INSTALACIÓN Y CONFIGURACIÓN DE UN RADIO ENLACE DE MICROONDAS PUNTO A MULTIPUNTO
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8/18/2019 INSTALACIÓN Y CONFIGURACIÓN DE UN RADIO ENLACE DE MICROONDAS PUNTO A MULTIPUNTO
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MEMORIA TÉCNICA DE ESTADÍA
INSTALACIÓN Y CONFIGURACIÓN DE UN RADIO ENLACE DE
MICROONDAS PUNTO A MULTIPUNTO
PRESENTADO POR:
Luis Fernando Hernández Zacatenco
PARA OBTENER EL TÍTULO DE
Ingeniero en Telemática
ASESORADO POR
Dr. Francisco Rafael Trejo Macotela
Ing. Arturo Cruz Torres
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ZEMPOALA, HIDALGO FEBRERO, 2014
ÍNDICE DE CONTENIDOS
Resumen 5
Capítulo 1. Objetivos y justificación 6
1.1. Objetivo general 6
1.2. Objetivos específicos 61.3. Justificación 6
Capítulo 2. Marco conceptual 7
2.1. Señales digitales 7
2.2. Medios de transmisión 7
2.3. ¿Cómo se puede transmitir información? 8
2.4. Microondas 8
2.5. Comunicación vía Microondas 9
2.6. Componentes de un enlace de Microondas 9
2.7. Sistemas de línea metálica 10
2.7.1. La ley de Ohm 10
2.8. Ventajas de los enlaces de microondas sobre los sistemas de línea metálica 11
2.9. Desventajas de los enlaces de microondas
sobre los sistemas de línea metálica 11
2.10. WLAN 12
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2.11. Telefonía IP y VoIP 12
2.12. Diferencias entre la transmisión de voz y datos 13
Capítulo 3. Desarrollo de actividades 15
3.1. Levantamiento 15
3.2. Configuración de los equipos 15
3.2.1. Configuración del equipo Máster 15
3.2.2. Configuración de red 16
3.2.3. Configuración inalámbrica 17
3.2.4. Configuración avanzada 19
3.2.5. Configuración de servicios 20
3.2.6. Configuración del sistema 21
3.2.7. Configuración del primer equipo Slave 23
3.2.8. Configuración de red 23
3.2.9. Configuración inalámbrica 24
3.2.10. Configuración avanzada 25
3.2.11. Configuración de servicios 26
3.2.12. Configuración de sistema 26
3.2.13. Configuración del segundo equipo Slave 27
3.2.14. Configuración de red inalámbrica 28
3.2.15. Configuración de red alámbrica 28
3.3. Instalación de las antenas 30
Capítulo 4. Resultados 32
Capítulo 5. Conclusiones 37
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Bibliografía 38
Glosario 39
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura R: Antenas NanoBridge M5 utilizadas en el enlace. 5
Figura 2.1: Elementos más básicos en un enlace de microondas. 9
Figura 2.2: Circuito básico compuesto de batería y resistencia
atravesada por una intensidad de corriente. 11
Figura 2.3: Representación gráfica de transmisión de voz y datos. 14
Figura 3.1: Diagrama donde se muestra una representación de
la comunicación que se logra con el enlace de microondas. 15
Figura 3.2: PestañaNETWORKSdonde se cambian las direcciones IP. 16
Figura 3.3: PestañaWIRELESSdonde se configuran requisitos
regulatorios de la conexión. 17
Figura 3.4: Lista de frecuencias disponibles. 18
Figura 3.5: Apartado de seguridad inalámbrica. 19
Figura 3.6: Pestaña de Ajustes Inalámbricos Avanzados. 19
Figura 3.7: Pestaña deServicios. 20
Figura 3.8: Pestaña deConfiguración del Sistema. 22
Figura 3.9: Pestaña deConfiguración de red. 23
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Figura 3.10: Pestaña deConfiguración inalámbrica. 24
Figura 3.11: Pestaña deConfiguración avanzada. 25
Figura 3.12: Pestaña deServicios. 26
Figura 3.13: Pestaña de Configuración deSistema. 27
Figura 3.14: Apartado de configuración WLAN. 28
Figura 3.15: Apartado de configuración LAN. 29
Figura 3.16: Representación de la dirección de las microondas. 30
Figura 3.17: Antena sujeta al tubo de acero de 1 ½ pulgadas. 30
Figura 3.18: Tubo de acero sujeto a la pared con ayuda de dos
abrazaderas. 30
Figura 3.19: Fuente de alimentación con PoE de las antenas. 31
Figura 4.1: PestañaMain de la antena “Bonasa”. 32
Figura 4.2: PestañaMain de la antena “Nave 2”. 32
Figura 4.3: PestañaMain de la antena “Casa”. 33
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 2.1:Bandas de radiofrecuencia para microondas. 8
Tabla 2.2:Estándares WLAN 12
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Resumen
En esta memoria se describen algunas de las actividades que desempeñé en el
tiempo que me encontré realizando el proceso de Estadía, proceso que tuve la
oportunidad de llevar a cabo en la ciudad de Puebla en la empresa llamada Adaptix Networks S.A. de C.V. que se dedica a el diseño de soluciones y
servicios enfocados a las telecomunicaciones y la integración de tecnologías de
la información con el objetivo de “Facilitar el Trabajo” de sus clientes de
negocios, tanto en la etapa de aprovisionamiento de la solución, como en la
etapa de operación y soporte.
En este caso el cliente es una empresa bordadora (BONASA) que requiere de un
enlace de microondas de punto a multipunto ya que el propósito es la
comunicación entre la nave principal de la empresa donde se encuentra el
servidor, con una nave secundaria y la casa del gerente general.
