de San Buenaventura- sede Bogotá.

Fuente: Autores.

15 Campos Velázquez, Daniel Alejandro. Cobertura dentro de construcciones para Comunicaciones

Personales Móviles Vía Satélite. Trabajo de grado Licenciatura en Ingeniería en Electrónica y

Comunicaciones. Puebla.: Universidad de las Américas Puebla. Departamento de Ingeniería Electrónica,

2004.

33

2.1.10. Topologías de red.

Los parámetros físicos del diseño están encaminados a proveer las características de

localización del lugar, la topología de red a aplicar, algunos cálculos teóricos y las

características de los equipos elegidos.

Al hablar de la topología que se le aplicara a la red se pueden distinguir diferentes

configuraciones de topologías de red entre las que encontramos: punto a punto, punto –

multipunto y multipunto – multipunto, (ver Tabla 1).

Después de conocer las características que identifican a cada una de las topologías

conocidas, es conveniente utilizar las redes WiMesh (multipunto a multipunto) nombradas

en la Tabla 1, puesto que sus propiedades de red en malla aumenta la cobertura de la

red, siendo apropiadas para aplicar al backhaul de la red, ya que se necesita interconectar

varios nodos que puedan comunicarse entre ellos y así mismo permitir la escalabilidad de

la red, ventaja que aporta este tipo de topología, además de contar con las siguientes

cualidades:

• Redundantes: Los nodos están conectados unos con otros por varias rutas, de

esta manera se obtienen rutas redundantes. Si una ruta falla habrá otra que se encargue

de transmitir los datos.

• Fácil Despliegue: Al tener capacidad de autoconfiguración (ruteo y selección de

canal dinámica), ante situaciones de emergencia o catástrofes permiten dar soluciones de

conectividad.

• Auto-regenerables y auto-configurables: permiten la auto-reparación de rutas,

por trabajar con protocolos de última generación Wimesh, permiten descubrir nuevos

nodos admitiéndolos en la comunidad ya existente y regenerando nuevas tablas de

enrutamiento.

• Robustez: por el tipo de enrutamiento que se aplica se obtiene una gran

estabilidad en cuanto a condiciones variables o en alguna falla de un nodo en particular.

34

Tabla 1. Topologías de red.

Topologías Representación

Grafica16

Definición

Ventajas Desventajas

Punto a Punto

Las redes punto a punto son aquellas que responden a un tipo de arquitectura de red en las que cada canal de datos se usa para comunicar únicamente dos nodos.

Integridad, confidencialidad y seguridad de datos. Reducen los costos y son sencillas de usar. Facilita la comunicación entre dos usuarios en lugares distantes.

A medida que las redes crecen, las relaciones punto a punto se vuelven más difíciles de coordinar y operar. Su eficiencia decrece rápidamente a medida que la cantidad de dispositivos en la red aumenta.

Punto Multipunto

Cada nodo se conecta directamente a un concentrador central. En una red punto multipunto todos los datos pasan a través del concentrador antes de alcanzar su destino.

Si un nodo se desconecta o se rompe el cable, solo queda fuera de la red ese nodo. Facilidad de agregar, y reconfigurar la arquitectura de nuevos nodos. Facilidad de prevenir daños o conflictos. Centralización de la red.

Si el nodo central falla, toda la red deja de transmitir.

WiMesh(multipunto a

multipunto)

En una red multipunto a multipunto, no hay una autoridad central. Cada nodo de la red transporta el tráfico de tantos otros como sea necesario, y todos los nodos se comunican directamente entre sí.

Los nodos que conforman la red pueden comunicarse entre sí. Las rutas de los enlaces WiMesh son auto-reparables. Detectan automáticamente problemas de enrutamiento y los corrigen. Extender una red WiMesh es tan sencillo como agregar más nodos. Si uno de los nodos de la red tiene acceso a Internet, esa conexión puede ser compartida por todos los clientes.

Aumento de la complejidad y la disminución del rendimiento. La seguridad de esta red también es un tema importante, ya que todos los participantes pueden potencialmente transportar el tráfico de los demás.

Fuente: Creado por autores a partir; Principios de comunicaciones de datos. [En línea]. [Citado en marzo de 2011] Disponible en internet:<URL:

http://www.cika.com/newsletter/archives/pp1.pdf>. .

16 Topologías Wi-Fi [en línea].. Disponible en internet: <URL:http://www.info-ab.uclm.es/labelec/solar/Comunicacion/Wifi/Topologia_LMDS.htm>[citado en

marzo 2011]

http://www.cika.com/newsletter/archives/pp1.pdf

http://www.info-ab.uclm.es/labelec/solar/Comunicacion/Wifi/Topologia_LMDS.htm

35

2.1.11. Redes Ad-Hoc inalámbricas.

Una red de comunicaciones es un conjunto de dispositivos que ofrecen servicios de

comunicación a diferentes usuarios. De esta forma, el conjunto de parámetros que deben

ser considerados para su diseño, operación y consecución de los niveles de calidad

exigidos, se restringe al ámbito interno de la misma, limitando el papel de los usuarios a

un acceso a la red bajo ciertas condiciones impuestas.

Hoy en día el usuario final no se resigna a jugar un papel tan sólo secundario en sus

comunicaciones. En un principio, reclamó movilidad, más tarde diversidad de medios y

contenidos y por último libertad para el establecimiento de sus propias redes que atiendan

necesidades concretas en tiempo y espacio. Este requerimiento hace necesarios nuevos

esquemas en los que la red esté conformada únicamente por dispositivos terminales, que

actúen como nodos sin infraestructura externa y fija, y cuyo despliegue sea sencillo y de

bajo costo. Todo ello obliga a una respuesta tecnológica que desplace el control de dichas

comunicaciones hacia los extremos de las redes. Este concepto de redes carentes de

infraestructura cableada para la comunicación es conocido como Redes Ad Hoc

Inalámbricas. Ya en su propio término queda reflejada la característica principal de su

comportamiento y aplicación: Ad Hoc. Esta expresión está contenida en el estándar

802.11 del IEEE, donde se contempla la configuración de operación independiente de las

estaciones en la capa de Control de Acceso al Medio (MAC), de tal forma que sea posible

la comunicación directa entre ellas. Sin embargo, el requerimiento de contar con Redes

Ad Hoc Inalámbricas no produce una posibilidad teórica sino que desencadena una serie

de desarrollos específicos en esta área.

La muestra más evidente del interés en este tipo de redes es la existencia de iniciativas

de estandarización de distintas particularizaciones de las mismas. Así, el propio grupo de

trabajo del 802.11 generó una extensión bajo el nombre de IEEE 802.11s, que incluye la

definición de las llamadas redes malladas (Wimesh), caracterizadas por permitir la

comunicación a través de topologías multisalto autoconfigurables. El primer borrador de

dicho estándar fue admitido como tal en marzo de 2006. Por su parte, dentro del grupo de

trabajo del IEEE dedicado a las Redes de Área Personal (PAN) también se dedican

esfuerzos orientados en el sentido de las redes malladas (802.15.5). Dentro de este

mismo grupo, se incluye asimismo el IEEE 802.15.4, la última versión del cual, 802.15.4-

2006, fue publicada en septiembre de 2006, dedicado a las PAN de baja tasa. Entre éstas

se encuentran las Redes de Sensores (WSN). Estos desarrollos enfrentan grandes retos

36

tecnológicos para ofrecer los servicios requeridos, en primer lugar, el uso del canal de

radio frente a los medios cableados tradicionales presenta los problemas bien conocidos

de optimización del ancho de banda disponible, acceso múltiple, control de potencia,

capacidad variable de canal y seguridad. A este conjunto de restricciones se le añade el

carácter dinámico de los nodos, que genera constantes modificaciones en la topología de

la red, lo que requiere el uso de nuevas técnicas para el mantenimiento y configuración de

la misma. Por último, la ausencia de infraestructuras que soporten las comunicaciones

obliga a una operación limitada energéticamente, que debe acudir a nuevas propuestas

relativas al direccionamiento de los nodos y el transporte de los datos a través de la red,

atendiendo a esquemas multisalto. Todas las limitaciones anteriores impactan en diversos

ámbitos de la comunicación en Redes Ad Hoc Inalámbricas, pero muy especialmente en

el encaminamiento, ya que es el que se ve despojado en mayor medida de la mayor parte

de los recursos de los que disponía en las redes tradicionales a partir de su propia

infraestructura. El hecho de contar con una red fija o celular simplifica en gran medida el

problema del encaminamiento dando lugar a un elevado número de técnicas que lo

resuelven de forma efectiva17.

2.2. REDES MESH

Las Mesh son redes que pueden comunicar sus puntos de acceso, todos contra todos o

de una manera parcial, con el fin de optimizar y actualizar las conexiones entre ellos.

Se pueden observar dos clases de redes Mesh, parciales y totales simples. Esto está

mejor ilustrado en la Figura 1 donde se observa en una red total simple, en la cual, todos

los nodos (computadores) están conectados a todos los demás.

En la Figura 2, podemos observar un diagrama de una red Mesh parcial, parecido a una

implementación de Mesh inalámbrico más realista: Los nodos tienen un grado variable de

conexión, con algunos nodos conectados a muchos nodos y otros en los extremos con

pocas o una sola conexión.

17 Vinagre Díaz, Juan José. Teoría del encaminamiento en redes Adhoc inalámbricas. Tesis doctoral.

Universidad Carlos III de Madrid.

37

Figura 1. Diagrama de una red Mesh total simple.

Fuente: Büttrich, Sebastian. Additional Resources: Mesh Networks. Tricalcar. 2007. [en línea].

[Citado en diciembre 2010] Disponible en internet:

<URL:http://www.eslared.org.ve/tricalcar/13_es_redes_mesh_guia_v02%5B1%5D.pdf> Pág. 4.

Figura 2. Diagrama de una red WiMesh parcial

Fuente: Autores.

2.2.1. Escenario típico WiMesh

Un escenario típico WiMesh en una zona urbana puede verse así (ver Figura 3),

conectando las antenas en la mayoría techos, pero contando con diferentes alternativas

en las que se incluyen muchas otras ubicaciones, como torres de antenas, árboles, nodos

móviles, entre otros.

38

Figura 3. Escenario típico de una red WiMesh.

Fuente: Büttrich, Sebastian. Additional Resources: Mesh Networks. Tricalcar. 2007. [en línea].

[Citado en diciembre 2010] Disponible en internet:

<URL:http://www.eslared.org.ve/tricalcar/13_es_redes_mesh_guia_v02%5B1%5D.pdf> Pág. 6.

2.2.2. Protocolos de enrutamiento Mesh

Los protocolos de enrutamientos son los encargados de seleccionar el camino entre dos

nodos que requieran intercambiar información. Este proceso debe realizarse de una

manera confiable y rápida para que la información llegue sin problemas a su destino final.

Los protocolos de enrutamientos se clasifican en dos tipos: basados en topología, y

basados en posición.

Las redes Mesh pueden manejar cualquier clase de protocolo de enrutamiento descrito

anteriormente. Sin embargo no cada protocolo trabajará bien. La selección de un

protocolo de enrutamiento conveniente depende del panorama, uso, y requisitos de

funcionamiento.

Basados en Topología.

Los protocolos de enrutamiento basados en topología son separados en tres categorías:

reactivos, proactivos y los híbridos que son una mezcla de las ventajas de los dos

primeros.

Los protocolos reactivos inician la determinación de las rutas solo si existe una petición,

esto quiere decir que la información de la ruta solo está disponible cuando se recibe una

39

petición, mientras que los protocolos proactivos establecen las rutas en la red antes de la

petición, esto significa que cuando se necesita una ruta, esta ya es conocida y puede

usarse de forma inmediata.

• Protocolos Reactivos

Actualiza su información de enrutamiento a medida que es necesaria. Este tipo de

protocolo no necesita que todos los nodos tengan la información de enrutamiento en todo

momento, sino que la actualizará a medida que la necesita. Lo que se pretende conseguir

es que la red inalámbrica no tenga una gran carga de señalización innecesaria. Se puede

considerar muy útil cuando la información viaja a menudo por rutas muy parecidas.

Ad Hoc On-Demand Vector Routing (AODV) es un protocolo de enrutamiento reactivo;

este sólo mantiene rutas entre nodos que necesitan comunicarse. Los mensajes

únicamente contienen información de los nodos origen y destino, por lo tanto los

mensajes de AODV tienen tamaño constante independientemente del número de saltos

que existan en la ruta.

El Protocolo de Enrutamiento de Fuente Dinámica o Dynamic Source Routing (DSR) es

un protocolo de enrutamiento sencillo y eficiente que permite a la red ser completamente

autoorganizada y autoconfigurable. Para poder realizar el encaminamiento, en el lado del

nodo origen a cada paquete de datos se le inserta una cabecera DSR que se colocará

entre la cabecera de transporte y la dirección IP, donde se incluirá la ruta que debe seguir

el paquete desde el nodo fuente hasta el nodo destino.

• Protocolos Proactivos

Los protocolos proactivos, al contrario que los reactivos, intentan mantener toda la

información de enrutamiento correcta en todos los nodos de la red en cada momento.

Estos protocolos también se pueden dividir en dos clases: los que tratan eventos y los que

se actualizan de manera regular.

Los que trabajan con eventos no envían paquetes de actualización hasta que no hay un

cambio en la topología de la red. En cambio, en el caso de actualización regular, la

información se retransmite cada cierto tiempo. La ventaja de este tipo de protocolos es

que no necesitan un tiempo para crear la ruta, por el contrario añaden mucha más carga a

la red.

40

Optimized Link State Routing Protocol (OLSR) es un protocolo que utiliza mensajes

“Hello” y mensajes de control de topología (TC) para descubrir las rutas y así discriminar

información del enlace de estado. Los nodos que son independientes usan esta

información de topología para calcular los siguientes saltos para todos los nodos de la

red, debido a que utilizan el salto más corto para la transmisión de caminos.

EL Protocolo de Enrutamiento Móvil Mesh o Mobile Mesh Routing Protocol funciona de tal

manera que los nodos periódicamente emiten un datagrama conocido como LSP

(Paquete de Estado de Enlace) sobre cada interfaz de todos los nodos de la red en modo

broadcast.

Basados en Posición

Estos protocolos se basan en la idea de que no es necesario mantener tablas de

enrutamiento y por lo tanto no es necesario el overhead debido al mecanismo de

descubrimiento o mantenimiento de rutas. En cambio, necesitan saber la posición de los

destinatarios de la información, ya sea mediante un protocolo interno de descubrimiento, o

por un servicio de localización externo que obligará a mantener información de

posicionamiento18.

2.2.3. Protocolo OLSR (Optimized Link State Routing)

El protocolo OLSR (Optimized Link State Routing) es un mecanismo estándar de

enrutamiento dinámico, que trabaja en forma distribuida para establecer las conexiones

entre los nodos en una red inalámbrica Ad hoc.

Redes WiMesh con OLSR

Con el OLSR, cada nodo adquiere conocimiento acerca de la existencia de los otros

nodos en la nube mallada, y sabe cuáles nodos pueden ser utilizados para enrutar el

tráfico hacia ellos. Cada nodo mantiene una tabla de enrutamiento que contiene los APs

con los cuales se comunica en la nube Wimesh, este enfoque de enrutamiento mallado es

denominado enrutamiento proactivo. En contraste, los algoritmos de enrutamiento reactivo

buscan rutas sólo cuando es necesario enviar datos a un nodo específico, mientras que la

mayor ventaja del pro-activo es que sabe quién está dentro o fuera de la red, para enviar

los datos de una manera mucho más rápida. Mantener rutas en una nube mallada con

18 Copas, Elio Federico; Lizondo, Pedro Pablo; Savoy, María Elena. Wireless Mesh Networks: Estudio,

Diseño y Aplicaciones.

41

nodos estáticos toma menos esfuerzo que hacerlo en una Wimesh compuesta de nodos

que están en constante movimiento, ya que la tabla de enrutamiento no necesita ser

actualizada tan a menudo.

2.2.4. Mobimesh (aplicación).

Las redes de malla inalámbricas representan la nueva frontera de las redes inalámbricas,

de hecho, gracias a la flexibilidad y bajo costo de todo el enfoque inalámbrico, las WMNs

permiten la ampliación de las redes inalámbricas tradicionales, creando así nuevas

oportunidades de trabajo en red (Figura 4). Además de las simulaciones, estudios

analíticos y pruebas de experimentación, es de suma importancia evaluar el

comportamiento y la eficiencia de la red en virtud de las condiciones de vida reales. Con

este fin, MobiMESH es una completa aplicación de WMN que se ocupa de algunas

cuestiones específicas y objetivos:

Conectividad de banda ancha – MobiMESH ofrece conectividad de red y servicios

de red estándar para los clientes de banda ancha a través de backhauling.

Movilidad – MobiMESH permite a los clientes utilizar a la perfección el radio de

cobertura de la totalidad de la red, sin perder las conexiones activas.

Transparencia – MobiMESH muestra al cliente el acceso como un estándar de

WLAN, automáticamente todos pueden manipular la movilidad, el seguimiento y la

gestión de las funciones.

La arquitectura MobiMESH está formada por varios nodos de radio de la malla,

que incluyen provisión, gestión, supervisión de funciones y procedimientos de

seguridad, proporcionando así una plataforma WMN bastante completa, que

puede ser empleada en una amplia variedad de entornos gracias al apoyo de una

amplia gama de aplicaciones.

MobiMESH ofrece una completa sección de backhaul inalámbrico, que

proporciona la ruta y la infraestructura de gestión de movilidad y una sección de

red de acceso compuesta por los clientes inalámbricos. La red troncal es una red

inalámbrica multisalto basada en ad-hoc, donde todos los nodos forman una malla

de routers y por tanto, colaboran con funciones de enrutamiento que se

proporcionan a través de una versión modificada de la aplicación Unik del

protocolo de enrutamiento OLSR.

42

El acceso transparente, es la característica principal de la red de acceso, que se

ha diseñado de tal manera que los clientes perciben la red como un estándar de

WLAN; de esta manera, MobiMESH puede ser visitada por los clientes WLAN

estándar, sin software específico instalado.

Figura 4. Arquitectura de red MobiMESH

Fuente: MobiMesh. A. Capone, M. Cesana, S. Napoli, A. Pollastro. Politecnico di Milano. 2007.[en

línea]. [Citado en marzo 2011] Disponible en internet:<URL: http://www.mobimesh.eu/>.

La red de acceso está conectada al backbone a través de routers de acceso (ARS) y

routers de malla que también actúan como puntos de acceso. La organización IP de la red

se refleja en la arquitectura lógica, el backbone es una subred IP, y todo el acceso a las

redes es otra subred IP. Esta estructura garantiza que cuando un cliente inalámbrico se

desplaza de un AR a otro, no tiene que cambiar su configuración de la red, exactamente

como sucede con los clientes asociados a redes WLAN estándar, así el backbone tiene

que manejar la capa 3 de seguimiento de los clientes de acceso.

En MobiMESH se ha puesto en práctica el empleo de la norma IEEE 802.11 en particular,

que emplea frecuencias de 5 GHz (IEEE 802.11h) en el backbone, y frecuencias de 2,4

GHz (IEEE 802.11b/g) en la red de acceso. Los nodos son los dispositivos embebidos,

http://www.mobimesh.eu/

43

equipados con chips Atheros basados en módulos de radio. El sistema operativo

empleado es un GNU/Linux personalizado de distribución embebida19.

2.2.5. Ventajas de las redes WiMesh.

Las redes WiMesh están evolucionando gradualmente, mostrando varias ventajas frente a

las redes tradicionales. A continuación se nombran algunas razones del porque las redes

WiMesh son vistas como una opción atractiva:

• Red robusta. La presencia de enlaces redundantes entre los usuarios permite que

la red se reconfigure automáticamente ante fallas.

• Autoconfigurables. Debido a que los nodos se comunican con sus vecinos, no es

necesario configurar cada uno de los equipos. Esto permite una administración de

red y un despliegue más fácil.

• Tolerante a fallas. Si un nodo deja de funcionar, no implica que la red falle, por el

contrario sigue funcionando.

• Comunicación de nodos. La comunicación de los nodos va más allá del área de

cobertura de un nodo individual. Esto es posible con el enrutamiento multisaltos,

en donde cualquier nodo que se quiera comunicar con otro nodo lejano, utilizara

nodos intermedios que se encuentren en el camino.

• Comunicaciones simultáneas. Los nodos pueden soportar transmisiones de

datos, voz y video al mismo tiempo.

2.2.6. Limitaciones de las redes WiMesh.

Como en todas las tecnologías inalámbricas, hay limitaciones en las redes WiMesh. A

continuación se muestra en más detalle las limitaciones de las redes malladas.

• Ancho de Banda. Los AP actúan como hubs, la malla funciona de manera similar

a una red plana construida completamente de hubs; es decir todos los clientes contienden

para acceder al mismo ancho de banda.

• Distribuciones IP. Las asignaciones de las IP automáticas vía DHCP en rangos

de IP privado no es problemático, el problema es cuando la red encuentre una red vecina,

donde podría encontrar problemas de direcciones duplicadas y conflictos en la red.

19 MobiMesh. A. Capone, M. Cesana, S. Napoli, A. Pollastro. Politecnico di Milano. 2007. [en línea]. [Citado

en marzo 2011] Disponible en internet:<URL: http://www.mobimesh.eu/>.

http://www.mobimesh.eu/

44

• Vídeo-vigilancia. Al requerir varios saltos en la red, no es aconsejable

implementar un sistema de video vigilancia, donde las señales de video deben tener una

excelente calidad en video además de contar con la transmisión en tiempo real, la cual se

puede ver afectada por la cantidad de nodos Mesh con los que se cuente20.

• Latencia. En los puntos más lejanos de las redes malladas se pueden encontrar

retrasos de los paquetes a lo largo de su camino, esto se debe al número de saltos que

debe realizar. Los efectos de latencia dependen de las aplicaciones usadas en la red; los

correos electrónicos no sufren grandes latencias, mientras que servicios de voz nos hacen

sentir la latencia directamente. La latencia se puede sentir desde los 170 ms en adelante.

2.2.7. Redes Wlan tradicionales Vs Redes Mesh

Según la normativa 802.11 actual, una infraestructura Wi-Fi compleja se interconecta

usando LANs fijas de tipo Ethernet. El estándar 802.11s pretende responder a la fuerte

demanda de infraestructuras WLAN móviles con un protocolo para la autoconfiguración de

rutas entre puntos de acceso mediante topologías multisalto. Dicha topología dispone de

un WDS (Wireless Distribution System) que soporta el tráfico unicast, multicast y de

broadcast. Para ello se realizarán modificaciones en las capas PHY y MAC de 802.11 y se

sustituirá la especificación BSS (Basic Service Set) actual por una más compleja conocida

como ESS (Extended Service Set).