Este trabajo será realizado con la ayuda de antenas de microondas de la marca
Ubiquiti Networks basados en una plataforma llamada AirOS (ver glosario) las
cuales se muestran en lafigura R.
Figura R: Antenas NanoBridge M5 utilizadas en el enlace.[7]
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Capítulo 1. Objetivos y justificación
1.1. Objetivo general
Tener un medio de comunicación entre la nave principal de la empresa
BONASA con una nave secundaria y la casa del gerente general de dicha
empresa, ésto con la finalidad de tener una red más amplia y aprovecharla más
y mejor en cuanto Voz IP y datos sobre IP. Para ésto se implementó un enlace
de microondas punto a multipunto con la ayuda de antenas de la marca
Ubiquiti Networks basados en una plataforma llamada AirOS.
1.2. Objetivos específicos
1.Realizar una correcta configuración de las antenas “bonasa”, “nave2”
y “casa” de acuerdo a los requerimientos de la empresa para correcto
funcionamiento del enlace de microondas.
2.Realizar una correcta instalación de las antenas “bonasa”, “nave2” y
“casa” para un óptimo enlace de microondas.
1.3. Justificación
La implementación de este enlace de microondas fue planeado como solución
de la empresa Adaptix Networks hacia la empresa bordadora BONASA, ya que
requería la comunicación en diferentes dispositivos móviles y fijos entre las
naves industriales y la casa del gerente general para un mejor control y manejo
de la empresa ya que cuenta con un sistema de video vigilancia que requiere de
observación constante, así como telefonía basada en IP.
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Capítulo 2. Marco conceptual
2.1. Señales digitales.
Los parámetros utilizados para describir las señales analógicas simples no son
apropiados para las señales digitales. Es más, las señales digitales
normalmente son aperiódicas por lo que ni siquiera resulta apropiado hablarde frecuencia. Para las señales digitales utilizadas en la transmisión de datos
se utilizan dos nuevas características:
• Intervalo de bit. Es el tiempo necesario para transmitir un bit.
Equivale al periodo en las señales periódicas. Se mide en segundos
o submúltiplos de segundo.
• Tasa de bits. Es el número de bits transmitidos. Equivale a la
frecuencia en señales periódicas. La tasa de bits también se conoce
como velocidad de transmisión. Se mide en bits por segundo (bps)o múltiplos como Kbps, Mbps, etc.
Las señales digitales periódicas normalmente son utilizadas como patrón o
reloj para los sistemas digitales síncronos, por lo tanto no tienen información.
[1]
2.2. Medios de transmisión
El medio de transmisión constituye el soporte físico a través del cual emisor yreceptor pueden comunicarse en un sistema de transmisión de datos. Se
distinguen dos tipos de medios: guiados y no guiados. En ambos casos, la
transmisión se realiza por medio de ondas electromagnéticas. Los medios
guiados conducen las ondas a través de un medio físico (cables). Los medios no
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guiados proporcionan un soporte para que las ondas se transmitan, pero no
las dirigen (como es el aire).[1]
La naturaleza del medio, junto con la señal que se transmite a través de él,
constituye un factor determinante en las características y la calidad detransmisión. En el caso de medios guiados, es el propio medio el que determina
las limitaciones de la transmisión. Las transmisiones a través de los medios no
guiados, sin embargo, están muy influidas por las condiciones atmosféricas.[1]
2.3. ¿Cómo se puede transmitir información?
En la práctica, las señales que contienen la información a transmitir semontan
en portadoras con una frecuencia que es muy superior al ancho de banda de la
señal. De este modo el espectro de la forma de onda que finalmente se
transmite tiene toda la información deseada, pero a pesar de su complejidad se
puede representar prácticamente como una línea recta en la banda de
frecuencias en la que funcionan los emisores y receptores. Gracias a ella se
simplifican los diseños de los emisores y receptores así como el modelado de las
señales, pues a efectos de transmisión éstas se pueden considerar como sifueran prácticamente monocromáticas. Y éstas no son las únicas ventajas de
utilizar frecuencias altas. Con un mismo sistema de comunicación se pueden
emitir simultáneamente múltiples señales con mensajes diferentes,
simplemente asignando a cada mensaje portadoras de frecuencias que difieren
muy poco en la escala del ancho de banda del sistema de transmisión, pero que
son suficientemente distintas en la escala del ancho de banda de cada señal.
[2]
2.4. Microondas.
Las microondas se pueden definir como aquellas ondas electromagnéticas
(OEM) que se desplazan en línea recta, éstas se caracterizan por poseer un
elevado nivel de energía lo cual conlleva a que trabajen con frecuencias
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comprendidas entre 300 Mhz y 300 Ghz y cuyas longitudes de onda son de
unos cuantos centímetros (por eso el prefijomicro).[2]
El rango de las microondas incluye la banda de radiofrecuencias expresadas en
latabla 2.1:
Tabla 2.1:Bandas de radiofrecuencia para microondas.
BANDA FRECUENCIA
UHF (frecuencia ultra alta) 0.3-3 Ghz
SHF (súper alta frecuencia) 3-30 Ghz
EHF (extremadamente alta
frecuencia)
30-300 Ghz
2.5. Comunicación vía microondas.
La comunicación de datos inalámbrica en la forma de microondas y enlaces de
satélites son usados para transferir voz e información a larga distancia. Los
canales inalámbricos son utilizados para la comunicación digital cuando no es
económicamente conveniente la conexión de dos puntos por medio de cable;
además son ampliamente utilizados para interconectar redes locales LAN (por
sus siglas en inglés “Local Area Network”) con sus homólogas redes de área
amplia WAN (Por sus siglas en inglés “Wide Area Network”) sobre distancias
moderadas y obstáculos como autopistas, lagos, ríos y edificios.[1]
2.6. Componentes de un enlace de microondas.
El enlace más básico consta de cuatro elementos: Un transmisor, un receptor,
líneas de transmisión y las antenas (como se muestra en lafigura 3.1). Estos
elementos existen en todo tipo de sistemas de comunicaciones por ondas de
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radio (teléfonos celulares, radios de dos direcciones, redes inalámbricas, y
emisiones comerciales), pero la tecnología utilizada en microondas difiere un
poco de la tecnología utilizada en RF de bajas frecuencias.[2]
Figura 2.1:Elementos más básicos en un enlace de microondas.