Una red WLAN tradicional consta varios Access Point inalámbricos que se conectan

directamente a un switch/hub Ethernet por medio de la red cableada. De esta misma

manera se podrían conectar más puntos de acceso para incrementar el área de cobertura

de la red. Las redes WiMesh permiten comunicar los Access Point inalámbricos entre

ellos, utilizando las mismas frecuencias del espectro disperso, ya sea en 2.4 GHz o en la

banda de 5 GHz, donde operan los clientes ordinarios IEEE 802.11.

Los sistemas multiradio utilizan un canal para enlaces hacia los clientes Wi-Fi y el resto

para enlaces en malla hacia otros APs. En la mayoría de las arquitecturas los enlaces a

los clientes están basados en 802.11b/g, debido a que la banda de frecuencia de 2.4 GHz

es la más utilizada por el hardware de los equipos Wi-Fi. En cambio la red de malla está

20 Pascual, Alberto Escudero; Estándares en Tecnologías inalámbricas [en línea].[citado en diciembre

2010]. Disponible en internet:

<URL:http://www.itrainonline.org/itrainonline/mmtk/wireless_es/files/02_es_estandares-

inalambricos_guia_v02.pdf> Pág. 22.

http://www.itrainonline.org/itrainonline/mmtk/wireless_es/files/02_es_estandares-inalambricos_guia_v02.pdf

http://www.itrainonline.org/itrainonline/mmtk/wireless_es/files/02_es_estandares-inalambricos_guia_v02.pdf

45

basada en el estándar 802.11a debido a que la banda de 5 GHz está menos

congestionada, habiendo menos riesgo de interferencia entre los enlaces de la malla y los

clientes. Sin embargo, el estándar 802.11 no soporta nativamente las mallas, así que

cada fabricante necesita implementar su propia tecnología propietaria por encima del

802.11a. El estándar 802.11s, tiene la finalidad de reemplazar estas tecnologías

propietarias, tanto para sistemas de un solo canal o de varios canales de radio.

Las redes Wi-Fi en malla son útiles en lugares como oficinas temporales o edificios tales

como bodegas o fábricas. Pero muchos de los fabricantes se están concentrando más

bien en ambientes exteriores. En muchos lugares se ha incrementado el Internet público

sobre redes Wi-Fi, tales como aeropuertos o universidades.

Un aspecto fundamental del funcionamiento de las redes en malla es que la comunicación

entre un nodo y cualquier otro puede ir más allá del rango de cobertura de cualquier nodo

individual. Esto se logra haciendo un enrutamiento multisaltos, donde cualquier par de

nodos que desean comunicarse podrán utilizar para ello otros nodos inalámbricos

intermedios que se encuentren en el camino. Esto es importante si se compara con las

redes tradicionales WiFi, donde los nodos deben estar dentro del rango de cobertura de

un AP y solamente se pueden comunicar con otros nodos mediante los Access Point;

estos APs a su vez necesitan de una red cableada para comunicarse entre sí. Con las

redes en malla, todos los nodos pueden comunicarse directamente con los vecinos dentro

de su rango de cobertura inalámbrica y con otros nodos distantes mediante el

enrutamiento multisalto ya mencionado.

2.2.8. Software relacionado con paquetes Mesh.

A continuación se muestran colecciones de software de diferentes tipos que están

destinados a redes WiMesh. Representan un buen punto de partida en experimentos

educacionales e implementación en la vida cotidiana.

WiMeshLinux

• Realizada por Elektra, Berlín/Alemania.

• Basada en Slackware Linux, alrededor de 50 MB ISO.

• Señalada para ser utilizada en viejos laptops.

• Los protocolos WiMesh incluidos son: MobileMesh, OLSR, BGP, OSPF, RIP,

AODV.

46

Zebra/Quagga

• Realizado por Kunihiro Ishiguro.

• GNU Zebra es un software libre que maneja protocolos de enrutamiento basados

en TCP/IP parte del proyecto GNU Project, distribuido como GNU GPL

• Protocolos WiMesh incluidos: BGP4.

• (RFC1771, A Border Gateway Protocol 4), RIPv1, RIPv2, OSPFv2, IPv6 ready.

• Fork: Quagga adds RIPv3, OSPFv3.

CUWin

• Realizado por Champaign Urbana community project, USA.

• “El software CUWiN (redes inalámbricas de comunidad rural - urbana) es un

sistema operativo completo para nodos mallados inalámbricos. Se comenzó con

una distribución NetBSD y se le añadió drivers inalámbricos, códigos de

enrutamiento y sistemas especializados que permiten a los nodos trabajar en

armonía para enrutar el tráfico de cada uno de los demás nodos”.

• Usa también HSLS, OSPF, ETX.

Pebble

• Realizado por NYCWireless community.

• Está basado en Debian GNU/Linux.

• Corre en muchos tipos de sistemas por ser muy pequeño, como por ejemplo las

viejas máquinas 486.

• Protocolos WiMesh incluidos: OSPF, (OLSR en versión Metrix).

OpenWRT

• OpenWrt es una distribución Linux para el WRT54G, un firmware con la virtud de

añadir paquetes, incluso se puede personalizar.

• Dos sistemas de archivo, y una partición de solo lectura permite una escritura más

larga.

• El código de solo leer provee: inicialización de la red(Ethernet e inalámbrico,

firewall, DHCP cliente /servidor, caché, servidor dns, servidor telnet, SSH e

interfases Web vía ipkg.

• Muchos otros paquetes e.g. php,nocat spalsh, asterisk.

47

FreifunkFirmware

• Elaborado por Freifunk group, Berlín/Alemania.

• Puede ser instalado en cualquier Linksys WRT54g (versión 1.0 a 2.2), o WRT54gs

(versión 1.0y 1.1), o WAP54g (únicamente en la versión 2.0) o un dispositivo

compatible para poner en funcionamiento un típico nodo OLSR rápida y

fácilmente21.

2.3. MARCO LEGAL Y REGULATORIO

2.3.1. IEEE 802.11

Los estándares WLAN comenzaron con el estándar 802.11 desarrollado en el año de

1997 por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE). Estos estándares

permiten transmisiones de datos de hasta 2 Mbps, las mismas que han sido mejoradas

con el paso del tiempo. Funciona en el espectro de 2,4 GHz sin necesidad de licencia

(también referido como banda de ISM, Industry Science and Medical) y utiliza los sistemas

de modulación FHSS (Frequency Hopped Spread Spectrum) y DSSS (Direct Sequence

Spread Spectrum). Además define el protocolo CSMA/CA (Múltiple acceso por detección

de portadora evitando colisiones) como método de acceso.

IEEE 802.11a

También llamado WiFi 5, el estándar 802.11a opera en la banda de 5 Ghz que está

menos congestionada y utiliza la modulación OFDM (orthogonal frequency-division

multiplexing) con 52 subportadoras, lo que le da dos notables ventajas, incrementa la

velocidad máxima de transferencia de datos por canal (de 11 Mbps a 54 Mbps) y aumenta

el número de canales sin solapamiento.

Pero el uso de esta banda también tiene sus desventajas, puesto que restringe el uso de

los equipos 802.11a sólo a puntos en línea de vista, siendo necesario la instalación de un

mayor número de puntos de acceso para cubrir la misma zona; debido a esto las ondas

no pueden penetrar tan lejos como los del estándar 802.11b, ya que estas son más

fácilmente absorbidas por las paredes y otros objetos sólidos en su camino pues su

longitud de onda es menor. El estándar 802.11a no es interoperable con el 802.11b,

21Pascual, Alberto Escudero; Estándares en Tecnologías inalámbricas [en línea].[citado en diciembre 2010].

Disponible en internet: <URL:

http://www.itrainonline.org/itrainonline/mmtk/wireless_es/files/13_es_redes_mesh_guia_v02.pdf > Pág. 15.

48

porque usan bandas de frecuencia distintas, pero existen equipos que trabajan con ambos

estándares.

IEEE 802.11b

Uno de los más usados, desarrollado en 1999, es una extensión de velocidad del

estándar inicial 802.11, empleando la misma modulación DSSS (Direct Sequence Spread

Spectrum), permitiendo la operación en la banda de 2,4 GHz y una velocidad de hasta

11 Mbps. Las tasas de transmisiones de datos más bajas son menos sensibles a la

interferencia y a la atenuación puesto que están utilizando un método más redundante

para codificar los datos.

IEEE 802.11g

En junio de 2003, se ratificó una tercera enmienda, el estándar IEEE 802.11g.Este

estándar aprovecha lo bueno de cada uno de los anteriores 802.11a y 802.11b. Usa la

misma técnica de modulación que el 802.11a (ODFM) por lo tanto funciona con una tasa

máxima de transferencia de datos de 54 Mbit/s y utiliza la banda de frecuencia de 2.4

GHz. Al trabajar en la misma banda de frecuencia, el estándar 802.11g es compatible con

el 802.11b, por lo que puntos de acceso 802.11g pueden trabajar en redes 802.11b y

viceversa. Al igual que el estándar 802.11b, tiene problemas de interferencia.

IEEE 802.11n

El estándar 802.11n fue ratificado por la organización IEEE el 11 de septiembre de 2009.

Es una propuesta de modificación al estándar IEEE 802.11 para mejorar

significativamente el rendimiento de la red más allá de los estándares anteriores, tales

como 802.11b y 802.11g, con un incremento significativo en la velocidad máxima de

transmisión de 54 Mbps a un máximo de 600 Mbps.

El estándar 802.11n utiliza algunas nuevas tecnologías entre las que se destaca MIMO

(Multiple Input, Multiple Output). Esta tecnología se basa en la utilización de varias

antenas para transportar múltiples corrientes de datos de un lugar a otro. Algo que

permite la transmisión de mayor cantidad de datos en el mismo período de tiempo; es

49

decir, un aumento de velocidad. MIMO también constituye la clave para el aumento de

cobertura a la que los datos pueden transmitirse22.

IEEE 802.11s

Estándar para redes Wi-Fi malladas o redes WiMesh. Actualmente, una gran red

inalámbrica se constituye a partir de la interconexión de LANs fijas de tipo Ethernet;

mientras que 802.11s, propone topologías multisalto con autoconfiguración de rutas, esto

se define mediante un protocolo de enrutamiento HWMP (hybrid wireless mesh protocol)

respondiendo a la demanda de infraestructuras WLAN móviles. Para las redes Mesh debe

haber un sistema de distribución inalámbrico (WDS) que soporte tráfico unicast, multicast

y broadcast; de igual manera, se debe sustituir la especificación de servicio básico (BSS)

por una de servicio extendido (ESS), tanto en capa física como en capa MAC.

Los principales componentes de la propuesta de IEEE 802.11s, incluyen la función de

coordinación de acceso al medio (MCF), la medición de malla, la interconexión, el acceso

a la coordinación del medio, el aprendizaje de la topología de malla, el enrutamiento, la

transmisión, el descubrimiento de topología y de asociación, la seguridad, la configuración

y gestión, y la integración de los servicios. Con estos componentes de coordinación, el

estándar IEEE 802.11s aborda el 802.11 de malla inalámbrica basada en servicios23.

2.3.2. IEEE 802.15

El Grupo de Trabajo de IEEE 802.15 se ha comprometido a desarrollar las normas de

consenso para Wireless Personal Area Networks (WPANs) o de redes de corta distancia

inalámbricas. Estas se basan en portátiles y dispositivos de informática móvil, tales como

PCs, asistentes personales digitales (PDAs), periféricos, teléfonos celulares,

localizadores, y la electrónica de consumo. También permiten que estos dispositivos se

comuniquen e interactúen con otros. Para hacer frente a la alta velocidad de transmisión

22 Descripción General IEEE 802.11 Redes locales inalámbricas. [Documento en línea]. [Citado en

diciembre 2010] Disponible en internet:

<URL: http://wifiw.com/294/descripcion-general-ieee-802-11-redes-locales-

inalambricas.html#ixzz1SOS5ja57>

23 Eduardo Fernández González, Wi-Fi: nuevos estándares en evolución. Centro de Difusión de Tecnologías

ETSIT-UP, Enero 2007. [Documento en línea]. [Citado en diciembre 2010] Disponible en internet:

<URL: http://www.ceditec.etsit.upm.es/dmdocuments/wifi.pdf >.

http://wifiw.com/294/descripcion-general-ieee-802-11-redes-locales-inalambricas.html#ixzz1SOS5ja57

http://wifiw.com/294/descripcion-general-ieee-802-11-redes-locales-inalambricas.html#ixzz1SOS5ja57

http://www.ceditec.etsit.upm.es/dmdocuments/wifi.pdf

50

de datos en soluciones WPANs, el grupo de trabajo IEEE 802.15.3 creó MAC, PHY y

especificaciones para la capa alta de WPANs, que terminaron en 2003. Este estándar de

datos tiene como objetivos las tasas de 11 a 55 Mbps a distancias de más de 70 m,

manteniendo la calidad de servicio del flujo de datos. Además, el grupo de trabajo IEEE

802.15.4 había sido fletado para investigar una solución en base de una larga duración de

la batería y los requisitos de baja complejidad. Un primer estándar se publicó en 2003 y

luego reemplazado por uno nuevo en 2006. El apoyo a los tipos de datos son 250 Kbps,

40 Kbps y 20 Kbps. La transmisión a distancia se prevé que van desde 10 a 75 m,

dependiendo de la transmisión de potencia de salida y las condiciones ambientales24.

Más recientemente, un nuevo grupo de trabajo, IEEE 802.15.5, inició su operación a fin de

determinar los mecanismos necesarios que debe estar presente en capas MAC y PHY de

WPANs, para permitir la creación de redes de malla. En concreto, este grupo trabaja para

proporcionar un marco para la arquitectura escalable e interoperable de topologías de

malla inalámbrica para dispositivos WPAN. En concreto, una malla WPAN difiere de una

WPAN en que una comunicación directa entre los dispositivos que participan en la red no

es siempre posible a pesar de la pequeña zona cubierta. Los enlaces en una WPAN

puede romperse debido a la combinación de baja potencia de transmisión y la

persistencia de la interferencia o la atenuación por obstáculos como paredes, puertas,

mesas, etc. La infraestructura de malla podrá cancelar estas atenuaciones, que pueden

tener un grave efecto sobre el rendimiento del enlace. La malla de WPANs trae ventajas

significativas sobre las WPANs, ampliando la cobertura de la red, el aumento de la

fiabilidad de la red, y la vida de la red a través del tiempo. Sin embargo, el diseño de

extensiones para el establecimiento de WPANs en malla debe tener las siguientes

cuestiones en cuenta25:

• Eficiencia Energética: En WMNs, el consumo de energía está restringido

severamente si el dispositivo no está conectado a una fuente de alimentación. Una malla

24 Cañarte Manrique, Milton Iván; Parra Loayza Daniel Alexander. “Estudio y diseño de un nodo de acceso,

que sirva como piloto para la implementación de una red Wireless Mesh en la Facultad de Ingeniería en

Electricidad y Computación de la ESPOL; Pág. 41.

25 Ekram Hossain, Kin Leung. Wireless Mesh Networks Architectures and Protocols. United Kingdom:

Springer. 2008, 351 p. ISBN: 978-0-387-68838-1 [en línea]. [Citado en enero 2011]. Disponible en

internet:<URL:http/www.iaria.org/conferences2009/.../EugenBorcociTutorial.pdf>.

51

WPAN MAC debe ser capaz de diferenciar entre el poder sensato y dispositivos

conectados y asignar diferentes funciones a ellos, a fin de que el dispositivo sea capaz de

ahorrar energía y participar en la red tanto tiempo como sea posible.

• Interoperabilidad: la malla no permite dispositivos presentes en la misma zona de

la malla de red. Se necesitan mecanismos que se ocupan de la coexistencia de los

dispositivos de malla con dispositivos habilitados, de manera que la malla de la red sigue

siendo funcional.

2.3.3. Regulación en Colombia.

Existen varios organismos internacionales que definen estándares; en el área de

telecomunicaciones entre los que se encuentran el (“Instituto de Ingenieros Eléctricos y

Electrónicos”) IEEE y la (“Unión Internacional de Telecomunicaciones”) UIT.

El ministerio de las tecnologías de la información y comunicaciones (Min TIC) es el ente

colombiano encargado de administrar el espectro radioeléctrico y concibe la ley TIC, la

cual determina el acceso al uso del espectro radioeléctrico, en donde se ubica la banda

no licenciada ISM26.

Para el caso de las frecuencias ISM (“Industrial, Scientific and Medical Band”), llamadas

comúnmente "frecuencias no reglamentadas” se tienen las radiofrecuencia de 2.4GHz y

5GHz asignadas por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). Estas son

usadas por el conjunto de estándares 802.11 del IEEE, para redes inalámbricas, las

cuales no requieren de licencia por parte de los entes reguladores de Colombia27.

26 Espectro Radioeléctrico. [en línea]. [Citado en enero 2011]. Disponible en

internet:<URL:http://www.mintic.gov.co/index.php/espectro>

27 Unión internacional de telecomunicaciones. [en línea]. [Citado en enero 2011]. Disponible en

internet:<URL:http://www.itu.int/ITU-R/terrestrial/faq/index-es.htm>

http://www.mintic.gov.co/index.php/espectro

52

3. METODOLOGÍA

3.1. ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN

El enfoque de investigación para este proyecto es empírico-analítico debido a que está

encaminado a solucionar problemas de interés humano y social mediante la tecnología,

además por su interés técnico y su confrontación entre teoría y práctica.

3.2. LÍNEA DE INVESTIGACIÓN DE USB / SUB-LÍNEA DE FACULTAD /

CAMPO TEMÁTICO DEL PROGRAMA

Línea institucional: Tecnologías actuales y sociedad.

Sub-línea de facultad: Sistemas de información y comunicación.

Campo temático del programa: Tecnología y aplicaciones móviles.

3.3. TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN

Para recolectar información se consultarán libros, que hablen preferiblemente acerca del

comportamiento de las redes inalámbricas, teniendo en cuenta que sobre redes malladas

hay muy poca la información, por ende se dependerá de textos, artículos y documentos

especializados encontrados mediante internet. Una fuente muy importante de información,

serán portales especializados como ACM, IEEE Xplore, scholar.google.com, proquest,

entre otros, los cuales brindan información verídica, especializada y con muchos estudios

de fondo.

Es necesario realizar encuestas a los usuarios de la red WiFi dentro de la universidad,

preguntarles acerca de sus necesidades, de la experiencia y en especial de lo que

esperan de la red inalámbrica de la Universidad de San Buenaventura – Sede Bogotá; de

igual manera, consultar en otras universidades, y también es importante averiguar sobre

los desarrollos en el país y de ser posible conocer lo que se ha realizado.

54

4. DESARROLLO INGENIERIL

Durante este capítulo se dará a conocer el desarrollo del proyecto paso a paso; este tiene

como objetivo presentar una propuesta para el diseño de la red inalámbrica de la

Universidad de San Buenaventura sede Bogotá. Para llevar a cabo este proceso se

empieza por analizar la red actual de la universidad, seguida de un diseño propuesto por

los autores y finaliza con una simulación de la red propuesta.

4.1. ANÁLISIS DE LA INFRAESTRUCTURA DE LA UNIVERSIDAD DE

SAN BUENAVENTURA (SEDE BOGOTÁ).

La Universidad de San Buenaventura sede Bogotá, cuenta con diversas edificaciones y

espacios abiertos, por lo tanto, en cada uno de ellos, las señales de la red inalámbrica

tendrán diferentes variaciones según los obstáculos que encuentre en su recorrido hacia

el usuario final. En la Figura 5 se muestra la distribución de los edificios y espacios con

zonas verdes de la universidad.

Figura 5. Distribución de la Universidad de San Buenaventura sede Bogotá.

Fuente: Autores.

55

Como se observa en la Figura 5, la Universidad de San Buenaventura sede Bogotá

cuenta con edificios, zonas verdes, lago y zonas abiertas (parqueadero, plazoleta,

canchas de tenis y microfútbol).Los edificios Diego Barroso, Pedro Simón, Duns Scoto,

Guillermo de Ockham y biblioteca están en su mayoría construidos con ladrillos y

concreto, aunque en algunas partes están diseñados con vidrios, el cual hace reflejar las

señales emitidas para la prestación del servicio de banda ancha, este fenómeno se llama

Multitrayectoría (en un capitulo posterior se tratara a fondo este tema).

4.2. INFRAESTRUCTUCTURA ACTUAL DE LA RED INALAMBRICA DE

LA UNIVERSIDAD.

Para realizar el análisis de la red actual de la Universidad de San Buenaventura sede

Bogotá, se contó con la ayuda de la Unidad de Avance Tecnológico de la Universidad, la

cual brindo información valiosa, que fue utilizada para el desarrollo de este proyecto; esta

información se presenta a continuación:

La red actual cuenta con 18 access point.

La solución es Outdoor, aunque el único edificio que cuenta con señal interna es el

Guillermo de Ockham.

La velocidad de canal de los access point es de 54Mbps

El ancho de banda asignado al canal de internet es de 2 MHz.

Además de estos datos tan importantes para el desarrollo del proyecto, la Unidad de

Avance Tecnológico, brindo el mapa del campus con la ubicación de los access point

internos y externos el cual se puede ver en la Figura 6.

4.3. ANÁLISIS DE LA RED ACTUAL DE LA UNIVERSIDAD.

Con la finalidad de conocer el estado actual de la red inalambrica de la Universidad de

San Buenaventura- Sede Bogotá, se realizaron diferentes mediciones de cobertura en la

totalidad del campus. Para este objetivo, se utilizó el software Wirelessmon, el cual

permite tener una perspectiva aproximada de los niveles reales de intensidad de señal,

que irradian en las instalaciones de la Universidad.

Adicionalmente la Unidad de Avance Tecnológico nos informó que se cuenta con 4.000

potenciales usuarios, contando personal administrativo, docentes y estudiantes, de los

cuales en hora pico hay conectados a la red aproximadamente 300 usuarios y que la

56

mayor concentración de los mismos se encuentran en el edificio Guillermo de Ockham,

cafetería y biblioteca.

Figura 6. Plano de los APs instalados actualmente en la Universidad.

Fuente: Unidad de Avance Tecnológico de la Universidad de San Buenaventura- Sede Bogotá.

Acontinuacion se muestran los graficos donde se presentan los resultados con el

respectivo analisis de cada una de las mediciones de intensidad de señal, las cuales

fueron posibles de verificar tomando como base de estudio a la red inlalambrica “USB-

INALAMBRICA”.

4.3.1. Analisis de la intensidad de señal de la red inalámbrica del edificio

Alberto Montealegre (biblioteca).