El transmisor de microondas es el encargado de producir la señal de
microondas que transporta la señal de información a ser transmitida. El
segundo elemento fundamental en un enlace de microondas es la línea de
transmisión, encargada de llevar la señal procedente del transmisor hasta la
antena utilizada para transmitirla. En el receptor se encarga de llevar a la señal
desde la antena de recepción hasta el receptor para que se le dé el tratamiento
adecuado. Las líneas de transmisión usualmente utilizadas en este tipo de
enlaces son los cables coaxiales y las guías de onda. La tercera parte
fundamental de los enlaces de microondas son las antenas, las cuales son lasencargadas de propagar la señal proveniente de las líneas de transmisión al
espacio libre. Por último, el cuarto elemento fundamental en un enlace de
microondas es el receptor. En éste, la señal de información que se aloja en la
señal de microondas es extraída satisfactoriamente y llevada a su forma
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original. Todos estos procesos se llevan a cabo casi a la velocidad de la luz. Por
lo que la transmisión parece ser inmediata sin importar la distancia.[3]
2.7. Sistemas de línea metálica.
En este apartado se incluyen todos los medios de transmisión que utilizan
canales conductores metálicos para la transmisión de la señal, y que están
sujetos tanto a la ley de Ohm, que se estudiará a continuación, como a las
leyes fundamentales que rigen el electromagnetismo. [4]
2.7.1. La ley de Ohm.
Todas las señales eléctricas sufren una disminución de su nivel energético
cuando se transmiten por cualquier medio de transmisión. Esta atenuación se
rige por la ley de Ohm, que relaciona la tensión eléctrica entre los extremos del
material y la intensidad de corriente eléctrica que le atraviesa. Al cociente entre
esa tensión y la intensidad se le llama resistencia eléctrica. A veces, esta
resistencia no es una constante, sino que depende de la frecuencia de la señal
eléctrica que ese material debe transportar. Cuando se considera este último
fenómeno se habla de impedancia, que es un concepto más generalizado que el
de resistencia.[4]
R = V/I
Donde R es la resistencia, V es la tensión eléctrica e I es la corriente eléctrica.
R se mide en ohmios , V en voltios (V) e I en amperios (A). En lafigura 2.2
se puede ver un circuito básico que ilustra la ley de Ohm.[4]
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Figura 2.2: Circuito básico compuesto de batería y resistencia atravesada por
una corriente eléctrica.[4]
2.8. Ventajas de los enlaces de microondas sobre los sistemas de
línea metálica.
Las principales ventajas de los enlaces de microondas sobre los sistemas de
línea metálica se enlistan a continuación[4]:
• Son más baratos.
• La instalación es más rápida y sencilla.•
Se pueden superar las irregularidades del terreno.• Se puede aumentar la separación entre repetidores, incrementando la
altura de las torres.• La regulación solo debe aplicarse al equipo, puesto que las
características del medio de transmisión son esencialmente constantes
en el ancho de banda de trabajo.
2.9. Desventajas de los enlaces de microondas sobre los sistemas de
línea metálica.
Las principales ventajas de los enlaces de microondas sobre los sistemas de
línea metálica se enlistan a continuación[4]:
• Explotación restringida a tramos con visibilidad directa para los enlaces.
• Necesidad de acceso adecuado a las estaciones repetidoras en las que
hay que disponer de energía eléctrica y acondicionamiento para los
equipos y servicios de conservación.• La segregación, aunque es posible y se realiza, no es tan flexible como en
los sistemas por cable.• Las condiciones atmosféricas pueden ocasionar desvanecimientos
intensos y desviaciones del haz.
2.10. WLAN (Wireless LAN)
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Las redes LAN corporativas se han construido utilizando como medio de
transmisión el cable de cobre. En algunas ocasiones, ésto supone unos costos
de infraestructura elevados y además una mala adaptación en las necesidades
de negocios de la empresa en que se instalan. Para resolver estos problemas se
desarrollaron las redes WLAN, cuyo estándar más conocido es 802.11 encualquiera de sus variantes.
Tabla 2.2:Estándares WLAN
Nombre Descripción
HiperLAN Es un estándar de la ETSI que data de 1996. HiperLAN/1
opera en la banda de los 5 GHz a una velocidad de 24 Mbps.
Hay otra versión, HiperLAN/2, que en la misma banda
consigue hasta 54 Mbps a través de un protocolo orientado a
la conexión para el acceso al medio.
HomeRF
SWAP
SWAP (Shared Wireless Access Protocol) es un estándar para
comunicaciones digitales entre PC y dispositivos electrónicos
en entornos de hogar. Soporta tanto comunicaciones de voz
como de datos sobre una interfaz de radio común a
velocidades de 1 y 2 Mbps y técnicas de espectro ensanchado
en la banda de los 2,4 GHzBluetooth Aunque Bluetooth se considera una red WPAN, existen
aplicaciones WLAN en las que resulta ventajoso su empleo.
Hoy en día existen varios estándares para redes LAN inalámbricas (vertabla
2.2), aunque se presta más atención en IEEE 802.11, por ser el más extendido
y el que más éxito se le augura.[5]
2.11. Telefonía IP y VoIP
La telefonía IP se refiere a la utilización de una red IP (privada, o pública, como
es internet) por la que se transmiten los servicios de voz, fax y mensajería. Esta
red IP puede ser utilizada para realizar las llamadas internas de la propia
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empresa, así como para las llamadas externas, usando, por ejemplo, Internet
en algún lugar de la red de la telefonía pública conmutada.[6]
La VoIP es la tecnología usada para el funcionamiento de la telefonía IP. VoIP
gestiona el envío de la información de voz utilizando IP (Internet Protocol). Lainformación analógica vocal se transforma en paquetes digitales diferenciados
que se envían por la red. Los paquetes de información de voz viajan por la red
IP, del mismo modo que los datos generados por una comunicación de correo
electrónico.[6]
Los pasos básicos que tienen lugar en una llamada a través de Internet, o
cualquier otra red IP, son: conversión de la señal de voz analógica a formato
digital y compresión de la señal al protocolo de Internet (IP) para su
transmisión. En recepción se realiza el proceso inverso para poder recuperar denuevo la señal de voz analógica. Cuando se realiza una llamada telefónica por
IP, la voz se digitaliza, se comprime y se envía en paquetes de datos IP a la
persona con la que estamos hablando. Cuando éstos alcanzan su destino, son
ensamblados de nuevo, descomprimidos y convertidos a la señal de voz
original.[6]
2.12. Diferencia entre las transmisiones de voz y datos
A lo largo de los años se han realizado desarrollos específicos en el mundo delas transmisiones de datos, las reglas exactas de cómo se han de tratar éstos,
en cómo se construyen los paquetes, y en cómo han de comportarse cada lado
cuando envían y reciben los paquetes.[6]
Estas reglas se llaman protocolos y aunque han sido muchos los utilizados
dentro de la red de datos, desde la aparición de Internet, el “Internet Protocol”,
o protocolo IP, se ha convertido en el protocolo más importante.[6]
Con el paso de los años, la palabraconvergencia ha llamado mucho la atención y ha dado expectativas a los constructores de redes IP. “Convergencia” significa
la utilización de la misma red del IP para la transferencia de diversos tipos de
datos: voz, datos, video y aplicaciones.[6]
Las diferencias entre transmisiones de voz y datos son las siguientes[6]:
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Transmisiones de voz:
• Constante y sin grandes alteraciones.
• Se realizan en tiempo real.• Sensible a retardos.
• Consumo de un ancho de banda previsible y uniforme.
Transmisiones de datos:
• Se pueden producir en avalanchas.
• No se realizan en “tiempo real”.
• No le afectan los retardos.• Devoradoras del ancho de banda.
En lafigura 2.3 se muestra una representación de la transmisión de voz y
datos.[6]
Figura 2.3:Representación gráfica de transmisión de voz y datos.[6]
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Capítulo 3. Desarrollo de actividades
3.1. Levantamiento
Para comenzar, en todos los trabajos realizados en la empresa tienen unlevantamiento, que consiste en un análisis de la situación para hacer
consideraciones acerca del material que se requiere. En lafigura 3.1 se
muestra un diagrama del enlace elaborado con la información arrojada por el
levantamiento. En esta etapa también se toman algunas fotografías para ser
agregadas al archivo del trabajo.
Figura 3.1:Diagrama donde se muestra una representación de la
comunicación que se logra con el enlace de microondas.
3.2. Configuración de los equipos3.2.1. Configuración del equipo Máster
Se tomará como equipo Máster al equipo que realizará la tarea denodo, es
decir, la “cede central” del enlace. Como el objetivo es la comunicación entre la
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nave principal con la nave 2 y con la casa del gerente general, el equipo Máster
se encontrará en el lado del servidor que se encuentra en la nave principal.
Los equipos de forma predeterminada tienen establecida la dirección IP
192.168.1.20 y las credenciales usuario/contraseña conubnt/ubnt.
3.2.2. Configuración de red
En este paso se asigna el direccionamiento del equipo base. Los siguientes
parámetros son configurados en la pestañaNetworks como se muestra en la
figura 3.2.
Figura 3.2:PestañaNETWORKSdonde se cambian las direcciones IP.
Las direcciones IP se seleccionaron tomando como base las que se encontraban
libres en la red de la empresa.
Después de realizar esta acción se cierra el explorador y se entra a la página de
configuración pero ahora con la nueva dirección.
Cada que se hace un movimiento en la interfaz del equipo se debe cambiar
pulsando el botónChangeubicado en la parte inferior de la pantalla y se
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aplican los cambios con el botón Applyubicado en la parte superior de la
pantalla.
3.2.3. Configuración inalámbrica
Esta pestaña contiene todo lo necesario para configurar la parte inalámbrica de
la conexión. Esto incluye requisitos regulatorios (ej: potencia máxima de
transmisión), los ajustes de canal y de la frecuencia, modo de funcionamiento
del dispositivo, las tasas de datos, y seguridad inalámbrica (figura 3.3).
Figura 3.3:PestañaWIRELESSdonde se configuran requisitos regulatorios de
la conexión.
El en apartado de modo inalámbrico (wireless mode) se especifica el modo de
funcionamiento del dispositivo, en este caso será el de AP-Repeater ya que este
dispositivo será el que hace la función de “cede central”.
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En la parte de seguridad inalámbrica se quedará sin seleccionar ninguna de
tipo WPA, esto es por especificaciones de la empresa, ya que el cifrado de los
datos hace más lenta la transmisión de los mismos.