El edificio está construido en su mayoría por concreto, cuenta con 3 niveles (Figura 7, 8 y

9) de los cuales 2 de ellos (pisos 2 y 3) presentan una alta concentración de usuarios que

acceden a la red.

57

Figura 7. Distribución de la biblioteca piso 1.

Fuente: Autores.


Fuente: Autores.

58


Fuente: Autores.

Los mapas de las instalaciones de la Universidad de San Buenaventura muestran la

intensidad de la señal a través de diversos colores. A continuacion se muestran los

resultados de las mediciones de intensidad de señal realizadas en las instalaciones de la

biblioteca:

Teniendo en cuenta la paleta de colores de niveles de potencia de señal; se deduce que

en el costado sur del primer piso de la biblioteca (Figura 10) se registraron valores entre

-58dBm y -10dBm. Los valores más altos que se registraron están entre -34dBm y

-18dBm, los cuales se demuestran con los tonos verdes y se observan en gran parte de

la escalera y en unas oficinas que se encuentran allí. los valores medios se muestran con

los tonos amarillos y naranjas; los cuales están entre -58dBm y -34dBm y se puede

visualizar en todo el centro. Por otro lado en el costado norte de este plano se registraron

valores entre -78dBm y -50dBm que se demuestran con los tonos rojos y naranjas. La

calidad de señal en este lugar es regular, puesto que la señal demuestra bastantes

variaciones a nivel de intensidad y probablemente no permita fácil acceso a la red.

59

Figura 10. Diagrama de intensidad de señal registrada biblioteca piso 1.

Fuente: Autores.


Fuente: Autores.

60

El segundo piso de la biblioteca (Figura 11) se aprecia que la cobertura mejora con

respecto al diagrama de la Figura 10 , puesto que los niveles de potencia de la señal

están entre -58dBm y -18dBm. Las áreas que registraron los valores más altos se

demuestran con los tonos verdes y van desde -34dBm a -18dBm, los cuales se pueden

apreciar en la entrada de la biblioteca, en unas áreas de estudio, además en gran parte

del pasillo y las escaleras de costado suroccidental de este piso. Los valores medios que

van desde -58dBm a -34dBm se demuestran con los tonos amarillos y naranjas, los

cuales predominan en gran parte de este piso; es decir toma parte de los cubículos

individuales, y las oficinas de unidad tecnológica.

La calidad de señal en la biblioteca es media puesto que hay partes donde la señal

presenta niveles de potencia altos, pero predominan niveles medios que debilitan

bastante la señal y hacen que el acceso se dificulte.


Fuente: Autores.

61

El plano del tercer piso de la biblioteca (ver Figura 12) se registraron valores que van

desde -70dBm a -18dBm; entre los cuales, los valores más altos se representan con los

tonos verdes y sus valores van desde -34dBm a -18dBm y se pueden contemplar en una

parte de los seminarios. Los valores medios que van desde -58dBm a -34dBm y se

muestran con los tonos amarillos y naranjas; estos se observan en gran parte del área

tomando la parte de los seminarios, pasillos, escaleras del costado suroccidental y en

algunas de las oficinas que funcionan en este lugar. Los valores bajos que están entre

-70dBm y -58dBm, representados con los tonos rojos se encuentran ubicados en algunas

partes de costado norte de este piso. La calidad de señal en este piso es regular puesto

que predominan intensidades de señal bajas dificultando la conexión a red y en algunas

partes casi nula.


Diego Barroso.

El edificio está construido en su mayoría por concreto, cuenta con 4 niveles (Figura 13,

14, 15 y 16) los cuales presentan una alta concentración de usuarios (estudiantes,

administrativos y docentes) que acceden a la red.

Figura 13. Distribución del edificio Diego Barroso piso 1.

Fuente: Autores.

62


Fuente: Autores.


Fuente: Autores.

63


Fuente: Autores.

A continuacion se muestran los resultados de las mediciones de intensidad de señal

realizadas en las instalaciones del edificio Diego Barroso.

Figura 17. Diagrama de intensidad de señal registrada edificio Diego Barroso piso 1.

Fuente: Autores.

64

En las instalaciones del edificio Diego Barroso se registraron niveles de potencia de señal

entre -46dBm y -10dBm (Figura 17); donde los niveles más altos se demuestran con los

tonos verdes que van desde -34dBm y -10dBm. Estos se ven reflejados al ingreso del

edificio, en el pasillo y en una de las oficinas de financiación estudiantil; los niveles medios

se demuestran con los tonos amarillos señalados entre -50dBm y -34dBm, por lo tanto

estos se ven reflejados en las oficinas de registro y control académico, en la facultad de

ingeniería y en el costado sur de este piso.

De acuerdo con la información obtenida anteriormente se puede deducir que la calidad

de señal en este piso del edificio Diego Barroso es media; aunque se presentaron en

algunas partes niveles bajos. Esta demostró valores altos en algunos lugares


Fuente: Autores.

En el segundo piso del edificio Diego Barroso se registraron niveles de potencia de señal

entre -46dBm y -10dBm (ver Figura 18); donde los niveles más altos se demuestran con

los tonos verdes que van desde -34dBm y -10dBm. Estos se ven reflejados al ingreso del

edificio, en el pasillo y en gran parte de este piso; los niveles medios se demuestran con

los tonos amarillos señalados entre -50dBm y -34dBm; los cuales se ven reflejados en

una pequeña parte del costado sur de este piso.

65


de señal en este piso es buena; puesto que toda el área presenta niveles altos indicando

que hay buena cobertura y fuerza en la señal, facilitando la conexión a la red y sin

interrupciones.


Fuente: Autores.

En el tercer piso del edificio Diego Barroso se registraron niveles de potencia de señal


tonos verdes que van desde -34dBm y -14dBm. Estos se ven reflejados al ingreso de

todas las aulas de clase, en el pasillo y en las escaleras de los dos costados; los niveles

medios se demuestran con los tonos amarillos y naranjas señalados entre -50dBm y

-34dBm; los cuales se ven reflejados en una pequeña parte del costado norte y en la

parte trasera de algunas aulas del costado sur de este piso.


de señal mostrada en este piso es buena; puesto que la señal, registra bastantes picos y

las caídas que se presentan son muy leves, por lo tanto no se ve afectada, indicando que

este piso registra buena cobertura y permite el fácil acceso a la red.

66


Fuente: Autores.

En el cuarto piso del edificio Diego Barroso se registraron niveles de potencia de señal


tonos verdes que van desde -34dBm y -22dBm. Estos se ven reflejados en las escaleras y

en la primer aula norte del costado; los niveles medios se demuestran con los tonos

amarillos y naranjas señalados entre -58dBm y -34dBm; los cuales se ven reflejados en

gran parte del costado norte, en las aulas del centro y en los pasillos; los niveles bajos se

representan con los tonos rojos y grises que se señalan por debajo de los -70dBm; esto

se observa en el las ultimas aulas y en las escaleras del costado sur de este piso.


de señal mostrada en este piso es regular; puesto que la señal, registra niveles intensidad

de señales muy leves, afectando el acceso a la red.

67


Duns Scoto

El edificio está construido en su mayoría por concreto, en el costado norte cuenta con el

auditorio San Francisco de Asís, además de 3 niveles (Figura 21, 22 y 23). Es un punto

donde se encuentran ubicados gran cantidad de auditorios y aulas que en cualquier

momento requieren tener acceso a la red inalámbrica.

Figura 21. Distribución del edificio Duns Scoto piso 3 norte.

Fuente: Autores.


Fuente: Autores.

68


Fuente: Autores.


realizadas en las instalaciones del edificio Duns Scoto costado norte.

Figura 24. Diagrama de intensidad de señal registrada en el edificio Duns Scoto piso 3 norte.

Fuente: Autores.

69

En la Figura 24, se puede apreciar que en el tercer piso el ambiente es ineficiente puesto

que hay un mínimo de intensidad de señal detectada en las escaleras del costado sur, y

en su mayoría no hay existencia del servicio de internet banda ancha inalámbrico de la

Universidad.


Fuente: Autores.

En la Figura 25, se puede apreciar que en el cuarto piso el ambiente es más ineficiente

puesto que no hay existencia de ningún tipo de señal.


Fuente: Autores.

70

Tras la medición realizada en el costado norte del edificio Duns Scoto, ver Figura 26, se

encontró que en la mayoría del área se presenta estado nulo en la intensidad de señal,

valores entre -70dBm y -90dBm posiblemente a causa de la distancia que tiene frente al

punto de acceso más cercano, además de los materiales utilizados en su construcción.

Se debe tener en cuenta que en este lugar se encuentran ubicadas aulas de clase que

pueden llegar a requerir el servicio de banda ancha en cualquier momento.

El costado sur del edificio Duns Scoto, cuenta con 5 niveles (Figura 27, 28, 29, 30 y 31),

de los que hay que resaltar la ubicación de 2 Auditorios principales ubicados en el primer

piso.

Figura 27. Distribución del edificio Duns Scoto piso 1 sur.

Fuente: Autores.

71


Fuente: Autores.


Fuente: Autores.

72


Fuente: Autores.


Fuente: Autores.

73


realizadas en las instalaciones del edificio Duns Scoto costado sur.

Figura 32. Diagrama de intensidad de señal registrada en el edificio Duns Scoto piso 2 sur.

Fuente: Autores.

La situación en el costado sur de este edificio es visiblemente mejor que en el costado

norte. En la Figura 32, se puede apreciar existencia de niveles de potencia entre -74dBm

y -22dBm. Los niveles más altos ubicados en este plano, son representados con color

verde, los cuales tienen unos niveles de potencia entre -34dBm y -22dBm, estos puntos

se encuentran ubicados en las entradas del edificio y en la parte central del corredor; los

niveles medios representados con color amarillo y naranja, muestran niveles de potencia

entre -58dBm y -34dBm, se pueden apreciar al ingreso de cada uno de los salones así

como también al ingreso a la oficina de bienestar institucional, ubicados en la parte media

del plano ; los niveles más bajos representados con color rojo, muestran niveles de

potencia entre -74dBm y -58dBm, se pueden apreciar al costado sur donde se encuentra

ubicada el área de papelería y fotocopiado, y en la parte trasera de las aulas.

La potencia de la señal para la prestación del servicio de Banda Ancha en este lugar es

regular puesto que tiene una gran caída a los costados del edificio, posiblemente a causa

de los materiales utilizados en su construcción, pero se debe tener en cuenta que este

lugar no se encuentran ubicados potenciales usuarios de la red inalámbrica de la

Universidad.

74


Fuente: Autores.

En la Figura 33, se puede apreciar existencia de niveles de potencia entre -90dBm y

-34dBm. Los niveles más altos ubicados en este plano, son representados con color

amarillo y naranja y muestran niveles de potencia entre -58dBm y -34dBm, se pueden

apreciar al ingreso del edificio y en la totalidad del costado oriental donde cuenta con 5

aulas; los niveles más bajos representados con color rojo, muestran niveles de potencia

entre -90dBm y -58dBm y se pueden apreciar al costado occidental, esta área cuenta con

5 aulas de clase y donde se puede identificar con color gris la ausencia de la señal que

brinda el servicio de banda ancha.



amarillo y naranja indicando niveles de potencia entre -58dBm y -42dBm que se pueden

apreciar en gran parte del costado oriental donde cuenta con 5 aulas de clase; los niveles

más bajos representados con color rojo, muestran niveles de potencia entre -90dBm y

-58dBm y se pueden apreciar al costado occidental, donde se encuentra ubicadas las

otras 5 aulas de clase. En el costado noroccidental se puede identificar con color gris la

ausencia de la señal que brinda el servicio de banda ancha.

La potencia de la señal para la prestación del servicio de Banda Ancha en los pisos 3 y 4

del edificio Duns Scoto es regular puesto que tiene una gran caída en el costado oriental

75

del edificio, posiblemente a causa de los materiales utilizados en su construcción y de la

distancia que tiene con el punto de acceso más cercano. Esta zona del edificio cuenta con

20 aulas las cuales en cualquier momento pueden requerir el acceso al servicio de banda

ancha.


Fuente: Autores.

Figura 35. Diagrama de intensidad de señal registrada en el edificio Duns Scoto piso 5 sur

Fuente: Autores.

76



naranja indicando niveles de potencia entre -58dBm y -50dBm que se pueden apreciar en

pocas partes del plano, los cuales son picos de la señal que no son constantes.; los

niveles más bajos representados con color rojo, muestran niveles de potencia entre -

90dBm y -58dBm y se pueden apreciar en gran parte del costado sur. En la parte norte

del edificio la señal que brinda el servicio de banda ancha es nula.


muy débil puesto que tiene una gran caída en todo el piso, posiblemente a causa de los

materiales utilizados en su construcción y de la distancia que tiene con el punto de acceso

más cercano., pero se debe tener en cuenta que este lugar no se encuentran ubicados

potenciales usuarios de la red inalámbrica de la universidad, debido a que esta zona es

exclusiva para la parte administrativa de la universidad que ya cuenta con una red propia.


Guillermo de Ockham.


37, 38, 39 y 40). En el primer piso, al costado norte, se encuentra el área de

computadores, el cual es uno de los puntos con mayor cantidad de usuarios de la red

inalámbrica.

Figura 36. Distribución del edificio Guillermo de Ockham piso 1.

Fuente: Autores.

77


Fuente: Autores.


Fuente: Autores.

78


Fuente: Autores.


Fuente: Autores.

79


realizadas en las instalaciones del edificio Guillermo de Ockham.

Figura 41. Diagrama de intensidad de señal registrada en el edificio Guillermo de Ockham piso 2.

Fuente: Autores.

En el plano del segundo piso del edificio Guillermo de Ockham se registraron niveles de

potencia desde -58dBm hasta -10dBm (ver Figura 41). En el costado norte se obtuvieron

los niveles más altos, representados con el color verde, los cuales tienen unos niveles de

potencia entre -34dBm y -10dBm, esta medición se ve reflejada en la entrada del edificio,

en el pasillo, escaleras y en los diferentes laboratorios que funcionan en esta área; los

niveles medios representados con color amarillo y naranja, muestran niveles de potencia

entre -58dBm y -34dBm, se pueden apreciar en el costado sur en los oficinas de

supervisión de laboratorios, el auditorio y otros laboratorios que funcionan allí; los niveles

más bajos representados con color rojo, muestran niveles de potencia entre -70dBm y

-58dBm, se pueden apreciar en una pequeña parte del costado sur.

De acuerdo con la información obtenida anteriormente se puede deducir que la potencia

de la señal para la prestación del servicio de Banda Ancha en este lugar es buena; puesto

que en el costado norte se registra una buena cobertura y los niveles de potencia

obtenidos en el costado sur se debilitan un poco, pero permite el acceso al servicio de

banda ancha.

80


Fuente: Autores.

En el plano del tercer piso del edificio Guillermo de Ockham se registraron niveles de

potencia desde -58dBm hasta -10dBm (ver Figura 42). En el costado norte se obtuvieron

los niveles más altos, representados con el color verde, los cuales tienen unos niveles de

potencia entre -34dBm y -10dBm,aunque presenta áreas en las cuales se aprecian

niveles -50dBm y -42dBm los cuales se representan los colores naranja y amarillo; esta

medición se ve reflejada en una parte del costado sur primordialmente en las oficinas de

supervisión de laboratorios, el pasillo, escaleras y en los diferentes laboratorios que

funcionan en esta área; los niveles medios representados con color amarillo y naranja,

muestran niveles de potencia entre -58dBm y -34dBm, se pueden apreciar en el costado

sur, el auditorio y otros laboratorios que funcionan allí; los niveles más bajos

representados con color rojo, muestran niveles de potencia entre -70dBm y -58dBm, se

pueden apreciar en el límite del costado sur.

De acuerdo con la información obtenida anteriormente se puede deducir que la potencia

de la señal para la prestación del servicio de Banda Ancha en este lugar es excelente;

puesto que abarca gran parte de este edificio aportando una buena cobertura y los niveles

de potencia obtenidos en el costado sur se debilitan un poco, pero permite el acceso al

servicio de banda ancha.

81


Fuente: Autores.

En el cuarto piso del edificio Guillermo de Ockham, se puede apreciar existencia de

niveles de potencia entre -58dBm y -18dBm (ver Figura 43). Los niveles más altos

ubicados en este plano, son representados con color verde, los cuales tienen unos niveles

de potencia entre -34dBm y -18dBm, estos puntos se encuentran ubicados en la parte

central del corredor y escaleras; los niveles medios representados con color amarillo y

naranja, muestran niveles de potencia entre -58dBm y -34dBm, se pueden apreciar en la

mayoría de los laboratorios; así como también en la oficina de supervisión de laboratorios

y auditorio; los niveles más bajos representados con color rojo, muestran niveles de

potencia entre -74dBm y -58dBm, que se pueden apreciar en el la parte trasera de dos

aulas de laboratorio. La calidad de señal en este piso se debilito puesto que predominaron

los colores amarillo y naranja lo que indica que la cobertura fue media; probablemente

esto se sucedió porque el punto de acceso más cercano se encuentra en un piso superior

o inferior a este, permitiéndole tener un buen cubrimiento con niveles medios para la

prestación del servicio de banda ancha.

En el plano del quinto piso del edificio Guillermo de Ockham se observa una intensidad de

señal excelente, ver Figura 44, puesto que se registraron valores entre -34dBm y -10dBm

tanto en el costado norte como en el costado sur; la intensidad de la señal se mantiene

constante a lo largo de los corredores y de las oficinas, llegando a ser la cobertura casi

del 100%.

82


Fuente: Autores.


Pedro Simón.


46, 47 y 48) los cuales presentan una alta concentración de usuarios (estudiantes,

administrativos y docentes) que acceden a la red.

Figura 45. Distribución del edificio Pedro Simón piso 1.

Fuente: Autores.

83


Fuente: Autores.


Fuente: Autores.

84


Fuente: Autores.


realizadas en las instalaciones del edificio Pedro Simón.


Fuente: Autores.

En el plano del primer piso del edificio Pedro Simón se registran niveles de potencia entre

-74dBm y -26dBm (ver Figura 49). Los niveles más altos ubicados en este plano, son

representados con color verde, los cuales tienen unos niveles de potencia entre -34dBm y

-26dBm, estos puntos se encuentran ubicados en la parte oriental del edificio, pero no son

85

regulares; los niveles medios representados con color amarillo y naranja, muestran

niveles de potencia entre -58dBm y -34dBm, se pueden apreciar en gran parte del

costado norte del edificio y en una parte del costado sur ; los niveles más bajos

representados con color rojo, muestran niveles de potencia entre -74dBm y -58dBm, se

pueden apreciar en gran parte del costado sur, en una parte del costado norte y en una

parte del costado occidental del edificio.


regular puesto que tiene una gran caída en el costado sur y en la parte occidental del

edificio, posiblemente por la distancia que se tiene frente al punto de acceso más cercano

y a causa de los materiales utilizados en su construcción.

Se debe tener en cuenta que en este lugar no se encuentran ubicados potenciales

usuarios de la red inalámbrica de la universidad debido a que no hay aulas de clase

donde se necesite del servicio de banda ancha y en su mayoría son oficinas que ya

cuentan con una red propia para la parte administrativa de la universidad.


Fuente: Autores.

En el plano del segundo piso del edificio Pedro Simón se registran niveles de potencia

entre -74dBm y -22dBm (ver Figura 50). Los niveles más altos ubicados en este plano,

son representados con color verde, los cuales tienen unos niveles de potencia entre

-34dBm y -22dBm, estos puntos se encuentran ubicados en una parte del costado norte

del edificio, pero no son constantes; los niveles medios representados con color amarillo y

86

naranja, muestran niveles de potencia entre -58dBm y -34dBm, se pueden apreciar en

gran parte del costado norte del edificio y en una parte del costado sur; los niveles más

bajos representados con color rojo, muestran niveles de potencia entre -74dBm y -58dBm,

se pueden apreciar en la mayoría del centro del plano.


Fuente: Autores.

En el plano del tercer piso del edificio Pedro Simón se registra una intensidad de señal

muy similar a la encontrada en el segundo piso (ver Figura 51); en el costado norte se

registra una buena intensidad de señal pero muy intermitente, en el centro del plano la

intensidad de la señal es mínima y en costado sur se registra una regular e intermitente

intensidad de señal. La potencia de la señal para la prestación del servicio de banda

ancha en el segundo y tercer piso del edificio Pedro Simón es regular puesto que tiene

una gran caída en la mayoría de los planos, posiblemente a causa de los materiales

utilizados en su construcción. La señal que llega a los costados norte y sur del plano

pueden ser emitidas por un punto de acceso diferente al que se registra en el medio del

plano.Se debe tener en cuenta que en estos lugares se encuentran ubicados potenciales

usuarios de la red inalámbrica de la universidad debido a que hay aulas de clase donde

se puede requerir el servicio de banda ancha.

En el plano del cuarto piso del edificio Pedro Simón (Figura 52) se registra una intensidad

de señal variable, y a diferencia del resto del edificio su mejor intensidad de señal es

registrada en el medio y en una parte del costado norte del plano con niveles entre los

-58dBm y los -34dBm; en el costado sur se registra una muy baja intensidad de señal, en

87

el cual se registraron niveles de potencia entre los -74dBm y -58dBm, lo que no permite

un buen uso del servicio de Banda Ancha en esta área del edificio.


Fuente: Autores.

4.3.6. Analisis de la intensidad de señal de la red inalámbrica de la cafeteria.

El edificio está construido en su mayoría por concreto, cuenta con solo un nivel (ver

Figura 53) este es uno de los puntos de la Universidad que tiene un mayor número de

usuarios en hora pico (entre las 11 AM y las 2 PM).

Figura 53. Distribución del edificio Pedro Simón piso.

Fuente: Autores.

88


realizadas en las instalaciones de la cafetería.

Figura 54. Diagrama de intensidad de señal registrada en la cafetería.

Fuente: Autores.

Se puede observar que en la cafetería de la universidad se registró una buena intensidad

de señal, puesto que tras la medida realizada en este lugar, se obtuvieron valores entre

-50dBm y -14dBm (ver Figura 54). Teniendo en cuenta que los valores más altos se

representaron con los colores verdes, estos se registraron en gran parte del costado

oriental y en unas partes pequeñas del costados norte y sus valores van desde -34dBm a

-14dBm; los valores medios van desde -50dBm a -34dBm, los cuales se demostraron con

los tonos amarillos y naranjas y se observan en el costado suroccidental de este lugar.


de señal que se pudo apreciar en este lugar es buena, aunque los niveles de potencia no

son muy altos en toda el área. y por lo tanto no garantizan una conectividad a la red en

todo momento, siendo este un factor negativo al tener en cuenta que este lugar es un

punto de gran concentración de usuarios que utilizan la red inalámbrica.

89

4.3.7. Analisis de la intensidad de señal de la red inalámbrica del hangar.

El edificio está construido en su mayoría por concreto, pero cuenta con espacio abierto al

interior de este (ver Figura 55).

Figura 55. Distribución del hangar.

Fuente: Autores.


realizadas en las instalaciones del hangar.

Figura 56. Diagrama de intensidad de señal registrada en el hangar.

Fuente: Autores.

90

Los resultados que se obtuvieron tras la medición de niveles de potencia fueron buenos,

aunque se encuentran espacios donde los niveles son bajos. El diagrama permite hacer

un contraste de estas variaciones y así mismo conocer en que rango de valores se

encuentran; de este modo se pudo deducir que los valores van desde -50dBm a -18dBm

(ver Figura 56); en donde los valores más altos son demostrados con los tonos verdes y

van desde -34dBm a -18dBm. Estos se pueden visualizar en la parte central del hangar y

en unas aulas en la parte suroriental del hangar; los valores medios son representados

con los tonos amarillos y sus valores van desde -50dBm a -34dBm, estos son posibles de

visualizar en los dos costados oriental y occidental.

De acuerdo con la información obtenida anteriormente se puede deducir que la calidad se

señal que se pudo apreciar en el hangar es buena, señalando especialmente la parte

central de este plano, pero se encontró un problema y es que en la parte de las aulas la

señal es muy deficiente lo que probablemente dificulta que los usuarios tengan un fácil

acceso a la red y no les permite mantener una conexión continua.

4.3.8. Analisis de la intensidad de señal de la red inalámbrica del

polideportivo.

El edificio está construido en su mayoría por concreto, pero cuenta con espacio abierto al

interior de este (ver Figura 57).

Figura 57. Distribución del polideportivo.

Fuente: Autores.

91


realizadas en las instalaciones del polideportivo.

Figura 58. Diagrama de intensidad de señal registrada en el polideportivo.

Fuente: Autores.

Los resultados que se obtuvieron tras la medición de niveles de potencia fueron regulares,

El diagrama permite hacer un contraste de estas variaciones y así mismo conocer en que

rango de valores se encuentran; de este modo se pudo deducir que los valores van desde

-58dBm a -34dBm (ver Figura 58); en donde los valores más altos son demostrados con

los tonos verdes y van desde -34dBm a -26dBm. Estos se pueden visualizar en la las

aulas de música, artes y danza; los valores medios son representados con los tonos

amarillos y sus valores van desde -58dBm a -34dBm, estos predominan en todo el plano;

es decir en gran parte de la cancha múltiple y el gimnasio.


de señal en este sector es bastante regular, puesto que predominan los tonos amarillos y

estos indican que los niveles de potencia son bastante bajos; lo cual dificulta tener acceso

a la red inalámbrica y afecta también la movilidad de los usuarios debido a que la señal no

es constante en todos los sitios.

92

4.3.9. Analisis de la intensidad de señal de la red inalámbrica Outdoor de la

Universidad.

La Universidad de San Buenaventura - Sede Bogotá, cuenta con plazoleta principal,

parqueadero, lago, zona de troncos y canchas deportivas a lo largo de su campus.

Muchas de estas zonas son de descanso y por esto mismo son usadas por los usuarios

para acceder a la red en cualquier momento. A continuacion se muestran los resultados

de las mediciones de intensidad de señal Outdoor de la Universidad.

Figura 59. Diagrama de intensidad de señal Outdoor de la Universidad.

Fuente: Autores.

Teniendo en cuenta la distribución de la paleta de colores, los valores de niveles de

potencia registrados en los entornos Outdoor van desde -62dBm a -10dBm (ver Figura

59). Donde los niveles más altos se demostraron con los tonos verdes que van desde -

34dBm a -10dBm, y se pueden apreciar en gran parte del área; es decir en lugares como

la plazoleta, que es donde se puede ver con mayor fuerza la irradiación de la señal.

Además del parqueadero, zona de troncos y las zonas verdes. Situación que es bastante

positiva, puesto que en estos lugares existe la mayor concentración de usuarios. Los

valores medios se muestran con los tonos naranja y amarillo que van desde -58dBm a -

34dBm, estos valores se pueden observar en las canchas deportivas.

93

En general la señal Outdoor es buena, ya que la cobertura es total y los niveles de

potencia son altos en la mayoría del área. Lo que indica que es una red estable y permite

el fácil acceso a los posibles y potenciales usuarios, que utilizan el servicio de internet en

los espacios externos de la universidad.

4.4. PUNTOS CRÍTICOS DE CONEXIÓN EN LA UNIVERSIDAD.

Tras diversos análisis, mediciones y pruebas que se emplearon para diagnosticar el

estado de la red inalámbrica de la Universidad de San Buenaventura sede Bogotá, se

localizaron puntos críticos específicos donde la cobertura, potencia e intensidad de la

señal son bastantes regulares y en algunos casos no hay existencia de señal, originando

dificultad para tener acceso a la red.

Existen varias causas por las cuales se producen estos desvanecimientos de señal; entre

estas se encontró, la cobertura del lugar, esta se ve afectada por la distancia que existe

entre el “punto acceso” más cercano y la zona donde se quiere acceder a la red; otra de

las causas es debido a los componentes de los materiales que se utilizaron durante la

construcción de los edificios, estos serán mencionados en cada punto crítico de la

universidad.

Las zonas más vulnerables a las causas de desvanecimiento se encontraron en los

laboratorios de sonido ubicados en el primer piso del edificio (Guillermo de Ockam);

debido a que en estos lugares se necesita de un aislamiento acústico; el diseño y

recubrimiento de las paredes van de acuerdo a algunas técnicas que permiten disminuir el

ruido molesto, es por este motivo que las paredes de los laboratorios son bastante

robustas, debido a que están compuestas por diferentes capas que contienen materiales

como son: frescasa (es un aislante térmico y acústico en fibra de vidrio), concreto, ladrillo,

arena y madera, materiales utilizados para aislar las señales que provienen del exterior de

los laboratorio, por este motivo, las señales de la red inalámbrica de la Universidad tienen

gran dificultad en traspasar estas superficies, evitando que se pueda ofrecer el servicio de

internet en el interior de estas aulas.

Otras de estas zonas vulnerables donde se presentan desvanecimientos, es en los

pasillos de los cuatro pisos ubicados al frente de los baños del edificio (Pedro Simón);

estos puntos se ven altamente afectados por la ubicación de las columnas con las cuales

se construyeron los edificios; estas poseen una capa de concreto muy robusta que

deteriora la señal emitida por los “puntos de acceso” de la Universidad.

94

Ilustración 3. Columna ubicada en el costado norte del edificio Duns Scoto.

Fuente: Autores.

Los puntos donde es más critica la señal inalámbrica de la Universidad, se encuentran

ubicados en el costado norte del edificio (Duns Scoto), este punto al igual que en los

anteriores edificios mencionados, cuenta con problemas de acceso de la red inalámbrica,

debido a la robustez de los muros que recubren todas las superficies del edificio, teniendo

en cuenta que la mayoría de estos muros, techos y pisos cuentan con placas compuestas

por materiales tales como: concreto, ladrillo, arena, entre otros, materiales que

desvanecen y debilitan las señales que pasan a través de estos muros; adicionalmente se

cuenta con el problema de no contar con un “punto de acceso” cercano, que le brinde la

intensidad de señal necesaria para poder acceder a la red. A continuación se muestran

las pérdidas ocasionadas por algunos materiales.

Tabla 2. Pérdidas ocasionadas por los materiales.

Material Pérdidas

(dB)

Material Pérdidas

(dB)

Metal 26

Losa 35

Aluminio 20.4

Vidrio 6mm 1

Entre plantas 20-30

Pared de ladrillo 15 - 20

Esquinas de pasillos 10 a 15

Yeso 5

Concreto 25

Fuente: Propagación en interiores. [en línea]. [Citado en diciembre 2010] Disponible en internet:

<URL: www.arantxa.ii.uam.es/~btaha/RR1/Presentacion/Radio%2015.ppt>

95

4.5. ANALISIS DE TRAFICO DE DATOS PARA LA RED INALAMBRICA

DE LA UNIVERSIDAD.

Para la obtención del tráfico medido en las instalaciones de la universidad, se tuvo en

cuenta la información suministrada por la Unidad de Avance Tecnológico de la

Universidad; está información facilito identificar la clase de usuarios que acceden

(estudiantes e invitados primordialmente), los puntos de mayor concentración (edificio

Alberto Montealegre, edificio Guillermo de Ockham y la cafeteria), las horas pico de la red

inalámbrica de la Universidad (entre las 11:00 A.M y las 2:00 PM), hora en la cual

acceden hasta 300 estudiantes, además del plano donde se encuentran ubicados los APs

(la solución es Outdoor en toda la universidad, menos en el edificio Guillermo de

Ockham).

Con esta información, y con la ayuda del software “Bandwidth Meter Pro” 28, el cual

permite guardar los registros, por segundo, del tráfico tanto de subida como de bajada en

la red inalámbrica, se realizaron las siguientes mediciones en las horas pico:.

4.5.1. Análisis del Tráfico de datos en la cafetería (día 1).

Para el primer día del análisis de tráfico en la cafetería (4 de Abril de 2011) se realizaron 3

mediciones:

• Durante la navegación web, ver Anexo A. Figura 1 y Anexo A. Tabla 1.

• Durante la descarga de archivos, ver Anexo A. Figura 2 y Anexo A. Tabla 2.

• Durante la subida de archivos a la red, ver Anexo A. Figura 3 y Anexo A. Tabla 3.

El promedio del tráfico de bajada medido en la cafetería durante las 11:20 AM a las 2:00

PM fue de 82.4 Kbps y el de subida fue de 8.02 Kbps (ver Tabla 3). Durante este tiempo

se notó una red inalámbrica muy inestable y debido a esto, no se pudo probar una video-

llamada; el tráfico de voz en la red tenía mucha interferencia y ruido, lo que evita que se

realice una llamada ideal, donde las personas que hablan se puedan comunicar sin

ningún problema. La descarga de música en este punto de la universidad tiene una

velocidad promedio de 262.325bits/seg, una velocidad promedio buena, pero con el

mismo inconveniente de una red inalámbrica inestable, esto perjudica la descarga de

28 http://www.bandwidth-meter.net/

96

cualquier tipo de archivo. En la prueba de subir archivos a la red se registró una velocidad

media de 275.457bits/seg la cual no tuvo ningún inconveniente.

Tabla 3. Trafico promedio de la descarga y subida de archivos en la cafetería. 4/4/11.

Fuente: Autores, utilizando el software Bandwidth Meter Pro.

4.5.2. Análisis del Tráfico de datos en la biblioteca (día 1).

Para el primer día del análisis de tráfico en la biblioteca (5 de Abril de 2011) se realizaron

6 mediciones:

• Primera video-llamada, ver Anexo A. Figura 4 y 5; Anexo A. Tabla 4.

• Primera subida de archivos a la red, ver Anexo A. Figura 6; Anexo A. Tabla 5.

• Primera descarga de archivos, ver Anexo A. Figura 7, 8 y 9; Anexo A. Tabla 6.

• Segunda video-llamada, ver Anexo A. Figura 10, 11, 12 y 13; Anexo A. Tabla 7.

• Segunda descarga de archivos, ver Anexo A. Figura 14 y 15; Anexo A. Tabla 8.

• Segunda subida de archivos a la red, ver Anexo A. Figura 16, 17, 18 y 19; Anexo

A. Tabla9.

97



El promedio del tráfico de bajada medido en la biblioteca durante las 11:10 AM a las 2:00

PM fue de 633.8Kbps y el de subida fue de 405.7Kbps (ver Tabla 4). Durante este tiempo

se notó una red inalámbrica estable con lo cual se obtuvieron los resultados que se

muestran en la Tabla 5.

Las pruebas de las video-llamadas mostraron que es necesario un tráfico promedio de

933.663,30Bits/seg de bajada de archivos y 947.069,23Bits/seg de subida de archivos, ya

que las video-llamadas trabajan en tiempo real, con un tráfico de video muy alto tanto de

salida como de llegada, esto con el fin de conservar la calidad en las aplicaciones de

videoconferencias que brindan las redes de banda ancha, tan utilizadas hoy en día en el

mundo entero; al tener garantizada una buena velocidad en este tipo de llamadas, el

tráfico de voz no tendrá mayores inconvenientes, debido a las bajas velocidades

necesarias para transmitir este tipo de datos en la red.

En las prueba de subir archivos a la red, se registró un tráfico medio de 453.105,29

Bits/seg, con el cual no se presentó ningún problema, aunque hay que resaltar que

durante la segunda prueba se utilizaba la red en varias páginas WEB, lo que hizo que el

98

trafico subiera y fuera mucho más lenta la subida de datos a la red. La descarga de

música en este día, presento un tráfico medio de 415.956,02 Bits/seg, en la primera

prueba la velocidad fue mayor, debido a la hora en que se realizó, la segunda prueba

aunque no presento inconvenientes, tuvo una velocidad más lenta debido a la cantidad de

usuarios que estaban conectados a la red inalámbrica de la universidad, reduciendo así el

tráfico para cada usuario de la red.

Tabla 5. Tráfico promedio del día en la biblioteca. 5/4/11.

Promedio del tráfico en la biblioteca (5 de abril)

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Trafico video-llamada (1) 851.864,79 bps 1.166.925,73 bps 2.018.806,35 bps

Trafico video-llamada (2) 1.015.461,81 bps 727.212,73 bps 1.742.569,90 bps

Trafico promedio 933.663,30 bps 947.069,23 bps 1.880.688,13 bps

Trafico subida de datos (1) 117.223,29 bps 235.138,47 bps 352.361,75 bps

Trafico subida de datos (2) 809.248,56 bps 671.072,11 bps 1.480.434,78 bps

Trafico promedio 463.235,92 bps 453.105,29 bps 916.398,27 bps

Trafico descarga de datos (1) 480.366,36 bps 69.611,06 bps 549.974,24 bps



Fuente: Autores.

En general durante las pruebas de este día en la biblioteca no se presentó inestabilidad

en la red, ni tampoco una baja intensidad de señal, permitiendo a los usuarios que

acceden a la red inalámbrica de la universidad un buen manejo de esta.

4.5.3. Análisis del tráfico de datos en el edificio Guillermo de Ockham (día 1).

Para el primer día del análisis de tráfico en el edificio Guillermo de Ockham (5 de Abril de

2011) se realizaron 6 mediciones:

• Primera video-llamada, ver Anexo A. Figura 20; Anexo A. Tabla 10).

• Primera subida de archivos a la red, ver Anexo A. Figura 21; Anexo A. Tabla 11)

• Primera descarga de archivos, ver Anexo A. Figura 22, 23 y 24; Anexo A. Tabla

12).

• Segunda video-llamada, ver Anexo A. Figura 25; Anexo A. Tabla 13)

• Segunda descarga de archivos, ver Anexo A. Figura 26 y 27; Anexo A. Tabla 14)

99

• Segunda subida de archivos a la red, ver Anexo A. Figura 28; Anexo A. Tabla 15)

Tabla 6. Trafico promedio de la descarga y subida de archivos en el edificio G. de Okcham. 5/4/11.


El promedio del tráfico de bajada medido en el edificio Guillermo de Ockham durante las

11:20 AM a las 2:00 PM fue de 509.3Kbps y el de subida fue de 509.1Kbps (ver Tabla 6).

Durante este tiempo se notó una red inalámbrica estable con lo cual se obtuvieron los

resultados que se muestran en la Tabla 7.

Las pruebas de video-llamadas realizadas en el edificio Guillermo de Ockham, mostraron

que es necesario un tráfico promedio de 954.611,03 bps de bajada de archivos y

982.092,82 bps de subida de archivos. Al igual que en la prueba realizada en la biblioteca

(el mismo día y a la misma hora), se observa una similitud en el tráfico que llega (Down)

como el que sale (Up), cercano a 1Mbps para cada uno; con esta velocidad se puede

obtener una excelente imagen en los equipos utilizados para las llamadas en la red,

además de un excelente audio sin mayores problemas de ruido (los cuales siempre van a

estar presentes en cualquier tipo de comunicación). Esta velocidad también es necesaria

100

porque los usuarios están transmitiendo y recibiendo datos en tiempo real, un ambiente

donde no se pueden transmitir datos de video con retrasos; la transmisión de datos de voz

también son muy importantes para garantizar calidad en las aplicaciones de video-

llamadas, pero tienen menos inconvenientes que los datos de video porque el tamaño de

los datos a transmitir es mucho menor.

En las prueba de subir archivos a la red, se registró un tráfico medio de 213.816,16 bps,

con el cual no se presentó ningún problema. La descarga de música en este día, presento

un tráfico medio de 366.060,64 bps, lo que garantizo que las descargas que se hicieron a

la red se completaran con éxito. En general durante las pruebas de este día en edificio G.

de Ockham no se presentó inestabilidad en la red, permitiendo realizar las pruebas

propuestas correctamente.

Tabla 7. Tráfico promedio del día en el edificio G. de Ockham. 5/4/11.

Promedio del tráfico en el Guillermo de Ockham (5 de abril)











Fuente: Autores.

4.5.4. Análisis del Tráfico de datos en la cafetería (día 2).

Para el segundo día del análisis de tráfico en la cafetería (6 de Abril de 2011) se

realizaron 6 mediciones:



• Primera descarga de archivos, ver Anexo A. Figura 32 y 33; Anexo A. Tabla 18.

• Segunda video-llamada, ver Anexo A. Figura 34, 35 y 36; Anexo A. Tabla 19.

101


• Segunda subida de archivos a la red, ver Anexo A. Figura 39; Anexo A. Tabla 21.



El promedio del tráfico de bajada medido en la cafetería durante las 11:10 AM a las 2:00

PM fue de 281Kbps y el de subida fue de 219.8Kbps (ver Tabla 8). Durante este tiempo

se notó una red inalámbrica inestable con espacios prolongados sin acceso a la red. Los

resultados se muestran en la Tabla 9.

Las pruebas de las video-llamadas mostraron un tráfico promedio de 511.517,74 bps de

bajada de archivos y 641.400,15 bps de subida de archivos, cifras muy debajo de pruebas

hechas en otros puntos de la universidad, mostradas anteriormente. La imagen en la

video-llamada era muy pixcelada y lenta, no estaba trabajando en tiempo real; la señal de

voz tenía mucho ruido y no se entendía lo que las personas hablaban, en general la

video-llamada se realizó, pero no se pudo tener una conversación adecuada.

102

En las prueba de subir archivos a la red, se registró un tráfico medio de 199.821,93 bps, el

cual comparado con los obtenidos en otros puntos de la universidad es muy bajo; durante

la segunda prueba la velocidad de subida sufre las consecuencias de una red inalámbrica

inestable.

La descarga de música presento un tráfico medio de 181.573,41 bps, y al igual que los 2

items explicados anteriormente, se nota una gran diferencia con las velocidades

manejadas en el edificio Guillermo de Ockham y la biblioteca de la universidad, y aunque

en la primera prueba tomada a las 11:25 AM no hubo ningún problema, revelando una

velocidad de bajada media de 213.788,45 bps, en la segunda con una velocidad menor de

149.358,38 bps no se pudo completar la descarga de datos.

Tabla 9. Tráfico promedio del día en la cafetería. 6/4/11.

Promedio del tráfico en la cafetería (6 de abril)


Trafico video-llamada (1) 133.227,38 bps 244.378,17 bps 377.592,33 bps









Fuente: Autores.

En general durante las pruebas del 6 de abril en la cafetería, se presentó inestabilidad en

la red y una baja intensidad de señal durante las 12:00 y las 2:00 PM, lo que impide a los

usuarios de la red inalámbrica universidad acceder a la red de una manera apropiada.

103


Para el segundo día del análisis de tráfico en el edificio Guillermo de Ockham (6 de Abril

de 2011) se realizaron 8 mediciones:


• Primera subida de archivos a la red, ver Anexo A. Figura 42 y 43; Anexo A. Tabla

23.


• Segunda video-llamada, ver Anexo A. Figura 46 y 47; Anexo A. Tabla 25.


• Tercera video-llamada, ver Anexo A. Figura 50 y 51; Anexo A. Tabla 27.

• Segunda subida de archivos a la red, ver Anexo A. Figura 52, 53 y 54; Anexo A.

Tabla 28.

• Cuarta video-llamada, ver Anexo A. Figura 55, 56, 57 y 58; Anexo A. Tabla 29.

Tabla 10. Trafico promedio de la descarga y subida de archivos en el G. de Ockham. 6/4/11.


104

El promedio del tráfico de bajada medido en el edificio Guillermo De Ockham durante las



resultados que se muestran en la Tabla 11.

Las pruebas de las video-llamadas mostraron que es necesario un tráfico promedio de

628.639,27 bits /seg de bajada de archivos y 467.818,86 bits/seg de subida de archivos,

puesto que las video-llamadas se realizan en tiempo real, demandan un gran porcentaje

de tráfico tanto de salida (Up) como de llegada (Down). Esto se debe a que en la

comunicación se transmite y se recibe voz y video, y estos servicios abarca un gran

espacio en el ancho de banda ofrecido. Esta aplicación es de gran importancia puesto que

hoy en día los usuarios buscan convergencia de servicios y fuentes que les permitan

acceder a esta característica; de manera fácil y con buenas velocidades.

En las prueba de subir archivos a la red, se registró un tráfico medio de 229.821,04

Bits/seg, con el cual no se presentó ningún problema, aunque hay que resaltar que

durante la segunda prueba se utilizaba la red en varias páginas WEB, lo que hizo que el

trafico subiera y fuera mucho más lenta la subida de datos a la red.

La descarga de música en este día, presento un tráfico medio de 323.670,97 Bits/seg, en

la primera prueba la velocidad fue mayor, debido a la hora en que se realizó, la segunda

prueba aunque no presento inconvenientes, tuvo una velocidad más lenta debido a la

cantidad de usuarios que estaban conectados a la red inalámbrica de la universidad,

reduciendo así el tráfico para cada usuario de la red.

En general durante las pruebas de este día en el edificio Guillermo de Ockham la red

mostro estabilidad y una buena intensidad de señal, por lo tanto es fácil a acceder a estas

aplicaciones que demandan gran ancho de banda. Como es el caso de la

videoconferencia que abarca el mayor ancho de banda (como se señala en la Tabla 11 de

promedio de tráfico), comparada con la descarga y subida de archivos a la red, aunque

están también demuestran y abarcan un espacio significativo.

105

Tabla 11. Tráfico promedio del día en el G. de Ockham. 6/4/11.




Trafico video-llamada (2) 639.408,60 bps 492.868,37 bps 1.132.287,73 bps










Fuente: Autores.