Solo se habilita y ocupa la opción deLista de control de acceso de MAC ya que
ésta proporciona la capacidad de negar o permitir a ciertos clientes conectarsecon el AP. Esto se hace seleccionando en la política Allow(permitir) y agregando
las direcciones MAC de las estaciones remotas en el botón ACL (Lista de
Control de Acceso). En lafigura 3.5 se muestra el apartado de seguridad
inalámbrica.
Figura 3.5: Apartado de seguridad inalámbrica.
3.2.4. Configuración avanzada
En este apartado se permite manejar los ajustes avanzados que incluyen el
rendimiento y comportamiento del dispositivo (figura 3.6).
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Figura 3.6:Pestaña de Ajustes Inalámbricos Avanzados.
Los parámetros que se regulan en este apartado son con respecto a las
necesidades del enlace.
3.2.5. Configuración de servicios
En lafigura 3.7 se muestra la página donde se configuran los servicios de
administración de sistema SNMP, SSH Server, WEB Server, NTP Client y Ping
Watchdog.
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Figura 3.7:Pestaña deServicios.
Ping Watchdog: Crea un mecanismo anti-fallas, funciona mandando un ping
(ver glosario) continuamente a una dirección IP determinada, si el ping no
obtiene resultados dentro de los parámetros definidos, el dispositivo AirOS se
reiniciará automáticamente.
Los parámetros que se definieron en esta parte fueron el de habilitar el ping
watchdog, la dirección ip a la que hace referencia el pin que en este caso es la
192.168.1.1 que es la dirección del Firewall (ver glosario) de la empresa, el
intervalo de ping (Ping Interval) es el intervalo de tiempo (en segundos) en entre
cada ping que serán enviados, retraso de inicio (Startup Delay) especifica el
tiempo de retraso (en segundos) hasta que el primer ping sea enviado por laherramienta ping watchdog, conteo de fallas para reiniciar (Failure Count to
Reboot) si el número especificado de paquetes de respuesta al ping no se recibe
continuamente, la herramienta reiniciará el dispositivo.
Web Server:Este apartado se queda igual, solo se asegura de que elsession
timeout sea alto ya que este tiempo marca en minutos la cantidad de tiempo
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que se puede estar inactiva la página mientras se está abierta, después de
pasado este tiempo sin actividad en la página, se tendrá que autentificar otra
vez.
NTP Client: NTP es unprotocolo de Internet para sincronizar los relojes delossistemas informáticos a través delruteo de paquetes en redes
conlatencia variable. Por consiguiente lo único que se realiza en este apartado
es habilitar elNTP Client y en el apartado deNTP Server se colocó la siguiente
dirección ntp.nasa.gov que es la dirección de servidor NTP que utiliza la
empresa.
3.2.6. Configuración del sistema
La página del sistema contiene las opciones administrativas. Ésta página
(figura 3.8) permite como administrador modificar, reiniciar el equipo, volver a
los valores por defecto, subir un nuevo firmware, respaldar o actualizar la
configuración y los ajustes de las credenciales de administrador.
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http://es.wikipedia.org/wiki/Protocolo_de_Internethttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_inform%C3%A1ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Routerhttp://es.wikipedia.org/wiki/Latenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Protocolo_de_Internethttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_inform%C3%A1ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Routerhttp://es.wikipedia.org/wiki/Latencia
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Figura 3.9:Pestaña deConfiguración de red.
Network Mode(modo de red): Especifica el modo de red en la cual opera el
dispositivo, en este caso como en el equipo Máster, el modo de red seráBridge
de esta forma el dispositivo basado en AirOS remite todos los paquetes de
administración y de datos de la red desde una interfaz de red a la otra sin
ningún enrutamiento inteligente. Las interfaces WLAN (inalámbrica) y LAN
(Ethernet) pertenecen al mismo segmento de la red que tiene la misma
dirección IP. Las interfaces WLAN y LAN forman la interfaz virtual que actúacomo un puente entre los puertos.
La dirección IP para este dispositivo fue192.168.1.22, las demás direcciones de
Netmask, Gateway y DNS son exactamente iguales a las del equipo Máster.
3.2.9. Configuración inalámbrica
Como ya se había mencionado, el parámetroSSID solo es para identificar la
red inalámbrica, en este caso se busca (con ayuda del botónSelect) la red
“bonasa” que es el SSID que se asignó al equipo Máster y se selecciona como
SSID del equipo Slave (figura 3.10).
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Figura 3.10:Pestaña deConfiguración Inalámbrica.
Wireless Mode: Este parámetro fue fijado en modoStation(Estación) es lo más
lógico pensar ya que éste es un modo de cliente, el cual se puede conectar con
un AP (Punto de Acceso). En modo estación el dispositivo actúa como la
estación del suscriptor “CPE” (ver glosario) mientras que se conecta con el
punto de acceso primario definido por el SSID y re-direcciona todo el tráfico
entrante y saliente de la red a los dispositivos conectados en la interfaz
Ethernet.
3.2.10. Configuración avanzada
En este apartado se permite manejar los ajustes avanzados como: elrendimiento y comportamiento del dispositivo para el primer quipo slave (figura
3.11).
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Figura 3.11:Pestaña deConfiguración Avanzada.
3.2.11. Configuración de servicios
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Figura 3.12:Pestaña deServicios.
En ésta pestaña (figura 3.12) como en la de Configuración Avanzada (figura
3.11), los parámetros son exactamente iguales a los que se definieron el en
equipo Máster, con la única excepción de que en este equipo no se configuró la
parte del Ping Watchdog ya que no fue necesario utilizarlo.