4.5.6. Análisis del tráfico de datos en la biblioteca (día 2).

Para el segundo día del análisis de tráfico en la biblioteca (7 de Abril de 2011) se

realizaron 6 mediciones:

• Primera video-llamada, ver Anexo A. Figura 59, 60, 61 y 62; Anexo A. Tabla 30.

• Primera subida de archivos a la red, ver Anexo A. Figura 63, 64 y 65; Anexo A.

Tabla 31.

• Primera descarga de archivos, ver Anexo A. Figura 66; Anexo A. Tabla 32.

• Segunda video-llamada, ver Anexo A. Figura 69, 70, 71 y72; Anexo A. Tabla 33.

• Segunda descarga de archivos, ver Anexo A. Figura 73, 74 y 75; Anexo A. Tabla

34.

• Segunda subida de archivos a la red, ver Anexo A. Figura 76, 77 y 78; Anexo A.

Tabla 35.


PM fue de 837.3Kbps y el de subida fue de 658.7Kbps (ver Tabla 12). Durante este

tiempo se notó una red inalámbrica estable con lo cual se obtuvieron los resultados que

se muestran en la Tabla 13.

106




Promedio del tráfico en la Biblioteca (7 de abril)



Trafico video-llamada (2) 1.351.770,83 bps 1.201.579,86 bps 2.553.396,24 bps

Trafico promedio 1.219.497,38 bps 1.076.806,17 bps 2.296.359,55 bps







Fuente: Autores.

107

Las pruebas de las video-llamadas realizadas en la biblioteca, mostraron que es

necesario un tráfico promedio de 1.219.497,38 bps de bajada de archivos y 1.076.806,17

bps de subida de archivos. Esta velocidad también es necesaria porque los usuarios

están transmitiendo y recibiendo voz y video en tiempo real, y necesitan de un servicio de

calidad sin interferencias ni retrasos en la imagen. Puesto que al presentarse estos

fenómenos se corta la comunicación y se pierde gran parte del espacio abarcado por

estos servicios que demandan un gran ancho de banda.




la red se completaran con éxito. En general durante las pruebas de este día en la

biblioteca no presentaron inestabilidad en la red, permitiendo realizar las pruebas

propuestas correctamente.

En general durante las pruebas de este día en la biblioteca la red mostro estabilidad y una

buena intensidad de señal, por lo tanto es fácil acceder a estas aplicaciones que

demandan gran ancho de banda. Como es el caso de la videoconferencia que abarca el

mayor ancho de banda (como se señala en la Tabla 13 de promedio de tráfico),

comparada con la descarga y subida de archivos a la red, aunque están también

demuestran y abarcan un espacio significativo.


Para el tercer día del análisis de tráfico en el edificio Guillermo de Ockham (7 de Abril de

2011) se realizaron 6 mediciones:

• Primera video-llamada, ver, Anexo A. Figura 79, 80 y 81; Anexo A. Tabla 36.





• Segunda subida de archivos a la red, ver Anexo A. Figura 90 y 91; Anexo A. Tabla

41.

108

Tabla 14. Trafico promedio de la descarga y subida de archivos en el G. de Ockham. 7/4/11.


El promedio del tráfico de bajada medido en el edificio Guillermo de Ockham durante las



resultados que se muestran en la Tabla 15. Las pruebas de las video-llamadas realizadas

en el edificio Guillermo de Ockham, mostraron que es necesario un tráfico promedio de

1.249.904,01 bps de bajada (Download) de datos y 1.314.758,81 bps de subida (Upload)

de datos. Esta velocidad es necesaria porque los usuarios están transmitiendo, recibiendo

voz y video en tiempo real, y necesitan de un servicio de calidad sin interferencias ni

retrasos en la imagen. Puesto que al presentarse estos fenómenos se corta la

comunicación y se desperdicia gran parte del espacio abarcado por estos servicios que

demandan un gran ancho de banda.

109




la red se completaran con éxito. En general durante las pruebas de este día en el edificio

Guillermo de Ockham, no presentaron inestabilidad en la red, permitiendo realizar las

pruebas propuestas correctamente.

Tabla 15. Tráfico promedio del día en el G. de Ockham. 7/4/11.





Trafico promedio 1.249.904,01 bps 1.314.758,81 bps 2.564.676,98 bps







Fuente: Autores.

En general durante las pruebas de este día en el edificio Guillermo de Ockham la red

mostro estabilidad y una buena intensidad de señal, por lo tanto es fácil acceder a estas





110

4.5.8. Análisis del tráfico de datos en la biblioteca (día 3).

Para el tercer día del análisis de tráfico en la biblioteca (8 de Abril de 2011) se realizaron 6

mediciones:

• Primera video-llamada, ver Anexo A. Figura 92, 93 y 94; Anexo A. Tabla 42.



Tabla 44.

• Primera descarga de archivos, ver Anexo A. Figura 101, 102 y 103; Anexo A. Tabla

45.

• Segunda descarga de archivos, ver Anexo A. Figura 104, 105 y 106; Anexo A. Tabla

46.

• Segunda subida de archivos a la red, ver Anexo A. Figura 107,108 y 109; Anexo A.

Tabla 47.

Tabla 16. Trafico promedio de la descarga y subida de archivos en la biblioteca. 8/4/11


111



se notó una red inalámbrica estable con lo cual se obtuvieron los resultados que se



Promedio del tráfico en la Biblioteca (8 de abril)











Fuente: Autores.

Las pruebas de las video-llamadas realizadas en la biblioteca, mostraron que es

necesario un tráfico promedio de 565.659,80 bps de bajada (Download) de archivos y

667.512,97 bps de subida (Upload) de archivos. Estas velocidades son bajas comparadas

con las registradas los anteriores días, lo que afecto grandemente la comunicación ya que

el video presento efectos de retraso y el audio presento demasiada interferencia. Por este

motivo solo se lograron hacer dos pruebas pero de mala calidad.




la red se completaran con éxito. En general durante las pruebas de este día en la

biblioteca no presentó inestabilidad en la red, permitiendo realizar las pruebas propuestas

correctamente.

112

En general durante las pruebas realizadas en la biblioteca de descarga y subida de

archivos a internet. La red inalámbrica mostro estabilidad, pero presento problemas en

cuanto a la intensidad de señal. Lo cual probablemente fue el inconveniente que no

permitió mantener una video-llamada de buena calidad.

4.5.9. Análisis del tráfico de datos en la cafetería (día 3).

Para el tercer día del análisis de tráfico en la cafetería (8 de Abril de 2011) se realizaron 4

mediciones:

• Primera video-llamada, ver Anexo A. Figura 109, 110, 111 y 112; Anexo A. Tabla 48.

• Primera de acceso limitado a internet, ver Anexo A. Figura 113, 114, 115 y 116;

Anexo A. Tabla 49.


Tabla 50.

• Primera descarga de archivos, ver Anexo A. Figura 120, 121, 122, 123 y 124; Anexo

A. Tabla 51.

El promedio del tráfico de bajada medido en la cafetería durante las 11:10 AM y las 2:00


se notó una red inalámbrica muy inestable con lo cual se obtuvieron los resultados que se


La prueba de la video-llamada realizada en la cafetería, indico que es necesario un tráfico

promedio de 426.238,82 bps de bajada de archivos y 590.260,50 bps de subida de

archivos. Siendo este tráfico muy bajo y desfavorable comparado con los promedios de

tráfico obtenidos en las mediciones realizadas los días anteriores. Puesto que este día el

proceso de la video-llamada presento problemas en cuanto a la imagen y el audio,

sucesos que impidieron mantener una buena comunicación y obligo a detener la video-

llamada. Probablemente esto se debió a que el rendimiento y estado de la red se mantuvo

muy inestable y lento.

113

En las prueba de subir archivos a la red, se registró un tráfico medio de 6.670,23 bps, con

el cual se presentaron muchos problemas que impidieron terminar el proceso. Al igual que

la subida del archivo de fotos, la descarga de un archivo de audio en este día, presento un

tráfico medio de 125.848,22 bps, lo que no garantizo que la descarga se finalizara con

éxito y se viera interrumpida constantemente, por conexión limitada a internet.

Provocando que el proceso no se completara con éxito. En general durante las pruebas

de este día en la cafetería se presentó mucha inestabilidad en la red, lo cual fue un

obstáculo para realizar las pruebas propuestas correctamente.



114

Tabla 19. Tráfico promedio del día en la cafetería. 8/4/11.

Promedio del tráfico en la cafetería (8 de abril)


Trafico video-llamada 426.238,82 bps 590.260,50 bps 1.016.582,40 bps

Trafico subida de datos 65.491,51 bps 6.670,23 bps 72.159,68 bps

Trafico descarga de datos 125.848,22 bps 7.171,96 bps 133.020,08 bps

Acceso a internet limitado 91.480,77 bps 14.718,47 bps 106.197,32 bps

Fuente: Autores.

En general durante las pruebas realizadas este día en la cafetería la red mostro

inestabilidad y una baja intensidad de señal, por lo tanto no fue fácil acceder a estas





4.6. DISEÑO DE LA RED.

En esta etapa del proyecto se plantean aspectos del diseño de la red, donde se abarcan

aspectos físicos y lógicos que harán parte del funcionamiento de la red, además del

posicionamiento de los nodos y capacidad de la red en cuanto a ancho de banda, estas

cualidades dan una visión aproximada de cómo está constituida la red.

4.6.1. Diseño de la red Outdoor

En esta fase se proyecta el backhaul de la red, donde se establecen las posiciones del

(AP) principal y las de los (APs) secundarios, así mismo se calculan las distancias de

todos los enlaces.

Se consideró que la ubicación de los puntos de acceso debería ser en techos de los

edificios como se observa en la Figura 60, puesto que en esta altura tendrían línea de

vista para poder interconectarse y comunicarse fácilmente.

115

Figura 60. Distribución y distancias entre los APs en la Universidad.

Pto Distancia Pto Distancia

Pto Distancia

Pto Distancia Pto Distancia

Pto Distancia

1 24 m

4 31 m

7 43 m

10 43 m

13 32 m

16 37 Mts

2 31 m

5 49 m

8 52 m

11 50 m

14 65 m

17 54 m

3 33 m

6 52 m

9 33 m

12 73 m

15 60 m

18 46 m

Fuente: Autores.

4.6.2. Diseño de la red Indoor

Para el diseño Indoor de la Universidad se tuvo en cuenta los datos encontrados en el

análisis de la red actual. Estos evidenciaron los problemas de cobertura, al no tener

equipos dentro del edificio que puedan emitir señales con una intensidad idónea para que

los equipos de los usuarios finales puedan detectarlas.

La posición de cada uno de estos equipos está pensada para que se puedan comunicar

con los demás sin ningún problema, esto es posible al estar ubicados al lado de las

escaleras, además de tener una línea de vista directa con los más lejanos, evitando así

perdidas por los obstáculos que se puedan encontrar entre los diferentes enlaces.

116

Edificio Diego Barroso

En el edificio Diego Barroso, se encontró que la intensidad de señal mostrada es buena,

aunque en los pisos 3 y 4 la señal, se registran niveles de intensidad de señal regulares

(según el análisis realizado), afectando el acceso a la red. Por este motivo, se plantea la

distribución de 4 access point, como se muestra en la Figura 61. Este edificio cuenta con

aulas de clase, oficinas y salas de profesores, sitios donde los potenciales usuarios se

encuentran en la mayor parte del día.

Figura 61. Distribución de APs en el edificio Diego Barroso.

Fuente: Autores.

Edificio Duns Scoto.

En el edificio Duns Scoto (sur y norte), se encontró que registra niveles de intensidad de

señal deficientes (según el análisis realizado) y en algunas zonas no se encuentra

cubrimiento, como es el caso del primer piso del costado sur, donde se encuentran 2

auditorios principales de la Universidad y toda la parte norte del edificio, que cuenta en los

2 primeros niveles con su el aula máxima, el auditorio San Francisco de Asís.

117

Figura 62. Distribución de APs en el edificio Duns Scoto Sur.

Fuente: Autores.

Figura 63. Distribución de APs en el edificio Duns Scoto Norte.

Fuente: Autores.

118

Para el caso del Duns Scoto sur, se realiza una distribución de 6 access point, como se

muestra en la Figura 62, donde 2 de estos equipos estarán en cada uno de los auditorios

del primer piso; esto se plantea por el gran número de usuarios que en este sitio requiere

acceder a la red inalámbrica de la Universidad.

Para el caso del Duns Scoto norte, se realiza una distribución de 2 access point (ver

Figura 63). Estos se comunican con los equipos utilizados en el costado sur y están

distribuidos para que uno de estos equipos brinde el cubrimiento en el auditorio San

Francisco de Asís.

Edificio Pedro Simón.

Figura 64. Distribución de APs en el edificio Pedro Simón.

Fuente: Autores.

En el edificio Pedro Simón, se encontró que la intensidad de señal mostrada es deficiente,

aunque registra cubrimiento en todo el edificio, la intensidad de la señal es muy baja

(según el análisis realizado), afectando el acceso a la red. Por este motivo, se plantea la

distribución de 4 access point, como se muestra en la Figura 64. Este edificio cuenta con

aulas de clase, oficinas y salas de profesores, sitios donde los potenciales usuarios se

encuentran en la mayor parte del día.

119

4.6.3. Estimado de la Capacidad de ancho de banda.

Es importante comprender que la tasa de transmisión de datos listada de los dispositivos

inalámbricos, se refiere a la tasa a la cual los access point pueden intercambiar datos y

no al rendimiento que va a observar el usuario. En un enlace 802.11g puede utilizar

54Mbps en el AP utilizado, pero el rendimiento real será el que nos brinda el proveedor de

internet; por este motivo es indispensable que se cuente con una velocidad necesaria

para los 300 usuarios a la red inalámbrica de la universidad (valor dado por la Unidad de

tecnología de la Universidad). El rendimiento de la red inalámbrica, se verá afectado no

solo por el número de usuarios, también depende del uso que le da cada usuario a esta

misma, no es lo mismo que 20 personas entren al correo electrónico a que otras 20

quieran realizar una video llamada.

Para determinar el ancho de banda total de la red WiMesh se tendrán en cuenta las

aplicaciones más utilizadas por los usuarios de la Universidad (ver Tabla 20), según una

encuesta realizada a 100 usuarios de la red (ver Anexo D) y los valores de ancho de

banda de cada una de las aplicaciones, según la Tabla 21.

Tabla 20. Resultados de la encuesta realizada en la Universidad.

Aplicación CONTEO 1. LUGAR

CONTEO 2. LUGAR

CONTEO 3. LUGAR

Correo electrónico. 60 31 5

Navegación de consulta educativa. 25 39 18

Chat. 5 13 38

Navegación en redes sociales. 7 13 36

Voz sobre IP (Llamadas). 2 0 2

Video-llamadas. 1 4 1

TOTAL 100 100 100

Aplicación CONTEO 4. LUGAR

CONTEO 5. LUGAR

CONTEO 6. LUGAR

Correo electrónico. 2 2 0

Navegación de consulta educativa. 13 3 2

Chat. 39 4 1

Navegación en redes sociales. 36 3 5

Voz sobre IP (Llamadas). 4 55 37

Videollamadas. 6 33 55

TOTAL 100 100 100

Fuente: Autores.

120

Tabla 21. Ancho de banda por usuario en la red.

Aplicación Tamaño de

la trama por usuario

Notas

Mensajería de texto

< 1 kbps Como el tráfico es infrecuente y asincrónico, IM va a tolerar

mucha latencia.

Correo electrónico

1 - 100 kbps

Al igual que IM, el correo electrónico es asincrónico e intermitente, por lo tanto va a tolerar la latencia. Los archivos

adjuntos grandes, los virus y el correo no deseado metan significativamente la utilización del ancho de banda. Los

servicios de correo web (tales como Yahoo o Hotmail) deben ser considerados como navegadores web, no como correo

electrónico

Navegadores web

50 - 100+ kbps

Los navegadores web sólo utilizan la red cuando se solicitan datos. La comunicación es asincrónica, por lo que se puede

tolerar una buena cantidad de demora. Cuando los navegadores web, buscan datos voluminosos (imágenes

pesadas, descargas largas, etc.) la utilización del ancho de banda aumenta significativamente,

Flujo de audio

(streaming)

96 - 160 kbps

Cada usuario de un servicio de flujo de audio va a utilizar una cantidad constante de una relativamente gran cantidad de ancho de banda, durante el tiempo que está activo. Puede tolerar algo de latencia pasajera mediante la utilización de mucha memoria de almacenamiento temporal en el cliente

(buffer). Pero extensos períodos de espera van a hacer que el audio “salte” o que se den fallos en la sesión.

Voz sobre IP (VoIP)

24 - 100+ kbps

Como con el flujo de audio, VoIP dedica una cantidad constante de ancho de banda de cada usuario mientras dura la

llamada. Pero con VoIP, el ancho de banda utilizado es aproximadamente igual en ambas direcciones. La latencia en una conexión VoIP molesta inmediatamente a los usuarios.

Para VoIP una demora mayor a unas pocas decenas de milisegundos es inaceptable.

Flujo de video

(streaming)

64 - 200+ kbps

Como el flujo de audio, un poco de latencia intermitente es superada mediante la utilización de la memoria de

almacenamiento temporal del cliente. El flujo de video requiere de alto rendimiento y baja latencia para trabajar correctamente.

Aplicaciones para

compartir archivos Par-

a-par

0 - infinitos Mbps

Si bien las aplicaciones par a par toleran cualquier cantidad de latencia, tienden a utilizar todo el rendimiento disponible para

transmitir datos a la mayor cantidad de clientes y lo más rápido como les sea posible. El uso de estas aplicaciones causa latencia y problemas de rendimiento para todos los otros

usuarios de la red, a menos que se utilice un conformador de ancho de banda adecuado.

Fuente: Redes Inalámbricas en los Países en Desarrollo. Varios. Disponible en: http:\\wndw.net, 2007.

121

Para estimar el rendimiento necesario para la red, se multiplica el número esperado de

usuarios por el tipo de aplicación que probablemente vayan a usar. Para nuestro caso en

particular tenemos 300 usuarios en hora pico pero hay que tener en cuenta que no todos

utilizan la misma aplicación en el mismo instante de tiempo, a continuación se muestran

los valores máximos de cada aplicación para la red WiMesh de la Universidad:

Tabla 22. Ancho de banda por aplicación en la red.

Aplicación Ancho de

Banda/Usuario

Usuarios

totales

Ancho de banda

necesario

Correo electrónico 1 - 100 kbps 300 30.000 kbps

Navegadores web 50 - 100+ kbps 300 30.000 kbps

Flujo de audio (streaming) 96 - 160 kbps 300 48.000 kbps

Voz sobre IP (VoIP) 24 - 100+ kbps 300 30.000 kbps

Flujo de video (streaming) 64 - 200+ kbps 300 60.000 kbps

Fuente: Autores.

Ya que es poco probable que todos sus usuarios utilicen la conexión precisamente al

mismo momento, una práctica normal es la de sobre suscribir el rendimiento disponible

por algún factor (esto es, permitir más usuarios de los que el máximo de ancho de banda

disponible puede soportar). La sobresuscripción en un factor del 40%29 con lo que

tenemos los siguientes valores.

29 Redes Inalámbricas en los Países en Desarrollo. Varios. Disponible en: http:\\wndw.net, 2007.

122

Tabla 23. Ancho de banda para el 40% de los usuarios de la red.

Aplicación Ancho de

Banda/Usuario

40% de los

Usuarios

Ancho de banda

necesario

Correo electrónico 1 - 100 kbps 120 12.000 kbps

Navegadores web 50 - 100+ kbps 120 12.000 kbps

Flujo de audio (streaming) 96 - 160 kbps 120 19.200 kbps

Voz sobre IP (VoIP) 24 - 100+ kbps 120 12.000 kbps

Flujo de video (streaming) 64 - 200+ kbps 120 24.000 kbps

Fuente: Autores.

Con estos cálculos se puede tener una idea de cuál es el valor que debe tener el canal de

internet para la red WiMesh en la Universidad de San Buenaventura – Sede Bogotá,

aunque es importante tener en cuenta otros puntos significativos en el estimado de la

capacidad de la red; el primero es tener en cuenta el valor de Ancho de Banda mayor

registrado en la Tabla 23 (este valor es el del Flujo de video), una vez se cumpla con este

valor, el ancho de banda para las demás aplicaciones será optimo; el segundo punto es

estimar si la aplicación de Flujo de video es usada por el 40% de los usuarios tal como se

realizó en la Tabla 23 ya que esta, es una aplicación que en la red inalámbrica de la

Universidad tiene una muy baja demanda por parte de los usuarios de la red inalámbrica,

según una encuesta realizada a los estudiantes de la universidad de San Buenaventura

sede Bogotá, (ver Anexo D), para el estimado de la capacidad final, se deja un valor de

20 Mbps en el diseño de la red WiMesh, tomando un valor del 83.3% del valor registrado

en la Tabla 23 en Flujo de video (valor máximo de ancho de banda), con el cual se

considera una velocidad promedio de 166.6 Kbps para cada usuario de la red.

123

4.6.4. Cálculo de presupuesto de enlace entre los nodos Wimesh.

Para determinar la viabilidad de cada uno de los enlaces en la red WiMesh, es necesario

establecer el presupuesto de enlace en cada uno de los nodos que conforman la red

mallada de la Universidad. Para esto, se utiliza la siguiente ecuación:

[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

[ ]

Para las pérdidas de espacio libre se tiene la siguiente ecuación:

( ) ( )

Dónde:

( )

( ) ( )

( ) ( )

La frecuencia utilizada en el equipo elegido para formar la red WiMesh es de 5 GHz (ver

Anexo A). Para determinar las distancias entre los nodos, se utiliza la Figura 60 con lo

cual se obtienen los siguientes resultados:

124

Enlace 1: 24 metros

[ ] [ ] [ ] [ ] ( ( ) ( ) )

[ ] ( ( ) ( ) )

[ ]

Enlace 2: 31 metros

[ ] [ ] [ ] [ ] ( ( ) ( ) )

[ ] ( ( ) ( ) )

[ ]

Enlace 3: 33 metros

[ ] [ ] [ ] [ ] ( ( ) ( ) )

[ ] ( ( ) ( ) )

[ ]

Enlace 4: 31 metros

[ ] [ ] [ ] [ ] ( ( ) ( ) )

[ ] ( ( ) ( ) )

[ ]

Enlace 5: 49 metros

[ ] [ ] [ ] [ ] ( ( ) ( ) )

[ ] ( ( ) ( ) )

[ ]

Enlace 6: 52 metros

[ ] [ ] [ ] [ ] ( ( ) ( ) )

[ ] ( ( ) ( ) )

[ ]

125

Enlace 7: 43 metros

[ ] [ ] [ ] [ ] ( ( ) ( ) )

[ ] ( ( ) ( ) )

[ ]

Enlace 8: 52 metros

[ ] [ ] [ ] [ ] ( ( ) ( ) )

[ ] ( ( ) ( ) )

[ ]

Enlace 9: 33 metros

[ ] [ ] [ ] [ ] ( ( ) ( ) )

[ ] ( ( ) ( ) )

[ ]

Enlace 10: 43 metros

[ ] [ ] [ ] [ ] ( ( ) ( ) )

[ ] ( ( ) ( ) )

[ ]


[ ] [ ] [ ] [ ] ( ( ) ( ) )

[ ] ( ( ) ( ) )

[ ]


[ ] [ ] [ ] [ ] ( ( ) ( ) )

[ ] ( ( ) ( ) )

[ ]

126


[ ] [ ] [ ] [ ] ( ( ) ( ) )

[ ] ( ( ) ( ) )

[ ]


[ ] [ ] [ ] [ ] ( ( ) ( ) )

[ ] ( ( ) ( ) )

[ ]


[ ] [ ] [ ] [ ] ( ( ) ( ) )

[ ] ( ( ) ( ) )

[ ]


[ ] [ ] [ ] [ ] ( ( ) ( ) )

[ ] ( ( ) ( ) )

[ ]


[ ] [ ] [ ] [ ] ( ( ) ( ) )

[ ] ( ( ) ( ) )

[ ]


[ ] [ ] [ ] [ ] ( ( ) ( ) )

[ ] ( ( ) ( ) )

[ ]

127

Según las características técnicas de los equipos propuestos para el diseño de la red

inalámbrica de la Universidad (ver Anexo B), se puede establecer que el presupuesto de

enlace encontrado en los nodos de la red Wimesh propuesta, no tendrán problema de

sensibilidad, debido a que las distancias entre los equipos son cortas y se ubicaran de tal

forma que tengan línea de vista directa. En el caso del equipo AP7131 de Motorola, se

cuenta con una sensibilidad de -92dBm, lo cual indica que ningún enlace tendrá

inconvenientes de potencia. Este equipo es el más recomendado, debido a su valor y al

reconocimiento del fabricante.

4.6.5. Compatibilidad entre los equipos actuales y los equipos WiMesh.

En 1996 nació la organización “Wi-Fi Alliance”, creada con el fin de verificar, certificar e

impulsar sistemas con el protocolo 802.11. Ésta se encarga de solucionar los problemas

de compatibilidad entre distintos fabricantes, pues aunque todos cumplieran la norma

802.11, se dejaban algunos puntos abiertos a interpretación propia, lo cual causaba que

los sistemas de distintos fabricantes no interactuaran. De esta manera, Wi-Fi Alliance hizo

que los productos se pudieran asentar en el mercado de consumo.

La compatibilidad de los equipos actuales y los nuevos equipos dependen de las

especificaciones del estándar IEEE 802.11n; en la tabla 24, se observan las

especificaciones de los equipos actuales y los equipos propuestos, teniendo en cuenta la

norma 802.11n en la cual se ofrece la posibilidad de funcionar en las frecuencias de 2.4

GHz y 5 GHz, conservando la compatibilidad con las normas anteriores (802.11a/b/g) y

facilitando la migración hacia redes de mayor capacidad.

De esta manera, los equipos disponibles actualmente en la red inalámbrica de la

Universidad pueden utilizarse con el nuevo diseño, sin embargo, su tecnología no permite

la interacción con más de dos AP MESH ya que no tienen disponibles funciones del

estándar 802.11s ni soportan una conexión directa con el backhaul inalámbrico de 5GHz

(solo se pueden configurar como repetidores en la banda de 2.4 GHz o utilizando la

tecnología WDS – Wireless Distribution System).

128

4.7. ANÁLISIS COMPARATIVO ENTRE LA RED INALAMBRICA

ACTUAL DE LA UNIVERSIDAD Y LA RED WIMESH PROPUESTA.

Para tener una idea clara de cuáles son las diferencias entre la red actual y la red

propuesta, se realiza un análisis de los Access Point (ver Tabla 24) donde se muestran

diferentes características de cada uno de ellos.

Tabla 24. Comparación de los Access Point actuales con los Access Point Mesh propuestos.

Access Point

Actuales Propuestos

Características 3 COM 8750

3 COM 2750

Motorola 7131

TROPOS 7320

Cisco Aironet 1524PS

Router Rompemuros

3Bumen

Velocidad 54 Mbps 54 Mbps 300Mbps 300 Mbps 300 Mbps 300Mbps

Tecnología utilizada

802.11 a/g 802.11 a/b/g

802.11 a/b/g/n

802.11b/g/

n

802.11 a/b/g/n

802.11n

Tecnología compatible

802.11 a/b/g

802.11 a/b/g

802.11 a/b/g/n

802.11b/g/

n

802.11a/b/g

802.11b/g

Sensibilidad -73 dBm -71 dBm - 92 dBm - 84 dBm - 80 dBm - 81 dBm

Frecuencia 2.4GHz y

5GHz 2.4GHz y

5GHz 2.4GHz y

5GHz 2.4GHz y

5GHz 2.4GHz y

5GHz 2.4GHz

Número de Antenas

2 2 6 4 6 2

Sistemas de seguridad

WEP, WPA AES,

RADIUS, EAP-MD5 y

TKIP.

WEP, TKIP y AES

dinámicos

WPA2, WPA

Triple-Methodology, NAT.

WPA, WPA2, WEP,

TKIP, AES-CCM,

RADIUS.

LEAP, AES, TLS,

PEAP, TTLS, TKIP, WPA, WPA2

WEP, WPA, WPA2,

WPA2-PSK, WPA2-AES, RADIUS y

WPS

Ganancia de las antenas

8dBi 2dBi

En 2.4GHz: 3,3dBi

En 5GHz: 5dBi

En 2.4GHz: 7.4 dBi

En 2.4GHz:

8dBi En 5GHz:

9.5dBi

5dBi

En 5GHz: 12 dBi

Alcance 50 metros 80 metros 90 metros 130 metros 90 metros 1.000 metros

Precio en Dólares

$ 425 $ 368 $ 900 $ 5.000 $ 3.500 $ 112

Fuente: Autores.

129

De acuerdo con la anterior tabla y teniendo en cuenta las características y ventajas que

tienen los diferentes equipos, se pueden elegir los AP Motorola para el diseño de la red

por lo siguiente:

Cumplen todos los estándares utilizados por la población de la universidad en la

actualidad (802.11a/b/g), y además el 802.11n que permite mejorar la velocidad de

transmisión (característica muy requerida para transmitir diferentes aplicaciones en la

red).

La velocidad actual en la red inalámbrica de la Universidad es de 54 Mbps, la cual

subirá hasta 300 Mbps con los AP Motorola.

Las frecuencias soportadas son 2.4 y 5 GHz, esto permite distribuir el tráfico de los

equipos conectados, mejorar el rendimiento de la red y reducir las interferencias

(especialmente en la banda de 5 GHz).

Las antenas y sensibilidad tienen gran ventaja sobre los equipos de la competencia,

puesto que se tiene una mayor capacidad de recepción de las señales (mejor

sensibilidad) y 6 antenas (con tecnología MIMO) para trabajar con el estándar 802.11n

y el backhaul de la red Mesh. La ganancia de las antenas de fábrica permiten trabajar

con un alcance de hasta 90 m en ambas frecuencias, sin embargo, estas antenas

pueden modificarse o cambiarse para crear microceldas o ampliar la cobertura.

Los estándares de seguridad son lo suficiente para la red de un Campus. WPA WPA2

son lo necesario para controlar la conexión de los equipos en la red y cifrar la

información.

Finalmente, el costo de US$900 (vs. US$5000, US$3500 y US$112 de la

competencia), justifica ampliamente las funciones de estos equipos y su accesibilidad.

De acuerdo con la tabla 24, se pueden comparar las funciones de los diferentes AP

MESH y así verificar que son equipos con las mismas funciones, a un buen costo y con

el respaldo de Motorola.

4.8. VALIDACIÓN DEL DISEÑO UTILIZANDO EL SIMULADOR DE

REDES OPNET MODELER.

Para la validación del diseño de la red WiMesh, se optó por el software OPNET

MODELER; el cual permite, realizar un diseño de la red y posteriormente simularlo con la

finalidad de validar el diseño y prever el comportamiento de la red ante futuros escenarios

130

como crecimiento de tráfico y fallas en la red, que pueden apreciarse antes de

implementar.

El diseño de la simulación se centra en la implantación del backhaul de la red, el cual este

en capacidad de cubrir espacialmente las zonas de todo el campus, teniendo especial

interés en que el dimensionamiento que se haga, abarque la totalidad del campus de la

Universidad, con el número de usuarios propuesto en el diseño.

Puesto que se quiere cubrir la mayoría de las zonas del campus, el simulador cuenta con

una herramienta para crear subredes, la cuales demarcan un espacio, esta se utiliza con

el fin de organizar la posición de los nodos, así mismo este simulador permite hacer la

configuración con las características que se quieren evaluar, por lo tanto brinda la

capacidad de elegir que aplicaciones va a soportar la red, además de los diferentes

perfiles de usuarios (cada uno con sus aplicaciones según sea el caso), esto con el fin de

evaluar el comportamiento de la red según el diseño propuesto.

Figura 65. Diseño propuesto.

Fuente: Autores, utilizando el software Opnet Modeler.

131

En la Figura 65 se muestra la distribución de los equipos necesarios para darle cobertura

a la Universidad de San Buenaventura sede Bogotá; una vez ubicados los equipos se

procede a configurar sus características funcionales y así mismo determinar las

aplicaciones y perfiles que soportara la red inalámbrica. Para la ubicación de los usuarios

finales (120 usuarios según diseño propuesto), se utilizaron subredes (ver Figura 66), esto

con el fin de medir el rendimiento de las aplicaciones en las diferentes zonas de la

Universidad30.

Figura 66. Subred del edificio Diego Barroso.


OPNET permite configurar una serie de aplicaciones (ver Figura 67), a las cuales se les

puede modificar diferentes parámetros como:

Número de aplicaciones que se van a utilizar.

Definición de la carga por cada aplicación.

Tamaño de los paquetes por cada aplicación.

Calidad de los servicios.

30 Nota: La versión utilizada para la simulación fue OPNET Modeler 14.0, la cual no soporta el estándar

802.11s (WiMesh), por tanto, se decidió implementar routers para la conexión entre puntos inalámbricos.

132

Adicionalmente, se programan perfiles de usuario que permiten el acceso a determinadas

aplicaciones y existe la posibilidad de controlar el acceso por cada perfil. Se crearon los

siguientes perfiles:

Estudiantes: Acceso a Web, Email, Bases de datos y Videoconferencia.

Invitados: Acceso a Email y Web.

Figura 67. Aplicaciones y perfiles de los usuarios utilizados en la simulación.


4.8.1. Resultados de la simulación.

A continuación se muestran los resultados obtenidos en el software Opnet Modeler,

poniendo en funcionamiento el diseño planteado. Estos resultados son arrojados por el

simulador por medio de estadísticas, donde se muestra el promedio de utilización de cada

aplicación y de las diferentes características que califican el rendimiento de la red.

Rendimiento de la base de datos en la red.

En la Figura 68 se muestra el tráfico recibido de bases de datos a nivel global durante una

hora de simulación, mostrando un tráfico recibido promedio de 3.8 paquetes/seg y un

tráfico enviado promedio de 9.5 paquetes/seg; estos tráficos se comportan estables

133

durante el proceso de simulación. De esta manera, la red no tiene inconveniente al prestar

esta aplicación.

Figura 68. Promedio del tráfico enviado y recibido de la base de datos en la red.


Rendimiento Email en la red

Figura 69. Comportamiento Email en la red.


134

El tráfico recibido de Email (ver Figura 69) tiene un promedio de 6.5 paquetes /seg a

diferencia del tráfico enviado que tiene un promedio de 10 paquetes /seg, ambos

calculados en un tiempo de simulación de 60 minutos. Teniendo en cuenta los resultados

de las dos estadísticas anteriores, y que todos los usuarios en el campus están utilizando

este servicio, la red no tendrá ningún inconveniente con la navegación por páginas web.

Rendimiento de la videollamada en la red

Figura 70. Comportamiento de la aplicación de videollamada en la red.


135

Para evaluar el rendimiento de videoconferencia en la red, se tomaron tres aspectos:

Delay (retardo), tráfico recibido y tráfico enviado. Un Delay de 6 ms (ver Figura 70) no

tiene ningún problema a la hora de transmitir videoconferencia, ya que los problemas se

presentan a partir de 400 ms donde la comunicación se hace incoherente. En cuanto al

tráfico enviando, se tiene un promedio de 155 paquetes/seg un valor muy cercano al

registrado por el tráfico recibido con un promedio de 170 paquetes/seg. Esto indica que la

red cuenta con la capacidad necesaria para soportar servicios Audiovisuales, sin verse

afectada por los demás servicios.

Rendimiento Wireless LAN

Figura 71. El rendimiento de la red inalámbrica.


El rendimiento de la red inalámbrica se evalúa comparando la carga total generada por los

equipos de la red y el throughput promedio de los puntos de acceso inalámbricos. De esta

manera, el throughput debe soportar la carga total de la red, o de lo contrario, los datos

136

adicionales son descartados. En la Figura 71, se muestra que la carga total generada por

los usuarios es igual al throughput de la red y esto indica que no se descartaron paquetes

durante la transmisión. En este caso, la red inalámbrica va a rendir según la carga total

que se le aplique, siempre y cuando no se exceda del 100%.

Trafico descartado

Figura 72. Paquetes descartados en la red.


Esta medida es muy importante para evaluar el funcionamiento de la red, ya que si se

descartan paquetes en algún momento de la simulación, éste sería un indicador de falta

de capacidad o saturación de la red. De acuerdo con este resultado (ver Figura 72), el

diseño de la red no tiene ningún problema.

4.9. COSTOS DE LOS ACCESS POINT UTILIZADOS PARA LA RED WI

MESH.

Para la cotización de los equipos se presentan cuatro opciones de diferentes costos, los

cuales poseen características que los hacen aptos para su utilización en la red propuesta.

Para ver las características de los diferentes equipos, ver Anexo B.

137

Tabla 25. Costos de los diferentes modelos de access point propuestos para la red WiMesh .

Modelo de equipo

Valor unitario (en dólares)

Nodos Outdoor (11)

Nodos Indoor (16)

Nodos totales (27)

Router Rompemuros

3Bumen $ 112 $ 1.232 $ 1.792 $ 3.024

AP 7131 Wireless

Access Point, Motorola

$ 900 $ 9.900 $ 14.400 $ 24.300

AIR-LAP1524PS-A-

K9 Cisco Aironet 1524PS

$ 3.500 $ 38.500 $ 56.000 $ 94.500

TROPOS 7320 MESH

ROUTER $ 5.000 $ 55.000 $ 80.000 $ 135.000

Fuente: Autores.

Debido al elevado costo que implica implementar el diseño total de la red WiMesh, se

plantea una solución práctica para incorporar la red inalámbrica en la Universidad de San

Buenaventura – Sede Bogotá. Esta se desarrollara en tres fases de acuerdo a las

necesidades de cobertura primordiales que se tengan en el campus, es decir, lugares

donde la señal es nula y hay gran concentración de usuarios e invitados.

Fase 1: La primera fase busca dar prioridad a zonas donde se concentran gran

número de usuarios y que actualmente no permiten acceder a la red inalámbrica

de la Universidad por falta de cobertura; por lo tanto se recomienda empezar con

la implementación del diseño propuesto en los edificios Alberto Montealegre, Duns

Scoto sur, Diego Barroso y Pedro Simón. Los equipos en esta fase tendrán el

siguiente presupuesto, según el modelo que se elija:

Fase 2: La segunda fase busca extender la cobertura de la fase 1, además de

reforzar zonas como es el caso de la cafetería, donde se concentran gran número

de estudiantes e invitados de la Universidad; por lo tanto se recomienda continuar

con la implementación en los edificio Duns Scoto norte, Guillermo de Ockham y la

138

cafetería. Los equipos en esta fase tendrán el siguiente presupuesto, según el

modelo que se elija

Tabla 26. Costos de los access point, fase 1.

Modelo de equipo


Nodos Outdoor (4)

Nodos Indoor (14)

Nodos totales (18)

Router Rompemuros

3Bumen $ 112 $ 448 $ 1.568 $ 2.016

AP 7131 Wireless Access Point,

Motorola $ 900 $ 3.600 $ 12.600 $ 16.200

AIR-LAP1524PS-A-K9 Cisco

Aironet 1524PS $ 3.500 $ 14.000 $ 49.000 $ 63.000

TROPOS 7320 MESH ROUTER

$ 5.000 $ 20.000 $ 70.000 $ 90.000

Fuente: Autores.


Modelo de equipo


Nodos Outdoor (4)

Nodos Indoor (2)

Nodos totales (6)

Router Rompemuros

3Bumen $ 112 $ 448 $ 224 $ 672


Motorola $ 900 $ 3.600 $ 1.800 $ 5.400


Aironet 1524PS $ 3.500 $ 14.000 $ 7.000 $ 21.000


$ 5.000 $ 20.000 $ 10.000 $ 30.000

Fuente: Autores.

139

Fase 3: La tercera fase busca culminar con la implementación del diseño

propuesto y así dar cobertura total en el campus de la Universidad. De lo anterior

se recomienda terminar con la implementación de la red WiMesh en las siguientes

zonas: polideportivo, hangar y cancha de futbol. Los equipos en esta fase tendrán

el siguiente presupuesto, según el modelo que se elija:


Modelo de equipo


Nodos Outdoor (4)

Nodos Indoor (0)

Nodos totales (4)

Router Rompemuros

3Bumen $ 112 $ 448 $ 0 $ 448


Motorola $ 900 $ 3.600 $ 0 $ 3.600


Aironet 1524PS $ 3.500 $ 14.000 $ 0 $ 14.000


$ 5.000 $ 20.000 $ 0 $ 20.000

Fuente: Autores.

140

5. CONCLUSIONES

El desarrollo de este proyecto se elaboró en tres fases que corresponden a los objetivos

planteados inicialmente, los cuales están compuestos por una fase de análisis, una de

diseño y una de validación de funcionamiento, de las cuales se establecen las siguientes

conclusiones:

En la fase de análisis se tuvieron en cuenta diferentes aspectos, tales como:

cubrimiento, intensidad y potencia de la señal de la red inalámbrica actual de la

Universidad, lo cual resalta el buen funcionamiento de la red Outdoor en la

totalidad del campus, sin embargo el cubrimiento de la red en ambiente Indoor es

parcial, debido a que solo está enfocado para dar soporte en zonas específicas

como las salas de profesores y el edificio Guillermo de Ockham.

Al realizar el análisis de tráfico generado por los usuarios actuales, se observó que

la red esta subdimencionada, debido a que los 2Mbps ofrecidos actualmente no

son suficientes para el uso de aplicaciones que requieren gran ancho de banda, lo

que genera una saturación en la red, originando un constante acceso limitado en

la misma; esto también se ve afectado por el escaso número de access point con

los que cuenta la red actual en zonas que presentan gran concentración de

usuarios.

Las cualidades de las WiMesh promueven el crecimiento de redes inalámbricas al

facilitar la integración de futuros nodos de forma sencilla, esto se logra sin afectar

las configuraciones iniciales; además son redes muy estables al tener múltiples

comunicaciones entre cada uno nodos de la red.

Para la fase de diseño, se definió una distribución adecuada de los access point

que permitiera dar una cobertura total en el campus de la Universidad, tanto en

ambientes Outdoor como Indoor; además de esto se propuso una carga mínima

de 20Mbps para permitir a los 120 usuarios concurrentes de la red (en horas pico),

poder hacer uso de aplicaciones que requieren gran ancho de banda,

solucionando así los problemas actuales de saturación, acceso limitado y

cobertura.

141

La incorporación de herramientas como simuladores de red, permiten validar el

funcionamiento de los diseños propuestos, además de encontrar posibles

problemas y sus soluciones para un óptimo desempeño de las redes tanto

actuales como futuras.

142

BIBLIOGRAFÍA

Alberto Escudero Pascual, I. B. VoIP para el desarrollo. 2007, p 81.

Antonio Junqueira, A. D. S. A. Mobile use/adoption by micro, small and medium

enterprises in Latin America and the Caribbean. Mobile oportunities: poverty and

telephony access in Latin America and the Caribbean. 2006, p 30.

B. T. I. Las redes municipales WiFi a examen. 11 de octubre de 2006.

Berberana, I. Las redes municipales WiFi a examen (parte 1) a fondo. 2006, p 8.

Berthilson, A. E. L. VoIP para el desarrollo. 2007, p 45.

Betancur, J. E. S. R. H. R. B. L. Modelo de simulación de la capa MAC IEEE

802.16-2004 para modo MESH. Sistemas y Telemática. 2006, p 152.

Book of electrical & computer engineering University of Manitoba 75a chancellor’s

circle winnipeg mb r3t 5v6 Canada, e. H. D. (ed.). 2006.

Buettrich, s. Redes mesh. 2007. p 66.

Calafate, E. H. R. A. D. R. C. Desarrollando el estándar IEEE 802.11n, un paso

adelante en WLAN. 2007, p 9.

Cs computer & systeme gesellschaft für anwendungsorientierte systementwicklung

mbh. Las redes inalámbricas mesh "mesh4all". 2007.

Diana Carolina Lozano, Julián Andrés Hurtado, G. A. M. Capacidad de una red

inalámbrica en malla, para el transporte de voz sobre IP y datos en un entorno

rural. Universidad ICESI. 2008.

Díaz, J. J. V. Teoría del encaminamiento en redes ADHOC inalámbricas.

Universidad Carlos III de Madrid. 2007.

Gabriel Ángel de la Cuesta Padilla, P. F. A. R. Diseño para el despliegue de redes

inalámbricas de banda ancha en municipios de Andalucía. 2007, p 173.

143

García, J. J. G. G. O. G. Red inalámbrica mesh para la universidad de Sinaloa,

2007, p 25.

Gilo, A. O. Guía wireless para todos/as. 2003.

González, E. F. WiFi: nuevos estándares en evolución. 2006, p 19.

Introducción a las redes ad-hoc. 2007, p 9.

J. C. Girma, A. M. Onemax lanza la primera red mundial con WiMAX REV-E en la

banda espectral de 3,5 GHz. 2008, p 2, p 88.

Jimena, M. Redes wireless de banda ancha: tecnología mesh y otras tendencias.

2007, p 28.

Johann López, José M. Barceló, J. G. Ventajas de usar subredes en una red ad-

hoc con nodos móviles. 2007.