3.2.12. Configuración de sistema
El nombre de anfitrión es con el que se identifica al dispositivo. El nombre de
anfitrión se mostrará en los sistemas operativos de enrutador y herramientas
de descubrimiento, es decir especifica la identidad del sistema. Este nombre
será el denave 2 para este dispositivo. En lafigura 3.13 se muestra como fue
cambiado el nombre de anfitrión en la pestañaSistema.
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Figura 3.13:Pestaña deConfiguración de Sistema.
3.2.13. Configuración del segundo equipo Slave
Este equipo se llamócasa, ya que fue instalado en la casa del gerente general
de dicha empresa. La configuración para éste equipo es casi igual que la del
equipo anterior que se llamónave 2, con la excepción de que en la pestaña
network el modo de red será el deRouter, ésto será porque además de hacer el
enlace para compartir recursos y telefonía IP, el propósito de este equipo fue el
de anunciar otro segmento de red.
Lo más importante en este equipo es la configuración de la WLAN y la LAN.
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3.2.14. Configuración de red inalámbrica
Figura 3.14: Apartado de configuración WLAN.
La dirección IP es utilizada para el enrutamiento de la red interna, es decir, es
la IP de la puerta de enlace para todos los dispositivos conectados en la red
interna. Además, esta es la dirección que puede ser utilizada para la
administración del dispositivo. En este caso fue192.168.1.21 como era de
suponerse ya que el equipo Máster tiene la192.168.1.20 y el primer equipo
Slave tiene la192.168.1.22. En lafigura 3.14 se muestran los cambios en la
configuración de la pestañaNetwork.
3.2.15. Configuración de red alámbrica
En la figura 3.15 se muestran los cambios necesarios para el correctofuncionamiento de la red local.
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Figura 3.15: Apartado de configuración LAN.
La dirección IP es la que se utilizó como interface LAN que está conectada conla red externa. Además también es la IP que podrá ser utilizada para el
enrutamiento y la administración del dispositivo.
En este caso se utilizó elservidor DHCP (ver glosario) para repartir direcciones
IP, puerta de enlace y direcciones DNS de manera dinámica a los usuarios
conectados a la red. Como se puede observar en lafigura 3.15 el rango de
direcciones se fijó de la 192.168.101 a la 192.168.2.200 con máscara de red
255.255.255.0.
Lease Time(Tiempo de concesión): Este tiempo fue especificado y tiene mucha
importancia ya que las direcciones IP otorgadas por el servidor DHCP sólo
serán válidas por un período específico, el cual es determinado por el tiempo de
concesión.
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3.3. Instalación de las antenas
En lafigura 3.16 se puede observar un mapa con la representación de la
dirección que siguen las microondas en el enlace realizado.
Figura 3.16: Representación de la dirección de las microondas.
Las antenas son fijadas a la pared de las naves industriales así como a la pared
de la casa con ayuda de un tubo conduit pared gruesa de 1 ½ pulgadas y
dándole dirección, se movieron según correspondía para un óptimo enlace de
microondas. En lafigura 3.17 y figura 3.18 se puede observar cómo fue
sujetada la antena al tubo y a su vez el tubo a la pared.
Figura 3.17: Antena fija al tubo Figura 3.18: Tubo coduit pared
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conduit pared gruesa de 1 ½ pulgadas. gruesa fijado a la pared con
ayuda de dos abrazaderas.
La alimentación de las antenas es por medio de un dispositivo PoE (ver
glosario) el cual le entrega un voltaje de 24 Vcd a 1A de corriente.
Figura 3.19:Fuente de alimentación con PoE de las antenas.
En lafigura 3.19 se muestra la fuente de alimentación que se ocupó en las 3
antenas, el puerto “PoE” es por el cual se conecta la antena y por puerto “LAN”
se configura la antena y donde se conecta hacia la red local.
La correcta alineación de las antenas fue guiada por las pestañasMain de cada
antena, ya que una vez instaladas se pudo tener acceso la página de lasantenas con ayuda de una laptop conectada a la red local.
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Capítulo 4. Resultados
A continuación se muestra en lasfiguras 4.1, 4.2 y 4.3 las pestañasMain de
las antenas “Bonasa”, “Nave 2” y “Casa” respectivamente, en las cuales se
observa un resumen del estado del enlace, valores actuales de la configuración
básica (dependiendo del modo operativo), parámetros de red y estadísticas de
tráfico de todas las interfaces.
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Figura 4.1:PestañaMain de la antena “Bonasa”.
Figura 4.2:PestañaMain de la antena “Nave 2”.
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Figura 4.3:PestañaMain de la antena “Casa”
Nombre del anfitrión (Host Name): muestra el nombre personalizable (ID) del
dispositivo basado en AirOS. El nombre de anfitrión estará disponible en la
mayoría de los Sistemas Operativos de enrutadores y herramientas de
descubrimiento de red.
Modo inalámbrico: muestra el modo de funcionamiento inalámbrico del
dispositivo. AirOS v5.0 soporta los siguientes modos de operación: Punto de
Acceso (Access Point) (o Punto de Acceso WDS (Access Point WDS)) y Estación
(Station) (o Estación WDS (Station WDS))
SSID de Estación Base (Base Station SSID): El nombre de la red inalámbrica
802.11 (determinado por el Punto de Acceso anfitrión) al cual el dispositivo está
conectado:
• Mientras opera en modo Estación, muestra el SSID del Punto de
Acceso al cual el dispositivo está conectado.
• Mientras opera en modo Punto de Acceso, muestra el SSID del
propio dispositivo.
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Seguridad (Security): Indica la actual configuración de seguridad. “Ninguna”
(None) es el valor que se muestra cuando la seguridad inalámbrica está
deshabilitada. WPA o WPA2 son los valores que aparecen dependiendo del
método de seguridad utilizado.