Johnathan Ishmael, Sara Bury, D. P. & Race, N. Deploying rural community

wireless mesh networks. Mesh networking. 2008, p 9.

Liu, H. Introduction to IEEE standardization & IEEE 802.11s. 2006, p 30.

Miguel Caballero, D. D. D. N. Redes mesh 2.0. 13 de septiembre de 2007.

MobiMESH. A. Capone, M. Cesana, S. Napoli, A. Pollastro. Politecnico di Milano.

2007.

Montenegro, E. C. Planificación y compartición de recursos en redes inalámbricas

malladas. Universidad de Vigo. 2007.

Motorola. Motorola mesh, CANOPY. Motorola. 2007.

Motorola S.A., M. V. La solución de malla de próxima generación que duplica la

flexibilidad de redes de WiFi municipales. Banda ancha inalámbrica y solución

MOTOMESH™ DUO de Motorola. 2007, p 4.

P. M. J. Tecnologías inalámbricas para acceso universal. 2006, p 29.

Pascual, A. E. Estándares en tecnologías inalámbricas. Julio de 2007.

144

Pascual, A. E. Estándares inalámbricos. Julio de 2007, p 33.

Pietro Manzoni, J. C. C. Redes inalámbricas ad-hoc: una nueva tecnología para

dar soporte a las aplicaciones ubicuas. Redes inalámbricas ad-hoc. 2007, p 6.

Puigpinos, S. D. C. J. C. Lugro-mesh: tecnología mesh aplicada a redes WiFi

comunitarias. Lugro mesh. 2008.

Redes Inalámbricas en los Países en Desarrollo. Varios. s.l.: http:\\wndw.net, 2007.

Riera, J. L. F. Alternativas de las redes mesh. 2007, p 7.

Riera, J. L. F. Wireless mesh networks. 2006, p 7.

Roper, J. Manual de instrucciones para el sistema mesh de Locustworld. 2005.

Sebastian Buettrich wireless.dk, A. E. P. Topología e infraestructura básica de

redes inalámbricas. 2007, p 15.

Sierra, C. S. Diseño e implementación con DSP de un modulador WiMAX para

Telefónica móviles España. Universidad Politécnica de Cataluña. 2007.

Situation of wireless services & infrastructure. Wireless cities. 2006, p 56.

Soluciones de redes inalámbricas malladas. Redes inalámbricas malladas. 2007, p

6.

Wireless mesh networks: architecures and protocols. Springer. 2008, p 351.

146

WEBLIOGRAFÍA

http://www.aired.es/ (Empresa española desarrolladora de redes MESH).

http://www.neomedia.es/ (Empresa española desarrolladora de servicios basados

en redes MESH).

http://www.libelium.com/index.php?option=com_content&task=view&id=9&Itemid=3

6 (Empresa desarrolladora de redes y aplicaciones de redes MESH).

http://www.jalercom.com/cms/front_content.php?idcat=159 (Dispositivos mesh).

http://www.ecomiltechnologies.com/index.php?option=com_contact&Itemid=3

(Empresa bogotana que trabaja con redes MESH).

http://www.umng.edu.co/www/section-3844.jsp (Grupo de investigación de la

universidad militar sobre redes Winbet, tienen proyecto de la inalámbrica de la

universidad sobre MESH).

http://www.locustworld.com/index.php (Empresa desarrolladora específicamente

de solo REDES MESH y es gran distribuidor de productos y servicios en MESH).

https://feedback.motorola.com/enterprise/us/en_us/public/functions/microsite/micro

sitepromo.aspx?site=en_us/enterprisemicrosites/meshplannerdownload.xml&cwra

p=n (Programa de demostración de Motorola para el diseño de la red MESH).

http://www.motorola.com/business/v/index.jsp?vgnextoid=91c623805ae46110Vgn

VCM1000008406b00aRCRD (Página del proveedor de MESH NETWORKS

Motorola).

http://www.aired.es/

http://www.neomedia.es/



http://www.jalercom.com/cms/front_content.php?idcat=159

http://www.ecomiltechnologies.com/index.php?option=com_contact&Itemid=3

http://www.umng.edu.co/www/section-3844.jsp

http://www.locustworld.com/index.php

https://feedback.motorola.com/enterprise/us/en_us/public/functions/microsite/micrositepromo.aspx?site=en_us/enterprisemicrosites/meshplannerdownload.xml&cwrap=n



http://www.motorola.com/business/v/index.jsp?vgnextoid=91c623805ae46110VgnVCM1000008406b00aRCRD

http://www.motorola.com/business/v/index.jsp?vgnextoid=91c623805ae46110VgnVCM1000008406b00aRCRD

148

Anexo A. Resultados del análisis de tráfico realizado.

Navegación WEB en la cafetería (día 1).

Anexo A. Figura 1. Durante la navegación WEB. Cafetería 4/4/11.

Fuente: Autores, utilizando el software Bandwidth Meter Pro. Anexo A. Tabla 1. Trafico promedio de la navegación WEB. Cafetería 4/4/11.

Fecha y hora de los registros

Día de descarga 04/04/2011

Hora de inicio de descarga 12:48:00

Hora de fin de descarga 12:57:59


Bit registrados 21.547.892 bits 1.906.520 bits 23.454.124 bits

Tiempo de registro 600 seg 600 seg 600 seg

Velocidad promedio 35.913,15 bits/seg 3.177,53 bits/seg 39.090,21 bits/seg

Fuente: Autores.

Descarga de archivos en la cafetería (día 1).

Anexo A. Figura 2. Durante la descarga de archivos en la WEB. Cafetería 4/4/11.


149

Anexo A. Tabla 2. Trafico promedio de la descarga de archivos. Cafetería 4/4/11.







tiempo de registro 180 seg 180 seg 180 seg


Fuente: Autores.

Subida de archivos a la red en la cafetería (día 1).

Anexo A. Figura 3. Subida de archivos a la WEB. Cafetería 4/4/11.


Anexo A. Tabla 3. Trafico promedio de la subida de archivos. Cafetería 4/4/11.






Bit registrados 456.000 bits 4.958.236 bits 5.413.800 bits



Fuente: Autores.

150

Video-llamada en red en la biblioteca (día 1).

Anexo A. Figura 4. Inicio de la video-llamada. Biblioteca 5/4/11.


Anexo A. Figura 5. Durante de la video-llamada. Biblioteca 5/4/11.


Anexo A. Tabla 4. Tráfico promedio de una video-llamada. Biblioteca 5/4/11.






Bit registrados 817.790.200 bits 1.120.248.700 bits 1.938.054.100 bits


Velocidad promedio 851.864,79 bits/seg 1.166.925,73 bits/seg 2.018.806,35 bits/seg

Fuente: Autores.

151

Subida de archivos a la red en la biblioteca (día 1).

Anexo A. Figura 6. Subiendo datos a la red. Biblioteca 5/4/11.


Anexo A. Tabla 5. Tráfico promedio de la subida de archivos. Biblioteca 5/4/11.









Fuente: Autores.

Descarga de archivos en la biblioteca (día 1).

Anexo A. Figura 7. Inicio de descarga de datos. Biblioteca 5/4/11.


152

Anexo A. Figura 8. Durante la descarga de datos. Biblioteca 5/4/11.


Anexo A. Figura 9. Fin de la descarga de datos. Biblioteca 5/4/11.


Anexo A. Tabla 6. Trafico promedio de la descarga de archivos. Biblioteca 5/4/11.









Fuente: Autores.

153

Video-llamada en red (2) en la biblioteca (día 1).

Anexo A. Figura 10. Inicio de Video-llamada 2. Biblioteca 5/4/11.


Anexo A. Figura 11. Durante la Video-llamada 2,1. Biblioteca 5/4/11.


Anexo A. Figura 12. Durante la Video-llamada 2,2. Biblioteca 5/4/11.


154

Anexo A. Figura 13. Fin de la Video-llamada 2. Biblioteca 5/4/11.


Anexo A. Tabla 7. Tráfico promedio de una video-llamada (2). Biblioteca 5/4/11.






Bit registrados 1.705.975.836 bits 1.221.717.380 bits 2.927.517.436 bits

Tiempo de registro 1.680 seg 1.680 seg 1.680 seg

Velocidad promedio 1.015.461,81 bits/seg 727.212,73 bits/seg 1.742.569,90 bits/seg

Fuente: Autores.

Descarga de archivos (2) en la biblioteca (día 1).

Anexo A. Figura 14. Iniciando la descarga 2. Biblioteca 5/4/11.


155

Anexo A. Figura 15. 50% de la descarga 2. Biblioteca 5/4/11.


Anexo A. Tabla 8. Trafico promedio de la descarga de archivos (2). Biblioteca 5/4/11.









Fuente: Autores.

Subida de archivos a la red (2) en la biblioteca (día 1).

Anexo A. Figura 16. Inicio de la subida de archivos 2. Biblioteca 5/4/11.


156

Anexo A. Figura 17. Durante de la subida de archivos 2,1. Biblioteca 5/4/11.


Anexo A. Figura 18. Durante de la subida de archivos 2,2. Biblioteca 5/4/11.


Anexo A. Figura 19. Últimos registros de la subida de archivos 2. Biblioteca 5/4/11.


157

Anexo A. Tabla 9. Tráfico promedio de la subida de archivos (2). Biblioteca 5/4/11.






Bit registrados 728.323.700 bits 603.964.900 bits 1.332.391.300 bits


Velocidad promedio 809.248,56 bits/seg 671.072,11 bits/seg 1.480.434,78 bits/seg

Fuente: Autores.

Video-llamada en red en el edificio Guillermo de Ockham (día 1).

Anexo A. Figura 20. Durante de la video-llamada. Guillermo de Ockham 5/4/11.


Anexo A. Tabla 10. Tráfico promedio de una video-llamada. Guillermo de Ockham 5/4/11.









Fuente: Autores.

158

Subida de archivos a la red en el edificio Guillermo de Ockham (día 1).

Anexo A. Figura 21. Subiendo datos a la red. Guillermo de Ockham 5/4/11.


Anexo A. Tabla 11. Tráfico promedio de la subida de archivos. Guillermo de Ockham 5/4/11.









Fuente: Autores.

Descarga de archivos en el edificio Guillermo de Ockham (día 1).

Anexo A. Figura 22. 15% de la descarga de un archivo de audio. Guillermo de Ockham 5/4/11.


159

Anexo A. Figura 23. 50% de la descarga de un archivo de música. Guillermo de Ockham 5/4/11.


Anexo A. Figura 24. 63% de la descarga de un archivo de música. Guillermo de Ockham 5/4/11.


Anexo A. Tabla 12. Trafico promedio de la descarga de archivos. Guillermo de Ockham 5/4/11.






Bits registrados 425.732.288 bits 109.189.400 bits 534.920.300 bits



Fuente: Autores.

160

Video-llamada en red (2) en el edificio Guillermo de Ockham (día 1).

Anexo A. Figura 25. Inicio de la video-llamada 2. Guillermo de Ockham 5/4/11.


Anexo A. Tabla 13. Tráfico promedio de una video-llamada (2). Guillermo de Ockham 5/4/11.






Bits registrados 1.114.393.580 bits 1.896.222.700 bits 3.010.735.700 bits



Fuente: Autores.

Descarga de archivos (2) en el edificio Guillermo de Ockham (día 1).

Anexo A. Figura 26. Inicio de descarga de datos 2. Guillermo de Ockham 5/4/11.


161

Anexo A. Figura 27. Fin de la descarga de datos 2. Guillermo de Ockham 5/4/11.


Anexo A. Tabla 14. Trafico promedio de la descarga de archivos (2). Guillermo de Ockham 5/4/11.









Fuente: Autores.

Subida de archivos a la red (2) en el edificio Guillermo de Ockham (día 1).

Anexo A. Figura 28. Subiendo datos a la red 2. Guillermo de Ockham 5/4/11.


162

Anexo A. Tabla 15. Tráfico promedio de la subida de archivos (2). Guillermo de Ockham 5/4/11.






Bit registrados 10.252.900 21.886.000 32.143.200

Tiempo de registro 90 90 90

Velocidad promedio 113.921,11 243.177,78 357.146,67

Fuente: Autores.

Video-llamada en red en la cafetería (día 2).

Anexo A. Figura 29. Inicio de la video-llamada. Cafetería 6/4/11.


Anexo A. Figura 30. Final de la video-llamada. Cafetería 6/4/11.


163

Anexo A. Tabla 16. Tráfico promedio de una video-llamada. Cafetería 6/4/11.









Fuente: Autores.


Anexo A. Figura 31. Subiendo datos a la red. Cafetería 6/4/11.


Anexo A. Tabla 17. Tráfico promedio de la subida de archivos. Cafetería 6/4/11.









Fuente: Autores.

164


Anexo A. Figura 32. Inicio de descarga de datos. Cafetería 6/4/11.


Anexo A. Figura 33. Fin de la descarga de datos. Cafetería 6/4/11.











Fuente: Autores.

165

Video-llamada en red (2) en la cafetería (día 2).

Anexo A. Figura 34. Inicio de Video-llamada 2. Cafetería 6/4/11.


Anexo A. Figura 35. Durante de Video-llamada 2. Cafetería 6/4/11.


Anexo A. Figura 36. Fin de la Video-llamada2. Cafetería 6/4/11.


166

Anexo A. Tabla 19. Tráfico promedio de una video-llamada (2). Cafetería 6/4/11.









Fuente: Autores.

Descarga de archivos (2) en la cafetería (día 2).

Anexo A. Figura 37. Iniciando la descarga 2. Cafetería 6/4/11.


Anexo A. Figura 38. 50% de la descarga. Cafetería 6/4/11.


167

Anexo A. Tabla 20. Trafico promedio de la descarga de archivos (2). Cafetería 6/4/11.









Fuente: Autores.

Subida de archivos a la red (2) en la cafetería (día 2).

Anexo A. Figura 39. Inicio de la subida de archivos 2. Cafetería 6/4/11.


Anexo A. Tabla 21. Tráfico promedio de la subida de archivos (2). Cafetería 6/4/11.






Bit registrados 637.700 bits 9.308.832 bits 9.946.200 bits



Fuente: Autores.

168


Anexo A. Figura 40. Inicio de la video-llamada. Guillermo de Ockham 6/4/11.


Anexo A. Figura 41. Final de la video-llamada. Guillermo de Ockham 6/4/11.











Fuente: Autores.

169


Anexo A. Figura 42. Inicio de subida de un archivo de 20 fotos a la red. Guillermo de Ockham 6/4/11.


Anexo A. Figura 43. Final de subida de un archivo de 20 fotos a la red. Guillermo de Ockham

6/4/11.











Fuente: Autores.

170


Anexo A. Figura 44. Iniciando la descarga de un archivo de audio. Guillermo de Ockham 6/4/11.


Anexo A. Figura 45. Final de la descarga de un archivo de audio. Guillermo de Ockham 6/4/11.











Fuente: Autores.

171


Anexo A. Figura 46. Inicio de Video-llamada 2. Guillermo de Ockham 6/4/11.


Anexo A. Figura 47. Fin de la Video-llamada 2. Guillermo de Ockham 6/4/11.











Fuente: Autores.

172


Anexo A. Figura 48. Iniciando la descarga de un archivo de audio. Guillermo de Ockham 6/4/11.


Anexo A. Figura 49. Final de la descarga de un archivo de audio. Guillermo de Ockham 6/4/11.











Fuente: Autores.

173


Anexo A. Figura 50. Iniciando video-llamada y descarga de un archivo de audio 3. Guillermo de Ockham 6/4/11.


Anexo A. Figura 51. Descargando un archivo de audio y final de la video-llamada 3. Guillermo de Ockham 6/4/11.











Fuente: Autores.

174


Anexo A. Figura 52. Inicio de subida de un archivo de 42 fotos a la red. Guillermo de Ockham 6/4/11.


Anexo A. Figura 53. Durante de subida de un archivo de 42 fotos a la red. Guillermo de Ockham

6/4/11.


Anexo A. Figura 54. Final de subida de un archivo de 42 fotos a la red. Guillermo de Ockham

6/4/11.


175










Fuente: Autores.


Anexo A. Figura 55. Inicio de la video-llamada 4. Guillermo de Ockham 6/4/11.


Anexo A. Figura 56. Durante la video-llamada 4.1. Guillermo de Ockham 6/4/11.


176

Anexo A. Figura 57. Durante la video-llamada 4.2. Guillermo de Ockham 6/4/11.


Anexo A. Figura 58. Final de la video-llamada 4. Guillermo de Ockham 6/4/11.











Fuente: Autores.

177




Anexo A. Figura 60. Durante la video-llamada1.1. Biblioteca 7/4/11.


Anexo A. Figura 61. Durante la video-llamada1.2. Biblioteca 7/4/11.


178

Anexo A. Figura 62. Final de la video-llamada. Biblioteca 7/4/11.











Fuente: Autores.


Anexo A. Figura 63. Subiendo datos a la red (50 fotos). Biblioteca 7/4/11.


179

Anexo A. Figura 64. 50% de la subida de los datos. Biblioteca 7/4/11.


Anexo A. Figura 65. Final de subida de un archivo de 50 fotos a la red. Biblioteca 7/4/11.











Fuente: Autores.

180


Anexo A. Figura 66. Inicio de descarga de datos. Biblioteca 7/4/11.


Anexo A. Figura 67. 50% de la descarga de datos. Biblioteca 7/4/11.


Anexo A. Figura 68. Fin de la descarga de datos. Biblioteca 7/4/11.


181










Fuente: Autores.


Anexo A. Figura 69. Inicio de la video-llamada 2. Biblioteca 7/4/11.


Anexo A. Figura 70. Durante la video-llamada 2.1. Biblioteca 7/4/11.


182

Anexo A. Figura 71. Durante la video-llamada 2.2. Biblioteca 7/4/11.


Anexo A. Figura 72. Final de la video llamada 2. Biblioteca 7/4/11.










Velocidad promedio 1.351.770,83 bits/seg 1.201.579,86 bits/seg 2.553.396,24 bits/seg

Fuente: Autores.

183


Anexo A. Figura 73. Inicio de la descarga de un archivo de audio 2. Biblioteca 7/4/11.


Anexo A. Figura 74. 50% de la descarga de un archivo de audio 2. Biblioteca 7/4/11.


Anexo A. Figura 75. Final de la descarga de un archivo de audio 2. Biblioteca 7/4/11.


184










Fuente: Autores.


Anexo A. Figura 76. Inicio de la subida de un archivo de 31 fotos a la red. Biblioteca 7/4/11.


Anexo A. Figura 77. 50% de la subida de un archivo de 31 fotos a la red. Biblioteca 7/4/11.


185

Anexo A. Figura 78. Final de la subida de un archivo de 31 fotos a la red. Biblioteca 7/4/11.











Fuente: Autores.




186

Anexo A. Figura 80. Durante de la video-llamada. Guillermo de Ockham 7/4/11.












Velocidad promedio 1.277.897,47 bits/seg 1.381.300,29 bits/seg 2.659.245,63 bits/seg

Fuente: Autores.

187


Anexo A. Figura 82. Subiendo datos a la red. Guillermo de Ockham 7/4/11.











Fuente: Autores.


Anexo A. Figura 83. Inicio de la descarga. Guillermo de Ockham 7/4/11.


188

Anexo A. Figura 84. Final de la descarga. Guillermo de Ockham 7/4/11.











Fuente: Autores.




189

Anexo A. Figura 86. Durante la video-llamada. Guillermo de Ockham 7/4/11.










Bit registrados 4.252.248.700 4.343.796.300 8.595.977.000

Tiempo de registro 3.480 3.480 3.480

Velocidad promedio 1.221.910,55 1.248.217,33 2.470.108,33

Fuente: Autores.

190


Anexo A. Figura 88. Inicio de descarga de un archivo de audio. Guillermo de Ockham 7/4/11.


Anexo A. Figura 89. Fin de la descarga de un archivo de audio. Guillermo de Ockham 7/4/11.











Fuente: Autores.

191


Anexo A. Figura 90. Iniciando la subida del archivo. Guillermo de Ockham 7/4/11.


Anexo A. Figura 91. Fin de la subida del archivo. Guillermo de Ockham 7/4/11.











Fuente: Autores.

192




Anexo A. Figura 93. Durante la video-llamada. Biblioteca 8/4/11.


Anexo A. Figura 94. Final de la video-llamada. Biblioteca 8/4/11.


193










Fuente: Autores.


Anexo A. Figura 95. Inicio de la video-llamada 2. Biblioteca 8/4/11.


Anexo A. Figura 96. Durante la video-llamada 2. Biblioteca 8/4/11.


194

Anexo A. Figura 97. Final de la video-llamada 2. Biblioteca 8/4/11.











Fuente: Autores.


Anexo A. Figura 98. Subiendo datos a la red (25 fotos). Biblioteca 8/4/11.


195

Anexo A. Figura 99. 50% de la subida de los datos. Biblioteca 8/4/11.


Anexo A. Figura 100. Finalizando la subida de datos (25 fotos). Biblioteca 8/4/11.




Dia de descarga 08/04/2011







Fuente: Autores.

196


Anexo A. Figura 101. Iniciando la descarga de un archivo de audio de la red. Biblioteca 8/4/11.


Anexo A. Figura 102. 50% de la descarga de un archivo de audio de la red. Biblioteca 8/4/11.


Anexo A. Figura 103. Finalizando la descarga de un archivo de audiode la red. Biblioteca 8/4/11.


197










Fuente: Autores.


Anexo A. Figura 104. Iniciando la descarga 2. Biblioteca 8/4/11.


Anexo A. Figura 105. 50% de la descarga 2. Biblioteca 8/4/11.


198

Anexo A. Figura 106. Fin de la descarga de datos 2. Biblioteca 8/4/11.











Fuente: Autores.


Anexo A. Figura 107. Iniciando la subida de un archivo de 15 fotos a la red. Biblioteca 8/4/11.


199

Anexo A. Figura 108. 50% Iniciando la subida de un archivo de 15 fotos a la red. Biblioteca 8/4/11.


Anexo A. Figura 109. Finalizando la subida de un archivo de 15 fotos a la red. Biblioteca 8/4/11.











Fuente: Autores.

200

Video-llamada en red en la cafetería (día 3).

Anexo A. Figura 110. Inicio de la video-llamada. Cafetería 8/4/11.


Anexo A. Figura 111. Durante la video-llamada. Cafetería 8/4/11.


Anexo A. Figura 112. Final de la video-llamada. Cafetería 8/4/11.


201

Anexo A. Tabla 48. Tráfico promedio de una video-llamada. Cafetería 8/4/11.









Fuente: Autores.

Acceso a internet limitado en la cafetería (día 3).

Anexo A. Figura 113. Tiempo registrado con acceso a internet limitado 1. Cafetería 8/4/11.




202





Anexo A. Tabla 49. Trafico promedio del acceso limitado a la red. Cafetería 8/4/11.









Fuente: Autores.

203


Anexo A. Figura 117. Iniciando la subida de 30 fotos a la red. Cafetería 8/4/11.


Anexo A. Figura 118. 50% de la subida de datos. Cafetería 8/4/11.


Anexo A. Figura 119. Subida cancelada por inestabilidad de la red. Cafetería 8/4/11.


204

Anexo A. Tabla 50. Tráfico promedio de la subida de archivos. Cafetería 8/4/11.









Fuente: Autores.


Anexo A. Figura 120. Iniciando la descarga de un archivo de audio de la red. Cafetería 8/4/11.


Anexo A. Figura 121. Durante la descarga de un archivo de audio de la red 1.1. Cafetería 8/4/11.


205





Anexo A. Figura 124. Descarga cancelada por inestabilidad de la red. Cafetería 8/4/11.


206










Fuente: Autores.

207

Anexo B. Especificaciones técnicas de los Routers Mesh

RouterRompemuros 3Bumen

Utiliza tecnología 802.11n y es compatible hacia atras con 802.11b/g

Tiene 1000mW o 1 Vatio de Potencia (regulable)

Cuenta con 2 antenas desmontables de 5dBi cada una con conector SMA

Alcanza velocidades de hasta 300Mbps

Puertos LAN 10/100 Mbps Ethernet

1 Puerto WAN 10/100 Mbps Ethernet

1 Red Inalámbrica Principal

Redes Inalámbricas Virtuales

Alimentación de 12V usando P.O.E o el adaptador incluido

Diferentes modos de operación, como Router, como Access Point o como Cliente Inalámbrico.

Conexión Distribuida usando WDS o MESH

Soporta varios sistemas de seguridad: WEP, WPA, WPA2, WPA2-PSK, WPA2-AES, RADIUS y WPS

Calidad de Servicio con balanceo inteligente de carga QoS

Turbo Multimedia Wi-Fi (WMM)

Control Paternal con filtro web por palabras claves o restricción por horarios

Firewall seguro de fábrica con soporte de NAT, Port Forwarding o Port Mapping

UPnP

DMZ y SPI

Dynamic DNS

VLAN, VPN Pass-Trough

Firmware en español y actualizable via HTTP

208

AIR-LAP1524PS-A-K9 - Cisco Aironet 1524PS Lightweight Access Point - punto de acceso inalámbrico

Fabricante: Cisco Código: AIR-LAP1524PS-A-K9 Características: Filtrado de dirección MAC, pasarela VPN, Quality of Service (QoS) Protocolo de interconexión de datos: IEEE 802.11b, IEEE 802.11a, IEEE 802.11g Tipo de dispositivo: Punto de acceso inalámbrico Tipo incluido: Externo - exteriores

General

Tipo de dispositivo Punto de acceso inalámbrico

Diseño resistente Exteriores

Anchura 30.5 cm

Profundidad 19.8 cm

Altura 16.3 cm

Peso 8.2 kg

Conexión de redes

Factor de forma Externo

Tecnología de conectividad Inalámbrico

Velocidad de transferencia de datos 54 Mbps

Protocolo de interconexión de datos IEEE 802.11b, IEEE 802.11a, IEEE 802.11g

Método de espectro expandido OFDM, DSSS

Red / Protocolo de transporte L2TP, IPSec

Protocolo de gestión remota SNMP, HTTP

Características Filtrado de dirección MAC, pasarela VPN, Quality of Service (QoS)

Algoritmo de cifrado LEAP, AES, TLS, PEAP, TTLS, TKIP, WPA, WPA2

Método de autentificación Certificados X.509

Cumplimiento de normas IEEE 802.3u, IEEE 802.11b, IEEE 802.11a, IEEE 802.11g, X.509, IEEE 802.11i, Wi-Fi CERTIFIED, IEEE 802.11e

Expansión / Conectividad

Total ranuras de expansión (libres) 1 ( 1 ) x SFP (mini-GBIC)

Interfaces 1 x antena - conector N-series

Diverso

Cumplimiento de normas EN 60950, ICES-003, IEC 60950, UL 60950, CSA 22.2 No. 60950, FCC Part 15.247, RSS-210, RSS-102, EN 61000-4-4, EN 61000-4-2, EN 61000-4-3, EN 61000-4-5

Parámetros de entorno

Temperatura mínima de

funcionamiento

-40 °C

Temperatura máxima de funcionamiento

55 °C

209

TROPOS 7320 MESH

ROUTER

Wireless

• IEEE 802.11b/g/n radio

Frequency band 2.4-2.483 GHz

Modulation 802.11g/n - OFDM (64-QAM, 16-QAM, QPSK, BPSK); 802.11b - DSSS

(DBPSK, DQPSK, CCK)

TX Power

ETSI/EU 5-20 dBm (EIRP) set in 1 dB units; FCC/IC 21-36 dBm

(EIRP) set in 1 dB units

– 7.4 dBi Omnidirectional antennas

– Optional 6.0 dBi omni-directional or 12 dBi

sector antenna(s)

Media Access Protocol CSMA/CA with ACK

RX Sensitivity

-97 dBm a 1 Mbps -95 dBm a 18 Mbps

-94 dBm a 5.5 Mbps -92 dBm a 24 Mbps




Multi-Antenna System 1-TX x 3-RX

Support for 802.11n MRC

IEEE 802.11a radio

Frequency band 5.725 - 5.850 GHz (FCC/IC) 5.470 - 5.725 GHz with DFS (ETSI/EU)

Modulation 802.11a/n - OFDM (64-QAM, 16-QAM)

TX Power

ETSI/EU 15-30 dBm (EIRP)factory-set in 1 dB units; FCC/IC 20-35

dBm(EIRP) factory-set in 1 dB units

– 9.1dBi Omnidirectional antenna

– Optional 17 dBi sector (or) 19 dBi panel

antenna

210

Media Access Protocol CSMA/CA with ACK

RX Sensitivity





Networking

• Full 802.11b/g, 802.11a, 802.11n Client

Compatibility

• IEEE 802.3u 10/100 Base TT Ethernet Ports

• IPv4; IPv6-ready

• BGP

• 802.1q VLAN Support (ESSID and IP based

tagging)

• Support for static and dynamic addressing for

wireless and wired clients

• Onboard DHCP Server and Relay

• Plug and Play Wired Client Interface

• Session-Persistent Mobility across Subnets

• Location Based Services

• Layer 2 Emulation (L2E)

• NAT

Quality of Service

• 802.11e WMM

• 802.1p/q with 4 queues per VLAN and ESSID

• 802.1p and DSCP

• VoIP and VoWiFi Support

– Heuristics-based Voice Classification

– Call Admission Control

– TSpec Classification

– Seamless Mobility

– Call Reporting

• Rate Limiting (Airtime and Throughput Based)

Management

• RADIUS Accounting

• Local and Remote Management Tools via

HTTPS

• Router Access Control

• Identity-Based Authentication (4 levels)

• Configuration Save and Restore

211

• Software Upgrades with Rollback

• Command Line Interface (CLI) via SSH

• SNMP (standard MIBs and Tropos MIB)

• Wireless, Network and Client Monitoring and

Statistics

Security

• Authentication: WPA, WPA2, 802.11i,

RADIUS, 802.1x (includes EAP-TLS, EAPTTLS,

EAP-SIM, PEAP)

• Encryption: Open, WEP, TKIP, AES-CCM

• Hardware assisted encryption

• AES encryption of mesh and control traffic

• Multiple BSSIDs & ESSIDs (ESSID suppression)

• Full VPN compatibility (VPN filtering)

• Password and Certificate based HTTPS and SSH

based Remote Access

• Packet Filtering & Forwarding

• Peer-to-Peer Blocking

• Client Access Control Lists

• Router Access Control

• Evil Twin Detection and Reporting

• Denial of Service Attack Detection

• Tamper-Evident Seal

• FIPS 140-2 Level 2 Certified

Environmental

Specifications

• Operating temperature range: -40°C to 55°C

• Storage temperature range: -40°C to 85°C

• Weather rating: IP67

• Wind survivability: >165 mph

• Wind loading (165 mph): <300 Newtons

• ASTM B117 Salt Fog rust resistance compliant

• Shock & vibration: ETSI 300-19-2-4 spec

T41.E class 4M3

• Transportation: ISTA 2A

Optional Battery Back-up

• Factory Installed Li-Ion battery

• Back-up power 2 - 6 hours typical

Package Contents

• Tropos 7320 Outdoor Mesh Router

•7.4 dBi omni-directional antennas (3), 802.11b/g

• 9.1 dBi omni-directional antenna (1), 802.11a

212

• Mounting bracket and accessories

• Hardware Installation and Quick Start Guides

Warranty

• One (1) year on parts and labor; return to

point of purchase

• Optional standard and premium support

packages available

Optional Accessories

• Power Cables

– Street light NEMA photo-electric control power

tap 100-480 VAC, 2 wire 4 ft. power cable

– Street light NEMA photo-electric control power

tap 100-480 VAC, 2 wire 20 ft. power cable

– Electrical power cord, US/Canada 120 VAC, 15

A, 3 prong 6 ft. or 30 ft.

•CAT5 building entrance data protection;

network protection unit

• 19 dBi panel antenna, 802.11a

• 17 dBi sector antenna, 802.11a

• 12 dBi sector antenna, 802.11b/g

• 6 dBi omni antenna, 802.11b/g

Approvals

• FCC CFR 47 Part 15, Class B

• Industry Canada RSS 210

• EN 301 489-17

• EN 300 328

• EN 301 893

• EN 60950

• IEC 950

• UL 60950-1

• CSA 22.2 No. 60950-1

• UL 579/IEC 60529 IP67 rated for outdoor use

• UL 1449/IEC 60664-1

• CE

Hardware Specifications

• Autosensing 10/100BaseT Ethernet

• Power input: 100-480VAC 50/60Hz single and

split-phase ANSI/IEEE C62.41 category C3

integrated branch circuit protection

• AC power consumption: 18 W typical

213

• Power over Ethernet power sourcing capability:

12Vdc, 24Vdc, 48Vdc @ 30 W output

• Power-on and network status lamp: Green/Red

• Dimensions (w/o mounting brackets or

antennas): 13.00 in (33.02 cm) wide x 8.00 in

(20.32 cm) deep x 5.3 in (13.50 cm) high

• Weight: 16 lbs (7.20 kg) max., with mounting

brackets

Protection Circuits

• Antenna Protection: ≤ 0.5μJ for 6kV/3kA a

8/20μS Waveform

• Electrical Protection:

– ANSI/IEEE C62.41, UL 1449-2nd ed., 10kA a

8/20 μS Wave form, 36kA per phase, L-L, L-N,

L-PE

– EN61000-4-5 Level 1 & 2 AC Surge Immunity

– EN61000-4-4 Level 2 Electrical Fast Transient

Burst Immunity

– EN61000-4-3 Level 2 EMC Field Immunity

– EN61000-4-2 Level 2 (contact), Level 3 (air) ESD Immunity

Ordering Information

Part Number: 73203030 for FCC and Canada

FCC/IC TX, three 7.4dBi & one 9.1 dBi omni

antennas, bracketry

Part Number: 73203130 for FCC and Canada

FCC/IC TX, battery backup, three 7.4 dBi & one

9.1 dBi omni antennas, bracketry

Part Number: 73202531 for ETSI markets

ETSI/EU TX, three 7.4 dBi & one 9.1 dBi omni

antennas, bracketry

Part Number: 73202631 for ETSI markets

ETSI/EU TX, battery backup, three 7.4 dBi & one

9.1 dBi omni antennas, bracketry

Part Number: FIPS 1402-7320

Software license, hardware labels for FIPS 140-2

214

AP 7131 Wireless Access

Point

802.11n Capabilities

• 3X3 MIMO with 2 Spatial Streams

• 20 MHz and 40 MHz Channels

• 300 Mbps Data Rates per Radio

• Packet Aggregation (AMSDU, AMPDU)

• Reduced Interframe Spacing

• 802.11 DFS

• MIMO Power Save (Static and Dynamic)

Performance Characteristics

Dimensions

AP 7131: 5.50 in. L x 8.00 in. W x 1.10 in. H

13.97 cm L x 20.32 cm W x 2.79 cm H

AP 7131N: 5.50 in. L x 8.00 in. W x 1.5 in. H

13.97 cm L x 20.32 cm W x 3.81 cm

Weight

AP 7131: 2.33 lbs/1.06 kg

AP 7131N: 2.67 lbs/1.21 k

Housing Metal, plenum-rated housing (UL2043

Available mounting No additional hardware required to mount

Sensibility AP 7131N AP 7131

-92dBm -81 dBm

Configurations Above drop ceiling, under ceiling or on wall

Uplink 2 ports (GE1, GE2) Auto-sensing 10/100/1000

Base-T Ethernet; 802.3af on GE1 LAN port

Antenna connectors RP-SMA

215

Console port RJ45 Console Port

User Environment

Operating Temperature -4°F to 122°F/-20°C to 50°

Storage Temperature -40°F to 158°F/-40°C to 70°

Operating altitude 8000 ft./2438 m @ 82°F/28°

Storage altitude 15000 ft./4572 m @ 53°F/12°

Electrostatic discharge 15kV air, 8kV contact

Nominal Net Gain (dBi) 5 GHz 2.4 GHz

5.0 dBi 3.3 dBi

Power Specification

Operating voltage 36-57VDC

Operating current Not to exceed 600mA @ 48VDC

Integrated PoE support 802.3af support for dual radios, 802.3at (draft)

Networking Specification

Layer 2 and Layer 3 Layer 3 routing, 802.1q, DynDNS, DHCP

server/client, BOOTP client, PPPoE, and LLD

Security

Stateful Firewall, IP filtering, NAT, 802.1x,

802.11i, WPA2, WPA Triple-Methodology

Rogue Detection: 24x7 dual-band WIPS sensing,

MU-assisted, on-board IDS and secure guest

access (Hotspot)

Quality of Service (QoS)

WMM, WMM-UAPSD, 802.1p, Diffserv and TOS

Radio Specification

Wireless medium

Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS),

Orthogonal Frequency Division Multiplexing

(OFDM) and Spatial multiplexing (MIMO

Network standards

IEEE 802.11a/b/g/n, 802.11d and 802.11i WPA2, WMM and WMM-

UAPS

Data rates supported

d: 802.11b/g: 1,2,5.5,11,6,9,12,18,24,36,48,

and 54Mbps

802.11a: 6,9,12,18,24,36,48, and 54Mbps

802.11n: MCS 0-15 up to 300Mbp

Operating channels

All channels from 4920 MHz to 5825 MHz

Chan 1-13 (2412-2472 MHz)

Chan 14 (2484 MHz) Japan only

216

Actual operating frequencies depend on

regulatory rules and certification agency

Maximum available

transmit power per chain

AP 7131N AP 7131

23 dBm 20 dBm

Maximum available

transmit power per AP

27.7 dBm 24.5 dBm

Antenna configuration 3x3 MIMO (transmit/receive on all three antennas

Transmit power adjustment 1dB increment

Operating bands

FCC

2.412 to 2.462 GHz

5.150 to 5.250 (UNII -1)

5.250 to 5.350 (UNII -2)

5.470 to 5.725 (UNII -3)

5.725 to 5.850 (ISM)

Regulatory

Product safety

certifications

UL / cUL 60950-1, IEC / EN60950-1, UL2043, RoH

Radio approvals FCC (USA), Industry Canada, CE (Europe), TELEC

(Japan), China, Korea, Australia, Brazil

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Anexo C. Especificaciones técnicas de los Routers Actuales de la Universidad.

3Com® Wireless Access Point 8750

Usuarios Soportados: Hasta 253 usuarios simultáneos

Cumplimiento con estándares: Certificación Wi-Fi, IEEE 802.11a, IEEE 802.11g

Velocidades de datos: 802.11a: 54, 48, 36, 24, 18, 12, 9, 6Mbps (hasta 108 Mbps en

modalidad turbo) 802.11g: 54, 48, 36, 24, 18, 11, 9, 5.5, 2, 1 Mbps

Banda de frecuencia: 802.11a: 5 GHz 802.11g: 2.4 GHz

Medio inalámbrico: 802.11a: OFDM, 802.11g: OFDM y DSSS (con codificación Barker y

CCK para compatibilidad con el estándar anterior 802.11b)

Protocolo de Acceso de Medios: CSMA/CA

Canales operativos: 802.11a: 36 - 64 (total de 8) 802.11g: 1 - 11 (EUA y Canadá), 1 - 13

(en todo el mundo; la disponibilidad del canal depende de regulaciones locales)

Alcance operativo: 802.11a: hasta 50 metros (164 pies) de transmisión y recepción

802.11g: hasta 100 metros (328 pies) de transmisión y recepción

Configuraciones de potencia de transmisión: 802.11a: 17 dBm en banda baja

dependiendo de la velocidad en bits; 20dBm en banda media dependiendo de la

velocidad en bits; 802.11g: 17 dBm dependiendo de la velocidad en bits

Consumo: 2W de media, 11,2W máximo

Sensibilidad de recepción: 802.11a: 6 Mbps: -84 dBm, +/- 2 dBm (dependiendo de la

banda) 12 Mbps: -82 dBm 36 Mbps: -73 dBm 54 Mbps: -66 dBm 802.11g: 1 Mbps: -96

dBm 2 Mbps: -94 dBm 5.5 Mbps: -92 dBm 11 Mbps: -88 dBm 12 Mbps: -86 dBm 24

Mbps: -85 dBm 36 Mbps: -80 dBm 54 Mbps: -73 dBm

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Seguridad: Encriptación WEP de 40/64 y 128/154 bits; encriptación WPA AES de 256

bits, encriptación Dynamic Security Link de 128 bits; 802.11x con autentificación de

servidor RADIUS; autentificación EAP-MD5, EAP-TLS, EAP-TTLS y PEAP; ESSID

broadcast control, autentificación MAC local; listas de control de acceso a servidores,

administración de Sesiones Dinámicas de Claves y TKIP, asignación dinámica VLAN,

filtración cliente a cliente y uplink

Rendimiento: Clear Channel Select, conexión automática a la red, cambios dinámicos de

velocidad

Gestión de red: Herramienta para "Site survey", Wireless Infrastructure Device Manager,

Wireless LAN Discovery Tool, 3NS, SNMP

Seguridad: IEC & EN 60950, UL / CSA 60950, NOM 019

RF: FCC Parte 15.247, Parte 15.205, Parte15.209, y Parte 15.407, RSS-210, EN 300

328-2, EN 301 893, TELEC RCR STD 33 & T66

EMC : EN 301 489-17, EN 301 489-3

Alcance de operación ambiental: Temperatura de operación: 0°C a 40°C (32°F a 105°F);

Humedad: 5-95% no-condensación

Antena: 802.11a: Antena integrada solamente; 802.11g: Opciones de antena externa

disponibles, ver Lista de Opciones para mayores detalles.

3Com Wireless LAN Managed Access Point

2750

CARACTERISTICAS DESCRIPCION

ARQUITECTURA DE ALTA VELOCIDAD BASADA EN ESTÁNDARES

Rendimiento inalámbrico de alta velocidad

Soporta 802.11a o b/g para velocidades de hasta 54 Mbps a distancias de hasta 100 metros, para usuarios 802.11b/g. y de hasta 50 metros para usuarios 802.11a.

Operación para 802.11a o b/g con certificación Wi-Fi

La radio de modo dual permite una operación para 802.11a ó 802.11b/g y es configurable mediante software desde el 3Com Wireless Switch Manager.

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Cada AP2750 puede manejar múltiples BSSID/SSIDs para que aparezcan como múltiples puntos de acceso.

Puntos de acceso virtuales

Soporta Power over Ethernet (PoE)compatible con 802.3af

Tanto los datos como la alimentación se suministran al AP2750 sobre el mismo cable Ethernet, eliminando así la necesidad de adaptadores de alimentación, cables de alimentación o tomas AC.

Antenas de radio con diversidad de modo dual

Las antenas de modo dual 802.11a y 802.11b/g ofrecen un rendimiento y una cobertura excelentes en entornos con elevada distribución

Opciones de antenas externas de modo dual

Soporta una gran variedad de antenas externas de modo dual para unas opciones de instalación flexibles

SEGURIDAD

Encriptación Realiza la encriptación de paquetes en el aire para WEP, TKIP y AES dinámicos.

Grupos privados virtuales

Posibilidad de encriptación y aislamiento de subredes o VLANs de forma independiente usando al tiempo un Mismo SSID.

Rastreo multi-banda de Rf

Cualquier AP2750 puede escanear el entorno RF en busca de puntos de acceso no autorizados tanto802.11a como 802.11b/g, usuarios ad-hoc u otras señales interferentes de RF.

MAPs seguros contra robo y hacking

Los MAPs no contienen ningún almacén de datos local de información de red sensible, de forma que si uno de ellos es objeto de robo no accederán a ninguna información segura.

ADMINISTRACION Y CONTROL DE COMPLEMENTOS

No se requieren preparativos ni configuración previa de los puntos de acceso, de forma que los MAPs de sustitución heredan la información de configuración del conmutador o controlador de LAN inalámbrica.

Ninguna instalación de configuración

Soporte de topologías flexibles de despliegue

Los MAPs pueden estar conectados directa y/o indirectamente a su conmutador y/o controlador de LAN inalámbrica, ofreciendo una amplia variedad de escenarios flexibles de despliegue.

Potencia de transmisión y asignación de canales de radio automatizadas

Los ajustes de potencia de transmisión y las asignaciones de canales de radio pueden configurarse para optimizar el tamaño de celda de RF y soportar los requisitos internacionales

Administración y control completos de los MAPs

Los MAPs no son operativos en modo autónomo. Atributos tales como el número de canal, nivel de potencia, SSIDs y ajustes de seguridad, son todos ellos manejados por el conmutador o controlador de LAN inalámbrica para una seguridad adicional

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Anexo D. Encuesta, prestación del servicio de Internet Inalámbrico en la Universidad.

Nombre: _______________________________ Código: _________________________ Programa: ______________________________ Semestre: _______________________

Teniendo en cuenta las siguientes aplicaciones, enumérelas de la que más utiliza en la red

inalámbrica de la universidad a la que menos utiliza.

Correo electrónico Navegación de consulta educativa Voz sobre IP (llamadas) Chat (MSN, ebuddy, etc.) Navegación en redes sociales Video llamadas 1. ____________________________ 4. ____________________________ 2. ____________________________ 5. ____________________________ 3. ____________________________ 6. ____________________________

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Anexo E. Resultados de las encuestas

FECHA 18 de Julio de 2011 NÚMERO RAE...

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