Tiempo de funcionamiento (Uptime): Muestra el tiempo total que lleva el
dispositivo funcionando desde la última vez que se realizó un reinició mayor
(hard-reboot) o actualización de software. El tiempo está expresado en días,
horas, minutos y segundos.
Fecha (Date): Indica la fecha y hora actual del sistema. Expresado en formato
“año-mes-día horas:minutos:segundos”. La fecha y hora exacta es sincronizada
utilizando NTP (Network Time Protocol). En caso que se haga un reinicio
(reboot) de sistema, y no esté activo la función NTP la hora quedarádesactualizada, ya que el sistema no cuenta con un reloj interno con
alimentación autónoma que le permita mantenerla en caso de reinicio.
Canal/Frecuencia (Channel/Frequency): Este es el número del
canal802.11 correspondiente a la frecuencia operativa. Los dispositivos
utilizan el canal seleccionado para transmitir y recibir datos.
MAC de la LAN (LAN MAC): muestra la dirección MAC de la interfaz LAN
(Ethernet) del dispositivo.
MAC de la WLAN (WLAN MAC): muestra la dirección MAC de la interfaz WLAN
(Inalámbrico) del dispositivo.
Dirección IP de la WLAN (WLAN IP Address): muestra la actual dirección IP de
la interfaz WLAN (Inalámbrica) del dispositivo.
MAC del AP (AP MAC): muestra la dirección MAC del Punto de Acceso donde el
dispositivo está asociado mientras que opera en modo Estación. MAC (Media Access Control) es un identificador único de cada radio 802.11. El cual consta
de dos partes:
• Un identificador único organizacional (OUI)
• Una secuencia de interfaz controladora de red (NIC)
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http://en.wikipedia.org/wiki/802.11http://en.wikipedia.org/wiki/802.11
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Intensidad de señal (Signal Strength): Muestra los niveles de señal
inalámbrica recibidos (lado Cliente) mientras opera en modo Estación. Los
valores representados coinciden con la barra gráfica. La intensidad de señal es
medida en dBm. La conversión entre dBm y mW es dBm=10log10(P/1mW).
Entonces, 0dBm sería 1mW y -72dBm sería 0.0000006mW. Un nivel de señalde -85dBm o mejor es recomendado para un enlace estable. [7]
Conexiones (Connections): muestra el número de estaciones asociadas
mientras el dispositivo opera en modo Punto de Acceso. Este indicador no es
visible mientras opera en modo Estación.
Ruido base (Noise Floor): Muestra el nivel actual de ruido en dBm. El ruido
base se calcula evaluando la calidad de la señal (Relación entre Señal-Ruido
SNR, RSSI) hasta que el valor promedio de la intensidad de señal esté por sobreel ruido base.
CCQ de transmisión (Transmit CCQ): Este es un índice de cómo se evalúa la
calidad de la conexión del cliente inalámbrico. Tiene en consideración el conteo
de errores de transmisión, latencia, y rendimiento, mientras evalúa la tasa de
paquetes correctamente transmitidos en relación con los que deben ser
retransmitidos, y tiene en cuenta la actual tasa en relación con la mayor tasa
especificada. El nivel está basado en un porcentaje donde 100% corresponde a
un enlace perfecto.
Tasa de Tx y Rx (TX Rate and RX Rate): muestra la tasa actual de transmisión
802.11 mientras opera en modo Estación. Tasas de datos de hasta 150Mbps
para los dispositivos de 1 chain (Bullet M) y hasta 300Mbps para dispositivos
de 2chains (NanoStation/LocoStation M y Rocket M series). La mayor tasa de
datos dará un mayor rendimiento de transferencia si los niveles de señal son
suficientes.
Airmax: Airmax es la tecnología de polling diseña de manera exclusiva por y
para Ubiquiti. Si AirMax se encuentra habilitado, el dispositivo sólo aceptará
estaciones AirMax (se deshabilita AirMax para modo de compatibilidad con
hardware 802.11abg). Esta opción se encuentra disponible sólo en modo Punto
de Acceso y Punto de Acceso WDS. Ubiquiti AirMax no es compatible con otras
tecnologías de polling desarrolladas por terceros.
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Calidad de AirMax (Airmax quality): Es un índice el cual evalúa la Calidad de
Conexión de AirMax. El indicador se basa en un valor porcentual, donde el
100% representa un estado de enlace perfecto.
Capacidad de AirMax (Airmax Capacity): Es un índice que indica la máxima detasa de datos a la cual el enlace está funcionando. Un número de menor
capacidad indica algún tipo de atascamiento en el sistema total.
Por último en la gráfica se muestra el tráfico de datos actual de las interfaces
LAN, WLAN y PPP en forma gráfica y numérica. La escala y el rendimiento de
procesamiento (throughput) (bps, Kbps, Mbps) cambian dinámicamente según
el valor medio de rendimiento.
Las estadísticas son actualizadas automáticamente. Las estadísticas del
rendimiento pueden ser actualizadas manualmente usando el botón
de refrescar (Refresh).
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Capítulo 5. Conclusiones
Como conclusiones se puede decir que se realizó un óptimo enlace de
microondas, basados en los requerimientos para realizar un enlace del manual
de usuario Ubiquiti Networks diremos que se obtuvieron buenos niveles deintensidad de la señal (dBms) y existe una buena comunicación entre las naves
industriales y la casa del gerente general cumpliendo así con los objetivos
planteados al principio del proyecto. La empresa bordadora redujo gastos en
telefonía gracias a que los teléfonos de las naves industriales y la casa ahora se
encuentran en una sola red y funcionan con base a IP. Con base al conjunto de
funciones que realiza el enlace, se recibieron buenos comentarios acerca del
trabajo por parte del gerente general de la empresa bordadora BONASA quien
quedo totalmente satisfecho.
Uno de los problemas presentados fue el de la línea de vista entre la antena en
la nave principal y la antena en la nave secundaria, ya que se obstruía por la
barda y algunos árboles que adornaban la empresa, pero se solucionó
utilizando un mástil más grande de lo planeado en la antena de la nave
secundaria.
Este enlace es de gran utilidad en las empresas ya que se amplía la cobertura
de la red LAN, formando una red WLAN primordial para un óptimo manejo y
vigilancia de las empresas, este tipo de casos se pueden trasladar a varios
sectores privados y de gobierno que requieran hacer un mejor uso de su red.
En este enlace se abordaron temas como: principios de redes, telefonía IP,
sistemas operativos etc., que están relacionados directamente con mi carrera y
que estudie en las aulas de la Universidad. Pero también otros como: cableado
en planta externa, cableado en planta interna y alinear un enlace de
microondas los cuales no tuve la oportunidad de practicar en clase, ahora
gracias a éste proyecto son parte de mi experiencia laboral.
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Glosario
AirOS: Es el sistema operativo que fue diseñado con el objetivo de ser simple y
poderoso. A diferencia de otros sistemas inalámbricos más populares u otros
sistemas operativos de enrutadores que son complejos y requieren una
considerable inversión en capacitación. Ubiquiti se basa en un sistema
operativo avanzado capaz de manejar un poderoso sistema inalámbrico y
funciones de enrutamiento, pero desarrollado con una interfaz de usuario
simple, limpia e intuitiva.
CPE: El Equipo Local del Cliente (por sus siglas en inglés) es un equipo
detelecomunicaciones usado tanto en interiores como en exteriores para
originar, encaminar o terminar una comunicación. El equipo puede proveer
una combinación de servicios incluyendo datos, voz, video y un host de
aplicaciones multimedia interactivos.
DNS: El Domain Name System (DNS) es una base de datos distribuida, con
información que se usa para traducir los nombres de dominio, fáciles de
recordar y usar por las personas, en números de protocolo de Internet (IP) que
es la forma en la que las máquinas pueden encontrarse en Internet.
Firewall: Un cortafuegos (firewall en inglés) es un sistema que protege a un
ordenador o a una red de ordenadores contra intrusiones provenientes de redes
de terceros (generalmente desde internet). Un sistema de firewall filtra paquetes
de datos que se intercambian a través de internet.
Firmware: Se conoce como firmware al conjunto de instrucciones de un
programa informático que se encuentra registrado en una memoria ROM, flash
o similar. Estas instrucciones fijan la lógica primaria que ejerce el control de
los circuitos de algunaclase de artefacto.
LAN: Red de área local (LAN por sus siglas en ingles). Es un grupo de equipos
que pertenecen a la misma organización y están conectados dentro de un área
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http://es.wikipedia.org/wiki/Telecomunicacioneshttp://definicion.de/firmware/http://es.wikipedia.org/wiki/Telecomunicacioneshttp://definicion.de/firmware/
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geográfica pequeña a través de una red, generalmente con la misma tecnología
(la más utilizada esEthernet). Su aplicación más extendida es la interconexión
decomputadoras personales yestaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc.
Ping: Packet Internet Groper o “buscador de paquetes en redes” en español. Esconsiderado un comando o una herramienta de diagnóstico que permite hacer
una verificación del estado de una determinada conexión de un host local con
al menos un equipo remoto contemplado en una red de tipo TCP/IP.
PoE: Power over Ethernet es una tecnología que permite la alimentación
eléctrica de dispositivos de red a través de un cable UTP/STP en una red
ethernet. PoE se rige según el estándar IEEE 802.3af y abre grandes
posibilidades a la hora de dar alimentación a dispositivos tales como cámaras
de seguridad o puntos de acceso inalámbricos.
Servidor DHCP: Este tipo de servidores sirve para administrar la asignación
dinámica, a los clientes DHCP de la red, de direcciones IP y otros detalles de
configuración relacionados, siempre que los clientes estén configurados para
utilizar un servidor DHCP (en lugar de estar configurados manualmente con
una dirección IP).
SSID: ServiceSetIDentifier sirve para identificar y nombrar a una red local de
conexión a Internet (WLAN). Básicamente, es el nombre de los puntos deconexión WiFi que se ve en los aparatos en el momento de conectarte a la red.
WDS: Un Sistema de Distribución Inalámbrico (WDS por sus siglas en inglés)
es una función que permite la interconexión inalámbrica entre routers o
puntos de acceso. De esta manera podremos usar el router como repetidor de
otra señal o para interconectar 2 redes.
WLAN: Una red de área local inalámbrica, WLAN (del inglés wireless local area
network), es un sistema de comunicacióninalámbrico flexible, muy utilizadocomo alternativa a lasredes de área local cableadas o como extensión de éstas.
Usan tecnologías deradiofrecuencia que permite mayor movilidad a los
usuarios al minimizar las conexiones cableadas.
http://es.kioskea.net/contents/technologies/ethernet.php3http://es.wikipedia.org/wiki/Computadora_personalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Estaci%C3%B3n_de_trabajohttp://es.wikipedia.org/wiki/Inal%C3%A1mbricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_%C3%A1rea_localhttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiofrecuenciahttp://es.kioskea.net/contents/technologies/ethernet.php3http://es.wikipedia.org/wiki/Computadora_personalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Estaci%C3%B3n_de_trabajohttp://es.wikipedia.org/wiki/Inal%C3%A1mbricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_%C3%A1rea_localhttp://es.wikipedia.org/wiki/Radiofrecuencia